Made available in DSpace on 2016-06-02T20:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6432.pdf: 3122043 bytes, checksum: 082819afaa3a0b58bb6c250635b34e25 (MD5) Previous issue date: 2014-11-10 / This research has as main objective making a manipulative material to work sequences of activities by introducing the notion of Combinatorial Analysis in an intuitive and natural way in elementary school final years. Without using formulas, it presents an encouragement to use the Multiplicative Principle, tree diagram and list of possibilities as an important tool for solving various problems. We started the research making a description of the current curriculum documents in the Department of Education of the State of São Paulo, followed by historical overview and theoretical foundation. The survey was developed with the implementation of three activities with students from the 5th grade - 6 year to 8th grade - 9th year of elementary school in a Public State School in the city of Sorocaba/SP. These activities were designed to find out the students difficulties in the development of problems involving Combinatorial reasoning and to propose manipulative materials at low cost and to help in the construction and understanding of that content, since a big part of students and teachers consider it difficult to understand. These manipulative materials represent the final product of this research and it is hoped that teachers use them in their classrooms to make their classes more dynamic, rich and arousing the interest of the students. / A presente pesquisa tem como objetivo principal a confecção de material manipulável para trabalhar sequências de atividades introduzindo de maneira intuitiva e natural a noção de Análise Combinatória no Ensino Fundamental Anos Finais sem a utilização de fórmulas, incentivando o uso do Princípio Multiplicativo, do diagrama de árvore e da enumeração das possibilidades como uma ferramenta importante para a resolução de vários problemas. Iniciamos a pesquisa fazendo uma descrição dos documentos curriculares vigentes na Secretaria da Educação do Estado de São de São Paulo, seguida por um panorama histórico e fundamentação teórica. A pesquisa foi desenvolvida com a aplicação de três atividades com alunos da 5ª série/6º ano a 8ª série/9º ano do Ensino Fundamental de uma Escola Pública Estadual da cidade de Sorocaba/SP. Essas atividades foram elaboradas com o objetivo de constatar as dificuldades dos alunos no desenvolvimento de problemas que envolvam o raciocínio combinatório e propor materiais manipulativos, de baixo custo, que auxiliem na construção e compreensão desse conteúdo, considerados de difícil entendimento por grande parte de alunos e professores. Esses materiais manipulativos representam o produto final dessa pesquisa e espera-se que os professores o utilizem em suas salas de aulas para tornar suas aulas mais ricas e dinâmicas despertando o interesse dos alunos.

O objetivo deste trabalho foi elaborar, aplicar e analisar uma sequência didática que abordasse o tema das medidas de comprimento e área, numa turma da quarta série (quinto ano) do Ensino Fundamental. Decidiu-se desenvolver essa pesquisa em virtude de dificuldades apresentadas por alunos de Ensino Médio e egressos das escolas, relacionadas ao tema das grandezas e medidas. Este tema esteve presente em algum momento de seu processo de escolarização. Acredita-se que as incompreensões dos conceitos estejam relacionadas a um ensino baseado na utilização e memorização de regras e fórmulas. Elaborou-se, então, uma proposta de ensino apostando na construção dos conceitos desde as primeiras séries do Ensino Fundamental, onde inicia-se o estudo dos conceitos de grandezas e medidas. A pesquisa foi desenvolvida como estudo de caso, e a sequência didática foi aplicada numa turma de quarta série de uma escola municipal do município de Travesseiro, Rio Grande do Sul. Durante todo o processo de construção, implementação e avaliação da sequência, recorreu-se a estudos que tratam do ato de medir, da construção de conceitos, da utilização das estruturas multiplicativas e do desenvolvimento cognitivo das crianças para compreender e analisar as estratégias e os métodos utilizados pelos alunos envolvidos na pesquisa para resolver determinadas situações. Analisando os resultados, verificou-se que é possível promover a compreensão e construir o conceito de medida com alunos da quarta série (quinto ano) do Ensino Fundamental. / The objective of this work was to elaborate, to apply and to analyze a didactic sequence to approach the theme of the length and area measures, in a group of the fourth grade (fifth year) of the Elementary School. The difficulties presented by students of the High School and egress of the schools, related to the theme of the greatness and measures, that motivated the research. This theme was present in some moments of their scholarship process. It is believed that the incomprehensions of the concepts are related to a teaching based on the use and memorization of rules and formulas. There was elaborated, then, a teaching proposal betting in the construction of the concepts from the first series of the Elementary School, where the student begins the study of the concepts of greatness and measures. The research was developed as a case study, and the didactic sequence was applied in a group of the fourth grade of a municipal school of the municipal district of Travesseiro, Rio Grande do Sul. During the whole construction process, implementation and evaluation of the sequence, we referred to studies that treat of the act of measuring, the construction of concepts, the use of the multiplicative structures and the children's cognitive development to understand and to analyze the strategies and the methods used by the students involved in the research to solve certain situations. Analyzing the results, it was verified that it is possible to promote the understanding and to build the measure concept with students of the fourth grade (fifth year) of the Elementary School.

On étudie une sous-classe des suites b-multiplicatives rarefiées avec un pas de raréfaction p premier, et on trouve une structure asymptotique avec un exposant alphain]0,1[ et une fonction de raréfaction continue périodique. Cette structure vaut pour les suites qui contiennent des nombres complexes du disque unité (section 1.1), et aussi pour des systèmes de numération avec b chiffres successifs positifs et négatifs (section 1.2). Ce formalisme est analogue à celui décrit (pour le cas particuler de la suite de Thue-Morse) par Gelfond; Dekking; Goldstein, Kelly, Speer; Grabner; Drmota, Skalba et autres. Dans la deuxième partie, largement indépendante, on étudie la raréfaction dans les suites composées de -1,0 et +1. On se restreint davantage au cas où b engendre le groupe multiplicatif modulo p. Cette hypothèse est conjecturée (Artin) d'être vraie pour une infinité de nombres premiers. Les constantes qui apparaissent s'expriment alors comme polynômes symétriques des P(zeta^j) où P est un polynôme à coefficients entiers, zeta est une racine primitive p-ième de l'unité, $j$ parcourt les entiers de 1 à p-1 (ce lien est explicité dans la section 1.3). On définit une méthode pour étudier les valeurs de ces polynômes symétriques, basée sur la combinatoire, notamment sur le problème de comptage des solutions des congruences et des systèmes linéaires modulo p avec deux conditions supplémentaires: les résidus modulo p utilisés doivent être non nuls et différents deux à deux. L'importance est donnée à la différence entre les nombres de soluions de deux congruences qui ne diffèrent que du terme sans variable. Le cas des congruences de la forme $x_1+x_2+...+x_n=i mod p$ équivaut à un résultat connu. Le mémoire (section 2.2) lui donne une nouvelle preuve qui en fait une application originale de la formule d'inversion de Möbius dans le p.o.set des partitions d'un ensemble fini. Si au moins deux coefficients distincts sont présents, on peut classer les réponses associées à toutes les congruences possibles qui ont un ensemble fixe de coefficients (de taille d), dans un tableau qu'on va appeler un "simplexe de Pascal fini". Ce tableau est une fonction delta:N^d->Z restreinte aux points de somme des coordonnées inférieure à p (un simplexe), avec deux propriétés: l'équation récursive de Pascal y est vérifiée partout sauf les points où la somme des coefficients est multiple de p (qui seront appelés les "sources" et forment un sous-réseau de l'ensemble des points entiers), et les valeurs en-dehors du simplexe induites par l'équation sont nulles (c'est démontré, en réutilisant la méthode précédente, dans la section 2.3 et en partie 2.4). On décrit un algorithme (section 2.4) qui consiste en applications successives de l'équation dans un ordre précis, qui permet de trouver l'unique fonction delta qui vérifie les deux conditions. On applique ces résultats aux suites b-multiplicatives (dans la section 2.5). On montre aussi que le nombre de sources ne dépend que de la dimension du simplexe d et de la longueur de son côté p. On formule la conjecture (partie 2.6) qu'il serait le plus petit possible parmi les tableaux de forme d'un simplexe de la dimention fixe et taille fixe qui vérifient les mêmes conditions. On montre un premier résultat sur les systèmes de deux congruences linéaires (section 2.5.4), et on montre (section 1.4) un lien avec une méthode de Drmota et Skalba pour prouver l'absence de phénomène de Newman (dans un sens précis), décrit initialement pour la suite de Thue-Morse et tout p tel que b engendre le groupe multiplicatif modulo p, et généralisé (section 1.4) à la suite (-1)^{nombre de chiffres 2 dans l'écriture en base 3 de n} appelée "++-". Cette problématique est riche en problèmes d'algorithmique et de programmation. Différentes sections du mémoire sont illustrées dans l'Annexe. La plupart de ces figures sont inédites. / The primary object of study is a subclass of b-multiplicative sequences, p-rarefied which means that the subsequence of terms of index multiple of a prime number p is taken. The sums of their initial terms have an asymptotic structure described by an exponent alphain]0,1[ and a contnous periodic "rarefaction function". This structure is valid for sequences with complex values in the unit disc, in both cases of the usual numerating system (section 1.1) and one with b successive digits among which there are positive and negative (section 1.2). This formalism is analogous to the formalism for the Thue-Morse sequence in texts by Gelfond; Dekking; Goldstein, Kelly, Speer; Grabner; Drmota, Skalba and others. The second, largely independent, part concerns rarefaction in sequences with terms in -1,0 or 1. Most results concern the case where b is a generator of the multiplicative group modulo p. This condition has been conjectured to be valid for infinity of primes, by Artin. The constants which are important, can be written as symmetric polynomials of P(zeta^j) where zeta is a primitive p-th root of unity, P is a polynomial with integer coefficients and j runs through the numbers from 1 to p-1 (section 1.3). The text describes a combinatorics-based method to study the values of these symmetric polynomials, where the combinatorial problem is as follows. Count the solutions of a linear congruence or a system modulo p, which satisfy a condition: the values of variables must be different from each other and from zero. Importance is attached to the difference between the numbers of solutions of two congruences that differ only in the free term. For the congruences of the form $x_1+x_2+...+x_n=i mod p$ this problem reduces to a well-known result. The text (section 2.2) gives an original proof of it, using the Möbius inversion formula in the p.o.set of partitions of a finite set. If at least two distinct coefficients are present, we can fix a set of coefficients (of size d) and put the answers corresponding to all possible linear congruences into an array that will be called "finite Pascal's triangle". It is a function delta:N^d->Z restricted to inputs with the sum of coordinates smaler than p (a simplex), and it has two properties. A recursive equation similar to the equation of Pascal holds everywhere except the points where the sum of coefficients is a multiple of p (a sublattice of Z^d the points of which are called "sources"); the values induced by this equation beyond the simplex are zeroes (section 2.3 and part of 2.4). An algorithm that finds the unique function delta satisfying these condiditions is described (section 2.4). It consists in successive applications of the equation in a precise order. These results are then applied to the b-multiplicative sequences (section 2.5). We also prove that the number of sources depends only on the dimention d and the size p of the simplex. We conjecture (section 2.6) that this number is the smallest possible for all numerical arrays of the same dimention and size that satisfy the same conditions. A first result about the systems of two linear congruences is proved (section 2.5.4). It is shown how these systems are related to a method by Drmota and Skalba of proving the absence of Newman's phenomenon (in a precise sence) initially described for the Thue-Morse sequence and for a prime p such that 2 is a generator of the multiplicative group modulo p, then extended to the sequence (-1)^{number of digits 2 in the ternary extension of n} called "++-". These questions generate many algorithmic and programming problems. Several sections link to illustration situated in the Annexe. Most of these figures are published for the first time.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6277.pdf: 15816665 bytes, checksum: 105661656ee67fe816f34a96605797f9 (MD5) Previous issue date: 2014-01-23 / The development of new methods and noisy images filtering techniques still attract researchers, which seek to reduce the noise with the minimal loss of details, edges, resolution and removal of fine structures of the image. Moreover, it is extremely important to expand the capacity of the filters for the different noise models present in the Image and Signal Processing literature, like the multiplicative noise speckle, present in the synthetic aperture radar (SAR) images. This Master s degree thesis aims to use a recent denoising algorithm: the nonlocal means (NLM), developed for the additive white gaussian noise (AWGN), and expand, analyze and compare its capacity for intensity SAR images denoising (despeckling), which are contaminated with the speckle. This expansion of the NLM filter is based with the use of the stochastic distances and the comparison of the estimated parameters with de G0 and the inverse Gamma distributions. Finally, this work compares the synthetic and real results of the proposed filter with some filters of the literature. / A elaboração de novos métodos e técnicas de filtragem de imagens ruidosas ainda atraem pesquisadores, que buscam a redução de ruído com a mínima perda dos detalhes, bordas, resolução e remoção de estruturas finas da imagem. Além disto, é de extrema importância ampliar a capacidade dos filtros para diversos modelos de ruído existentes na literatura de Processamento de Imagens e Sinais, como o ruído multiplicativo speckle , presente em imagens de radar de abertura sintética (SAR). Esta dissertação de Mestrado tem o objetivo de utilizar um algoritmo de filtragem recente: o nonlocal means (NLM), desenvolvido para o ruído branco aditivo gaussiano (AWGN), e ampliar, analisar e comparar a sua capacidade para a filtragem de imagens SAR de intensidade ( despeckling ), as quais são contaminadas com o speckle . Esta ampliação do filtro NLM é baseada no uso das distâncias estocásticas e na comparação dos parâmetros estimados através das distribuições G0 e da inversa da Gama. Por fim, este trabalho compara os resultados sintéticos e reais do filtro proposto com alguns filtros da literatura.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 705049 bytes, checksum: 4794f7004746261efe9996d47989dd1f (MD5) Previous issue date: 2014-10-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis, we presented models of two state stochastic systems which interact through a global coupling, in a way that each population unit contributes to the state transition rates of the other units. We presented two models of global coupling in which is possible to observe a phase transition of a regime with units equally distributed on the two states to a phase where there is an agglomeration of units in one of the states. In the first coupling model this transition occurs in a continuous way as we increase the coupling parameter. Through a mean field approximation we shown that this phase transition occurs due to a subcritical pitchfork bifurcation where one of the phases is associated to a monostable regime (units equally distributed in the two states) and the other phase to a symmetric bistable regime (majority of the units agglomerated in one of the states). On the other hand the other model presents a discontinuous phase transition as we increase the coupling parameter, the mean field approach shows that this phase transition occurs due a supercritical pitchfork bifurcation where we have a monostable regime and a tristable regime presenting symmetry in relation to the central potential well, as the coupling parameter is increased the central stability reduces while the two other states becomes more stable. It was shown that for both coupling models, when we have a finite number of oscillators the system presents a multiplicative noise structure. This noise structure turns the stable states obtained with the mean field approximation on metastable states, also the fluctuations due to a finite number of units breaks the symmetry in the multistable regimes, this symmetry break occurs due to the asymmetric intensity of the fluctuations. We also obtained a Fokker-Planck equation for this system and the probability distribution of the number of units in each state, from this distribution it was possible to build a phase diagram for the phase transition from themonostable regime to the regime that presents multistability. This transition is characterized in terms of the coupling parameter and the number of units in the system. / Nesta tese, apresentamos modelos de sistemas estocásticos de dois níveis que interagem através de um acoplamento global, de forma que o estado ocupado por cada unidade da população influi na taxa de transição de estado das demais. Apresentamos dois modelos de acoplamento global onde é possível observar uma transição de fase de um regime onde as unidades estão distribuídas igualmente entre os dois estados para uma fase onde há a aglomeração de unidades em um dos estados. Em um dos modelos de acoplamento essa transição ocorre de forma continua com o parâmetro de acoplamento. Através de uma aproximação de campo médio mostramos que essa transição de fase ocorre devido a uma bifurcação de forquilha sub-crítica onde uma das fases ´e associada a um regime monopolista (unidades igualmente divididas entre os dois estados) e a outra fase a um regime bioestavel simétrico (maior parte das unidades aglomeradas em um dos estados). J´a o outro modelo apresenta uma transic¸ ao de fase descont´ınua com o par ametro de acoplamento. A abordagem de campo m´edio revela que essa transic¸ ao de fase ocorre atrav´es de uma bifurcac¸ ao de forquilha supercr´ıtica onde temos um regimemonoest´avel e um regime triest´avel apresentando simetria com relac¸ ao ao poc¸o de potencial central e a medida que o par ametro de acoplamento ´e aumentado a estabilidade central diminui enquanto os outros dois estados se tornam mais est´aveis. Foi mostrado que para ambos os modelos de acoplamento, quando temos uma quantidade finita de osciladores o sistema apresenta uma estrutura de ru´ıdo multiplicativo. Essa estrutura de ru´ıdo torna os estados est´aveis obtidos com a aproximac¸ ao de campo m´edio em estados metaest´aveis. Tamb´em foi mostrado que as flutuac¸ oes devido a quantidade finita de unidades quebra a simetria nos regimes com multiestabilidade, essa quebra de simetria ocorre devido a assimetrias da intensidade das flutuac¸ oes. Obtemos tamb´em uma equac¸ ao de Fokker-Planck para esse sistema. A soluc¸ ao da equac¸ ao de Fokker-Planck nos d´a a distribuic¸ ao de probabilidade da quantidade de unidades em cada estado. Essa distribuic¸ ao torna poss´ıvel a construc¸ ao de um diagrama de fases para a transic¸ ao de fase dos regimes monoest ´aveis para os regimes que apresentam multiestabilidade. Essa transic¸ ao ´e caracterizada em termos do par ametro de acoplamento e da quantidade de unidades do sistema.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As tecnologias digitais podem ajudar a desvelar e mediar reflexÃes sobre a prÃtica docente e contribuir para a formaÃÃo continuada de professores com carÃncias conceituais e didÃticas acerca da MatemÃtica. Assim, a questÃo central desta pesquisa Ã: Que contribuiÃÃo uma formaÃÃo colaborativa apoiada em tecnologias digitais exerce sobre a aprendizagem e a prÃtica docente acerca do campo conceitual das estruturas multiplicativas? Definiu-se, como objetivo geral: Analisar as contribuiÃÃes de formaÃÃo colaborativa, apoiada em tecnologias digitais, sobre a construÃÃo conceitual e pedagÃgica acerca de estruturas multiplicativas. Os objetivos especÃficos foram assim delineados: Mapear os conhecimentos docentes sobre estruturas multiplicativas; Identificar as formas que as professoras interagem e utilizam as tecnologias digitais para discussÃo e anÃlises sobre o ensino de MatemÃtica; e Caracterizar a construÃÃo e reconstruÃÃo dos conceitos matemÃticos pelas professoras a partir da experiÃncia de formaÃÃo colaborativa com apoio de tecnologias digitais. Os principais referenciais teÃricos versaram sobre elementos da aprendizagem colaborativa e campo conceitual das estruturas multiplicativas. O mÃtodo de investigaÃÃo adotado foi a Pesquisa Colaborativa, contemplando as etapas de cossituaÃÃo, cooperaÃÃo e coproduÃÃo. Realizou-se a pesquisa com trÃs professoras-coordenadoras do Projeto ObservatÃrio da EducaÃÃo (OBEDUC) no CearÃ, identificadas como PCA, PCN e PCS. A formaÃÃo colaborativa, com apoio em tecnologias digitais, aconteceu entre agosto e novembro de 2015. Dados de entrevistas virtuais preliminares e instrumentos do Projeto OBEDUC compuseram a etapa de cossituaÃÃo da Pesquisa Colaborativa. O estÃgio de coproduÃÃo ocorreu, prioritariamente, por meio das interaÃÃes virtuais, com as participaÃÃes e produÃÃes das professoras no Facebook, Skype e WhatsApp. Os conhecimentos desenvolvidos e uma produÃÃo colaborativa entre os participantes representam a etapa de coproduÃÃo. As professoras possuÃam restrito repertÃrio de situaÃÃes multiplicativas, apresentando apenas problemas de ProporÃÃo Simples, ProporÃÃo MÃltipla e Produto de Medidas com configuraÃÃo retangular. Todas demonstraram dificuldades com aspectos didÃticos da MatemÃtica e sobre estruturas multiplicativas. Com as primeiras atividades da formaÃÃo, identificou-se que as docentes possuÃam conhecimentos bÃsicos acerca do campo conceitual multiplicativo, com uma polarizaÃÃo entre PCA e PCN, com PCS entre ambas quanto ao conhecimento e classificaÃÃo de situaÃÃes. A construÃÃo e reconstruÃÃo dos conceitos ocorreu a partir das interaÃÃes desenvolvidas com as ferramentas digitais. A discussÃo, proposiÃÃo, classificaÃÃo e anÃlise das situaÃÃes de forma colaborativa, seguida de aplicaÃÃo com alunos, registro por meio de vÃdeos e imagens, para posterior postagem, compartilhamento e discussÃo colaborativa, fomentou significativamente a reflexÃo da prÃtica com MatemÃtica. Os resultados mostram que as mÃdias digitais â imagens e vÃdeos â foram relevantes para a exposiÃÃo das concepÃÃes dos participantes sobre o campo multiplicativo e estratÃgias de resoluÃÃo discente. Destaca-se a parceria entre Escola e Universidade para a produÃÃo de novos conhecimentos e modelo de formaÃÃo, que favoreceu a ampliaÃÃo conceitual pelos participantes. A experiÃncia mobilizou habilidades e competÃncias acerca do ensino e da aprendizagem de estruturas multiplicativas. A percepÃÃo de que à indispensÃvel um tratamento apurado das estratÃgias de resoluÃÃo discente evidencia-se como um dos principais ganhos da formaÃÃo. / Digital technologies can help to reveal and mediate reflections about teaching practice and contribute to the continued training of teachers who have conceptual and didactic needs about Mathematics. Thus, the central question of this research is: What contribution does a digital technology supported collaborative training have on learning and teacher practice about multiplicative structures conceptual field? It was defined as general objective: To analyze the contributions of collaborative teacher training supported digital technologies about multiplicative structures. The specific objectives were thus outlined: To chart teachers knowledges about the teaching and learning of multiplicative structures; To identify the ways that teachers interact and use digital technologies for discussion and analysis of Mathematics teaching; and To characterize the construction and reconstruction of mathematical concepts by teachers from the digital technology supported collaborative training experience. The main theoretical references were about elements of collaborative learning and conceptual field of multiplicative structures. The adopted method research was the Collaborative Research, comprising the stages of co-situation, cooperation and coproduction. It was conducted with three teachers-coordinators of the Observatory of Education Project (OBEDUC) in Ceara, identified as PCA, PCN and PCS. The digital technologies supported collaborative training happened in august and november 2015. Virtual preliminary interviews data and OBEDUC Project instruments comprised the Collaborative Research co-situation stage. The co-production stage took place mainly through virtual interactions, through shareholdings and teachers productions in Facebook, Skype and WhatsApp. The developed knowledge and a collaborative production among the participants represent the co-production stage. The teachers had limited repertoire of multiplicative situations, just having problems Simple Proportion, Multiple Proportion and Measures Product with rectangular configuration. All of them demonstrated difficulties with didactic Mathematics and multiplicative structures aspects. With the training first activities, it was identified that the teachers had basic knowledges about the multiplicative conceptual field, with a polarization between PCA and PCN, with PCS between both, regarding knowledge and classification of situations. The concepts construction and reconstruction occurred from interactions developed with digital tools. The discussion, proposition, classification and analysis of situations collaboratively, followed by application with students, registration through videos and images for later posting, sharing and collaborative discussion, significantly boosted reflection of practice with Mathematics. The results show that digital media â images and videos - were relevant for the exposition of participants conceptions about the multiplicative field and student resolution strategies. Noteworthy is the partnership between School and University for the production of new knowledge and training model that favored the conceptual expansion by the participants. The experience mobilized abilities and skills about teaching and learning multiplicative structures. The perception that an accurate treatment of student resolution strategies is indispensable is one of the main gains of training.

Este estudo considera o modelo de controle ótimo estocástico sob um critério de média-variância para sistemas lineares a tempo discreto sujeitos a saltos Markovianos e ruídos multiplicativos sob dois critérios. Inicialmente, consideramos como critério de desempenho a minimização multiperíodo de uma combinação entre a média e a variância da saída do sistema sem restrições. Em seguida, consideramos o critério de minimização multiperíodo da variância da saída do sistema ao longo do tempo com restrições sobre o valor esperado mínimo. Condições necessárias e suficientes explícitas para a existência de um controle ótimo são determinadas generalizando resultados anteriores existentes na literatura. O controle ótimo é escrito como uma realimentação de estado adicionado de um termo constante. Esta solução é obtida através de um conjunto de equações generalizadas a diferenças de Riccati interconectadas com um conjunto de equações lineares recursivas. Como aplicação, apresentamos alguns exemplos numéricos práticos para um problema de seleção de portfólio multiperíodo com mudança de regime, incluindo uma estratégia de ALM (Asset and Liability Management). Neste problema, deseja-se obter a melhor alocação de portfólio de forma a otimizar seu desempenho entre risco e retorno em cada passo de tempo até o nal do horizonte de investimento e sob um dos dois critérios citados acima. / In this work we consider the stochastic optimal control problem of discrete-time linear systems subject to Markov jumps and multiplicative noise under two criterions. First, we consider an unconstrained multiperiod mean-variance trade-off performance criterion. In the sequence, we consider a multiperiod minimum variance criterion subject to constraints on the minimum expected output along the time. We present explicit necessary and sufficient conditions for the existence of an optimal control strategy for the problems, generalizing previous results in the literature. The optimal control law is written as a state feedback added with a deterministic sequence. This solution is derived from a set of coupled generalized Riccati difference equations interconnected with a set of coupled linear recursive equations. As an application, we present some practical numerical examples on a multiperiod portfolio selection problem with regime switching, including an Asset and Liability Management strategy. In this problem it is desired to nd the best portfolio allocation in order to optimize its risk-return performance in every time step along the investment horizon, under one of the two criterions stated above.In this work we consider the stochastic optimal control problem of discrete-time linear systems subject to Markov jumps and multiplicative noise under two criterions. First, we consider an unconstrained multiperiod mean-variance trade-off performance criterion. In the sequence, we consider a multiperiod minimum variance criterion subject to constraints on the minimum expected output along the time. We present explicit necessary and sufficient conditions for the existence of an optimal control strategy for the problems, generalizing previous results in the literature. The optimal control law is written as a state feedback added with a deterministic sequence. This solution is derived from a set of coupled generalized Riccati difference equations interconnected with a set of coupled linear recursive equations. As an application, we present some practical numerical examples on a multiperiod portfolio selection problem with regime switching, including an Asset and Liability Management strategy. In this problem it is desired to nd the best portfolio allocation in order to optimize its risk-return performance in every time step along the investment horizon, under one of the two criterions stated above.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-07T14:00:16Z No. of bitstreams: 1 victorwegnermaus.pdf: 6204787 bytes, checksum: 1c441ace80fd21b15887daa548beac3e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-07T15:06:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 victorwegnermaus.pdf: 6204787 bytes, checksum: 1c441ace80fd21b15887daa548beac3e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T15:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 victorwegnermaus.pdf: 6204787 bytes, checksum: 1c441ace80fd21b15887daa548beac3e (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Águas subterrâneas são econômica e socialmente importantes e sua contaminação gera grandes preocupações. Nesse sentido a modelagem computacional pode contribuir na gestão de águas subterrâneas e no planejamento da remediação de áreas contaminadas, realizando previsões considerando implicações de diversas alternativas sem o custo de esperar ou colocá-las em prática. O objetivo deste trabalho é estudar modelos matemáticos para os fenômenos envolvidos bem como desenvolver ferramentas numéricas para a simulação computacional que podem auxiliar na prevenção, no controle e na remediação da poluição das águas subterrâneas. Nos experimentos computacionais é simulado o transporte de múltiplas espécies. O problema corresponde a um sistema de equações diferenciais parciais não lineares de advecção-difusão-reação, acopladas pelas reações de biodegradação e sorção em modo de não equilíbrio. A biodegradação é representada pelo modelo cinético de Monod multiplicativo. A sorção, descrita pela isoterma de Freundlich, atua em modo de equilíbrio e não equilíbrio simultaneamente, e ocorre apenas sobre o contaminante. A solução do sistema de EDP’s é obtida em dois passos. No primeiro resolve-se o transporte do contaminante e do oxigênio, onde a discretização espacial é realizada pelo método dos elementos finitos e um método da família trapezoidal generalizada para a discretização temporal. O método de Newton é utilizado para tratar a não linearidade gerada pela sorção de equilíbrio no transporte do contaminante. No passo seguinte, as reações são aproximadas pontualmente pelo método de Runge-Kutta de quarta ordem. Os resultados obtidos nos experimentos computacionais são comparados aos resultados de simulações encontradas na literatura. Nas simulações observou-se a influência da inclusão das reações não lineares de biodegradação e sorção de equilíbrio e não equilíbrio ocorrendo simultaneamente. Assim o estudo das interações entre as reações, pode trazer contribuições para a modelagem do transporte de contaminantes em águas subterrâneas. / Groundwater contamination generates large concern related with public health and environmental conservation. The computational modeling can contribute to groundwater management and remediation planning of contaminated areas, making predictions for several scenarios of contamination without the cost of waiting or of putting them into practice. The aim this work is study mathematical models for the phenomena involved and develop numerical tools for the simulation that can assist in the prevention, control and remediation of groundwater pollution. In the computational experiments is simulated the multiple species transport. This problem is modeled for a system of nonlinear partial differential equations, coupled by the biodegradation and sorption reactions. Biodegradation is represented by the multiplicative Monod kinetic model. The sorption is described by the Freundlich isotherm and occur only with the contaminant. The solution of the PDE’s sistem is obtained in two steps. In the first resolves the contaminant and oxygen transport, the finite elements method and Crank-Nicolson scheme are respectively used in the spatial and time discretizations. The Newton method is used to treat the nonlinearity generated by the sorption equilibrium in the transport of the contaminant. The ordinary differential equations of the reactions is approximated by the fourth-order Runge- Kutta method. Numerical results presented in this work have shown good agreement with solutions introduced by others authors. In the simulations we observed the influence of the inclusion of non-linear reactions of biodegradation and sorption equilibrium and nonequilibrium happening simultaneously. So the study of interactions between the reactions should contribute to the modeling of contaminant transport in groundwater.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-27T15:09:07Z No. of bitstreams: 1 brunogoncalves.pdf: 703613 bytes, checksum: d575219a1a60c3df43cb9c15e5bc8fd8 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-07T21:05:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 brunogoncalves.pdf: 703613 bytes, checksum: d575219a1a60c3df43cb9c15e5bc8fd8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T21:05:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunogoncalves.pdf: 703613 bytes, checksum: d575219a1a60c3df43cb9c15e5bc8fd8 (MD5) Previous issue date: 2010-03-15 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A tese está composta de duas partes principais. Na primeira parte, o férmion de Dirac foi considerado interagindo com diferentes campos externos. Uma abordagem extremamente eficiente para se extrair informações físicas da Hamiltoniana, é fazer uma transformação Foldy-Wouthuysen nela. Além da transformação Foldy-Wouthuysen perturbativa, existe a versão exata, que não é baseada em séries de potências no parâmetro 1/m. Nesta tese foi desenvolvida uma maneira de se fazer a transformação Foldy-Wouthuysen exata com os campos de interesse. Foi tomado o campo espinorial de Dirac no fundo de ondas gravitacionais e um campo magnético constante. A Hamiltoniana transformada mostra que o efeito da onda gravitacional no campo espinorial e na correspondente partícula pode ser, em princípio, intensificado por um campo magnético suficientemente forte. Cálculos análogos foram realizados para a componente temporal do campo de torção gravitacional. Além disso, foi feita uma classificação geral dentre os possíveis termos que violam as simetrias CPT e Lorentz, selecionando aqueles que admitem esta transformação. Foi desenvolvida uma nova abordagem para estudar, qualitativamente, os casos para os quais a transformação exata não é permitida. Esta técnica foi chamada de transformação semi-exata. A vantagem desta técnica em relação à transformação padrão é de ser muito mais econômica na parte de cálculos. Como exemplo de aplicação foram considerados os casos de campo elétrico externo e a parte vetorial do campo de torção gravitacional. Na segunda parte da tese, foram calculadas as correções de um laço para o setor do fóton da eletrodinâmica quântica no fundo de um campo gravitacional. O cálculo foi realizado utilizando a técnica do "heat-kernel"de duas maneiras diferentes e uma nova ambiguidade nos resultados foi encontrada. Este resultado representa o primeiro exemplo conhecido da chamada anomalia multiplicativa. Realizando os cálculos para diferentes dimensões do espaço-tempo, encontramos uma explicação qualitativa desta anomalia. Além dos fatores de forma não-locais do campo eletromagnético, foi calculada a função beta de um laço física, que descreve a variação desta grandeza em relação à energia do processo e é válida para todas as escalas de energia. Usando esta função beta encontramos a forma mais completa do famoso teorema de Appelquist e Carazzone. / This thesis is composed by two main parts. On the first one, the Dirac fermion was considered interacting with different external fields. A very efficient approach to extract physical information from the Hamiltonian is to perform a Foldy-Wouthuysen transformation on it. There are, on the literature, two versions of this transformation. The standard and the exact ones. The main difference between them is that the last is not based on a power series low in the parameter l/m. On this thesis, we developed a method to perform the exact Foldy-Wouthuysen with the fields of interest. The Dirac field was described in a constant magnetic field plus gravitational wave background. The transformed Hamiltonian shows that the effect of the gravitational wave on the magnetic field could be, in principle, enforced by a sufficient strong magnetic field. Similar calculations was performed to the temporal component of the gravitational torsion field. Furthermore, it was done a general classification of the possible terms the violate the CPT and Lorentz symmetries, selecting those of them wich allow the exact transformation. A new approach to qualitatively study the cases for wich this kind of transformation is not allowed, was developed. This technique was called semi-exact transformation and has the advantage to the standard transformation of being much more economic in the calculations part. As examples of application it was considered the cases of external electric field and the vectorial component of the torsion gravitational field. On the second part of the thesis, it was calculated the one loop quantum corrections to the photon sector of the quantum electrodynamics in a gravitational background. The calculation was done using the "heat-kernel" technique in two different ways and an ambiguity on the results was found. This fact represents the first known example of the so called multiplicative anomaly. The calculations were performed to different space-time dimensions and a qualitative explanation of this anomaly was found. The non local formfactors to the electromagnetic field was obtained and also the one loop complete beta function, that describes the energy variation of it in relation to the energy of the process and it is valid to all energy scales. Using this beta function, the more complete form of the famous Appelquist e Carazzone theorem was obtained.

This thesis deals with a description of three claims reserving methods - with stochastic models for Chain ladder, Bornhuetter/Ferguson and multiplicative method. There are mentioned their assumptions, parameter estimates, their properties and formulas for loss reserves in the first part. The second part of the text is devoted to formulas for the mean squared error of prediction and its estimate. Finally, a numerical example shows comparison of these methods.