Partindo de um modelo para descrever a evolução temporal das populações de uma praga e de seu inimigo natural, determinamos os seus equilíbrios, e condições de estabilidade dos mesmos; investigamos também a possibilidade de ocorrer uma bifurcação de Hopf e consequentemente ciclos-limite. Antes de incluir no modelo a aplicação do controle de pragas, desenvolvemos uma análise de sensibilidade de certos números característicos do sistema. Em seguida, acoplamos ao modelo uma estratégia de Manejo Integrado de Pragas (MIP) que consiste na aplicação de inseticida e na liberação de inimigos naturais da praga, sempre que a densidade de pragas ultrapassar um Limiar Econômico; verificamos que, assim, a população de pragas é mantida em níveis toleráveis. Adicionalmente, formulamos um problema de controle ótimo, que é resolvido através da aplicação do princípio do máximo de Pontryagin. Porém, acrescentamos uma estrutura espacial discreta aos modelos propostos, com diferentes regras de movimentação para as populações (difusão, taxia local e taxia quase local), e aplicamos as técnicas de controle a estes modelos. / Starting from a model to describe the temporal evolution of a pest and its natural enemy, their equilibrium and stability conditions are studied; the possibility of Hopf bifurcation and thereby limit cycles is also investigated. Before including the application of pest control, we develop a sensitivity analysis of certain characteristic numbers of the system. Then we include an Integrated Pest Management (IPM) strategy, consisting of insecticide application and natural enemies release, whenever the pest density exceeds an Economic Threshold; we verify that in fact the pest population is kept within tolerable levels. Additionally, we formulate a problem of optimal control, which is solved by applying the Pontryagin maximum principle. Finally, a discrete spatial structure is proposed, with di erent movement rules (di usion, local taxis and almost local taxis) models, and control techniques are applied to these models.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5266_1.pdf: 2109038 bytes, checksum: 48e5684a206159971ddb959e1a47fd1f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foram desenvolvidos três sistemas nanoestruturados contendo nanopartículas (NP) de prata cuja resposta óptica não linear foi engrandecida devido à excitação de plasmons superficiais nas NP. O primeiro material foi formado de NP de dióxido de titânio (TiO2), NP de prata, e corante-laser rodamina 610 em matriz de PVA. Sabe-se que materiais contendo dióxido de titânio e rodamina quando bombeados pelo segundo harmônico de um laser de Nd:YAG podem emitir laser devido ao corante e devido ao espalhamento múltiplo da emissão fluorescente no interior da amostra. Nós adicionamos NP de prata a este sistema para investigar a possibilidade de se obter um material com melhor eficiência devido à influência de plasmons superficiais das nanopartículas de prata. A suspensão coloidal de prata utilizada no primeiro experimento foi caracterizada antes e depois do tratamento a laser por espectroscopia de absorção óptica e microscopia eletronica de transmissão de para se evidenciar as mudanças estruturais das partículas. As NP de prata obtidas pela metodologia de ablação apresentaram uma dispersividade estreita o suficiente para os experimentos, porém nenhuma diminuição significativa no limiar do laser de corante no meio espalhador foi observada utilizando-se o compósito corante/ partículas de TiO2/ PVA/ NP de prata. O segundo material foi produzido para possíveis aplicações em áreas biomédicas. Este material foi constituído de uma estrutura formada por NP de sílica (caroços), para serem recobertas por nanocascas metálicas de ouro. Variando a espessura da casca metálica é possível ajustar a freqüência dos plasmons superficiais numa larga faixa espectral, desde o visível até o infravermelho próximo. Para o melhor conhecimento da composição química das partículas de sílica foi utilizada a técnica de mapeamento elementar por microscopia eletrônica de transmissão. Esta técnica possibilita a determinação dos elementos químicos existentes em uma quantidade pequena de partículas, permitindo a obtenção de informações sobre, os grupos orgânicos que podem ter ficado presos no interior das partículas ou em sua superfície. Estas informações foram importantes para as etapas subseqüentes. A funcionalização das partículas de sílica constitui uma etapa intermediária indispensável na formação das nanocascas que dependem de como se encontram as superfícies das partículas de sílica. Foi então utilizada a espectroscopia de transmitância na região do infravermelho para corroborar as análises de microscopia eletrônica. Após a formação da casca foram feitas análises de campo claro e campo escuro para caracterizar os resultados. Conseguimos dominar a técnica de síntese de formação das partículas de sílica no que diz respeito às dimensões e dispersividade, fatores importantes para a obtenção controlada de nanocascas metálicas. Em adição a isto, conseguimos controlar os processos de funcionalização e formação de nanoilhas na superfície dos caroços de sílica. O estágio final que consiste na coalescência das nanoilhas e a conseqüente formação da nanocasca ainda não foi completado. O terceiro material teve sua produção motivada pelas aplicações em estudos de ótica não linear. Após a produção deste material, formado por um polímero (matriz hospedeira) e NP de prata, foi possível medir o índice de refração não linear e o coeficiente de absorção não linear das amostras em questão. Este material foi obtido com uma metodologia muito simples onde o controle do crescimento das partículas foi conseguido utilizando-se radiação eletromagnética ou por meio de aquecimento. Na caracterização do polímero utilizado como hospedeiro para o crescimento de NP de prata foram utilizadas as técnicas de análise termogravimétrica, análise térmica diferencial e ressonância magnética nuclear. Para a identificação das partículas crescidas no interior da matriz polimérica foram utilizados espectros de absorção óptica e microscopia eletrônica de transmissão na região de campo claro. O polímero escolhido (poliéster ortoftálico) apresenta excelentes propriedades ópticas na região do visível. Demonstramos neste trabalho que é possível crescer nanopartículas metálicas em uma matriz de poliéster com pequena a moderada dispersividade. Em uma medida preliminar observou-se que este material nanoestruturado apresenta uma alta resposta não linear sendo promissor para estudos de óptica não linear

Orientador: Jose Mario Martinez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-23T01:06:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bielschowsky_RobertoHugo_D.pdf: 5956930 bytes, checksum: 49d1d2e75a72890d87aecbedd953965e (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Abordamos, nesta tese, o problema de obter pontos de mínimo local de funções diferenciáveis, definidas no lRn e sujeitas a restrições. Nosso ponto de partida reside numa aposta em algoritmos que têm muito em comum com algoritmos de pontos factíveis, tais como, por exemplo, o GRG e o Gradiente Projetado, porém relaxando de forma dinâmica as restrições de igualdade h(x) = 0. Ou seja, relaxaremos a condição h(x(k)) = 0, característica dos iterandos gerados em métodos de pontos factíveis, para uma na forma ||h(x(k))|| = O(||gp(x(k))||).gp(x) representa a projeção ortogonal do gradiente V¿(x), no espaço tangente às restrições N(h'(x)). No capítulo 1 situamos nossa abordagem. No capítulo 2 formulamos um algoritmo desenvolvendo-a para restrições de igualdade apenas, e que denominaremos de CDR (Controle Dinâmico das Restrições). Pensando em problemas de grande porte não estruturados formulamos uma versão adequada a tratar de forma inexata todos os subproblemas lineares envolvidos. Vale dizer, sem fatorações de matrizes. Ainda no segundo capítulo desenvolvemos uma teoria de convergência global para o método, e no terceiro uma teoria de convergência local. No quarto capítulo apresentamos os resultados de alguns testes preliminares com o algoritmo, realizados em colaboração com Francisco M. Gomes. No quinto capítulo e no apêndice tratamos de possíveis extensões de CDR, visando incluir também restrições de desigualdade. / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Sandra Augusta Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-27T17:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thome_RobertoCarlosAntunes_M.pdf: 10721242 bytes, checksum: 92c405a05a49e956f694a10397e31ff1 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Os métodos de programação quadrática seqüencial (PQS) são as generalizações do método de Newton para o problema geral de otimização com restrições. Neste trabalho, um algoritmo baseado no método PQS para resolver o problema geral de programação não linear na forma padrão é analisado. A função de mérito utilizada é do tipo Lagrangeano aumentado com uma atualização não-monótona para a seqüência dos parâmetros de penalidade. Apresentamos as demonstrações dos resultados de boa definição e convergência global. Introduzimos uma estratégia para lidar com os subproblemas quadráticos baseado na minimização em caixas. Duas escolhas para a matriz Hessiana do modelo quadrático são sugeridas. Um levantamento bibliográfico recente compõe a Introdução. Palavras-chave: Algoritmo PQS; boa definição, convergência global; subproblemas quadráticos; Lagrangeano aumentado; minimização em caixas. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador : Maria Aparecida Diniz Ehrhardt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-28T21:36:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosNeto_Luiz_M.pdf: 1869815 bytes, checksum: 09055fcc31034188a8a833f5bce3df91 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Muitos problemas reais podem ser representados ou aproximados como um problema de programação não-linear, onde a função objetivo e/ou as restrições são não-lineares. Dentre estes podemos citar problemas de controle ótimo de produção e estoque, desenho de estruturas mecânicas, otimização de redes elétricas, modelos de risco de mercado, entre outros (ver [1]). Destes problemas, considerou-se aqueles onde as variáveis são canalizadas. Para sua resolução, estudou-se dois algoritmos: BOX-QUACAN, proposto por Friedlander, Martínez e Santos [13], do tipo região de confiança, e L-BFGS-B, de Byrd, Lu, Nocedal e Zhu [3], que trabalha com busca linear. O enfoque deste estudo está na aproximação da matriz Hessiana, necessária em ambos os códigos. O trabalho foi feito com o intuito de se obter resultados mais conclusivos em relação à performance de BOX -QUACAN com as aproximações secantes de banda para a Hessiana (BOX-QUACAN Modificado). Assim, os resultados numéricos de BOX-QUACAN Modificado foram comparados com os de L-BFGS-B juntamente com o EASY, uma versão de BOX -QUACAN que trabalha com diferenças finitas para aproximar a Hessiana / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7897_1.pdf: 901977 bytes, checksum: 1ec48045c42913d1c85ad88e87d3820e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Este trabalho descreve estudos de espectroscopia não-linear de novos vidros óxidos com metais pesados com base nas seguintes composições: 35.3PbO - 48.9PbF2 -15.8B2O3 (PPB), 25Bi2O3 ? 57PbO ? 18Ga2O3 (BPG), 42.6Bi2O3 ? 1.4BaO ? 45.9PbO ? 10Ga2O3 (BBPG). Foram estudados processos de absorção não-linear e refração não-linear visando a caracterização dos materiais para aplicações fotônicas. Para isto foram utilizadas as técnicas de varredura-Z e limitação óptica. Foram determinados os índices de refração não-linear n2 e n4 e, os coeficientes de absorção não-linear ?2 e ?4. Os valores obtidos para o vidro BPG são: n2 = 4,1x10-14 (cm2/GW), n4 = 2,5x10-22 (cm4/GW2), ?2 = 1,63 x 10-8 (cm/W) e ?4 = -7,71 x 10-16 (cm3/W2). Valores similares foram observados para as outras composições. As intensidades de saturação para as amostras estudadas foram determinadas na região do visível usando a técnica de limitação óptica. Em ambas as técnicas, usamos como fonte de excitação um laser pulsado de Nd:YAG (9ns) e um laser de corante bombeado pelo segundo harmônico do laser de Nd:YAG, emitindo em 640nm. Os resultados indicam que os materiais estudados apresentam um bom potencial para o uso em dispositivos limitadores ópticos.

Orientador: Jose Mario Martinez, Lucio T. Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-24T10:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Janesch_SilviaMartinideHolanda_D.pdf: 1787960 bytes, checksum: 222f3effcf1ad7501b5a884a0133db4b (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Apresentamos resultados gerais de penalização externa e exata. Estendemos o teorema clássico de penalização exata para o caso onde os subproblemas penalizados permanecem restritos. Introduzimos um algoritmo para resolver problemas de programação não linear baseado na função de penalização exata Li, onde penalizamos somente as restrições não lineares. Para resolver os subproblemas penalizados não suaves desenvolvemos um algoritmo de região de confiança. Ilustramos o método de penalização com região de confiança através de exemplos simples. Testes numéricos comparando o método de penalização com região de confiança com o algoritmo BOXQUACAN foram efetuados em 3 conjuntos de problemas. Abordamos o problema global de Lennard-Jones e propomos gerar bons pontos iniciais para este problema usando a solução de um subproblema restrito. / Abstract: We present the classical results for the exact and the exterior penalty problems. We extend the classic exact penalty function theorem for the case where the penalty subproblems remain constrained. We introduce an algorithm for solving nonlinear programming problems based on the L1 exact penalty function for which only the nonlinear constraints are penalized. For solving the nonsmooth penalty subproblems we develop a trust region algorithm. We illustrate the penalty method with trust region with simple examples. Numerical experiments comparing the penalty method with BOX-QUACAN algorithm were realized in three sets of problems. We attack Lennard Jones's global problem and we propose to generate good starting points for this problem using the solution of a constrained subproblem. / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Katia Cavalca Lucchesi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T07:13:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EspiritoSanto_IvanLimado_M.pdf: 5636025 bytes, checksum: fadb46cc6830dbfe5935a420f7880d82 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho, é desenvolvida uma análise não linear de um rotor Laval com uma fonte de potência não ideal passando através da velocidade crítica sob efeitos de atrito seco de Coulomb e restituição cúbica. Verificaram-se as mudanças na resposta do sistema através da integração direta da equação de movimento, no caso de fortes não linearidades, e através do método da média, no caso de fracas não linearidades. Vários aspectos importantes no projeto de máquinas rotativas são verificados com estudo do comportamento não linear do rotor Laval, tais como o torque mínimo necessário para passagem pela velocidade crítica, a amplitude de vibração durante a passagem e a estabilidade da rotação em regime permanente. A rigidez cúbica afeta a freqüência natural do sistema, fazendo com que o valor desta varie em função da amplitude de oscilação. A forma inclinada da curva de ressonância faz com que, para uma determinada rotação, existam duas amplitudes de vibração possíveis, uma correspondente à aceleração e outra à desaceleração do rotor. O estudo teórico de estabilidade dos pontos da curva de ressonância, através do método da média, mostrou-se satisfatório na previsão da rotação em regime permanente / Abstract: In this work a nonlinear analysis of a simple Laval rotor with a non ideal power source crossing its resonance under a Coulomb dry friction action and cubic restoring force is done. Dynamical changes on the system response are observed through numerical integration in the case of strong nonlinearity and through average method in the case of weak nonlinearity. Some important constitutive request appear from the studies of the behavior. Two important aspects take place: the minimal torque requested for the passage across the critical speed and the amplitude of vibration, both of them are quite dependent on the interaction between the system and the power source. The Coulomb dry friction come from the contact between the rotor and a auxiliar device for reduction of oscillation during the passage through the critical speed. This device is made of cylindric rolles that also leads to a cubic restoring force. Otherwise, without such device the rotor runs free of any kind of dry friction and in this case the shaft is made of material that responds better with the cubic low instead of linear one / Mestrado / Dinamica de Rotores / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marko Antonio Rojas Medar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-26T00:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LucelinaBatistados_M.pdf: 6423420 bytes, checksum: b157a52e8273a28e48d361bc3e5ea356 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, um teorema de alternativa do tipo Gordan é utilizado no estudo de condições necessárias de otimalidade para o problema clássico de programação não linear (finito-dimensional). Condições suficientes são obtidas através de uma noção de convexidade generalizada (chamada invexidade). Além disso, sem hipóteses de convexidade (generalizada ou não) são obtidas condições suficientes de otimalidade via método de deformação. Resultados análogos são válidos para o problema de tempo contínuo (exceto o método de deformação). / Abstract: In this work, an alternative theorem (Gordon's type) is used to investigate necessary conditions of optimality for the classic nonlinear programming problem (finite dimensional). Sufficient conditions are obteined via a notion of generalized convexity (called invexity) . Moreover, without hipothesis of convexity (generalized or no) are obtained sufficient conditions via deformation method. Analogous results are valid for the continous time problem (except for the method of deformation). / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Jose Roberto de França Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:35:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cambraia_HeraldoNelio_M.pdf: 1746737 bytes, checksum: ecec8e43b06e2268ecdbc44e009b9027 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Neste trabalho apresenta-se um método para detectar a presença de não lineadades em sistemas físicos e a implementação da modelagem não linear quadrática no domínio da frequência. O método de detecção consiste em comparar a função de resposta em frequência (FRF)' do sistema, estimado por varredura senoidal, com sua transformada de Hilbert (TH). Se a FRF for igual sua TH o sistema é linear caso contrário ele é não linear. A implementação da modelagem quadrática conta com a ajuda das análises espectral e bi -espectral para o cálculo das funções de resposta a frequência linear e quadratíca. Este modelo é não paramétrico. São realizadas simulações numéricas de alguns sistemas não lineares para ilustrar a aplicação destas técnicas implementadas / Abstract: This work presents a method for the detection of non -linearities in a physically realizable system based on the Hilbert transform and the implementation of the quadratic mathematical model in the frequency domain. This model is non-parametric, based on the Volterra and Wiener series and uses the spectral and biespectral analysis to obtain the frequency response function. Some non ¿ linear systems are simulated to ilIustrate the use and validity of the presented techniques / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica