O presente trabalho teve como meta desenvolver uma rotina computacional para obter a soluÃÃo numÃrica de equaÃÃes diferenciais parciais atravÃs do MÃtodo sem malhas. Esse mÃtodo vem sendo aplicado na engenharia, visto que nos casos prÃticos muitas vezes encontram-se descontinuidades ou condiÃÃes de contorno que impossibilitam a soluÃÃo analÃtica, e muitas vezes dificultam bastante as soluÃÃes numÃricas de equaÃÃes diferenciais parciais. No mÃtodo utilizado, calcula-se as equaÃÃes a partir do mÃtodo numÃrico de Kansa, onde toma-se uma FunÃÃo de Base Radial (RBF) que vai calcular a matriz a partir da qual chegaremos à soluÃÃo analÃtica. A RBF utilizada foi a multiquadrÃtica. Essa funÃÃo irà depender de um parÃmetro de forma âcâ. Esse parÃmetro nÃo tem um valor definido, e o objetivo da rotina à encontrar um valor para esse parÃmetro, de forma que a soluÃÃo analÃtica se aproxime o mÃximo possÃvel da soluÃÃo numÃrica. Para se calcular esse valor do âcâ, a rotina irà calcular os valores do resÃduo para o domÃnio, e os valores do resÃduo para o contorno, para cada valor de âcâ em um intervalo determinado. ApÃs calculados esses valores, o programa compara os mesmos e fornece o ponto em que eles se aproximam mais. Nesse ponto à encontrado o parÃmetro de forma âcâ otimizado, e consequentemente a soluÃÃo numÃrica da equaÃÃo proposta. / This study was aimed to develop a computational routine for the numerical solution of partial differential equations using the method without mesh. This method has been applied in engineering, since in practical cases often are discontinuities or boundary conditions that preclude the analytic solution, and often quite difficult numerical solutions of partial differential equations. In the method used, it is estimated the equations from the numerical method of Kansas, it takes it a Radial Basis Function (RBF) that will calculate the matrix from which will come to the analytical solution. The RBF used was multiquadrÃtica. This function will depend on a parameter in a "c". This parameter does not have a defined value, and the routine goal is to find a value for this parameter, so that the analytical solution is closely match the numerical solution. To calculate this value of "c", the routine will calculate the residue values ​​for the domain, and the residue values ​​for the outline, for each value of "c" in a certain range. After these calculated values, the program compares them and supplies the point where they are closer to. This point is found as the parameter "c" optimized, and therefore the numerical solution of the equation proposed.

Neste trabalho estudamos o problema de Dirichlet assintótico para a equação das superfícies mínimas em uma superfície de Cartan-Hadamard rotacionalmente simétrica e mostramos que o problema e unicamente solúvel para qualquer dado contínuo em seu bordo assintótico. / In this work we study the asymptotic Dirichlet problem for the minimal surface equation on rotationally symmetric Cartan-Hadamard surfaces. We prove that the problem is uniquely solvave for any continuous asymptotic boundary data.

O objetivo central deste trabalho consiste em demonstrar a existência de gráficos mínimos C2,x com fronteira assintótica prescrita na variedade produto M R, onde M e completa, simplesmente conexa, com curvatura seccional KM satisfazendo KM ≤ -k2 < 0 e tal que, para algum p Є M, o subgrupo de isotropia de Iso(M) em p age de modo 2-pontos homogêneo nas esferas geodésicas centradas em p. / The main purpose of this work consists on proving the existence of minimal C2,x graphics with prescribed asymptotic boundary in the product manifold M R, where M is a complete, simply connected manifold with sectional curvature KM satisfying KM ≤ -k2 < 0 and such that, for some p 2 M, the isotropy subgroup of Iso(M) in p acts in a 2-points homogeneous way in the geodesic spheres centered in p.

Orientador: Jose Luiz Boldrini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AndersonLuisAlbuquerquede_D.pdf: 2998474 bytes, checksum: 42b9a1d5dce58179e95cafd3db8b57b8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A proliferação de mosquitos em regiões habitadas é uma importante questão de saúde pública, uma vez que tais insetos são vetores de várias doenças infecciosas. Assim, o estudo de técnicas de controle de populações de mosquitos tem um papel relevante na busca da eficiência no seu combate; em particular, a compreensão adequada de modelos matemáticos que descrevem tais situações pode auxiliar na tomada de decisão sobre quais seriam os procedimentos mais adequados para atingir este fim. Com este objetivo, neste trabalho fizemos a análise matemática rigorosa de um certo problema de controle ótimo associado a uma equação diferencial parcial que modela o crescimento e a difusão de uma população de mosquitos em uma região dada. Analisamos o problema de controlar tal população através da aplicação de inseticida por uma unidade volante de pulverização, buscando trajetórias ótimas a serem seguidas por esta unidade a fim de minimizar um certo funcional que envolve tanto a população total quanto os custos da operação / Abstract: The proliferation of mosquitoes in inhabited regions is an important public health issue since these insects are vectors of several infectious diseases. Thus, the study of techniques for controlling of mosquito populations has an important role in the quest for efficient combat techniques; in particular, the adequate understanding of mathematical models that describe such situations may help in the decision process of finding appropriate procedures to attain that. With this goal, in this work we performed a rigorous mathematical analysis of a certain optimal control problem associated to a partial differential equation modeling the growth and spreading of the mosquito population in a given region. We analyze the problem of controlling such population through the application of insecticide by a spraying unit; our objective is to search for optimal paths to be followed by this unit in order to minimize a certain functional that involves both the whole mosquito population and the operational costs / Doutorado / Analise Matematica / Doutor em Matemática

Orientador: Edmundo Capelas de Oliveira / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakamura_MarciaMayumi_M.pdf: 683963 bytes, checksum: 0fbcfd687c511e4845ba13501415f91e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Efetuamos um estudo sistemático envolvendo o caso geral de uma equação diferencial parcial, linear, de segunda ordem, com n variáveis independentes. Particularizamos para o caso bidimensional, n = 2, duas variáveis independentes. Utilizamos o método de separação de variáveis para conduzir esta equação diferencial parcial a um conjunto de duas equações diferenciais ordinárias. Introduzimos o método de Frobenius a partir de uma particular equação diferencial ordinária, a chamada equação de Bessel. Como aplicação, apresentamos e discutimos o chamado problema de forcas centrais, em particular, estudamos o problema de Kepler de onde emerge naturalmente o problema de classificação de uma cônica, onde a elipse merece tratamento destacado / Abstract: We develop a systematic study involving the general case of a second order linear partial differential equation with n independent variables. We particularize to the bidimensional case, n = 2, involving two independent variables. In this case, we present the method of separating variables to develop the partial differential equation into a set of two differential ordinary equations. We introduce the Frobenius method using a particular ordinary di1'l'erential equation, the so-called Bessel equation. As an application, we present and discuss the so-called central forces and as particular case, we study the Kepler problem from which naturally emerges the problem of the classification of a conic, where ellipse deserves special treatment / Mestrado / Equação Diferenciais / Mestre em Matemática

Orientadores: Djairo Guedes de Figueiredo, Olimpio Hiroshi Miyagaki / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:50:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Junges-Miotto_Taisa_D.pdf: 1407780 bytes, checksum: c2871097b4e97e35198b351dbcfa999b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho é obter estimativas ABP para operadores completamente não lineares e estudar problemas do tipo Ambrosetti-Prodi para o operador p-Laplaciano nos casos superlinear para a equação e sublinear para sistema, aplicando o método de sub e supersolução e a teoria do grau de Leray Schauder, para obtermos nos casos de Ambrosetti-Prodi, multiplicidade de soluções. Para aplicarmos a teoria do grau de Leray Schauder precisamos obter estimativas a priori das eventuais soluções dos problemas, estimativas essas que serão obtidas aplicando-se técnicas diferentes em cada caso. No Capítulo 1 enunciaremos alguns resultados auxiliares que serão utilizados no decorrer do trabalho. No Capítulo 2 obtemos estimativas do tipo ABP para soluções de viscosidade de uma classe de operadores completamente não lineares, o qual um exemplo é o operador p-Laplaciano. No Capítulo 3 estudamos o problema do tipo Ambrosetti-Prodi para equação com o p-Laplaciano no caso superlinear, fazendo uso da técnica blow up e de teoremas do tipo Liouville. No Capítulo 4 estudamos o problema do tipo Ambrosetti-Prodi para sistema com o p-Laplaciano no caso sublinear, utilizando para isso soluções de viscosidade e a caracterização do autovalor principal. / Abstract: The aim of this work is to obtain ABP estimates for fully nonlinear operators and to study problems of the Ambrosetti-Prodi type for the p-Laplacian operator in two cases: superlinear case for the equation and the sublinear case for the system. For this, we use the sub and supersolution method and the Leray Schauder degree theory, to obtain in the two cases, multiplicity of solutions. To apply the degree theory, we need a priori estimates of the possible solutions, obtained applying di_erent techniques in each problem. In Chapter 1 we will cite some auxiliary results, which will use during this work. In Chapter 2 we will obtain ABP estimates for viscosity solutions to a class of fully nonlinear operators, whose example is the p_Laplacian operator. In Chapter 3 we will study the Ambrosetti-Prodi type problems for the superlinear case, using the blow up technique and Liouville theorems type. In Chapter 4 we will study the Ambrosetti-Prodi type problem for system in the sublinear case, using for this viscosity solutions and the variational characterization of the principal eigenvalue. / Doutorado / Doutor em Matemática

Orientador: Jose Luiz Boldrini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T04:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assuncao_WelingtonVieira_M.pdf: 3067952 bytes, checksum: cb36bded30f5b1d27ff1b3f04844b178 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho estudaremos um sistema de equações diferenciais parciais parabólicas não lineares que correspondem a um modelo matemático do tipo campo de fases para problemas de solidificação e fusão de materiais puros, estudado em "K. H. Hoffman e L. Jiang, Optimal control of a phase field model for solidification, Numer. Funct. Anal. Optimization 13 (1 & 2), 1992, pp. 11-27". A análise de tal sistema será feita através da colocação do problema em um contexto de espaços funcionais adequados para que as soluções do problema original correspondam a pontos fixos de um certo operador não-linear compacto. Descreveremos resultados sobre existência, regularidade e unicidade de soluções para tal modelo. Estudaremos também um problema de controle ótimo associado ao sistema anterior, na qual obtêm-se existência de um controle ótimo e condições ótimas necessárias na qual tem que ser satisfeitas por cada controle ótimo. Além disso, estudaremos um modelo que é uma generalização do anterior, apresentado em "C. Morosanu e D. Motreanu, A generalized phase field system, Journal of Math. Analysis and Applic. 237, 1999, pp. 515-540". Para este modelo generalizado, consideraremos questões similares às do modelo anterior e utilizaremos as mesmas técnicas para obter resultados similares / Abstract: In this work we study a system of nonlinear partial differential equations of parabolic type corresponding to a mathematical model of phase field type for problems of solidification of pure materials. This model is studied in "K. H. Hoffman e L. Jiang, Optimal control of a phase field model for solidification, Numer. Funct. Anal. Optimization 13 (1 & 2), 1992, pp. 11-27". The analysis of such system is done by putting the problem in a context of appropriate functional spaces in such way that the solution of the original problem corresponds to fixed point of a certain compact nonlinear operator. We describe results on existence, regularity and uniqueness of solutions for such model problem. We also study an optimal control problem associated to the previous problem, for which it is possible to obtain the existence of an optimal control and the corresponding necessary optimality conditions. Moreover, we study a model that is a generalization of the previous one and is presented in "C. Morosanu e D. Motreanu, A generalized phase field system, Journal of Math. Analysis and Applic. 237, 1999, pp. 515-540". For this generalized model, we consider similar questions as in the previous model and use to same tools to study them and get similar results / Mestrado / Equações Diferenciais Parciais / Mestre em Matemática

Orientador: Jaime Angulo Pava / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_AdemirPastor_D.pdf: 1039193 bytes, checksum: b5af71af1666ffb5c2e05c4612b6973c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesta tese, estudamos o seguinte sistema não-linear de equações do tipo Schrodinger ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo na tese digital / Abstract: In this thesis we study the following nonlinear Schrodinger type system ... Note: The complete abstract in available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Matemática

Orientador: João Frederico da Costa Azevedo Meyer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:20:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_JulianaMartaRodriguesde_M.pdf: 3448446 bytes, checksum: c0a56c82b26926f022b1fbbb4b9e4fbe (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta dissertação de mestrado do grupo de biomatemática do Instituto de Matemática Aplicada e Computacional da UNICAMP, com auxílio de Bolsa de mestrado da CNPq, é resultado de dois anos, 2008 e 2009, de estudo a respeito da dispersão do risco de contágio do H5N1. Após tratar brevemente da estrutura viral; do papel das aves que sofrem sua ação; dos problemas financeiros que o H5N1 traria ao Brasil e já inflingiu em outras nações; o trabalho concentra-se em modelar e simular um ambiente formado de duas populações de comportamento distinto. A primeira, de aves silvestre, livres, que podem migrar. A segunda população consiste de aves restritas ao controle de um criador; não voam, não se espalham além dos limites da pequena localidade onde são criadas para fins de subsistência. Cada uma das três subdivisões destas populações, de acordo com o status em relação à doença, é modelada por uma equação diferencial parcial, compondo um sistema cuja solução numérica, necessária por conta das descontinuidades das condições iniciais, prediz o comportamentos da infecção em função do tempo e do espaço. Dentre os resultados alcançados, destaca-se: o homem parece ter chance de conter o espalhamento do vírus. Para isso teria de sacrificar todos os animais de pequenas criações e, então indivíduos da população silvestre, mas a uma taxa menor do que eles são capazes de se reproduzir, ou seriam levados a extinção. Também estão contidos neste trabalho, o estudo dos estados estacionários do sistema e a estimativa de que o coeficiente de difusão do H5N1 assumiria valores entre 0,025 e 0,5 km²/dia / Abstract: This dissertation from the IMECC, UNICAMP, Biomathematical Group, with funds offered by CNPq, is the result of two years, 2008 and 2009, of study about the spreading of H5N1 risk of infection. After treating briefly the viral structure; the birds that suffer the virus; the financial problems that the disease would bring to Brazil and has already inflicted to other nations; this paper concentrates in modeling and simulating an environment composed by two distinct behaviour population. The first one is free wild birds, that migrate. The second population consists of birds restricted to a farmer control; they don't fly, don't spread beyond little farms limits where they are raised to subsistence purposes. After dividing each of these two populations in order three, acording to their status in relation to the H5N1 infection, they are modeled by means of Partial Differential Equation, composing a non-linear system which requires numerical solution because of descontinuous inicial conditions and predicts the infection behaviour in spatial and temporal terms. Among the results figure: Humans, by completely sacrifing small farms birds and, then, wild birds in smaller rate than they reproduce themselves, seems to have a chance of prevent the virus to spread even further. This paper also study stationary states and determine, through computational methods, the H5N1 coefficient range, among 0.025 and 0.5 km²/day / Mestrado / Biomatematica / Mestre em Matemática Aplicada

In this thesis we will discuss the well-posedness and long-time dynamics of curved beam and thermoelastic plates. First, we considered the Bresse system with nonlinear damping and forcing terms. For this model we show the Timoshenko system as a singular limit of the Bresse system as the arch curvature l goes to 0 and under suitable assumptions on the nonlinearity we prove the existence of a smooth global attractor with finite fractal dimension and exponential attractors as well. We also compare the Bresse system with the Timoshenko system, in the sense of upper-semicontinuity of their attractors as l &rarr; 0. Second, we study a full von Karman system, this model accounts for vertical and in plane displacements. For this system we add a nonlinear thermal coupling and free boundary conditions. It is shown that the system, without any mechanical dissipation imposed on vertical displacements, admits a global attractor which is also smooth and of finite fractal dimension. / Neste trabalho iremos discutir a existência, unicidade, dependência contínua e a dinâmica a longo prazo das soluções de um sistema de equações que modela a vibração de vigas curvas e um modelo de placas termoelásticas. Primeiro consideramos o modelo de Bresse com dissipação não linear e forças externas. Provamos que o sistema de Timoshenko pode ser obtido como limite do sistema de Bresse quando o arco de curvatura l tende para zero e sob algumas hipóteses, mostramos a existência de um atrator global com dimensão fractal finita. Também comparamos o sistema de Bresse com o sistema de Timoshenko no sentido da semicontinuidade de seus atratores quando o parâmetro l &rarr; 0. Na segunda parte estudamos o sistema de full Von Karmam. Neste modelo adicionamos efeitos térmicos e condições de fronteira do tipo livre. Mostramos que esse problema, sem dissipação mecânica no deslocamento vertical, também possui um atrator global regular com dimensão infinita.