Orientador: Cleonice Fátima Bracciali / Banca: Walter dos Santos Motta Junior / Banca: Eliana Xavier Linhares de Andrade / Resumo: O objetivo deste trabalho é estudar uma aplicação de polinômios conhecidos, como polinômios para-ortogonais, na solução do problema de análise de freqüência. Para isto, estudamos os polinômios de Szegö que são ortogonais no cýrculo unitário e que dão origem aos polinômios para-ortogonais. Estudamos casos especiais de polinômios para-ortogonais que, através de uma transformação do cýrculo unitário no intervalo [-1, 1], estão associados a certos polinômios ortogonais. Apresentamos também uma abordagem do problema de análise de freqüência utilizando esses polinômios ortogonais em [-1, 1]. / Abstract: The purpose of this work is to study an application of some polynomials, known as para-orthogonal polynomials, in the solution of the frequency analysis problem. We study the Szeguo polynomials that are orthogonal polynomials on the unit circle and give origin to the para-orthogonal polynomials. We investigate some special cases of para-orthogonal polynomials that are associate with certain orthogonal polynomials on [-1, 1] through a transformation from the unit circle to the real interval [-1, 1]. We also present an approach of the frequency analysis problem using these orthogonal polynomials on [-1, 1]. / Mestre

Orientador: Alagacone Sri Ranga / Banca: Sandra Augusta Santos / Banca: Cleonice Fátima Bracciali / Resumo: Dentre as diversas fórmulas de quadratura interpolatórias estão aquelas que utilizam em sua construção as propriedades dos polinômios ortogonais Pn, ou ainda dos polinômios similares Bn. Consideramos, aqui, fþormulas de quadratura envolvendo polinôomios em x da forma .n(x, .) = Pn-1(.)Pn(x) - Pn(.)Pn-1(x), e da forma Gn(x, u) = Bn-1(u)Bn(x) - Bn(u)Bn-1(x). Abordamos ainda certas fþormulas de quadratura que visam aproximar a integral de um produto de duas funções k e f sendo k Lebesgue integrþavel e f Riemann integrþavel. O principal objetivo deste trabalho þe analisar propriedades das fþormulas de quadratura utilizando-se .n e obter propriedades anþalogas para o caso onde utiliza-se Gn, bem como estudar o erro e as propriedades de convergência das fórmulas envolvendo k e f. Propriedades dos pesos das fórmulas de quadratura nos diversos casos são analisadas, a convergência das fórmulas associadas a k e f são estudadas mediante determinadas escolhas de pontos. / Abstract: Among the many well known quadrature formulas one finds those interesting interpolatory quadrature formulas that take advantage of the properties of orthogonal polynomials Pn or similar polynomials Bn. Here, we consider the interpolatory quadrature rules based on the zeros of the polynomials øn(x, î) = Pn.1(î)Pn(x).Pn(î)Pn.1(x), and Gn(x, u) = Bn.1(u)Bn(x) . Bn(u)Bn.1(x) where î and u are arbitrary parameters. One of the objective of this dissertation is to study some of the known properties of quadrature rules based on øn(x, î) and consider the analogous properties of the quadrature rules based on Gn(x, u).We also look at the convergence properties of those quadrature rules that serve to approximate integrals of the product of functions k and f, where k is a Lebesgue integrable function and f needs to be a Riemann integrable function. / Mestre

Orientadora: Carina Alves / Banca: Eliris Cristina Rizziolli / Banca: Grasiele Cristiane Jorge / Resumo: O conceito de irredutibilidade polinomial é um conceito bastante simples mas muito poderoso. A fatoração de um polinômio como o produto de polinômios irredutíveis tem muitas aplicações. O objetivo deste trabalho foi fazer um estudo dos polinômios irredutíveis. Apresentamos critérios de irredutibilidade e vários resultados pertinentes a este tema / Abstract: The concept of irreducible polynomial is a very simple but very powerful concept. The factorization of a polynomial as a product of irreducible polynomials have many applications. The aim of this work was to do a study of irreducible polynomials. We present irreducibility criteria and various results relevant to this topic / Mestre

Orientador: Cleonice Fátima Bracciali / Banca: Rosana Sueli da Motta Jafelice / Banca: Alagacone Sri Ranga / Resumo: O objetivo deste trabalho é estudar os polinômios de Szegõ, que são ortogonais no círculo unitário, e suas relações com certas frações contínuas de Perron-Carathéodory e quadratura no círculo unitário, afim de resolver o problema de momento trigonométrico. Além disso, estudar a utilização dos polinômios de Szegõ na determinação das freqüências de um sinal trigonométrico em tempo discreto xN(m). Para isso, investigamos os polinômios de Szegõ gerados por uma medida N definida através do sinal trigonométrico xN(m), para m = 0, 1, 2, ...N -1, e o comportamento dos zeros desses polinômios quando N_8. / Abstract: The purpose here is to study the orthogonal polynomials on the unit circle, known as Szegõ polynomials, and the relations to Perron- Carathéodory continued fractions, and quadratures on the unit circle in order to solve the trigonometric moment problem. Another purpose is to study how the Szegõ polynomials can be used to determine the frequencies from a discrete time trigonometric signal xN(m). We investigate the Szegõ polynomials associated with a measure N defined by the trigonometric sinal xN(m), m = 0, 1, 2, ...N -1. We study the behaviour of zeros of these polynomials when N 8. / Mestre

The polynomial maps whose Jacobian determinant is equal to 1 are called Keller maps. The Keller Jacobian conjecture claims that every Kellermap is injective. This conjecture is true for polynomials whose degree is less than or equal to two. In this paper we prove that the general casereduces to the study of the injectivity of maps of the form z 7! z+H(z),where the nonzero components of H are homogeneous polynomials of degree three, and every Jacobian matrix DH(z) is nilpotent. / A las aplicaciones polinomiales con el determinante de su matriz jacobiana igual a 1 se las llama aplicaciones de Keller. Segun la conjetura jacobiana de Keller, cada aplicacion de Keller es inyectiva. Tal conjetura es verdadera para las aplicaciones polinomiales de grado menor o igual a dos. En el presente trabajo tambien se muestra que el caso general se reduce a estudiar la inyectividad de aplicaciones de la forma z 7! z +H(z); donde las componentes no nulas de H son polinomios homogéneos de grado tres y cada matriz Jacobiana DH(z) es nilpotente.

A presente dissertação aborda uma técnica para determinar as soluções de sistemas de equações polinomiais. Esta técnica que é puramente algébrica, interliga tópicos da Matemática, como a Geometria Algébrica e a Álgebra Computacional. Mais especificamente, estudamos a teoria de Resultantes e suas aplicações. Começamos com a motivação de encontrar as raízes comuns de dois polinômios a uma variável, em seguida é estendida para o caso mais geral de várias variáveis. Estudamos detalhadamente como obter fórmulas para o cálculo do Resultante, como por exemplo a fórmula de Macaulay e de Poisson. A técnica para resolver sistemas de equações polinomiais é então apresentada. Terminamos apresentando uma prova de um caso particular do Teorema de Bezout, como aplicação da teoria de Resultantes. Este teorema é muito importante, pois fornece um número de soluções de um sistema de equações polinomiais.

Orientadores: Jose Manoel Balthazar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peruzzi_NelsonJose_D.pdf: 9438459 bytes, checksum: 1e95acc28fd5e0b87f7b964ca5a2f34e (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se um novo método numérico para aproximar matriz de transição de estados (STM) para sistemas com coeficientes periódicos no tempo. Este método, é baseado na expansão polinomial de Chebyshev, no método iterativo de Picard e na transformação de Lyapunov-Floquet (L-F) e aplica-se na análise da dinâmica e o controle de sistemas lineares e periódicos. Para o controle, aplicam-se dois projetos para eliminar o comportamento caótico de sistemas periódicos no tempo. O primeiro, usa o projeto de controle realimentado baseado na aplicação da transformação L-F, e o objetivo do controlador é conduzir a órbita do sistema para um ponto fixo ou para uma órbita periódica. No segundo, utiliza-se o controle não-linear para bifurcação, e o objetivo, neste caso, é modificar (atrasar ou eliminar) as características de uma bifurcação ao longo de sua rota para o caos. Como exemplo, aplicou-se, com sucesso, a técnica para análise e o controle da dinâmica: num pêndulo com excitação paramétrica, no oscilador de Duffing, no sistema de Rõssler e sistema pêndulo duplo invertido. O método, também, mostrou-se satisfatório na análise e controle de um sistema monotrilho não ideal / Abstract: In thiswork, a new numericalmethodto approximatestatetransitionmatrix(STM) for systems with time-periodic coefficients is presented. This method is based on the expansion Chebyshev polinomials,on the Picard iterationand on the Lyapunov-Floquet transfonnation(transfonnationL-F). It is applied to the dynamicalanalysis and control of linear periodic systems.For the control, two projectsto eliminatethe chaoticbehaviorof time periodic systemsare applied.The first one, uses the feedbackcontroldesignbased on the L-F transfonnation,and the controller'sobjectiveis to drive the orbit of the systemto an equilibriumpoint or a periodicorbit. fu the secondone, the non-lineal control for bifurcations used, and the objective,in this case, is to modify (to put back or to eliminate) the characteristicsof a bifurcation along its route to chaos. As example, the technique for dynamical analysis and control was applied, successfully, to a pendulum with parametric excitement, the Duffing's oscillator,the Rõssler's systemand the inverteddoublependulum The methodwas, also, to be shownsatisfactoryin the analysisand controlof a monorailnon-idealsystem / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Ingeniero Civil Eléctrico / La creciente competitividad de las Energías Renovables No Convencionales (ERNC) y la preocupación por el medio ambiente han cambiado el paradigma energético, han permitido que en los últimos años este tipo de energías jueguen un rol cada vez más relevante en los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP), donde las tecnologías eólicas y solar fotovoltaica han aumentado explosivamente, particularmente en Chile. Sin embargo, por naturaleza estas energías tienen características de variabilidad e incertidumbre, lo que plantea desafíos adicionales en la operación de los SEP, que deben adaptarse a los cambios rápidos e intempestivos de generación, producto de las ráfagas de viento y/o del ciclo solar diario, mediante la toma de carga o descarga por parte de otras unidades de generación en el sistema. La capacidad de un SEP de adaptarse a estos cambios se denomina flexibilidad. Este trabajo aborda principalmente al estudio de la flexibilidad como un atributo sistémico y al desafío correspondiente a los procesos de toma de carga y descarga de las máquinas térmicas del sistema, especialmente críticos en los períodos de amanecer y atardecer por los importantes cambios de energía solar disponible. El proceso se vuelve cada vez más crítico en la medida que se aumenta la participación solar fotovoltaica, tecnología muy relevante para el futuro energético de Chile, pues se estima que para el año 2035 alcance cerca de 13 GW de capacidad instalada, lo que será aproximadamente el 30% del parque generador para aquel año. La propuesta metodológica de este trabajo consiste en la simulación de la operación horaria del sistema en el corto y largo plazo, para el cálculo de índices de flexibilidad que cuantifiquen la capacidad del sistema de adaptarse a cambios rápidos en generación. Para ello se considera como caso base de estudio el Plan de Expansión de Largo Plazo , en su Escenario B, publicado por el Ministerio de Energía, y se simula la operación horaria del sistema durante 4 años específicos (2018, 2025, 2035 y 2050), considerando la estocasticidad de diferentes escenarios hidrológicos futuros. El análisis de resultados de los índices de flexibilidad obtenidos permite identificar una situación crítica en los procesos de toma de carga para el año 2035, específicamente en las horas de atardecer, año donde la penetración de energía solar fotovoltaica es máxima. Para resolver el problema de falta de flexibilidad sistémica, se proponen y evalúan dos medidas claves que deben ser tomadas en conjunto; (i) adelantar parte de la inversión en tecnología solar térmica (CSP) que propone el plan de expansión y (ii) el reemplazo de centrales de carbón lentas por un equivalente de Gas Natural Licuado flexible. Una vez tomadas, las medidas indicadas permiten mejorar la situación crítica identificada. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Acciona Energía Chile

The polynomial eigenvalue problem appears in many areas of scientific and technical computing. It can be seen as a generalization of the linear eigenvalue problem in which the equation P(lambda)x = 0, that defines the problem, involves a polynomial P(lambda), of degree d, in the parameter lambda (the eigenvalue), and d+1 matrix coefficients. In its turn, the polynomial eigenvalue problem is a particular case of the nonlinear eigenvalue problem, T(lambda)x = 0, in which T is a nonlinear matrix function. These problems appear in diverse areas of application such as acoustics, fluid mechanics, structure analysis, or photonics. This thesis focuses on the study of methods for the numerical resolution of the polynomial eigenvalue problem, as well as the adaptation of such methods to the most general nonlinear case. Mainly, we consider methods of projection, that are appropriate for the case of sparse matrices of large dimension, where only a small percentage of eigevalues and eigenvectors are required. The algorithms are studied from the point of view of high-performance computing, considering issues like (computational and memory) efficiency and parallel computation. SLEPc, Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations, is a software library for the parallel solution of large-scale eigenvalue problems. It is of general purpose and can be used for standard and generalized problems, both symmetric and nonsymmetric, with real or complex arithmetic. As a result of this thesis, we have developed several solvers for polynomial an nonlinear eigenproblems, which have included in the last versions of this software. On one hand, we consider methods based on the linearization of the polynomial problem, that solves an equivalent linear eigenproblem of dimension several times the initial size. Among them, the TOAR method stands out, that repre- sents the search subspace basis in an efficient way in terms of memory, and is appropriate to handle the increase of dimension of the linear problem. The thesis also proposes specific variants for the particular case of symmetric matrices. In all these methods we consider several aspects to provide the implementations with robustness and flexibility, such as spectral transformations, scaling, and techniques of extraction. In addition to the methods of linearization, we propose methods of Newton type, such as the method of Jacobi-Davidson with deflation and the method of Newton for invariant pairs. Due to its characteristics, the latter is not usually employed as a proper method, but as a technique for refinement of the solutions obtained with another method. The previous methods can also be applied to the resolution of the nonlinear problem, using techniques like polynomial or rational interpolation, being necessary in some cases to adapt the algorithms. This thesis covers also these cases. For all the considered algorithms we have made parallel implementations in SLEPc, and have studied its numerical behaviour and its parallel performance in problems coming from real applications. / El problema polinómico de valores propios aparece en muchas áreas de la computación científica y técnica. Puede verse como una generalización del problema lineal de valores propios en el que la ecuación P(lambda)x=0, que define el problema, involucra un polinomio P(lambda), de grado d, en el parámetro lambda del autovalor, y d+1 coeficientes matriciales. A su vez, el problema polinómico de valores propios es un caso particular del problema no lineal de valores propios, T(lambda)x=0, en el que T es una función matricial no lineal. Estos problemas aparecen en diversas áreas de aplicación como acústica, mecánica de fluidos, análisis de estructuras, o fotónica. Esta tesis se centra en el estudio de métodos para la resolución numérica del problema polinómico de valores propios, así como la adaptación de dichos métodos al caso más general no lineal. Principalmente, se consideran métodos de proyección, que son apropiados para el caso de matrices dispersas de gran dimensión cuando se requiere solo un pequeño porcentaje de los valores y vectores propios. Los algoritmos se estudian desde el punto de vista de la computación de altas prestaciones, teniendo en consideración aspectos como la eficiencia (computacional y de memoria) y la computación paralela. SLEPc, Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations, es una biblioteca software para la resolución de problemas de valores propios de gran dimensión en paralelo. Es de propósito general y puede usarse para problemas estándares y generalizados, simétricos y no simétricos, con aritmética real o compleja. Como fruto de esta tesis, se han desarrollado diversos solvers para problemas polinómicos y no lineales, los cuales se han incluido en las últimas versiones de este software. Por un lado, se abordan métodos basados en la linealización del problema polinómico, que resuelven un problema lineal equivalente de dimensión varias veces la del inicial. Entre ellos se destaca el método TOAR, que representa la base del subespacio de búsqueda de una forma eficiente en términos de memoria, y es adecuado para manejar el aumento de dimensión del problema lineal. La tesis también propone variantes específicas para el caso particular de matrices simétricas. En todos estos métodos se consideran diversos aspectos para dotar a las implementaciones de robustez y flexibilidad, tales como transformaciones espectrales, escalado, y técnicas de extracción. Además de los métodos de linealización, se proponen métodos de tipo Newton, como el método de Jacobi-Davidson con deflación y el método de Newton para pares invariantes. Por sus características, este último no suele utilizarse como un método en sí mismo sino como técnica de refinamiento de las soluciones obtenidas con otro método. Los métodos anteriores pueden aplicarse a la resolución del problema no lineal, utilizando técnicas como la interpolación polinómica o racional, siendo necesario en algunos casos adaptar los algoritmos. La tesis cubre también estos casos. Para todos los algoritmos considerados se han realizado implementaciones paralelas en SLEPc, y se ha estudiado su comportamiento numérico y sus prestaciones paralelas en problemas procedentes de aplicaciones reales. / El problema polinòmic de valors propis apareix en moltes àrees de la computació científica i tècnica. Pot veure's com una generalització del problema lineal de valors propis en el qual l'equació P(lambda)x=0, que defineix el problema, involucra un polinomi P(lambda), de grau d, en el paràmetre lambda de l'autovalor, i d+1 coeficients matricials. Al seu torn, el problema polinòmic de valors propis és un cas particular del problema no lineal de valors propis, T(lambda)x=0, en el qual T és una funció matricial no lineal. Aquests problemes apareixen en diverses àrees d'aplicació com a acústica, mecànica de fluids, anàlisis d'estructures, o fotònica. Aquesta tesi se centra en l'estudi de mètodes per a la resolució numèrica del problema polinòmic de valors propis, així com l'adaptació d'aquests mètodes al cas més general no lineal. Principalment, es consideren mètodes de projecció, que són apropiats per al cas de matrius disperses de gran dimensió quan es requereix solament un reduït percentatge dels valors i vectors propis. Els algorismes s'estudien des del punt de vista de la computació d'altes prestacions, tenint en consideració aspectes com l'eficiència (computacional i de memòria) i la computació paral·lela. SLEPc, Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations, és una biblioteca software per a la resolució de problemes de valors propis de gran dimensió en paral·lel. És de propòsit general i pot usar-se per a problemes estàndards i generalitzats, simètrics i no simètrics, amb aritmètica real o complexa. Com a fruit d'aquesta tesi, s'han desenvolupat diversos solvers per a problemes polinòmics i no lineals, els quals s'han inclòs en les últimes versions d'aquest software. D'una banda, s'aborden mètodes basats en la linealització del problema polinòmic, que resolen un problema lineal equivalent de dimensió diverses vegades la de l'inicial. Entre ells es destaca el mètode TOAR, que representa la base del subespai de cerca d'una forma eficient en termes de memòria, i és adequat per a manejar l'augment de dimensió del problema lineal. La tesi també proposa variants específiques per al cas particular de matrius simètriques. En tots aquests mètodes es consideren diversos aspectes per a dotar a les implementacions de robustesa i flexibilitat, tals com a transformacions espectrals, escalat, i tècniques d'extracció. A més dels mètodes de linealització, es proposen mètodes de tipus Newton, com el mètode de Jacobi-Davidson amb deflació i el mètode de Newton per a parells invariants. Per les seues característiques, aquest últim no sol utilitzar-se com un mètode en si mateix sinó com a tècnica de refinament de les solucions obtingudes amb un altre mètode. Els mètodes anteriors poden aplicar-se a la resolució del problema no lineal, utilitzant tècniques com la interpolació polinòmica o racional, sent necessari en alguns casos adaptar els algorismes. La tesi cobreix també aquests casos. Per a tots els algorismes considerats s'han realitzat implementacions paral·leles en SLEPc, i s'ha estudiat el seu comportament numèric i les seues prestacions paral·leles en problemes procedents d'aplicacions reals. / Campos González, MC. (2017). Implementación paralela de métodos iterativos para la resolución de problemas polinómicos de valores propios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86134 / TESIS

Orientador: Michelle Ferreira Zanchetta Morgado / Coorientador: Évelin Meneguesso Barbaresco / Banca: Nivaldo de Goes Grulha Junior / Banca: Maria Gorete Carreira Andrade / Resumo: Dado um polinômio quase homogêneo com singularidade isolada na origem existe associado um polinômio que depende apenas de seus pesos. Motivados por um resultado que garante que dados dois polinômios quase homogêneos com singularidade isolada na origem, eles têm os mesmos pesos se, e somente se, os seus polinômios associados são iguais, fizemos um estudo destes polinômios através das chamadas Formas de Seifert, que são formas sobre o grupo de homologia da fibra de Milnor associadas ao polinômio inicial, definido pelo linking number de dois ciclos. Desenvolvemos a teoria necessária para mostrar que dados dois polinômios quase homogêneos com singularidade isolada na origem, se suas Formas de Seifert forem equivalentes sobre os números reais, então seus polinômios associados são congruentes de uma certa maneira. Ressaltamos que a recíproca deste resultado também é válida e, portanto, existe uma condição necessária e suficiente para que esses polinômios tenham Formas de Seifert reais equivalentes em termos de seus pesos / Abstract: Given a weighted homogeneous polynomials with isolated singularity at the origin there is a polynomial associated that depends only on its weights. Motivated by a result that ensures that given two weighted homogeneous polynomials with isolated singularity at the origin, they have the same weights if, and only if, their associated polynomials are equal, we did a study of these polynomials through the so-called Seifert Forms, which are forms on the homology group of Milnor fiber associated to the initial polynomial, defined by the linking number of two cycles. We develop the necessary theory to show that given two weighted homogeneous polynomials with isolated singularity at the origin, if their Seifert Forms are equivalent on real numbers, then their associated polynomials are congruent in a certain way. We note that the converse of this result is also valid and, therefore, there is a necessary and sufficient condition for these polynomials to have equivalent real Seifert Forms in terms of their weights / Mestre