Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3281_1.pdf: 2633858 bytes, checksum: 52a58b6446457ed1eef1e34a2bbf6b3f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação, investigaram-se os efeitos de caos causados por pequenas variações de temperatura sobre as propriedades físicas dos vidros de spins de Potts. Considerou-se o modelo de Potts com q estados, com interações de intercâmbio escolhidas ao acaso a partir de uma função de distribuição de probabilidades, e definido em uma rede hierárquica tipo diamante com dimensão fractal df, fator de escala b = 2 e p conexões. O efeito de pequenas variações de temperatura sobre as propriedades físicas do sistema foi estudado analisando-se a sensibilidade da sobreposição de configurações da magnetização local h_T i em estados de equilíbrio na temperatura T e na temperatura T + _T, mais precisamente a sobreposição da correlação local q(T, _T) = h_T _T+_T i e seu desvio, _q, com respeito ao parâmetro de ordem de Edwards-Anderson local, qEA = h_2 T i. Utilizou-se o método do grupo de renormalização de Migdal-Kadanoff no espaço real, combinado com um procedimento recursivo exato para calcular os valores locais da magnetização em redes de dimensão fractal variável. O desvio _q foi calculado em diferentes temperaturas como função do tamanho da rede e para interações escolhidas das distribuições de probabilidades bimodal e gaussiana. Para temperaturas bem abaixo da temperatura de transição encontrou-se que _q aumenta significativamente com o tamanho da rede sinalizando um comportamento caótico com relação a pequenas variações de temperatura. Este comportamento caótico foi observado no intervalo de temperatura onde se localiza um atrator estranho no diagrama do fluxo de renormalização da distribuição de probabilidades das interações, o qual está associado `a fase condensada do modelo. Os histogramas da magnetização e do paâametro de ordem locais nas configurações perturbada (em T +_T) e não perturbada (em T) evidenciaram como essas configurações diferem consideravelmente no intervalo de temperatura do atrator, enquanto para temperaturas fora desse intervalo, sejam elas abaixo ou acima, tais diferenças se tornam quase imperceptíveis

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-08-06T14:07:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Isabel Cristina Souza Dinóla.pdf: 562066 bytes, checksum: fb6aeda0c4854690f169abad1c217b8d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T13:20:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Isabel Cristina Souza Dinóla.pdf: 562066 bytes, checksum: fb6aeda0c4854690f169abad1c217b8d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-07T13:24:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Isabel Cristina Souza Dinóla.pdf: 562066 bytes, checksum: fb6aeda0c4854690f169abad1c217b8d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-07T13:24:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Isabel Cristina Souza Dinóla.pdf: 562066 bytes, checksum: fb6aeda0c4854690f169abad1c217b8d (MD5) Previous issue date: 2009-05-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The phase diagram of the two-dimensional super-antiferromagnetic (SAF) Ising model in the presence of a magnetic field is investigated within the framework of a real-space renormalization-group approximation. We consider nearest neighbor ferromagnetic interactions along the x(y) direction and antiferromagnetic interactions in the y(x) direction. The system presents a ordered phase at low temperatures and zero fields. The presence of a magnetic field induces a competition between the energy interactions of the SAF Hamiltonian. The resulting behavior has been a matter of controversy in the last years. We depicted the main results in the magnetic field versus temperature phase diagram. A second-order transition line separates a super-antiferromagnetic phase from a field induced ferromagnetic phase. Our study reveals that the magnetic field induces a phase transition at a single temperature value, thus, we did not find any evidence of reentrant behavior as claimed by some authors. / Utilizamos uma técnica de grupo de renormalização no espaço real para estudar o sistema super antiferromagneto (SAF) de Ising bidimensional sob a influência de um campo magnético externo. Neste modelo as interações de primeiros vizinhos na direção x são ferromagnéticas e na direção y são antiferromagnéticas. Este sistema apresenta uma fase ordenada, para baixas temperaturas e campos nulos, com uma estrutura de linhas ferromagnéticas e colunas antiferromagnéticas. A aplicação do campo magnético induz uma competição entre as energias de interação do modelo e o comportamento resultante desta competição tem sido objeto de estudo e gerado algumas controvérsias nos últimos anos. Na presença do campo magnético observa-se, além da fase SAF, a fase ferromagnética induzida pelo campo (FIC). Apresentamos neste trabalho o diagrama de fases completo do sistema SAF no plano temperatura versus campo magnético. O diagrama de fases obtido mostra uma linha de transição de segunda ordem separando a fase SAF da fase FIC. Nossos resultados contrariam resultados anteriores que preveêm um comportamento reentrante no diagrama de fases do sistema SAF.

Neste trabalho estudamos o comportamento crítico do modelo de Potts p-estados na árvore de Cayley, através das propriedades do conjunto de zeros de Yang-Lee da função de partição. Tratando a transformação do grupo de renormalização como um mapeamento racional na esfera de Riemann utiliza-se alguns resultados da teoria de Julia e Fatou para obter-se uma descrição geométrica do comportamento crítico do modelo. Mostra-se de que forma o conjunto de zeros de Yang-Lee se relaciona com o conjunto de Julia do mapa do grupo de renormalização, e calculam-se alguns parâmetros geométricos desse conjunto que descrevem o comportamento não universal do modelo. / We study the critical behavior of the p-state Potts model on a Cayley tree, looking for the properties of the Yang-Lee zeros set of the partition function. We treated the renormalization group transformation as a rational mapping on the Riemann sphere, and use some results from the Julia and Fatou theory to obtain a geometrical description of the critical properties of the model. We show how the Yang-Lee zeros set is associated with the Julia set of the renormalization group map, and we also calculate some geometrical parameters of this set which describes the non-universal behavior of the model.

Neste trabalho estudamos o comportamento crítico do modelo de Potts p-estados na árvore de Cayley, através das propriedades do conjunto de zeros de Yang-Lee da função de partição. Tratando a transformação do grupo de renormalização como um mapeamento racional na esfera de Riemann utiliza-se alguns resultados da teoria de Julia e Fatou para obter-se uma descrição geométrica do comportamento crítico do modelo. Mostra-se de que forma o conjunto de zeros de Yang-Lee se relaciona com o conjunto de Julia do mapa do grupo de renormalização, e calculam-se alguns parâmetros geométricos desse conjunto que descrevem o comportamento não universal do modelo. / We study the critical behavior of the p-state Potts model on a Cayley tree, looking for the properties of the Yang-Lee zeros set of the partition function. We treated the renormalization group transformation as a rational mapping on the Riemann sphere, and use some results from the Julia and Fatou theory to obtain a geometrical description of the critical properties of the model. We show how the Yang-Lee zeros set is associated with the Julia set of the renormalization group map, and we also calculate some geometrical parameters of this set which describes the non-universal behavior of the model.

O paradigma das redes em chip (NoCs) surgiu a fim de permitir alto grau de integração entre vários núcleos de sistemas em chip (SoCs), cuja comunicação é tradicionalmente baseada em barramentos. As NoCs são definidas como uma estrutura de switches e canais ponto a ponto que interconectam núcleos de propriedades intelectuais (IPs) de um SoC, provendo uma plataforma de comunicação entre os mesmos. As redes em chip sem fio (WiNoCs) são uma abordagem evolucionária do conceito de rede em chip (NoC), a qual possibilita a adoção dos mecanismos de roteamento das NoCs com o uso de tecnologias sem fio, propondo a otimização dos fluxos de tráfego, a redução de conectores e a atuação em conjunto com as NoCs tradicionais, reduzindo a carga nos barramentos. O uso do roteamento dinâmico dentro das redes em chip sem fio permite o desligamento seletivo de partes do hardware, o que reduz a energia consumida. Contudo, a escolha de onde empregar um link sem fio em uma NoC é uma tarefa complexa, dado que os nós são pontes de tráfego os quais não podem ser desligados sem potencialmente quebrar uma rota preestabelecida. Além de fornecer uma visão sobre as arquiteturas de NoCs e do estado da arte do paradigma emergente de WiNoC, este trabalho também propõe um método de avaliação baseado no já consolidado simulador ns-2, cujo objetivo é testar cenários híbridos de NoC e WiNoC. A partir desta abordagem é possível avaliar diferentes parâmetros das WiNoCs associados a aspectos de roteamento, aplicação e número de nós envolvidos em redes hierárquicas. Por meio da análise de tais simulações também é possível investigar qual estratégia de roteamento é mais recomendada para um determinado cenário de utilização, o que é relevante ao se escolher a disposição espacial dos nós em uma NoC. Os experimentos realizados são o estudo da dinâmica de funcionamento dos protocolos ad hoc de roteamento sem fio em uma topologia hierárquica de WiNoC, seguido da análise de tamanho da rede e dos padrões de tráfego na WiNoC. / The network on chip (NoC) paradigm was conceived in order to allow a high-level integration among several system-on-chip (SoC) cores whose communication is traditionally based on buses. NoCs are defined as a switch structure with communication channels, which interconnect SoC Intellectual Property cores allowing data transfer among them. Wireless networks on chip (Wi-NoC) are an evolutionary approach from the network on chip (NoC) concept, proposing the traffic flow optimization among different modules by providing wireless shortcuts over a traditional NoC, reducing the bus load. Using dynamic routing within the WiNoC enables selective hardware power management, reducing power consumption. However, choosing where to deploy a wireless link over a NoC is a complex task given that those nodes are gateways that cannot be turned off without potentially breaking an established route. Besides providing an overview of NoC architectures and about the emerging WiNoC paradigm, this work proposes a method to use well known ns-2 network simulator to test mixed NoC-WiNoC scenarios. With this approach it is possible to evaluate different WiNoC parameters associated to routing, application and total number of nodes in hierarchical topologies. Simulation study can also point-out which routing strategy is more suitable for a given scenario, what is considered important when choosing wireless node placement over a NoC.We performed experiments to understand the dynamics of wireless ad hoc routing protocol functioning in a WiNoC hierarchical topology, followed by an analysis of network size and traffic patterns over WiNoC.

O paradigma das redes em chip (NoCs) surgiu a fim de permitir alto grau de integração entre vários núcleos de sistemas em chip (SoCs), cuja comunicação é tradicionalmente baseada em barramentos. As NoCs são definidas como uma estrutura de switches e canais ponto a ponto que interconectam núcleos de propriedades intelectuais (IPs) de um SoC, provendo uma plataforma de comunicação entre os mesmos. As redes em chip sem fio (WiNoCs) são uma abordagem evolucionária do conceito de rede em chip (NoC), a qual possibilita a adoção dos mecanismos de roteamento das NoCs com o uso de tecnologias sem fio, propondo a otimização dos fluxos de tráfego, a redução de conectores e a atuação em conjunto com as NoCs tradicionais, reduzindo a carga nos barramentos. O uso do roteamento dinâmico dentro das redes em chip sem fio permite o desligamento seletivo de partes do hardware, o que reduz a energia consumida. Contudo, a escolha de onde empregar um link sem fio em uma NoC é uma tarefa complexa, dado que os nós são pontes de tráfego os quais não podem ser desligados sem potencialmente quebrar uma rota preestabelecida. Além de fornecer uma visão sobre as arquiteturas de NoCs e do estado da arte do paradigma emergente de WiNoC, este trabalho também propõe um método de avaliação baseado no já consolidado simulador ns-2, cujo objetivo é testar cenários híbridos de NoC e WiNoC. A partir desta abordagem é possível avaliar diferentes parâmetros das WiNoCs associados a aspectos de roteamento, aplicação e número de nós envolvidos em redes hierárquicas. Por meio da análise de tais simulações também é possível investigar qual estratégia de roteamento é mais recomendada para um determinado cenário de utilização, o que é relevante ao se escolher a disposição espacial dos nós em uma NoC. Os experimentos realizados são o estudo da dinâmica de funcionamento dos protocolos ad hoc de roteamento sem fio em uma topologia hierárquica de WiNoC, seguido da análise de tamanho da rede e dos padrões de tráfego na WiNoC. / The network on chip (NoC) paradigm was conceived in order to allow a high-level integration among several system-on-chip (SoC) cores whose communication is traditionally based on buses. NoCs are defined as a switch structure with communication channels, which interconnect SoC Intellectual Property cores allowing data transfer among them. Wireless networks on chip (Wi-NoC) are an evolutionary approach from the network on chip (NoC) concept, proposing the traffic flow optimization among different modules by providing wireless shortcuts over a traditional NoC, reducing the bus load. Using dynamic routing within the WiNoC enables selective hardware power management, reducing power consumption. However, choosing where to deploy a wireless link over a NoC is a complex task given that those nodes are gateways that cannot be turned off without potentially breaking an established route. Besides providing an overview of NoC architectures and about the emerging WiNoC paradigm, this work proposes a method to use well known ns-2 network simulator to test mixed NoC-WiNoC scenarios. With this approach it is possible to evaluate different WiNoC parameters associated to routing, application and total number of nodes in hierarchical topologies. Simulation study can also point-out which routing strategy is more suitable for a given scenario, what is considered important when choosing wireless node placement over a NoC.We performed experiments to understand the dynamics of wireless ad hoc routing protocol functioning in a WiNoC hierarchical topology, followed by an analysis of network size and traffic patterns over WiNoC.

Made available in DSpace on 2015-04-11T14:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Ricardo Melo Araujo.pdf: 3722790 bytes, checksum: 1876d821e1e927795304f1c1ee7bbb67 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Wireless Sensor Network (WSN) is a special kind of ad hoc networks composed of devices capable of processing, storing, sensing the environment, and transmitting data via wireless communication interface. The sensor nodes have several limitations, among them the capacity of energy because to the reduced size. For this reason, many searches have been done with a view to improving the energy consumption of sensor nodes. This work aims to address the Problem of Coverage, Clustering and Routing with Mobile Sink (PCAR-SM, in portuguese Problema de Cobertura, Agrupamento e Roteamento com Sorvedouro Móvel) in WSN with mobile sink consisting of: given a set of sensor nodes and a monitoring area, develop algorithms to find the best subset of sensor nodes to cover the monitoring area, group them in a smaller number of clusters and find the shortest route to mobile sink navigate. The PCAR-SM is a strategy used to reduce the energy consumption of sensor nodes, data collisions, interference and redundant data in networks with high concentration of sensor nodes per area. The purpose of this paper is to solve each problem separately and together, in order to evaluate the impact of each problem on the other. The Coverage Problem has been solved with two metaheuristics: an Genetic Algorithm (GA) and a Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP) algorithm. In the latter we used two representations of solution: (a) representation by sensor, where each element of the solution vector represents a sensor node that must be switched on or off; (b) representation by demand, where each element of the solution vector represents a demand point will indicate which sensor node cover it. The AG uses only the representation by demand. The computational results for Coverage Problem used the benchmark of Beasley s OR Library and it was possible seen that the GRASP with representation by demand achieved better results than the GA and the GRASP with representation by sensor when the optimization criterion is to minimize the total cost of each sensor node used in the solution. For Clustering Problem was created approach of virtual grids. In this approach, we divide the area into grids and clusters are formed by a set of adjacent grids (maximum 5 grids in group) forming a cross schematic. The aim of the problem is to minimize the number of clusters in the area. With this approach, we can model the Clustering Problem as a Set Cover Problem (SCP) without overlapping (an element does not belong to more than one set), which was treated by a greedy heuristic called Greedy Clustering Algorithm (GCA). The virtual grids proved to be a good solution because it is simple to identify a node which grid it belongs. Its simplicity also makes it a appropriate method for a distributed version. The Routing Problem of sink was modeled as the Travelling Salesman Problem (TSP), where the mobile sink part of a corner of the monitoring area, runs through the area visiting all clusters and returns to the starting point. For this, we propose two greedy approaches based on nearest neighbor, the Routing Greedy Algorithm - Center (RGA-C) and Routing Greedy Algorithm - Border (RGA-B). The route of the sink was also solved by a heuristic based on algorithm Centralized Spatial Partitioning (CSP). In CSP approach, the route is fixed and reminds the movement of a snake. The results show that fixed route produces a path with smaller size compared to the greedy heuristic for TSP. We analyze also the PCAR-SM, creating heuristic strategies. The union of the Clustering Problem and Routing Problem proved more beneficial in relation to the size of the sink s route. The union of Coverage Problem and Clustering Problem only proved beneficial when the communication radius was about 3,9 times greater than the sensing radius. Our results show that solve problems together allows some changes in the algorithms will lead to better results. / As Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são um tipo especial de redes ad hoc constituídas por dispositivos capazes de processar, armazenar, sensoriar o ambiente e transmitir dados via interface de comunicação sem fio, denominados nós sensores. Os nós sensores possuem várias limitações, dentre elas, a capacidade de energia devido ao tamanho reduzido. Por isto, muitas pesquisas foram feitas tendo em vista a melhoria no consumo de energia dos nós sensores. Este trabalho tem como objetivo tratar o Problema de Cobertura, Agrupamento e Roteamento com Sorvedouro Móvel (PCAR-SM) em RSSF com nó sorvedouro móvel, que consiste em: dado um conjunto de nós sensores e uma área de monitoramento, desenvolver algoritmos para encontrar o melhor subconjunto de nós sensores que cubra a área de monitoramento, juntá-los no menor número de grupos possíveis e encontrar a menor rota para um nó sorvedouro móvel percorrer. O PCAR-SM é uma estratégia utilizada para diminuir o consumo de energia dos nós sensores, a colisão de dados, as interferências e os dados redundantes em redes com alta concentração de nós sensores por área. A proposta deste trabalho é resolver cada problema separadamente e em conjunto, de modo a avaliar o impacto de cada problema na solução do outro. O Problema de Cobertura foi resolvido com duas metaheurísticas: um Algoritmo Genético (AG) e um algoritmo Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP). Neste último foram utilizadas duas representações de solução: (a) representação por sensor, onde cada elemento do vetor de solução representa um nó sensor que estará ligado ou desligado; (b) representação por demanda, onde cada elemento do vetor de solução representa um ponto de demanda no qual indicará qual o nó sensor o cobre. O AG utiliza apenas a representação por demanda. Os resultados computacionais para o Problema de Cobertura utilizaram o benchmark da Beasley s OR Library e foi possível constatar que o GRASP com representação por demanda obteve melhores resultados que o AG e o GRASP com representação por sensor quando o critério de otimização é minimizar a soma total dos custos de cada nó sensor utilizado na solução. Para o Problema de Agrupamento foi criada uma abordagem de grades virtuais. Nesta abordagem dividimos a área em grades e os grupos são formados por um conjunto de grades adjacentes (no máximo 5 grades) formando um esquema de cruz. O objetivo do problema é minimizar o número de grupos na área. A partir desta abordagem, pode-se modelar o Problema de Agrupamento como um Problema de Cobertura de Conjuntos (PCC) sem sobreposição (um elemento não pertence a mais de um conjunto), que foi tratada por uma heurística gulosa denominada Greedy Clustering Algorithm (GCA). Os grades virtuais provou ser uma boa solução por ser simples para um nó identificar a qual grade ele pertence. Sua simplicidade ainda o torna uma método adequado para uma versão distribuída. O Problema de Roteamento do nó sorvedouro foi modelado como o Problema do Caixeiro Viajante (PCV), onde o nó sorvedouro móvel parte de um canto da área de monitoramento, percorre a área visitando todos os grupos e retorna ao ponto inicial. Para isto, propomos duas abordagens gulosas baseadas no vizinho mais próximo, o Routing Greedy Algorithm - Center (RGA-C) e o Routing Greedy Algorithm - Border (RGA-B). A rota do nó sorvedouro também foi resolvida por uma heurística baseada no algoritmo Centralized Spatial Partitioning (CSP). Na abordagem CSP, a rota é fixa e lembra o movimento de uma cobra. Os resultados mostram que a rota fixa gera um percurso com tamanho menor em comparação com as heurísticas gulosas para o PCV. Analisamos, ainda, o PCAR-SM, criando estratégias heurísticas. Aunião dos Problema de Agrupamento e Roteamento, provou ser mais benéfica em relação ao tamanho da rota do nó sorvedouro, já a união do Problema de Cobertura com o Problema de Agrupamento só mostrou ser benéfica quando o raio de comunicação era aproximadamente 3, 9 vezes maior que o raio de sensoriamento. Nossos resultados, mostram que resolver os problemas em conjunto permite que algumas mudanças nos algoritmos levem a melhores resultados.