Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-29Bitstream added on 2014-06-13T20:09:59Z : No. of bitstreams: 1 melo_jac_me_rcla.pdf: 384734 bytes, checksum: 1b56a3e7e61d7b5af8dcb99fd242c506 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho é avaliar, ao longo de uma caminhada, a contribuição do sistema háptico durante a condução de um cão em condições de desafios ao sistema postural. Os desafios nas tarefas deste estudo incluem restrição da base de suporte para a marcha e privação visual. Esperamos que a sincronização entre condutor e cão se reflita em melhores níveis de desempenho no controle da marcha, especialmente na condição onde a visão é obstruída. Para este estudo foram recrutados 10 adultos jovens, com idade de média de 23,7 ± 4,32 anos e um cão treinado em obediência básica e na tarefa de condução em superfície restrita de apoio (traves de equilíbrio). As condições de tarefas foram: com e sem restrição da visão (CVSC e SVSC, respectivamente), e com e sem condução do cão (CVCC e SVCC, respectivamente). A primeira condição foi sempre a condição controle (olhos abertos sem condução do cão). Cada tentativa foi repetida três vezes. As tarefas foram filmadas por duas câmeras com o objetivo de avaliar a duração de cada ciclo do andar. Uma ANOVA three-way com medidas repetidas em todos os fatores (visão, tarefa e repetições) foi realizada para as variáveis: duração do ciclo de cada passada, média da fase relativa e o desvio da fase relativa, com medidas também repetitivas em todos os fatores para: visão, tarefa, pernas, e repetições. Testes a posteriori de Bonferroni foram calculados para comparações aos pares. Em relação à média da fase relativa as tarefas executadas com o cão foi significativamente superior àquelas sem o uso do cão. O pior relacionamento temporal foi mantido nas médias... / The purpose of this study was to assess the contribution of the haptic system during walking with a dog on challenging tasks to the postural system. The challenges included restriction to the base support (walking on a balance beam for both, the human and the dog), and visual occlusion (for the human only). We expected that the synchronization between the walking individual and the dog reflected in improved levels of performance in motion control, especially in conditions where vision is occluded. We recruited 10 young adults with average age of 23.7 ± 4.32 years and a dog with obedience training and conditioned to walk on a restricted area of support (balance beam). The task conditions were: with and without vision (CVSC and SVSC, respectively), and with and without conducting the dog (CVCC and SVCC, respectively). The first condition was always the control condition (eyes open without conducting the dog). Each trial was repeated three times. The tasks were videotaped with two cameras in order to process the duration of each stepping cycle. A three-way ANOVA with repeated measures on all factors (vision, and task repetitions) was performed for the variables: duration of each stepping cycle, relative phase and standard deviation of the relative phase, also with repeated measures on all of the factors: vision, task conditions, legs, and trials. The mean relative phase of the tasks performed with the dog was significantly closer to symmetry than those without the use of the dog. The worst temporal relationship was maintained during the condition SVSC (right leg = 0,477 ± 0,030, left leg = 0,544 ± 0,035). However... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by RAFAEL LOPES PAIXÃO DA SILVA (lopes1313@gmail.com) on 2018-05-02T19:05:38Z No. of bitstreams: 1 0-Thesis.pdf: 4208376 bytes, checksum: e3d171683a2ab6be4462439595e613c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br) on 2018-05-03T18:00:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_rlp_me_ift.pdf: 4208376 bytes, checksum: e3d171683a2ab6be4462439595e613c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T18:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_rlp_me_ift.pdf: 4208376 bytes, checksum: e3d171683a2ab6be4462439595e613c3 (MD5) Previous issue date: 2018-04-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A modelagem matemática é uma ferramenta presente nos campos da ecologia teórica e da biologia ma- temática. Porém tais modelos que tentam reproduzir parte da dinâmica natural são limitados, o que rapidamente esgota as possibilidades de investigações e exploração dos dados. Visando contornar isso partimos para o contexto da reconstrução de espaços-de-fase, pois queremos obter outras informações sobre aquilo que temos em mãos, a observação da natureza, o dado. De posse dessa nova aplicação da teoria de sistemas dinâmicos, é nos possibilitado uma nova inferência sobre o fenômeno observado, bem como suas causas que, através do modelo estavam ocultas. A técnica do mapeamento cruzado convergente, entre atratores gerados pela reconstrução de espaços-de-fase, através da representação do espaço-de-fase original num espaço euclidiano formado pela série temporal original e seus atrasos, pos- sibilita uma inferência de causalidade mais pragmática e mais efetiva para sistemas que obedeçam uma dinâmica não-linear, o caso para as muitas séries ecológicas e biológicas de interesse. / Mathematical modeling is an almost omnipresent tool in the fields of theoretical ecology and mathe- matical biology. However, such models that try to partially reproduce the natural dynamics are limited, which quickly runs out possibilities for data-driven investigation and exploration. Aiming to circumvent this, we set out to the context of phase-space reconstruction, since we want to obtain other information on what is in hands, an observation of nature, the data. In possession of the new application of the theory of dynamical systems, are enabled to us a new type of inference on the observed phenomenon, and its causes, until now hidden by the models. The technique of convergent-cross mapping, among attractors generated by phase-space reconstruction through the representation of the original phase-space in a Euclidean space formed by the original time series and its delays, enables us a more pragmatic inference of causality and more effective for systems that obey a nonlinear dynamics, the case for many ecological and biological series of interest. / 131659/2016-2.

Orientador: Claudio Aguinaldo Buzzi / Banca: João Carlos da Rocha Medrado / Banca: Luciana de Fátima Martins / Resumo: Nesse trabalho são apresentados alguns resultados importantes sobre bifurcações de codimensão dois de campos de vetores. O resultado principal dessa dissertação e o teorema que d a o diagrama de bifurcação e os retratos de fase da Bifurcação de Bogdanov-Takens. Para a demonstracão são usadas algumas técnicas basicas de Sistemas Dinâmicos e Teoria das Singularidades, tais como Integrais Abelianas, desdobramentos de Sistemas Hamiltonianos, desdobramentos versais, Teorema de Preparação de Malgrange, entre outros. Outra importante bifurcação clássica apresentada e a Bifurca cão do tipo Hopf-Zero, quando a matriz Jacobiana possui um autovalor simples nulo e um par de autovalores imagin arios puros. Foram usadas algumas hipóteses que garantem propriedades de simetria do sistema, dentre elas, assumiuse que o sistema era revers vel. Assim como na Bifurcação de Bogdanov-Takens, foram apresentados o diagrama de bifurcao e os retratos de fase da Bifurcação Hopf-zero bifurcação reversível. As técnicas usadas para esse estudo foram a forma normal de Belitskii e o método do Blow-up polar. / Abstract: In this work is presented some important results about codimension two bifurcations of vector elds. The main result of this work is the theorem that gives the local bifurcation diagram and the phase portraits of the Bogdanov-Takens bifurcation. In order to give the proof, some classic tools in Dynamical System and Singularities Theory are used, such as Abelian Integral, versal deformation, Hamiltonian Systems, Malgrange Preparation Theorem, etc. Another classic bifurcation phenomena, known as the Hopf-Zero bifurcation, when the Jacobian matrix has a simple zero and a pair of purely imaginary eigenvalues, is presented. In here, is added the hypothesis that the system is reversible, which gives some symmetry in the problem. Like in Bogdanov-Takens bifurcation, the bifurcation diagram and the local phase portraits of the reversible Hopf-zero bifurcation were presented. The main techniques used are the Belitskii theory to nd a normal forms and the polar Blow-up method. / Mestre

Orientador: Luci Any Francisco Roberto / Coorientador: Claudio Aguinaldo Buzzi / Banca: Ana Cristina Mereu / Banca: Claudio Gomes Pessoa / Resumo: Neste trabalho temos como objetivo estudar o número e a distribuição de ciclos limites em sistemas diferenciais lineares por partes. Em particular estudamos o número de ciclos limites do sistema diferencial linear por partes planar ˙x = −y − ε φ ( x) , ˙y = x, onde ε 6= 0 é um parâmetro pequeno e φ é uma função periódica linear por partes ímpar de período 4 . Provamos que dado um inteiro arbitário positivo n, o sistema acima possui exatamente n ciclos limites na faixa |x| ≤ 2 (n + 1 ). Consequentemente, existem sistemas diferenciais lineares por partes contendo uma infinidade de ciclos limites no plano real. Inicialmente obtemos uma quota inferior par a o número destes ciclos limites na faixa | x| ≤ 2 (n + 1 ) via Teoria do Averaging . Em seguida , utilizando a Teoria de Campos de Vetores Rodados, verificamos que o sistema acima tem exatamente n ciclos limites na faixa | x| ≤ 2 (n + 1 ) / Abstract: The main goal of this work aim to study the number and distribution of limit cycles in piecewise linear differential systems. In particular we consider the planar piecewise linear differential system ˙x = −y − ε φ ( x) , ˙y = x, where ε 6= 0 is a small parameter and φ is an odd piecewise linear periodic function of period 4 . We prove that given an arbitrary positive integer n, the system above has exactly n limit cycles in the strip | x| ≤ 2 (n + 1 ) . Consequently, there are piecewise differential systems containing an infinite number of limit cycles in the real plane. First we get a lower bound on the number of limit cycles in the strip |x| ≤ 2 (n + 1 ) via Averaging Theory. In the following , using the Theory of Rotated Vector Fields, we see that above system has exactly n limit cycles in the strip | x| ≤ 2 (n + 1 ) / Mestre

Orientador: Suzete Maria Silva Afonso / Banca: Everaldo de Mello Bonotto / Banca: Marta Cilene Gadotti / Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar a teoria de sistemas dinâmicos em espaços topológicos uniformes. Como uma aplicação, mostraremos a construção de um fluxo para equações diferenciais ordinárias não autônomas e, utilizando a teoria de dinâmica topológica abordada, daremos enfoque ao estudo de estabilidade de soluções e à investigação de condições que garantem a existência de soluções periódicas ou quase periódicas / Abstract: The purpose of this work is to present the theory of dynamical systems in uniform topological spaces. As an application, we will show the construction of a flow for nonautonomous ordinary differential equations and, by using the theory of topological dynamics discussed, we will focus on the study of stability of solutions and on the investigation for conditions that guarantee the existence of periodic or almost periodic solutions / Mestre

Orientador: Vanderlei Minori Horita / Banca: Ali Tahzibi / Banca: Paulo Ricardo Silva / Resumo: Estudamos intersecções homoclínicas de variedades estável e instável de pontos peródicos. Toda intersecção homoclínica produz um comportamento curioso na dinâmiôa. Nosso modelo de tal fenômeno é a famosa ferradura de Smale, a qual é um conjunto hiperbólico para um difeomorfismo. Além disso, estudamos dinâmica não hiperbólica cuja perda de hiperbolicidade é divido à tangências homoclínicas. Elas tem um papel central na teoria de sistemas dinâmicos. O desdobramento de uma tangência homoclínica produz dinâmicas muito interessantes. Neste trabalho estudamos a criação de cascatas de bifurcações de duplicação de período e um esquema de renormalização para uma tangência homoclínica. / Abstract: We study homoclinic intersection of stable and unstable manifolds of periodic points. Every homoclinic intersection produce a intricate behavior of the dynamics. Our model of such phenomena is the so called Smalesþs horseshoe, which is a hyperbolic set for a di eomorphism. We also study non hyperbolic dynamics whose lack of hyperbolicity is due to homoclinic tangencies. They play a central role in the theory of dynamical systems. The unfolding of a homoclinic tangency produce many interesting dynamics. In this work we study creation of cascade of period doubling bifurcations and a renormalization scheme for a homoclinic tangency. / Mestre

Orientador: Vanderlei Minori Horita / Banca: Roberto Markarian / Banca: Paulo Ricardo da Silva / Resumo: O objetivo principal deste trabalho e estudar a dinâmica de uma partícula pontual no interior de subconjuntos do plano. Tais sistemas são conhecidos na literatura como bilhares. Apresentaremos os principais conceitos desses sistemas e veremos que tais sistemas deixam invariante uma medida de probabilidade, o que nos permite aplicar a Teoria Ergódica ao problema do bilhar / Abstract: The main goal of this work is to study the dynamical behavior of a point-like (dimensionless) particle in the interior of planar regions. Such systems are known in the literature as billiards. We're going to present the principal concepts of those systems and we'll see that such system turns the probability measure invariant, which allows us to apply the Ergodic Theory to billiard problems / Mestre

Neste trabalho, uma análise quantitativa e qualitativa para a estabilização dinâmica de um pêndulo invertido com uma força externa senoidal aplicada no ponto de suspensão é feita. Inicialmente, a perturbação externa é composta de um único cosseno, então uma generalização é feita, usando uma soma de N cossenos com diferentes amplitudes e frequências. Aproximações são testadas e o tempo durante o qual o pêndulo invertido permanece estável é explorado quando N é grande, a fim de recuperar o padrão do caso onde N = 1. O caso específico de oscilações periódicas e quase periódicas, quando N = 2, é analisado e diagramas de estabilidade considerando diferentes frequências e amplitudes são estudados. Depois, um ruído Gaussiano additivo é adicionado ao sistema para que a degradação dos diagramas de estabilidade gerados por variâncias diferentes possam ser estudados. Todos os pontos deste trabalho são corroborados por simulações, as quais integram numericamente as equações de movimento do sistema através do método de Runge-Kutta de quarta ordem. Os algoritmos e detalhes extras dos métodos de integração usados são explorados numa publicação deste trabalho, a qual está apresentada, nesta dissertação, como um apêndice. / In this work a quantitative and qualitative analysis of the dynamical stabilization of an inverted pendulum with a sinusoidal external perturbation applied at the suspension point is made. Initially, the external perturbation is composed of a single cosine, then a generalization is made using a sum of N cosines with different amplitudes and frequencies. Approximations are tested, and the time for which the inverted pendulum remains stable is explored when N is large, in order to recover the pattern of the case when N = 1. The specific case of periodic and almost periodic oscillations, when N = 2, is analysed and stability diagrams considering different frequencies and amplitudes are studied. Later, an additive Gaussian noise is added to the system so the degradation of the stability diagrams generated by different variances can be studied. All points of this work are corroborated by simulations, which numerically integrate the system’s equation of motion through a fourth order Runge-Kutta method. Algorithms and extra details on the integration methods used are explored in a publication of this work, which is presented in this thesis as an appendix.

Será explorada a versão hidrodinâmica da equação de Schrödinger não-linear e não-local, descrevendo condensados de Bose-Einstein com auto-interações de longo alcance. Tais sistemas têm despertado interesse tendo em vista a busca da realização da condensação de Bose-Einstein sem necessidade de um potencial externo confinante e nos quais as interações atômicas locais não são suficientes. Para obter a descrição hidrodinâmica, a transformação de Madelung para a função de onda será utilizada, reduzindo o problema a uma equação da continuidade e a uma equação de transporte de momentum. Esta última é similar à equação de Euler em fluidos ideais, porém contendo um potencial quântico efetivo e um termo não local, o qual advém da interação atômica. Tais equações de fluido traduzem, respectivamente, a conservação da probabilidade e do momentum total. O método hidrodinâmico permitirá o estudo de excitações elementares, entre os quais os modos de Bogoliubov, segundo uma abordagem macroscópica. / The hydrodynamic version of the Schrödinger equation nonlinear and nonlocal will be explored, describing Bose-Einstein condensates with long-range self-interactions. Such systems have aroused interest with a view to pursuing the realization of Bose-Einstein condensation without an external confining potential and in which local atomic interactions are not enough. For the hydrodynamic description, the eikonal decomposition of the wave function is used, reducing the problem to one equation of continuity and to a transport of momentum equation. The latter is similar to the Euler equation in ideal fluid but containing an effective quantum potential and a nonlocal term, which comes from the atomic interaction. Such fluid equations translate, respectively, conservation of probability and total momentum. The hydrodynamic method will allow the study of elementary excitations, including Bogoliubov modes according to a macroscopic approach.

Este trabalho tem o intuito, de apresentar alguns conceitos, relativos à identifi cação de sistemás, tanto lineares quanto não linearep, além da ideia de referência virtual para, em conjunto com a teoria de projeto "de controladores baseados em dados, propor uma forrha de projeto de controladores não lineares baseados em identificação de sistemas. A utilização de referência virtual para a obtenção dos sinais necessários para a caracterização do controlador ótimo de um sistema e utilizado no método VRFT (Virtual Reference Feedback Tuning). Este método serve como base para o desenvolvimento da proposta deste trabalho que, em conjunto com a teoria de identificação de sistemas não lineares, permite a obteriçãci do controlador ótimo que leva o sistema a se comportar como especificado em malha fechada. Em especial optou-se pela caracterização do controlador utilizando estrutura de modelos racional, por esta ser uma classe bastante abrangente no que - diz respeito à quantidade de sistemas reais que ela é capaz de descrever. Fara demonstrar o potencial do método proposto para projeto de controladores, são apresentados ecemplos ilustrativos em situações onde o controlador ideal consegue ser representado pela classe de modelos, e quando isso não é possível. / This work aims to present some concepts related to linear and nonlinear system identification, as well as the •concept of virtual reference that, together with data based controller design's theory, provides design framework for nonlinear controllers. The Virtual Reference Feedback Tuning method (VRFT) is used as a basis for the current proposal, where we propose to unite nonlinear system identification algorithms and virtual reference to obtain the ideal controller: the one which makes the system behave as desired in closed loop. It was choosen to model the controller as a rational model due the wide variety of practical systems that can be represented by this model structure. For rational system identification we used an iterative algorithm which, based on the signal from input and output of the pIant, allows to identify the parameters of the pre defined controller structure with the signals obtained by virtual reference. To demonstrate the operation of the proposed identification controller methodology, illustrative examples are presented in situations where the ideal controller can be represented by the class of modeIs, and also when it is not possible.