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Cohomology and K-theory of aperiodic tilings

Savinien, Jean P.X. January 2008 (has links)
Thesis (Ph.D.)--Mathematics, Georgia Institute of Technology, 2008. / Committee Chair: Prof. Jean Bellissard; Committee Member: Prof. Claude Schochet; Committee Member: Prof. Michael Loss; Committee Member: Prof. Stavros Garoufalidis; Committee Member: Prof. Thang Le.
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Subnormality and Moment Sequences

Hota, Tapan Kumar January 2012 (has links) (PDF)
In this report we survey some recent developments of relationship between Hausdorff moment sequences and subnormality of an unilateral weighted shift operator. Although discrete convolution of two Haudorff moment sequences may not be a Hausdorff moment sequence, but Hausdorff convolution of two moment sequences is always a moment sequence. Observing from the Berg and Dur´an result that the multiplication operator on Is subnormal, we discuss further work on the subnormality of the multiplication operator on a reproducing kernel Hilbert space, whose kernel is a point-wise product of two diagonal positive kernels. The relationship between infinitely divisible matrices and moment sequence is discussed and some open problems are listed.
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ANÁLISE DE ERROS EM QUESTÕES SOBRE SEQUÊNCIAS NUMÉRICAS: UMA CONTRIBUIÇÃO PARA A FORMAÇÃO DO PROFESSOR DE MATEMÁTICA

Heck, Miriam Ferrazza 09 January 2017 (has links)
Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-20T14:00:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MiriamFerrazzaHeck.pdf: 2176140 bytes, checksum: d350ec6bb3b796fe029f23b3ef533029 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T14:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MiriamFerrazzaHeck.pdf: 2176140 bytes, checksum: d350ec6bb3b796fe029f23b3ef533029 (MD5) Previous issue date: 2017-01-09 / This qualitative research had as general objective to analyze mathematics students´ difficulties when solving a question about numerical sequences, aiming at the elaboration, application and analysis of a set of activities on this content, for use on mathematics teachers training courses. A test was applied to four classes of students, two composed of academics of the mathematics teacher education courses of the two higher education courses, one by academics of an information system course of one of the institutions and, finally, a class composed by graduated in mathematics, attending a master degree in mathematics teaching at one of the institutions. The answers analysis was supported by Duval's Theory of Registers of Semiotic Representation. In addition, an interview was conducted with two professors of the mathematics teacher education course of one of the institutions, to know their opinions about the errors detected in the answers. Subsequently, a set of activities on numerical sequences was analyzed by academics of the master course, who knew the proposal of the activities on the sequence content and were invited to express their opinion on its use for the teaching of this content. After analyzing the data, it was concluded that the research reached its objectives and, in terms of registers of representation, it was noticed that the conversion of the natural language to the algebraic, in any of the items, was performed by most of the students. Conversion from natural language to figural was used as an initial resource to understand the problem. The set of proposed activities can be explored as an introduction to the study of sequences if presented in a mathematics teachers training courses, but can also be worked within the study of teaching methodologies, in initial or continuing training courses. / Esta pesquisa, de caráter qualitativo, teve como objetivo geral analisar as dificuldades demonstradas por alunos de disciplinas matemáticas ao resolver uma questão sobre sequências numéricas, visando à elaboração, aplicação e análise de um conjunto de atividades sobre esse conteúdo, para uso em cursos de formação de professores. Foi aplicado um teste a quatro turmas de alunos, duas compostas por acadêmicos dos cursos de Licenciatura em Matemática das duas Instituições de Ensino Superior, uma por acadêmicos de um curso de Sistema de Informação de uma das instituições e, por fim, uma turma composta por Licenciados em Matemática, cursando mestrado na área de Ensino de Matemática em uma das instituições. A análise das respostas foi apoiada na Teoria dos Registros de Representação Semiótica, de Duval. Além disso, foi realizada uma entrevista com duas professoras do curso de Licenciatura em Matemática de uma das instituições, para saber suas opiniões sobre os erros detectados nas respostas. Posteriormente foi elaborado um conjunto de atividades sobre sequências numéricas, analisado por acadêmicos do curso de Mestrado em Ensino de Matemática de uma das instituições, que conheceram a proposta das atividades sobre o conteúdo de sequência e foram convidados a opinar sobre seu uso para o ensino desse conteúdo. Após a análise dos dados, conclui-se que a pesquisa atingiu seus objetivos e, em termos de registros de representação, notou-se que a conversão da linguagem natural para a algébrica, em qualquer dos itens, foi realizada pela maior parte dos alunos que não deixaram em branco qualquer dos itens. Já a conversão da linguagem natural para a figural foi usada como recurso inicial para compreender o problema. O conjunto de atividades propostas pode ser explorado como uma introdução ao estudo de sequências, se for apresentado em um curso de Licenciatura em Matemática, mas também pode ser trabalhado dentro do estudo de metodologias de ensino, em cursos de formação inicial ou continuada.
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A dinamica por tras da sequencia espectral / The dynamic behind the spectral sequence

Silveira, Mariana Rodrigues da 30 April 2008 (has links)
Orientador: Ketty Abaroa de Rezende / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-10T21:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_MarianaRodriguesda_D.pdf: 1531895 bytes, checksum: 3c73a8eb791483b1f0216d6f2627969b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos um algoritmo para um complexo de cadeias C e sua diferencial dada por uma matriz de conexão _ que determina uma seqüência espectral associada (Er, dr). Mais especificamente, um sistema gerador de Er em termos da base original de C é obtido bem como a identificação de todas as diferenciais dr p : Er p ! Er p-r. Explorando a implicação dinâmica da diferencial não nula, mostramos a existência de um caminho unindo a singularidade que gera E0 p e a singularidade que gera E0 p-r no caso em que a conexão direta pelo fluxo não existe. Este caminho é composto pela justaposição de órbitas do fluxo e do fluxo reverso e prova ser importante em algumas aplicações / Abstract: In this work, we present an algorithm for a chain complex C and its di_erential given by a connection matrix _ which determines an associated spectral sequence (Er, dr). More specifically, a system spanning Er in terms of the original basis of C is obtained as well as the identi_cation of all di_erentials dr p : Er p ! Er p-r. In exploring the dynamical implication of a nonzero di_erential, we prove the existence of a path joining the singularities generating E0 p and E0 p-r in the case that a direct connection by a _ow line does not exist. This path is made up of juxtaposed orbits of the _ow and of the reverse _ow and which proves to be importantin some applications / Doutorado / Geometria e Topologia/Sistemas Dinamicos / Doutor em Matemática
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Cohomology and K-theory of aperiodic tilings

Savinien, Jean P.X. 19 May 2008 (has links)
We study the K-theory and cohomology of spaces of aperiodic and repetitive tilings with finite local complexity. Given such a tiling, we build a spectral sequence converging to its K-theory and define a new cohomology (PV cohomology) that appears naturally in the second page of this spectral sequence. This spectral sequence can be seen as a generalization of the Leray-Serre spectral sequence and the PV cohomology generalizes the cohomology of the base space of a Serre fibration with local coefficients in the K-theory of its fiber. We prove that the PV cohomology of such a tiling is isomorphic to the Cech cohomology of its hull. We give examples of explicit calculations of PV cohomology for a class of 1-dimensional tilings (obtained by cut-and-projection of a 2-dimensional lattice). We also study the groupoid of the transversal of the hull of such tilings and show that they can be recovered: 1) from inverse limit of simpler groupoids (which are quotients of free categories generated by finite graphs), and 2) from an inverse semi group that arises from PV cohomology. The underslying Delone set of punctures of such tilings modelizes the atomics positions in an aperiodic solid at zero temperature. We also present a study of (classical and harmonic) vibrational waves of low energy on such solids (acoustic phonons). We establish that the energy functional (the "matrix of spring constants" which describes the vibrations of the atoms around their equilibrium positions) behaves like a Laplacian at low energy.
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Proposta de tarefas para um estudo inicial de derivadas / Tasks proposal for an initial derivative study

Fonseca, Maycon Odailson dos Santos da 04 August 2017 (has links)
Acompanha: Caderno de tarefas: proposta de tarefas para um estudo inicial de derivadas / CNPq / Esta dissertação apresenta uma proposta de tarefas para o estudo inicial de derivadas no ensino de cálculo diferencial e integral (CDI) no Ensino Superior, em turmas regulares de um curso de Engenharia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) do campus Londrina. Elencou-se como objetivo geral da pesquisa a proposição de tarefas que oportunizem aos estudantes a exploração de ideias necessárias à compreensão do conceito de derivadas, em especial tarefas a serem aplicadas em momentos que iniciam o estudo de derivadas, em sua abordagem mais formal. Por se tratar de um mestrado em âmbito profissional, intencionou-se a construção de caderno de tarefas (o produto educacional), na qual após a aplicação de dois ciclos de pesquisa, elencaram-se três tarefas para compor o produto final da pesquisa, a qual por meio das análises notou-se a necessidade entre os ciclos a adaptação/reformulação das tarefas, e em especial na tarefa 3 a intencionalidade de uma nova reformulação e aplicação em um novo ciclo de pesquisa. / This dissertation presents a proposal to the initial study of derivatives in the teaching of differential and integral calculus (CDI) in higher education, in regular classes of an engineering degree from the Federal University of technology-Paraná (UTFPR) campus. Presented as general purpose of research the proposition of tasks that create opportunities for students to exploration of ideas necessary for the understanding of the concept of derived in particular tasks to be applied at times to begin the study of derived, in your more formal approach. As a master's degree in professional, intended the construction of notebook (the educational product), in which after two cycles of research, bleeding cool is-if three tasks to compose the final research product, which by means of analyses the need was noted between cycles the adaptation/recasting of tasks, and in particular in task 3 the intentionality of a new makeover and application in a new cycle of research.
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Um estudo de recorrências e seu uso didático no Ensino Básico

Silva, Lisandra Buratto January 2015 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Maurício Firmino Silva Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional, 2015. / Este trabalho consiste na elaboração de um texto introdutório sobre o estudo das equações de recorrência e algumas aplicações nas aulas de Ensino Básico, especialmente voltadas para o Ensino Médio, que podem ser utilizadas, por professores como instrumento alternativo para resolução de problemas relacionados às sequências e padrões. Esse trabalho traz exemplos para a maioria dos tipos de equações apresentadas, exercícios resolvidos de variados níveis de dificuldade e um capítulo direcionado especificamente ao desenvolvimento de atividades em sala de aula. Também realizamos estudo qualitativo de equações de diferenças não lineares de primeira ordem, em torno de pontos fixos e órbitas periódicas. Concluímos com um estudo detalhado da sequência de Fibonacci e a sua relação com a razão áurea, bem como algumas aplicações e sugestões para utilização em atividades pedagógicas. / This work consists of an introductory text about recurrence equations and some of their applications in Basic Education classes, focused on Secondary School. These applications can be used by teachers as an alternative tool to solve problems concerning sequences and patterns. This work brings examples for most types of the presented equations, also exercises of varied levels of difficulty with their resolutions and still a chapter specifically directed at activities to be developed in classroom. Besides, a qualitative study on first order non-linear difference equations around fixed points and periodic orbits was performed. The work concludes with a detailed study of the Fibonacci sequence, as well as some of its applications and suggestions for its use in pedagogical activities.
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O complexo de Morse-Witten via sequências espectrais / The Morse-Witten complex via spectral sequences

Vieira, Ewerton Rocha, 1987- 17 August 2018 (has links)
Orientador: Ketty Abaroa de Rezende / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campiknas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T15:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_EwertonRocha_M.pdf: 3301438 bytes, checksum: 3fe2a609518ad6e7e190afc243b53ea4 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nesse trabalho, estudaremos o complexo de Morse-Witten via sequências espectrais, utilizando a matriz de conexão sobre z que codifica as orbitas de conexão do uso de Morse associado ao complexo. O algoritmo do Método da Varredura aplicado à matriz de conexão sobre z produz uma sequência espectral (Er; dr), que por sua vez nos fornece informações importantes sobre a dinâmica. Dada a necessidade de computarmos os geradores dos -modulos Erp,q e as diferencias drp,q da seqüência espectral, utilizamos o software Sweeping Algorithm,que calcula os Erp,q e drp,q de forma rápida e eficiente. Apresentamos uma forma de estender o complexo de Morse-Witten, conforme [BaC1] e [BaC]. Tal complexo apresenta informações entre pontos críticos não consecutivos, ate então não obtidas pelo complexo de Morse-Witten. Para esse complexo estendido temos também uma seqüência espectral associada, através da qual obtemos informações dinâmicas, conforme os trabalhos [BaC1] e [BaC] / Abstract: In this work, we study the Morse-Witten Complex via spectral sequences, using the connection matrix over z, which codi_es the connecting orbits of the Morse ow associated to the complex. The Sweeping Method algorithm applied to the connection matrix over z produces a spectral sequence (Er; rd), which in turn gives us important information on the dynamics. Given the need to compute the generators of Z-modules Erp,q and the diferentials drp,q of the spectral sequence, we use the software Sweeping Algorithm, calculates Erp,q and drp,q quickly and efficiently. We present a way to extend the Morse-Witten as [BaC1] and [BaC]. This complex exhibits information between non-consecutive critical points, not obtainable using the Morse-Witten complex. For this extended Morse Complex we also have an associated spectral sequence, whereby dynamical information is also obtained as in [BaC1] and [BaC] / Mestrado / Mestre em Matemática
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Propagação de ondas usando modelos de elementos finitos de fatias de guias de ondas estruturais / Wave propgation using finite element models of structural waveguide slices

Nascimento, Rangel Ferreira do 13 August 2018 (has links)
Orientador: Jose Roberto de França Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_RangelFerreirado_D.pdf: 7547341 bytes, checksum: 0793f0ff7763f81b44868f59db73aab6 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta tese estuda e investiga o problema de propagação de ondas em estruturas periódicas usando o método de elemento espectral, a relação entre a matriz dinâmica e a matriz de transferência é mostrada para alguns casos, tais como, viga, barra, placa de Levy e modelo de Minddlin Hermman. A partir destas teorias, o método de propagação de ondas usando um modelo de elementos finitos de uma fatia do guia de ondas, WFEM é apresentado e o problema de prever os modos de propagação e os números de onda correspondentes. O objetivo deste trabalho é mostrar que usando o método WFEM e uma fatia do guia de onda modelado com elementos finitos sólido é possível construir elementos finitos espectrais para ser usado em guias de ondas homogêneos sem precisar de malha de refinamento. Tais elementos podem ser usados para modelar guias de ondas com seção transversal constante. A matriz de rigidez dinâmica para o elemento de barra elementar e para o elemento de viga de Euler Bernoulli são obtidos usando a formulação espectral padrão e obtidas usando uma fatia do guia de onda modelado pelo método FEM, são mostrados resultados do método proposto. / Abstract: This thesis, studies and investigates wave propagation problem in periodic structures using the spectral element method, the relation between the dynamic matrix and the transfer matrix is shown for some cases, such as, beam, bar, Levy plate and Mindlin-Herrmann's model. From these theories, the Wave Finite Element Method, WFEM is presented and the problem of predicting the wave propagation modes and the respective wavenumbers. The purpose of this work is to show that using the WFEM method and a slice of the waveguide modeled with solid finite elements, it is possible to develop spectral finite elements to be used in long homogeneous waveguides without the need of mesh refinement. Such elements can be used to model waveguides with constant cross section and long spans. The dynamic stiffness matrix of a simple rod and Bernoulli Euler beam element obtained using the standard spectral formulation and obtained via the FEM model of a slice are shown to be similar, thus validating the proposed method. / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica
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Dynamical spectral sequences for Morse-Novikov and Morse-Bott complexes / Sequências espectrais dinâmicas para complexos de Morse-Novikov e Morse-Bott

Lima, Dahisy Valadão de Souza, 1986- 25 August 2018 (has links)
Orientador: Ketty Abaroa de Rezende / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-25T10:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_DahisyValadaodeSouza_D.pdf: 22146296 bytes, checksum: c88725de657b032422b9e4614ccd91a9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O tema principal desta tese é o estudo de fluxos gradientes associados a campos vetoriais $-\nabla f$ em variedades fechadas, onde $f$ é uma função do tipo Morse, Morse circular e Morse-Bott. Para obter informações dinâmicas em cada caso, utilizamos ferramentas algébricas e topológicas, tais como sequências espectrais e matrizes de conexão. No contexto de Morse, consideramos um complexo de cadeias $(C,\Delta)$ gerado pelos pontos críticos de $f$ onde $\Delta$ conta (com sinal) o número de linhas do fluxo entre dois pontos críticos consecutivos. Uma análise via sequências espectrais $(E^{r},d^{r})$ é feita para se obter resultados de continuação global em superfícies. Nós relacionamos as diferenciais da $r$-ésima página de $(E^{r},d^{r})$ com cancelamentos dinâmicos entre pontos críticos. No caso de função de Morse circular $f:M \rightarrow S^{1}$, o método da varredura para um complexo de Novikov $(\mathcal{N},\Delta)$ associado $f$ e gerado pelos pontos críticos de $f$ é definido sobre o anel $\mathbb{Z}((t))$. Este método produz a cada etapa matrizes de Novikov. Provamos que a matriz final produzida pelo método da varredura tem entradas polinomiais, o que é surpreendente, já que as matrizes intermediárias podem ter séries infinitas como entradas. Apresentamos resultados que mostram que os módulos e diferenciais de uma sequência espectral associada a $(\mathcal{N},\Delta)$ podem ser recuperados através do método da varredura. Para fluxos gradientes associados a funções de Morse-Bott, as singularidades formam variedades críticas. Usamos a teoria do índice de Conley para obter uma caracterização do conjunto de matrizes de conexão para fluxos Morse-Bott. Obtemos resultados sobre o efeito no conjunto de matrizes de conexão causado por mudanças na ordem parcial e na decomposição de Morse de um conjunto invariante isolado / Abstract: The main theme in this thesis is the study of gradient flows associated to a vector field $-\nabla f$ on closed manifolds, where $f$ is either a Morse function, a circle-valued Morse function or a Morse-Bott function. In order to obtain dynamical information, we make use of algebraic and topological tools such as spectral sequences and connection matrices. In the Morse context, consider a chain complex $(C,\Delta)$ generated by the critical points of $f$, where $\Delta$ counts the number of flow lines between consecutive critical points with signs. A spectral sequence $(E^{r},d^{r})$ analysis is used to obtain results on global continuation of flows on surfaces. A link is established between the differentials on the $r$-th page of $(E^{r},d^{r})$ and cancellation of critical points. In the circle-valued Morse case $f:M \rightarrow S^{1}$, a sweeping algorithm for the Novikov chain complex $(\mathcal{N},\Delta)$ associated to $f$ and generated by the critical points of $f$ is defined over the ring $\mathbb{Z}((t))$. This algorithm produces at each stage Novikov matrices. We prove that the last Novikov matrix has polynomial entries which is quite surprising since the matrices in the intermediary stages may have infinite series entries. We also present results showing that the modules and differentials of the spectral sequence associated to $(\mathcal{N},\Delta)$ can be retrieved through the sweeping algorithm. For gradient flows associated to Morse-Bott functions, the singularities form critical manifolds. We use the Conley index theory for the critical manifolds in order to characterize the set of connection matrices for Morse-Bott flows. Results are obtained on the effects on the set of connection matrices caused by a change in the partial ordering and Morse decomposition of isolated invariant sets / Doutorado / Matematica / Doutora em Matemática

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