Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Matemáticas Aplicadas. Ingeniero Civil Matemático / En el presente trabajo se busca extender un resultado del tipo ley de grandes números para la medida empírica reescalada asociada a un modelo estocástico basado en agentes, previamente introducido en la literatura, a una clase de modelo más general. Específicamente la extensión considerada toma en cuenta dos nuevos mecanismos de evolución aparte de los ya considerados anteriormente. De esta forma los agentes, quienes están caracterizados por su tipo, aleatoriamente pueden interactuar, cambiar su tipo, morir y producir nuevos agentes. Se comienza construyendo el proceso de medida empírica a partir de su generador infinitesimal, lo cual permite obtener un proceso de Markov con saltos a valores en medidas. Posteriormente se obtienen algunas propiedades sobre él, en particular, se obtiene una representación trayectorial del proceso mediante medidas puntuales de Poisson. Esta representación trayectorial permite obtener una propiedad de martingala asociada, la cual nos entrega una idea sobre cómo luce cierto sistema de ecuaciones que debería satisfacer la medida límite. Una vez hecho esto se procede de acuerdo a un esquema clásico para probar este tipo de resultados. Se comienza probando que el sistema propuesto tiene una única solución, luego se muestra que la secuencia de leyes asociada a la secuencia de procesos de medidas empíricas reescaladas es una familia tensa de medidas, para posteriormente probar que cada punto límite de las leyes satisface el sistema. Como consecuencia, gracias a la unicidad de este último, se concluye la convergencia en distribución, al tomar límite en el reescalamiento, del proceso de medida empírica reescalada a un proceso determinista solución del sistema. Por último se muestran aplicaciones del resultado obtenido sobre tres modelos propuestos y se concluye discutiendo la posibilidad de tener un teorema central del límite para este tipo de modelo.

Submitted by Luiza Maria Pereira de Oliveira (luiza.oliveira@ufpe.br) on 2015-05-18T12:07:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação ivmm versão final.pdf: 5845365 bytes, checksum: 59b97eea615b9e0bea49e3c6eeb45a38 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-18T12:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) dissertação ivmm versão final.pdf: 5845365 bytes, checksum: 59b97eea615b9e0bea49e3c6eeb45a38 (MD5) Previous issue date: 2015-03-04 / O PSIRT - Particle System Iterative Reconstruction Technique – é um método de reconstrução tomográfica de imagens primariamente desenvolvido para configurações compatíveis com aplicações industriais. Sistema de partícula é uma técnica de otimização inspirada em características da real física de sistemas que associa ao material reconstruído um conjunto de partículas com certas características físicas, sujeitas a um campo de força, que pode produzir movimento. O sistema constantemente atualiza a rede de partículas reposicionando-as numa forma que elas se aproximam do equilíbrio. A potencial elástica ao longo de um raio é uma função da diferença do coeficiente de atenuação de uma determinada configuração e a entrada correspondente. O PSIRT tem sido usado com sucesso para reconstruir objetos simulados e reais para configurações paralelas e fanbeam em diferentes ângulos, representando os arranjos comuns de tomografia de raios gama. Uma das limitações do PSIRT era o seu desempenho muito aquém da reconstrução em tempo real, e assim, neste trabalho a sua modelagem computacional foi inteiramente reformulada, dando origem ao FPSIRT - Fast System Iterative Reconstruction Technique, capaz de aumentar sua velocidade por um fator de até 200 vezes em alguns experimentos mantendo a mesma qualidade de reconstrução. / The PSIRT – Particle System Iterative Reconstruction Technique– is a method of tomographic image reconstruction primarily designed to work with configurations suitable for industrial applications. A particle system is an optimization technique inspired in real physical systems that associates to the reconstructing material a set of particles with certain physical features, subject to a force field, which can produce movement. The system constantly updates the set of particles by repositioning them in such a way as to approach the equilibrium. The elastic potential along a trajectory is a function of the difference between the attenuation coefficient in the current configuration and the corresponding input data. PSIRT has been successfully used to reconstruct simulated and real objects subject to sets of parallel and fanbeam lines in different angles, representing typical gamma-ray tomographic arrangements. One of the limitations was that its performance performance is very slow when compared to real time. In this dissertation, PSIRT is totally redesigned, giving origin to FPSIRT – Fast System Iterative Reconstruction Technique. The FPSIRT can reconstruct until 200 times faster than PSIRT in some experiments.

BARBOSA, Charles Welton Ferreira. Uma análise comparativa de métodos aproximativos baseados em smoothed particle hydrodynamics para animação de fluidos. 2013. 68 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-11T12:31:20Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_cwfbarbosa.pdf: 4026755 bytes, checksum: 3808122d6233e5855d6891854317c373 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-14T15:52:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_cwfbarbosa.pdf: 4026755 bytes, checksum: 3808122d6233e5855d6891854317c373 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T15:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_cwfbarbosa.pdf: 4026755 bytes, checksum: 3808122d6233e5855d6891854317c373 (MD5) Previous issue date: 2013 / Animations of fluids, such as water or smoke, are used to add details to virtual games or films. Various methods exist for simulating fluids using particle systems, including the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The SPH method is a good choice for simulating fluids for its easy description and implementation. This work describes some methods based on SPH for general fluid simulation, and for the interaction between fluids and solids. These methods are analysed and compared on their realism, and a few weak points of each method are presented. This analysis may be used for the creation of better methods based on SPH, and for the realistic animation of fluids. / Animações de fluidos, como a água ou fumaça, são utilizadas para introduzir detalhes em jogos virtuais ou filmes. Vários métodos existem para a simulação de fluidos utilizando sistemas de partículas e, em especial, utilizando o método Smoothed Particle Hydrodynamics, ou SPH. O método SPH é uma boa escolha para a simulação de fluidos por sua fácil descrição e implementação. Este trabalho apresenta alguns métodos baseados no SPH para a simulação de fluidos gerais, e para a interação entre fluidos e sólidos. Esses métodos são analisados e comparados relativos ao seu realismo, apresentando alguns pontos fracos de cada método. Essa análise pode ser utilizada para guiar a implementação de melhores métodos baseados no SPH, e para a animação realista de fluidos.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T11:47:17Z No. of bitstreams: 2 Tese Geovane Vitor Vasconcelos.pdf: 4194219 bytes, checksum: d0b64d24829a17c7d4de1f02945cb5c3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T11:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Geovane Vitor Vasconcelos.pdf: 4194219 bytes, checksum: d0b64d24829a17c7d4de1f02945cb5c3 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-03-08 / A tomografia computadorizada tem se consolidado como uma alternativa bastante eficiente na investigação do processo industrial do refino de petróleo. O seu produto final, a imagem reconstruída, é objeto de estudo em uma área de intenso interesse, e inclui métodos de reconstrução advindos dos mais distintos campos de pesquisa. Esta tese apresenta um método de reconstrução iterativo baseado numa abstração chamada em computação gráfica de sistemas de partículas, o PSIRT. O método foi concebido originalmente para atuar em arranjos de tomógrafo com limitado número de trajetórias de raios gama, um requerimento de extrema importância para as aplicações industriais. O PSIRT representa fragmentos do objeto a ser reconstruído como partículas sujeitas a um campo de forças em torno das trajetórias. Tal campo é gerado pelas diferenças entre os dados de entrada de atenuação da trajetória e os dados computados numa dada iteração, baseados na quantidade de partículas presentes num envelope em torno da trajetória. O posicionamento do conjunto de partículas é iterativamente modificado para que essas diferenças atinjam um valor aceitável. Algumas iterações de ajustes de parâmetros são aplicadas de forma alternada com as iterações da dinâmica das partículas. Praticamente todos os diversos resultados da aplicação do PSIRT em dados simulados e também em dados experimentais sugerem uma superioridade qualitativa em relação a métodos algébricos consagrados. Os sinogramas simulados foram produzidos a partir de diferentes tipos de fantomas, incluindo duas configurações estacionárias observadas no estudo de fluidodinâmica, e as comparações foram feitas com o algoritmo ART e alguns de seus variantes, e incluiu uma métrica concebida para capturar formas geométricas. Uma das características mais marcantes do PSIRT é a ausência de ruídos de ordem global, um dos problemas enfrentados por outros métodos em número limitado de trajetórias. Os sinogramas de dados experimentais foram produzidos num tomógrafo de alta velocidade de raios gama (tomógrafo HSGT), como também num tomógrafo de 1ª geração. Embora os dados ruidosos tenham afetado sensivelmente o desempenho do PSIRT, verificou-se que este fato se deu menos no método do que nos métodos algébricos. Tais considerações presentes nesta tese conferem ao PSIRT a condição de um método bastante competitivo em aplicações de tomografia industrial.

Estudamos um modelo de passeios aleatórios simples em grafos, conhecido como modelo dos sapos. Esse modelo pode ser descrito de maneira geral da seguinte forma: existem partículas ativas e partículas desativadas num grafo G. Cada partícula ativa desempenha um passeio aleatório simples a tempo discreto e a cada momento ela pode morrer com probabilidade 1-p. Quando uma partícula ativa entra em contato com uma partícula desativada, esta é ativada e também passa a realizar, de maneira independente, um passeio aleatório pelo grafo. Apresentamos limites superior e inferior para o parâmetro crítico de sobrevivência do modelo dos sapos na árvore, e demonstramos que este parâmetro crítico não é uma função monótona do grafo em que está definido. / We study a system of simple random walks on graphs, known as frog model. This model can be described generally speaking as follows: there are active and sleeping particles living on some graph G. Each particle performs a simple random walk with discrete time and at each moment it may disappear with probability 1 - p. When an active particle hits a sleeping particle, the latter becomes active and starts to perform, independently, a simple random walk on the graph. We present lower and upper bounds for the surviving critical parameter on the tree, and we show that this parameter is not a monotonic function of the graph it is defined on.

Estudamos um modelo de passeios aleatórios simples em grafos, conhecido como modelo dos sapos. Esse modelo pode ser descrito de maneira geral da seguinte forma: existem partículas ativas e partículas desativadas num grafo G. Cada partícula ativa desempenha um passeio aleatório simples a tempo discreto e a cada momento ela pode morrer com probabilidade 1-p. Quando uma partícula ativa entra em contato com uma partícula desativada, esta é ativada e também passa a realizar, de maneira independente, um passeio aleatório pelo grafo. Apresentamos limites superior e inferior para o parâmetro crítico de sobrevivência do modelo dos sapos na árvore, e demonstramos que este parâmetro crítico não é uma função monótona do grafo em que está definido. / We study a system of simple random walks on graphs, known as frog model. This model can be described generally speaking as follows: there are active and sleeping particles living on some graph G. Each particle performs a simple random walk with discrete time and at each moment it may disappear with probability 1 - p. When an active particle hits a sleeping particle, the latter becomes active and starts to perform, independently, a simple random walk on the graph. We present lower and upper bounds for the surviving critical parameter on the tree, and we show that this parameter is not a monotonic function of the graph it is defined on.

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-03-27T19:05:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese _ficha cartalografica.pdf: 12047542 bytes, checksum: 15c5c46a6007c1cf0e93d34e697f4e96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T19:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese _ficha cartalografica.pdf: 12047542 bytes, checksum: 15c5c46a6007c1cf0e93d34e697f4e96 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho estudamos o comportamento ferromagnético de uma série de multicamadas de ZnO/MT com MT = Fe, CoFe, NiFe. Este tipo de sistemas é importante por suas aplicações na spintrônica; cálculos teóricos em multicamadas de ZnO/Co fixando a espessura da camada do ZnO em 5 nm, mostram que estas estruturas podem ter até 100% de polarização de spin. As multicamadas com estrutura [ZnO(5nm)/MT(t)]x6 foram crescidas por magnetron sputtering variando a espessura do MT numa série de valores t = 0,3; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0 nm. A estrutura cristalográfica foi analisada com um difratômetro de raios-X (DRX), revelando um crescimento preferencial no plano (002) do ZnO e mostrando um alargamento de linha e picos satélites. A topografia foi analisada com um microscópio de força atômica (AFM), e revela uma relação entre a espessura do MT com as imperfeições da superfície. A resposta magnética estática foi analisada com um magnetômetro de amostra vibrante (VSM) obtendo curvas de magnetização em função do campo (M vs. H) e curvas de magnetização em função da temperatura (M vs. T) pelo método de medidas de zero field cooling (ZFC) e field cooling (FC). As formas das curvas de histerese revelam a mudança da serie, de um filme com interação dipolar forte a um sistema de nanopartículas não interagentes dependendo da “concentração” do MT na multicamada; as medidas de ZFC/FC confirmam que a ordem ferromagnética é favorecida quanto maior é a espessura depositada do MT. A resposta magnética dinâmica foi analisada por espectroscopia de ressonância ferromagnética (FMR), e revela o decrescimento do campo de ressonância na serie, devido á anisotropia de forma, mostrando uma mudança do eixo fácil da magnetização do plano para a perpendicular. Análise química foi feita por espectroscopia de fotoemisão de raios-X, e revela a formação de fases mistas (íons) coexistindo com o MT; e por último medidas de transmitância revelam a existência de um pico plasmon na faixa de 250 – 340 nm. Estes picos de plasmon são característicos de sistemas dielétricos com nanopartículas. O tratamento térmico de 6000C por 2 horas em vácuo da multicamada [ZnO(5nm)/Fe(t)]x6 teve a finalidade de incrementar a espessura do semicondutor magnético diluído (SMDs) na multicamada, mediante a difusão do MT na rede do ZnO; estes sistemas revelam uma mudança nas suas propriedades estruturais e magnéticas e possivelmente o aparecimento do SMDs, devido a que seu comportamento magnético não corresponde a de um filme nem a de um sistema granular. / In this work we study the ferromagnetic behavior of a series of multilayer ZnO / MT with MT = Fe, CoFe, NiFe. Such systems are important for applications in spintronics: theoretical calculations in multilayer of ZnO/Co with fixed ZnO thickness of 5 nm show that these structures can have up to 100% spin polarization. The multilayers with structure of [ZnO (5nm) / MT (t)] x6 were grown by means of magnetron sputtering varying the thickness of the MT with the values of t = 0,3; 0,4; 0,6; 0,8 and 1, 0 nm. The crystallographic structure is analyzed by X-ray diffractometer (XRD) and the results revealed a preferential growth of ZnO along (002) plane, enlargement of the width of the peaks and existence of satellite peaks. The topography is analyzed with the atomic force microscope (AFM) and it reveals a relationship between the thicknesses of the MT layers and the surface imperfections. The static magnetic response was analyzed with a vibrating sample magnetometer (VSM) and magnetization curves as a function of field (M vs. H) and as a function of temperature (Mvs. T) using the zero field cooling measurements (ZFC) and field cooling (FC) were obtained. The shapes of hysteresis curves show the changes of a film with strong dipolar interactions to a system of non-interacting nanoparticles according to the "concentration" of MT in the multilayer. Measurements of ZFC / FC M-T curves confirm that the ferromagnetic order is favored in the samples with thicker deposited MT layers. The dynamic magnetic response was analyzed by ferromagnetic resonance spectroscopy (FMR) and it shows the decrease of the resonance field in the series, which is due to the shape anisotropy, showing a change of the easy axis of magnetization from in plane to the perpendicular of the plane. The chemical analysis is done by X-ray photoemission spectroscopy (XPS) and the result shows the formation of mixed phases (ions) of the MT. Transmittance measurements reveal the existence of a peak of plasmon in the range of 250 to 340 nm. These peaks of plasmon are characteristic dielectric systems with nanoparticles. Heat treatment for the sample of [ZnO (5nm) / Fe (t)] x6 has been done at 600oC for 2 hours in vacuum in order to increase the thickness of diluted magnetic semiconductor (SMDs) layers in the multilayer system due to the diffusion process of MT atoms. These systems show changes in their structural and magnetic properties, which can be due to the appearance of SMDs since the magnetic behavior does not match to a film or to a granular system.

O propósito desta dissertação é combinar tópicos de percolação e processo de contato para formular e obter resultados em um modelo de sistema de partículas que é inspirado no fenômeno de difusão de uma inovação em uma população estruturada. Mais precisamente, propomos uma cadeia de Markov a tempo contínuo definida na rede hipercúbica d-dimensional. Cada indivíduo da população deve estar em algum dos três estados pertencentes ao conjunto {0; 1; 2}. Nesse modelo, 0 representa ignorante, 1 consciente e 2 adotador. Serão estudados argumentos que permitam encontrar condições suficientes nas quais a inovação se espalha ou não com probabilidade positiva. Isto envolve o estudo de modelos de percolação e do processo de contato. / The purpose of this work is to combine percolation and contact process topics to formulate and achieve results in a particle system model that is inspired by the diffusion phenomenon of an innovation in a structured population. More precisely, we proposed a continuous time Markov chain defined in a population represented by the d-dimensional integer lattice. Each agent of population may be in any of the three states belonging to the set {0; 1; 2}. In this model, 0 stands for ignorant, 1 for aware and 2 for adopter. The arguments, that allow to obtain sufficient conditions under which the innovation either becomes extinct or survives with positive probability, will be studied. This involves the study of percolation models and contact process.

O propósito desta dissertação é combinar tópicos de percolação e processo de contato para formular e obter resultados em um modelo de sistema de partículas que é inspirado no fenômeno de difusão de uma inovação em uma população estruturada. Mais precisamente, propomos uma cadeia de Markov a tempo contínuo definida na rede hipercúbica d-dimensional. Cada indivíduo da população deve estar em algum dos três estados pertencentes ao conjunto {0; 1; 2}. Nesse modelo, 0 representa ignorante, 1 consciente e 2 adotador. Serão estudados argumentos que permitam encontrar condições suficientes nas quais a inovação se espalha ou não com probabilidade positiva. Isto envolve o estudo de modelos de percolação e do processo de contato. / The purpose of this work is to combine percolation and contact process topics to formulate and achieve results in a particle system model that is inspired by the diffusion phenomenon of an innovation in a structured population. More precisely, we proposed a continuous time Markov chain defined in a population represented by the d-dimensional integer lattice. Each agent of population may be in any of the three states belonging to the set {0; 1; 2}. In this model, 0 stands for ignorant, 1 for aware and 2 for adopter. The arguments, that allow to obtain sufficient conditions under which the innovation either becomes extinct or survives with positive probability, will be studied. This involves the study of percolation models and contact process.

BARBOSA, Charles Welton Ferreira. Uma análise comparativa de métodos aproximativos baseados em smoothed particle hydrodynamics para animação de fluidos. 2013. 59 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-14T18:05:54Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_cwfbarbosa.pdf: 4026755 bytes, checksum: 3808122d6233e5855d6891854317c373 (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-06-14T18:07:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_cwfbarbosa.pdf: 4026755 bytes, checksum: 3808122d6233e5855d6891854317c373 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T18:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_cwfbarbosa.pdf: 4026755 bytes, checksum: 3808122d6233e5855d6891854317c373 (MD5) Previous issue date: 2013 / Animations of fluids, such as water or smoke, are used to add details to virtual games or films. Various methods exist for simulating fluids using particle systems, including the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The SPH method is a good choice for simulating fluids for its easy description and implementation. This work describes some methods based on SPH for general fluid simulation, and for the interaction between fluids and solids. These methods are analysed and compared on their realism, and a few weak points of each method are presented. This analysis may be used for the creation of better methods based on SPH, and for the realistic animation of fluids / Animações de fluidos, como a água ou fumaça, são utilizadas para introduzir detalhes em jogos virtuais ou filmes. Vários métodos existem para a simulação de fluidos utilizando sistemas de partículas e, em especial, utilizando o método Smoothed Particle Hydrodynamics, ou SPH. O método SPH é uma boa escolha para a simulação de fluidos por sua fácil descrição e implementação. Este trabalho apresenta alguns métodos baseados no SPH para a simulação de fluidos gerais, e para a interação entre fluidos e sólidos. Esses métodos são analisados e comparados relativos ao seu realismo, apresentando alguns pontos fracos de cada método. Essa análise pode ser utilizada para guiar a implementação de melhores métodos baseados no SPH, e para a animação realista de fluidos.