Orientador: Edvaldo Assunção / Banca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Alfredo Del Sole Lordelo / Resumo: Uma técnica de projeto de controladores robustos para sistemas não-lineares contínuos no tempo é proposta neste trabalho. É suposto que a planta não-linear está sujeita a falhas estruturais, que podem ser consideradas como incertezas politópicas. Os sistemas não-lineares são representados por modelos fuzzy propostos por Takagi-Sugeno e uma formulação para o tratamento das incertezas politópicas é apresentado para o projeto dos controladores. Este trabalho aborda projetos de controle usando a realimentação dos estados e a realimentação da derivada dos estados. O projeto do controlador é realizado através de condições baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares (em inglês, Linear Matrix Inequalities (LMI)), que podem ser resolvidas facilmente utilizando técnicas de programação convexa. Essa metodologia permite a inclusão de restrições de desempenho no projeto, tais como: taxa de decaimento e restrição na entrada. Ao final, exemplos numéricos e suas simulações ilustram a eficiência da técnica proposta. / Abstract: A technique of robust controllers design for nonlinear continuous-time systems is proposed in this work. It is supposed that the nonlinear plant is subject to structural failures, which can be considered as polytope uncertainties. The nonlinear systems are represented through fuzzy models proposed by Takagi-Sugeno and a formulation for the treatment of polytope uncertain is presented for the controllers design. This work focuses control designs using state feedback and state-derivative feedback. The controllers design is made through conditions based in Linear Matrix Inequalities (LMIs), which can be easily solved using convex programming techniques. This methodology allows the inclusion of performance restrictions on design, such as: decay rate and input constraint. Finally, numeric examples and their simulations show the efficiency of the proposed method. / Mestre

Nós obtemos o hamiltoniano associado ao modelo de oito vértices simétrico, tomando o limite de tempo contínuo em um modelo equivalente (modelo de Ashkin-Teller). O resultado é um hamiltoniano de Heisenberg com coeficientes Jx , Jy e Jz idênticos àqueles encontrados por Sutherland, na região crítica. A mudança nos operadores é acompanhada explicitamente e a relação entre o operador \"crossover\" do modelo de Ashkin-Teller e o operador energia do modelo de Baxter é obtida de forma transparente. / We obtain the associated Harniltonian for the symmetric eight-vertex model by taking the time-continuous limit in an equivalent Ashkin-Teller model. The result is a Heisenberg Hamiltonian with coefficients Jx , Jy e Jz identical to those found by Sutherland for choices of the parameters a, b, c and d that bring the model close to the transition. The change in the operators is accomplished explicitly, the relation between the crossover operator for the Ashkin-Teller model and the energy operator for the eight-vertex model being obtained in a transparent form.

Nós obtemos o hamiltoniano associado ao modelo de oito vértices simétrico, tomando o limite de tempo contínuo em um modelo equivalente (modelo de Ashkin-Teller). O resultado é um hamiltoniano de Heisenberg com coeficientes Jx , Jy e Jz idênticos àqueles encontrados por Sutherland, na região crítica. A mudança nos operadores é acompanhada explicitamente e a relação entre o operador \"crossover\" do modelo de Ashkin-Teller e o operador energia do modelo de Baxter é obtida de forma transparente. / We obtain the associated Harniltonian for the symmetric eight-vertex model by taking the time-continuous limit in an equivalent Ashkin-Teller model. The result is a Heisenberg Hamiltonian with coefficients Jx , Jy e Jz identical to those found by Sutherland for choices of the parameters a, b, c and d that bring the model close to the transition. The change in the operators is accomplished explicitly, the relation between the crossover operator for the Ashkin-Teller model and the energy operator for the eight-vertex model being obtained in a transparent form.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-28T13:44:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-28T13:44:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-28T13:44:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-28T13:44:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Cássio M. Maciel.pdf: 5139322 bytes, checksum: be1850f96aa679c8dd3679881591b3c2 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quantum Random Walks find, in various areas of science, a range of problems in which they can be applied. They establish the basis for modeling difierent random phenomena that occur in the real world. In 1993, Aharonov et al. propose a model for these quantum walks, the so-called Discrete Quantum Random Walks, or Coin Model, due to the fact that the dynamics in this framework requires the introduction of an internal degree of freedom (coin), which serves as orientation parameter for the walk. Another way of dealing with the problem was proposed by Farhi and Gutmann in 1998, the socalled Continuous-time Quantum Walks (CTQW, in English). In this model the time is considered as a continuous varriable, although thw walk occurs in the discrete position space. In our work we focus on the continuous-time model (CTQW), applied to dendrimers (or Cayley tree), with some modifications; more precise, by using a probability parameter p, we add new links between nodes from the same generation. The newly created networks will be called by Modified Dendrimers or Modified Spiderweb Networks (Spidernets). Our main interest is to study the quantum transport on these new networks. To do this, we will calculate the eficiency of quantum transport on these networks using the exact quantum probabilities to return and their averages. By doing this, we notice an increase of the quantum eficiency and we observe that for almost all the generation numbers the maximum value is encountered for p ~0:9. / As Caminhadas Aleatórias encontram, em diversas áreas da ciência, uma gama de problemas em que podem ser aplicadas. Elas servem como base para a modelagem de variados fenômenos aleatórios que ocorrem no mundo real. Em 1993, Aharonov et al. propuseram um modelo quântico para tais caminhadas, as chamadas Caminhadas Quânticas de Tempo Discreto, ou Modelo de Moeda, pois a dinâmica quântica nesta abordagem requer a introducao de um grau de liberdade interno (coin), que serve de orientação para a caminhada. Outra forma de encarar o problema foi proposta em 1998 por Farhi e Gutmann, as chamadas Caminhadas Quânticas de Tempo Continuo (CTQW, sigla do inglês). Neste modelo o tempo é considerado como uma variavel continua, apesar da caminhada ocorrer em um espaço de posição discreto. Nosso trabalho tem como foco o modelo de tempo continuo (CTQW), aplicado na rede do tipo Dendrímero (ou Arvores de Cayley), feita algumas modificações, ou seja, através de um parâmetro de probabilidade p, iremos adicionar novas ligações entre os nos de mesma geração. As novas estruturas que surgirão serão chamadas de Dendrímeros Modificados ou Redes Teia-de-aranha Modificadas (Spidernets). Nosso objetivo é conhecer o comportamento do transporte quântico nestas novas estruturas. Para isso, iremos medir a eficiência no transporte quântico nestas redes através das probabilidades de retorno exatas e suas medias. Ao fazê-lo, observamos um aumento na eficiência quântica e observamos que, para quase todos os números de geração, seu maior valor e encontrado para p ~, 0.9.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-20Bitstream added on 2014-06-13T18:49:28Z : No. of bitstreams: 1 silva_erp_me_ilha.pdf: 509609 bytes, checksum: 37c083ec485dbc3db2cf95730b404b40 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Uma técnica de projeto de controladores robustos para sistemas não-lineares contínuos no tempo é proposta neste trabalho. É suposto que a planta não-linear está sujeita a falhas estruturais, que podem ser consideradas como incertezas politópicas. Os sistemas não-lineares são representados por modelos fuzzy propostos por Takagi-Sugeno e uma formulação para o tratamento das incertezas politópicas é apresentado para o projeto dos controladores. Este trabalho aborda projetos de controle usando a realimentação dos estados e a realimentação da derivada dos estados. O projeto do controlador é realizado através de condições baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares (em inglês, Linear Matrix Inequalities (LMI)), que podem ser resolvidas facilmente utilizando técnicas de programação convexa. Essa metodologia permite a inclusão de restrições de desempenho no projeto, tais como: taxa de decaimento e restrição na entrada. Ao final, exemplos numéricos e suas simulações ilustram a eficiência da técnica proposta. / A technique of robust controllers design for nonlinear continuous-time systems is proposed in this work. It is supposed that the nonlinear plant is subject to structural failures, which can be considered as polytope uncertainties. The nonlinear systems are represented through fuzzy models proposed by Takagi-Sugeno and a formulation for the treatment of polytope uncertain is presented for the controllers design. This work focuses control designs using state feedback and state-derivative feedback. The controllers design is made through conditions based in Linear Matrix Inequalities (LMIs), which can be easily solved using convex programming techniques. This methodology allows the inclusion of performance restrictions on design, such as: decay rate and input constraint. Finally, numeric examples and their simulations show the efficiency of the proposed method.

Submitted by Moisés Rodrigues Cirilo do Monte (moisesrcm@hotmail.com) on 2018-03-16T22:02:40Z No. of bitstreams: 1 Tese_Moises.pdf: 754268 bytes, checksum: e5d5247fc1d88dad53af04230ccf74dd (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-03-20T17:08:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 monte_mrc_dr_sjrp.pdf: 754268 bytes, checksum: e5d5247fc1d88dad53af04230ccf74dd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T17:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 monte_mrc_dr_sjrp.pdf: 754268 bytes, checksum: e5d5247fc1d88dad53af04230ccf74dd (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / O problema de otimização com tempo contínuo consiste em maximizar um funcional integral, sujeito a restrições de igualdade e desigualdade, onde as funções envolvidas pertencem a um espaço de Banach e variam num certo intervalo de tempo. Os resultados obtidos fornecem condições necessárias para que uma determinada função seja solução do problema. Qualificações de restrições são estabelecidas a m de se obter tais condições necessárias de otimalidade. Para problemas com restrições de desigualdade apenas, faz-se uso de um teorema de alternativa generalizado para se obter condições tipo Karush-Kuhn-Tucker. Para tratar problemas com restrições de igualdade e desigualdade, teoremas da função implícita uniforme e da aplicação inversa uniforme são necessários. / The continuous-time nonlinear programming problem consists in maximizing an integral functional, subject to equality and inequality constraints, where the involved functions belong to a Banach Space and vary over a certain period of time. The obtained results provide the necessary conditions for a given function to solve the problem. Constraints quali cation are established in order to achieve such necessary optimality conditions. For problems with inequality constraints only, a generalized alternative theorem is used to obtain Karush-Kuhn-Tucker-type conditions. To address problems with equality and inequality constraints, uniform implicit function and uniform inverse mapping theorems are necessary.

Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-12T18:23:58Z No. of bitstreams: 2 Tese Almir Guimaraes.pdf: 2829320 bytes, checksum: eb091480cddf819a75f703273675417b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T18:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Almir Guimaraes.pdf: 2829320 bytes, checksum: eb091480cddf819a75f703273675417b (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-12-09 / Nos dias atuais, as redes convergentes têm se tornado uma ferramenta essencial para os indivíduos, empresas e governos e têm mudado significativamente a maneira como eles se relacionam. Além disso, estas redes proporcionam o meio de transporte para uma grande variedade de serviços e desta forma, desempenham uma importância considerável para as atividades diárias dos indivíduos e para as receitas das empresas. Questões relativas à prevenção e tratamento de falhas, bem como a garantia de desempenho satisfatório, são assim, de fundamental importância para a permanência nos negócios por parte das empresas. Desta maneira, o projeto da infraestrutura de redes convergentes deve considerar também os aspectos de negócios. A utilização de modelos formais vem sendo constantemente aplicada em diferentes abordagens para a descrição de sistemas computacionais. Este trabalho propõe conjuntamente modelos, métricas e uma metodologia para proporcionar suporte tanto para a escolha do melhor projeto com relação a uma infraestrutura em particular, quanto para uma análise comparativa e objetiva entre diferentes soluções, considerando-se formalmente aspectos de dependabilidade, desempenho e de negócios. Os modelos de infraestrutura consideraram as vantagens de redes de Petri estocásticas e de diagramas de blocos de confiabilidade em uma abordagem hierárquica. Foram ainda definidas métricas para o suporte à escolha do melhor projeto em conformidade com os negócios da empresa, assim como para proporcionar uma análise comparativa e objetiva entre as diferentes soluções de projetos. Por fim, os resultados mostraram a eficácia da aplicação desta metodologia ao reduzir significativamente o número de projetos analisados

Neste trabalho estudamos as noções de alcançabilidade e controlabilidade para sistemas lineares a tempo contínuo com perturbações aditivas e saltos nos parâmetros sujeitos a uma cadeia de Markov geral. Definimos conceitos de alcançabilidade e controlabilidade médios de maneira natural exigindo que os valores esperados dos gramianos correspondentes sejam definidos positivos. Visando obter uma condição testável para ambos os conceitos, introduzimos conjuntos de matrizes de alcançabilidade e de controlabilidade para esta classe de sistemas e usamos certas propriedades de invariância para mostrar que: o sistema é alcançável em média, e, analogamente, controlável em média, se e somente se as matrizes respectivas, de alcançabilidade e de controlabilidade, têm posto completo. Usamos alcançabilidade média de sistemas para mostrar que a matriz de segundo momento do estado é definida positiva com uma margem uniforme. Uma consequência deste resultado no problema de estimação linear do estado é que a matriz de covariância do erro de estimação é positiva definida em média, no sentido que existe um nível mínimo de ruído nas estimativas. Na sequência, para estimadores lineares markovianos, estudamos a limitação do valor esperado da matriz de covariância do erro para mostrar que o filtro é estável num certo sentido, sendo esta uma propriedade desejável em aplicações reais. Quanto às aplicações da controlabilidade média, usamos este conceito para estabelecer condições necessárias e suficientes que garantem a existência de um processo de controle que leva a componente contínua do estado do sistema para a origem em tempo finito e com probabilidade positiva. / In this work we study the reachability and controllability notions for continuous-time linear systems with exogenous inputs and jump parameters driven by a quite general Markov chain. We define a rather natural average reachability and controllability concepts by requiring that the associated gramians are average positive definite, respectively. Aiming at testable conditions for each concept, we introduce certain sets of matrices linked with the gramians, and employ some invariance properties to find rank-based conditions. We show for average reachable systems that the state second moment is positive definite. One consequence of this result in the context of linear estimation for reachable systems is that the expectation of the error covariance matrix is positive definite. Moreover, for linear markovian filters we study the average boundedness of the error covariance matrix to show that the filter is stable in an appropriate sense, which consists in a property that is desirable in real applications. Regarding the average controllability concept, we show that it is a necessary and sufficient condition for the feasibility of the following control problem: find a control process that drives the continuous component of the state to zero in finite time with positive probability.

Submitted by Rafael Azevedo (rafael.moura.a@gmail.com) on 2011-02-04T18:51:31Z No. of bitstreams: 1 Rafael Azevedo Mestrado.pdf: 228231 bytes, checksum: f596212a38122e71eb88fc33a720b8b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Virginio Machado(andrea.machado@fgv.br) on 2011-02-07T11:25:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Rafael Azevedo Mestrado.pdf: 228231 bytes, checksum: f596212a38122e71eb88fc33a720b8b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-16T12:37:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Azevedo Mestrado.pdf: 228231 bytes, checksum: f596212a38122e71eb88fc33a720b8b5 (MD5) Previous issue date: 2010-10-20 / Este trabalho apresenta um método de apreçamento não paramétrico de derivativos de taxa de juros baseado em teoria da informação. O apreçamento se dá através da distribuição de probabilidade na medida futura, estimando aquela que mais se aproxima da distribuição objetiva. A teoria da informação sugere a forma de medir esta distância. Especificamente, esta dissertação generaliza o método de apreçamento canônico criado por Stutzer (1996), também baseado na teoria da informação, para o caso de derivativos de taxas de juros usando a classe Cressie-Read como critério de distância entre distribuições de probabilidade.

Neste trabalho estudamos as noções de alcançabilidade e controlabilidade para sistemas lineares a tempo contínuo com perturbações aditivas e saltos nos parâmetros sujeitos a uma cadeia de Markov geral. Definimos conceitos de alcançabilidade e controlabilidade médios de maneira natural exigindo que os valores esperados dos gramianos correspondentes sejam definidos positivos. Visando obter uma condição testável para ambos os conceitos, introduzimos conjuntos de matrizes de alcançabilidade e de controlabilidade para esta classe de sistemas e usamos certas propriedades de invariância para mostrar que: o sistema é alcançável em média, e, analogamente, controlável em média, se e somente se as matrizes respectivas, de alcançabilidade e de controlabilidade, têm posto completo. Usamos alcançabilidade média de sistemas para mostrar que a matriz de segundo momento do estado é definida positiva com uma margem uniforme. Uma consequência deste resultado no problema de estimação linear do estado é que a matriz de covariância do erro de estimação é positiva definida em média, no sentido que existe um nível mínimo de ruído nas estimativas. Na sequência, para estimadores lineares markovianos, estudamos a limitação do valor esperado da matriz de covariância do erro para mostrar que o filtro é estável num certo sentido, sendo esta uma propriedade desejável em aplicações reais. Quanto às aplicações da controlabilidade média, usamos este conceito para estabelecer condições necessárias e suficientes que garantem a existência de um processo de controle que leva a componente contínua do estado do sistema para a origem em tempo finito e com probabilidade positiva. / In this work we study the reachability and controllability notions for continuous-time linear systems with exogenous inputs and jump parameters driven by a quite general Markov chain. We define a rather natural average reachability and controllability concepts by requiring that the associated gramians are average positive definite, respectively. Aiming at testable conditions for each concept, we introduce certain sets of matrices linked with the gramians, and employ some invariance properties to find rank-based conditions. We show for average reachable systems that the state second moment is positive definite. One consequence of this result in the context of linear estimation for reachable systems is that the expectation of the error covariance matrix is positive definite. Moreover, for linear markovian filters we study the average boundedness of the error covariance matrix to show that the filter is stable in an appropriate sense, which consists in a property that is desirable in real applications. Regarding the average controllability concept, we show that it is a necessary and sufficient condition for the feasibility of the following control problem: find a control process that drives the continuous component of the state to zero in finite time with positive probability.