Inicialmente, analisamos três sistemas mecânicos idéias com impactos: um oscilador com impactos, um sistema com par de impactos e uma caixa de engrenagens. Entre os impactos, o movimento é descrito por uma equação diferencial linear. Por ocasião dos impactos, introduzimos na solução analítica novas condições iniciais, de acordo com a lei de Newton para impactos. Devidos aos impactos, as trajetórias no espaço de fase são descontínuas e descritas por um mapa transcendental. Os expoentes de Lyapunov, importantes para caracterizar a natureza dos atratores obtidos, são calculados através desses mapas. Nas simulações numéricas, observamos fenômenos não-lineares como crises, intermitências, transientes caóticos e coexistências de atratores e obtemos as bacias de atração dos atratores coexistentes. Ademais, mostramos como controlar comportamentos caóticos, a partir de um forçamento de amplitude pequena, e pelo método OGY (Ott, Grebogi e Yorke) de controle de caos. Finalmente, investigamos a dinâmica de um sistema não-ideal com impactos, que é composto pelo sistema de par de impactos sobreposto ao um sistema não ideal (para qual a ação da fonte de energia depende da oscilação do sistema). A partir de simulações numéricas, identificamos fenômenos não-lineares como crise interior, intermitência e coexistência de atratores. Associado à crise interior observamos um tipo de intermitência que leva o sistema a oscilar entre três atratores caóticos. Além dessa intermitência, observamos uma outra, que envolve dois atratores periódicos e um caótico. Além disso, mostramos as bacias de atração de dois atratores periódicos coexistentes. Essas bacias possuem uma característica de bacia crivada. / Initially, we analyze three ideal mechanical systems with impacts: an impact oscilator, an impact-pair, and a gear-box (gear-rattling). Between impacts, the motion is described by a linear differential equation. After each impact, we use the Newton law of impact to determine new initial conditions of an analytical solution. Due to impacts, the trajectories in phase space are discontinuous and described by a transcendental map. The Lyapunov exponents, important to characterize the attractors, are calculated from the transcendental map. In the numerical simulations, we observe nonlinear phenomena as crises, intermittency, chaotic behavior, and coexisting attractors. Moreover, we present the basins of attraction of the coexisting attractors. Furthermore, we show how to control the chaotic behavior, with a small perturbation and by the OGY (Ott, Grebogi, and Yorke) method. Finally, we investigate the dynamics of a non-ideal system with impacts, that is composed by an impact-pair system on a non-ideal system (in this system, the energy source actions depend on the system oscillations). From the numerical simulations, we identify nonlinear phenomena as interior crises, intermittency, for which the system oscillates among three chaotic attractors. Besides this intermittency, we observe another one. Associated to a chaotic and two periodic attractors. In addition, we show the riddle basins of attraction of the two coexisting periodic attractors.

Introdução: as infecções são responsáveis por mais de um terço das mortes neonatais, sendo a sepse a de maior expressão. A sepse neonatal precoce (SNP) aumenta em cinco vezes a taxa de mortalidade entre recém-nascidos (RN) de termo e pré-termos tardios e em vinte e cinco vezes a taxa de mortalidade entre pré-termos extremos. A Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) vem se mostrando capaz de antecipar o diagnóstico, reduzindo em 22% o risco relativo de mortalidade entre os pré-termos de muito baixo peso com sepse. Objetivo: verificar a VFC de RN com suspeita de SNP; identificar medidas significantes e verificar se, associadas a variáveis clínico-laboratoriais, aumentam a chance de identificar pacientes passíveis de desenvolver a doença. Método: utilizou-se um frequencímetro portátil para aferir as medidas da VFC nos domínios do tempo, da frequência e do Caos. Dentre elas, elegeu-se aquelas com curva ROC > 0,75 para, com seus valores de cut-off, aplicar regressão logística e identificar as que melhor se adequassem ao modelo. As variáveis clínico-laboratoriais significantes que restaram da análise univariada foram submetidas à análise multivariada a fim de identificar, também, as que melhor se adequassem ao modelo. Resultados: foram identificadas quatro variáveis clínico-laboratoriais (sexo masculino, idade gestacional < 34 semanas, Score de Rodwell e proteína C-reativa), e nove medidas da VFC (RRmean, SDNN, RR tri index, LF, HF, SD2 do plot de Poincaré, ShaEnt, CorrDim D2 e SamAsy). Cinco apresentaram área sob a curva ROC > 0,75: SDNN, RR tri index, LF, SD2 e CorrDim D2. Depois de aplicada a regressão logística, restou apenas a CorrDim D2 com cut-off = 0,1164. Identificadas, as variáveis foram submetidas ao cálculo do logit para, com isso, quantificar a chance do paciente suspeito de evoluir para a doença, na dependência das três variáveis eleitas: CorrDim D2, idade gestacional < 34 semanas e score de Rodwell. Conclusão: o estudo mostrou que tanto o modelo preditivo clinico como a CorrDim D2 são capazes, de forma independente, de estimar a chance que um futuro paciente com sepse suspeitada tem de efetivamente confirmar o diagnóstico de sepse. E que, além disso, se a CorrDim D2 for agregada ao modelo preditivo clínico, esta chance aumenta consideravelmente. / Introduction: infectious diseases are responsible for more than one-third of neonatal deaths, and sepsis is of great importance. Early Neonatal Sepsis (ENS) increases five times the mortality rate among term and late preterm newborns. Among extreme preterm babies the mortality rate increases by twenty-five times. Heart Rate Variability (HRV) has been showing to be capable of anticipating the diagnosis, thus reducing by 22 percent the relative risk of mortality of very low preterm babies with sepsis. Objective: to verify HRV of newborn babies suspects of having ENS; to identify significant measures of HRV and to verify if, associated to clinical-laboratorial variables, if they improve the chance of identifying patients exposed to developing ENS. Method: a portable frequencimeter was used to registering the measurements of HRV in the domains of time, of frequency and of chaos. Among them, only those with a ROC curve greater than 0.75 were chosen, with their cut-off values to enter a logistic regression with the aim of identifying those more suitable to the model. The clinical-laboratorial variables which were considered significant in a univariete analysis were also submitted to the multivariate analysis with the purpose of identifying those better fitted to the model. Results: four clinical-laboratorial variables (male sex, gestational age less than 34 weeks, the Rodwell Score and C-Reactive Protein); similarly, nine measures of HRV (RRmean, SDNN, RR tri index, LF, HF, SD2 of Poincaré plot, ShaEnt, CorrDimD2 and SamAsy). Five of them presented an area under the ROC curve greater than 0.75: SDNN, RR tri index, LF, SD2 and CorrDim D2. Once applied the logistic regression, only CorrDim D2 remained, with a cut-off value of 0.1164. The identified variables were, then, submitted to the calculation of the logit, with the purpose of quantifying the chance of a patient suspect of evolving to a sepsis, in the dependence of the three elected variables: CorrDim D2, gestational age under 34 weeks and the Score of Rodwell. Conclusion: the study showed that both, the predictive clinical model as CorrDim D2 are able, independently, to estimate the chance that a patient with suspected sepsis future has to effectively confirm the diagnosis of sepsis. And that, moreover, if the CorrDim D2 is aggregated to clinical predictive model, this chance increases considerably.

Introdução: as infecções são responsáveis por mais de um terço das mortes neonatais, sendo a sepse a de maior expressão. A sepse neonatal precoce (SNP) aumenta em cinco vezes a taxa de mortalidade entre recém-nascidos (RN) de termo e pré-termos tardios e em vinte e cinco vezes a taxa de mortalidade entre pré-termos extremos. A Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) vem se mostrando capaz de antecipar o diagnóstico, reduzindo em 22% o risco relativo de mortalidade entre os pré-termos de muito baixo peso com sepse. Objetivo: verificar a VFC de RN com suspeita de SNP; identificar medidas significantes e verificar se, associadas a variáveis clínico-laboratoriais, aumentam a chance de identificar pacientes passíveis de desenvolver a doença. Método: utilizou-se um frequencímetro portátil para aferir as medidas da VFC nos domínios do tempo, da frequência e do Caos. Dentre elas, elegeu-se aquelas com curva ROC > 0,75 para, com seus valores de cut-off, aplicar regressão logística e identificar as que melhor se adequassem ao modelo. As variáveis clínico-laboratoriais significantes que restaram da análise univariada foram submetidas à análise multivariada a fim de identificar, também, as que melhor se adequassem ao modelo. Resultados: foram identificadas quatro variáveis clínico-laboratoriais (sexo masculino, idade gestacional < 34 semanas, Score de Rodwell e proteína C-reativa), e nove medidas da VFC (RRmean, SDNN, RR tri index, LF, HF, SD2 do plot de Poincaré, ShaEnt, CorrDim D2 e SamAsy). Cinco apresentaram área sob a curva ROC > 0,75: SDNN, RR tri index, LF, SD2 e CorrDim D2. Depois de aplicada a regressão logística, restou apenas a CorrDim D2 com cut-off = 0,1164. Identificadas, as variáveis foram submetidas ao cálculo do logit para, com isso, quantificar a chance do paciente suspeito de evoluir para a doença, na dependência das três variáveis eleitas: CorrDim D2, idade gestacional < 34 semanas e score de Rodwell. Conclusão: o estudo mostrou que tanto o modelo preditivo clinico como a CorrDim D2 são capazes, de forma independente, de estimar a chance que um futuro paciente com sepse suspeitada tem de efetivamente confirmar o diagnóstico de sepse. E que, além disso, se a CorrDim D2 for agregada ao modelo preditivo clínico, esta chance aumenta consideravelmente. / Introduction: infectious diseases are responsible for more than one-third of neonatal deaths, and sepsis is of great importance. Early Neonatal Sepsis (ENS) increases five times the mortality rate among term and late preterm newborns. Among extreme preterm babies the mortality rate increases by twenty-five times. Heart Rate Variability (HRV) has been showing to be capable of anticipating the diagnosis, thus reducing by 22 percent the relative risk of mortality of very low preterm babies with sepsis. Objective: to verify HRV of newborn babies suspects of having ENS; to identify significant measures of HRV and to verify if, associated to clinical-laboratorial variables, if they improve the chance of identifying patients exposed to developing ENS. Method: a portable frequencimeter was used to registering the measurements of HRV in the domains of time, of frequency and of chaos. Among them, only those with a ROC curve greater than 0.75 were chosen, with their cut-off values to enter a logistic regression with the aim of identifying those more suitable to the model. The clinical-laboratorial variables which were considered significant in a univariete analysis were also submitted to the multivariate analysis with the purpose of identifying those better fitted to the model. Results: four clinical-laboratorial variables (male sex, gestational age less than 34 weeks, the Rodwell Score and C-Reactive Protein); similarly, nine measures of HRV (RRmean, SDNN, RR tri index, LF, HF, SD2 of Poincaré plot, ShaEnt, CorrDimD2 and SamAsy). Five of them presented an area under the ROC curve greater than 0.75: SDNN, RR tri index, LF, SD2 and CorrDim D2. Once applied the logistic regression, only CorrDim D2 remained, with a cut-off value of 0.1164. The identified variables were, then, submitted to the calculation of the logit, with the purpose of quantifying the chance of a patient suspect of evolving to a sepsis, in the dependence of the three elected variables: CorrDim D2, gestational age under 34 weeks and the Score of Rodwell. Conclusion: the study showed that both, the predictive clinical model as CorrDim D2 are able, independently, to estimate the chance that a patient with suspected sepsis future has to effectively confirm the diagnosis of sepsis. And that, moreover, if the CorrDim D2 is aggregated to clinical predictive model, this chance increases considerably.

A evolução de sistemas distribuídos resultou em aumento significativo de complexidade para manutenção e gerenciamento, tornando pouco eficientes técnicas convencionais baseadas em intervenções manuais. Isso motivou pesquisas que deram origem ao paradigma de computação autônoma (Autonomic Computing), que provê aspectos de auto-configuração, auto-recuperação, auto-otimização e auto-proteção a fim de tornar sistemas auto-gerenciáveis. Nesse contexto, esta tese teve como objetivo prover autonomia a ambientes distribuídos, sem a necessidade de mudar o paradigma de programação e as aplicações de usuários. Para isso, propôs-se uma abordagem que emprega técnicas para compreensão e predição de dinâmicas comportamentais de processos, utilizando abordagens de sistemas dinâmicos, inteligência artificial e teoria do caos. Os estudos realizados no decorrer desta pesquisa demonstraram que, ao predizer padrões comportamentais, pode-se otimizar diversos aspectos de computação distribuída, suportando tomadas de decisão autônomas pelos ambientes. Para validar a abordagem proposta, foi desenvolvida uma política de escalonamento distribuído, denominada PredRoute, a qual utiliza o conhecimento sobre o comportamento de processos para otimizar, transparentemente, a alocação de recursos. Experimentos realizados demonstraram que essa política aumenta o desempenho em até 4 ordens de grandeza e apresenta baixo custo computacional, o que permite a sua adoção para escalonamento online de processos / The evolution of distributed systems resulted in a significant growth in management and support complexities, which uncovered the inefficiencies incurred by the usage of conventional management techniques, based in manual interventions. This, therefore, has motivated researches towards the concept of Autonomic Computing, which provides aspects of self-configuration, self-healing, self-optimization and self-protection, aiming at developing computer systems capable of self-management. In this context, this thesis was conceived with the goal of providing autonomy to distributed systems, without changing the programming paradigm or user applications. In order to reach this goal, we proposed an approach which employs techniques capable of modelling and predicting the dynamics of application behavior, using concepts introduced in dynamical systems, artificial intelligence, and chaos theory. The obtained results demonstrated that it is possible to optimize several aspects of distributed computing, providing support for autonomic computing capabilities to distributed environments. In order to validate the proposed approach, a distributed scheduling policy was developed, named PredRoute, which uses the knowledge about the process behavior to transparently optimize the resource allocation. Experimental results demonstrated that this policy can improve the system performance by up to a power of 4, and also requires a considerably low computational cost, which suggests its adoption for online process scheduling in distributed environments

Neste trabalho demonstramos que padrões e aleatoriedade estão intimamente relacionados, ao contrário do que intuitivamente é considerado como campos opostos. Esta abordagem visa dois propósitos: por um lado, obter vantagens das propriedades caóticas para medir pseudo-aleatoriedade, e por outro lado, extrair padrões de diagramas espaço-tempo como método de reconhecimento de padrões. Este trabalho centrou-se em dois métodos relacionados com sistemas complexos, como sistemas dinâmicos de tempo discreto, redes complexas, autômatos celulares (AC) e suas combinações. O primeiro método foi explorar as propriedades das profundezas do caos como fonte de pseudo-aleatoriedade a partir de sistemas dinâmicos caóticos, como o mapa logístico e o mapa da tenda. Observamos que os padrões desaparecem e a pseudo-aleatoriedade é aumentada pela remoção de k dígitos à direita da vírgula dos pontos de uma órbita original de um mapa caótico. Portanto, foi encontrada uma fonte caótica interessante para obter geradores de números de pseudo-aleatórios (PRNGs) parametrizada por k. Um segundo método foi proposto com base na incorporação de autômatos celulares na topologia de rede, também chamada de rede-autômato, visando caracterizar as redes a partir da dinâmica espaço-temporal intrínseca dessas redes. Quatro problemas de grande demanda foram explorados, tais como (i) identificar redes sociais online; (ii) identificar organismos de diferentes domínios da vida através de suas redes metabólicas; (iii) classificar padrões de distribuição de estômatos variando de acordo com diferentes condições ambientais; e (iv) o problema de identificação de autoria. Finalmente, essa mesma abordagem foi utilizada para analisar as sequências de números pseudo-aleatórios gerados pelo padrão ouro do k-mapa logístico no contexto do reconhecimento de padrões. A abordagem proposta permitiu explorar padrões e pseudoaleatoriedade extraídos de uma miríade de sistemas com resultados bem-sucedidos em termos de acerto e boa pseudo-aleatoriedade. Além disso, este trabalho trouxe consigo progressos significativos em aplicações de reconhecimento de padrões do mundo real de um amplo ramo de campos como criptografia, criptoanálise, biologia e ciência dos dados. / In this work, we demonstrate that patterns and randomness are close related, contrary to what intuitively is considered as opposite fields. We aimed for a pattern recognition approach that aims for two purposes: (i) to take advantages from the chaotic properties as a source of pseudo-randomness in order to measure pseudo-randomness and (ii) to extract patterns from spatio-temporal diagrams obtained from complex systems models as a pattern recognition method. This work has focused on different complex systems such as discrete dynamical systems, complex networks, cellular automata (CA), and their combinations. The first method was to explore the chaotic properties in a deep-zoom manner as a source of pseudo-randomness from chaotic dynamical systems such as the logistic map and the tent map. We observed that the patterns vanish and therefore pseudo-randomness is increased by removing k right digits from the original orbit sequences. Therefore, we found an interesting chaotic source to obtain pseudo-randomness number generators (PRNGs). A second method was proposed based on the embedding of cellular automata (CA) over a network topology, also called network automata, aiming to characterize networks from the intrinsic spatio-temporal dynamics of these networks. Various on-demand problems were explored such as (i) identifying online social networks; (ii) identifying organisms from distinct domains of life through their metabolic networks; (iii) classifying stomata distribution patterns varying according to different environmental conditions; and (iv) the authorship identification problem. Finally, this same approach was used to analyze the sequences of pseudo-random numbers generated by the gold standard k-logistic map in the context of pattern recognition. So far, the proposed pattern recognition approach based on non-linear systems allowed us to explored patterns and pseudo-randomness extracted from a myriad of systems with successful results in terms of accuracy and good pseudorandomness. The proposed method has made significant progress in real-world pattern recognition applications from a wide branch of fields such as Cryptography, Cryptanalysis, Biology and Data Science.

Esta tese de doutorado analisa dois romances do escritor Norte-Americano Robert Coover como exemplos de escrita hipertextual e de hiperficção no suporte do livro de papel. A complexidade dos romances John's Wife e The Adventures of Lucky Pierre integra os elementos culturais característicos da atual fase do capitalismo e as práticas tecnologizadas que vêm forjando uma subjetividade diferente na escrita e leitura hipertextual, a subjetividade pós-humana. Os modelos da complexidade dos romances derivam do conceito de atratores estranhos da Teoria do Caos e de rizoma da Nomadologia. As transformações no grau de corporeidade dos personagens estabelecem o plano em que se discute a turbulência e a pós-humanidade. As noções de padrões dinâmicos e atratores estranhos e os conceitos do Corpo sem Órgãos e do Rizoma são interpretados para se revisar a narratologia e chegar a categorias apropriadas ao estudo dos romances. A leitura exercitada nesta tese põe em prática a proposta de leitura corpórea de Daniel Punday. As mudanças no grau de materialidade dos personagens são associadas aos estágios de ordem, turbulência e caos na estória, agindo sobre a constituição da subjetividade ao longo do processo de leitura. A inscrição dos planos de consistência que Coover realiza para se contrapor à linearidade e acomodar as feições hipertextuais nas narrativas em papel descreve a trajetória rizomática dos personagens. O presente estudo leva a concluir que a narrativa hoje se constitui antes como um regime numa relação rizomática com outros regimes na prática cultural do que como forma e gênero predominantemente literários. Também se conclui que a subjetividade pós-humana emerge alinhada a uma identidade de classe que tem nos romances hipertextuais a sua forma literária predileta. / This doctoral dissertation analyzes two novels by the American novelist Robert Coover as examples of hypertextual writing on the book bound page, as tokens of hyperfiction. The complexity displayed in the novels, John's Wife and The Adventures of Lucky Pierre, integrates the cultural elements that characterize the contemporary condition of capitalism and technologized practices that have fostered a different subjectivity evidenced in hypertextual writing and reading, the posthuman subjectivity. The models that account for the complexity of each novel are drawn from the concept of strange attractors in Chaos Theory and from the concept of rhizome in Nomadology. The transformations the characters undergo in the degree of their corporeality sets the plane on which to discuss turbulence and posthumanity. The notions of dynamic patterns and strange attractors, along with the concept of the Body without Organs and Rhizome are interpreted, leading to the revision of narratology and to analytical categories appropriate to the study of the novels. The reading exercised throughout this dissertation enacts Daniel Punday's corporeal reading. The changes in the characters' degree of materiality are associated with the stages of order, turbulence and chaos in the story, bearing on the constitution of subjectivity within and along the reading process. Coover's inscription of planes of consistency to counter linearity and accommodate hypertextual features to the paper supported narratives describes the characters' trajectory as rhizomatic. The study led to the conclusion that narrative today stands more as a regime in a rhizomatic relation with other regimes in cultural practice than as an exclusively literary form and genre. Besides this, posthuman subjectivity emerges as class identity, holding hypertextual novels as their literary form of choice.

Esta tese de doutorado analisa dois romances do escritor Norte-Americano Robert Coover como exemplos de escrita hipertextual e de hiperficção no suporte do livro de papel. A complexidade dos romances John's Wife e The Adventures of Lucky Pierre integra os elementos culturais característicos da atual fase do capitalismo e as práticas tecnologizadas que vêm forjando uma subjetividade diferente na escrita e leitura hipertextual, a subjetividade pós-humana. Os modelos da complexidade dos romances derivam do conceito de atratores estranhos da Teoria do Caos e de rizoma da Nomadologia. As transformações no grau de corporeidade dos personagens estabelecem o plano em que se discute a turbulência e a pós-humanidade. As noções de padrões dinâmicos e atratores estranhos e os conceitos do Corpo sem Órgãos e do Rizoma são interpretados para se revisar a narratologia e chegar a categorias apropriadas ao estudo dos romances. A leitura exercitada nesta tese põe em prática a proposta de leitura corpórea de Daniel Punday. As mudanças no grau de materialidade dos personagens são associadas aos estágios de ordem, turbulência e caos na estória, agindo sobre a constituição da subjetividade ao longo do processo de leitura. A inscrição dos planos de consistência que Coover realiza para se contrapor à linearidade e acomodar as feições hipertextuais nas narrativas em papel descreve a trajetória rizomática dos personagens. O presente estudo leva a concluir que a narrativa hoje se constitui antes como um regime numa relação rizomática com outros regimes na prática cultural do que como forma e gênero predominantemente literários. Também se conclui que a subjetividade pós-humana emerge alinhada a uma identidade de classe que tem nos romances hipertextuais a sua forma literária predileta. / This doctoral dissertation analyzes two novels by the American novelist Robert Coover as examples of hypertextual writing on the book bound page, as tokens of hyperfiction. The complexity displayed in the novels, John's Wife and The Adventures of Lucky Pierre, integrates the cultural elements that characterize the contemporary condition of capitalism and technologized practices that have fostered a different subjectivity evidenced in hypertextual writing and reading, the posthuman subjectivity. The models that account for the complexity of each novel are drawn from the concept of strange attractors in Chaos Theory and from the concept of rhizome in Nomadology. The transformations the characters undergo in the degree of their corporeality sets the plane on which to discuss turbulence and posthumanity. The notions of dynamic patterns and strange attractors, along with the concept of the Body without Organs and Rhizome are interpreted, leading to the revision of narratology and to analytical categories appropriate to the study of the novels. The reading exercised throughout this dissertation enacts Daniel Punday's corporeal reading. The changes in the characters' degree of materiality are associated with the stages of order, turbulence and chaos in the story, bearing on the constitution of subjectivity within and along the reading process. Coover's inscription of planes of consistency to counter linearity and accommodate hypertextual features to the paper supported narratives describes the characters' trajectory as rhizomatic. The study led to the conclusion that narrative today stands more as a regime in a rhizomatic relation with other regimes in cultural practice than as an exclusively literary form and genre. Besides this, posthuman subjectivity emerges as class identity, holding hypertextual novels as their literary form of choice.

Neste trabalho demonstramos que padrões e aleatoriedade estão intimamente relacionados, ao contrário do que intuitivamente é considerado como campos opostos. Esta abordagem visa dois propósitos: por um lado, obter vantagens das propriedades caóticas para medir pseudo-aleatoriedade, e por outro lado, extrair padrões de diagramas espaço-tempo como método de reconhecimento de padrões. Este trabalho centrou-se em dois métodos relacionados com sistemas complexos, como sistemas dinâmicos de tempo discreto, redes complexas, autômatos celulares (AC) e suas combinações. O primeiro método foi explorar as propriedades das profundezas do caos como fonte de pseudo-aleatoriedade a partir de sistemas dinâmicos caóticos, como o mapa logístico e o mapa da tenda. Observamos que os padrões desaparecem e a pseudo-aleatoriedade é aumentada pela remoção de k dígitos à direita da vírgula dos pontos de uma órbita original de um mapa caótico. Portanto, foi encontrada uma fonte caótica interessante para obter geradores de números de pseudo-aleatórios (PRNGs) parametrizada por k. Um segundo método foi proposto com base na incorporação de autômatos celulares na topologia de rede, também chamada de rede-autômato, visando caracterizar as redes a partir da dinâmica espaço-temporal intrínseca dessas redes. Quatro problemas de grande demanda foram explorados, tais como (i) identificar redes sociais online; (ii) identificar organismos de diferentes domínios da vida através de suas redes metabólicas; (iii) classificar padrões de distribuição de estômatos variando de acordo com diferentes condições ambientais; e (iv) o problema de identificação de autoria. Finalmente, essa mesma abordagem foi utilizada para analisar as sequências de números pseudo-aleatórios gerados pelo padrão ouro do k-mapa logístico no contexto do reconhecimento de padrões. A abordagem proposta permitiu explorar padrões e pseudoaleatoriedade extraídos de uma miríade de sistemas com resultados bem-sucedidos em termos de acerto e boa pseudo-aleatoriedade. Além disso, este trabalho trouxe consigo progressos significativos em aplicações de reconhecimento de padrões do mundo real de um amplo ramo de campos como criptografia, criptoanálise, biologia e ciência dos dados. / In this work, we demonstrate that patterns and randomness are close related, contrary to what intuitively is considered as opposite fields. We aimed for a pattern recognition approach that aims for two purposes: (i) to take advantages from the chaotic properties as a source of pseudo-randomness in order to measure pseudo-randomness and (ii) to extract patterns from spatio-temporal diagrams obtained from complex systems models as a pattern recognition method. This work has focused on different complex systems such as discrete dynamical systems, complex networks, cellular automata (CA), and their combinations. The first method was to explore the chaotic properties in a deep-zoom manner as a source of pseudo-randomness from chaotic dynamical systems such as the logistic map and the tent map. We observed that the patterns vanish and therefore pseudo-randomness is increased by removing k right digits from the original orbit sequences. Therefore, we found an interesting chaotic source to obtain pseudo-randomness number generators (PRNGs). A second method was proposed based on the embedding of cellular automata (CA) over a network topology, also called network automata, aiming to characterize networks from the intrinsic spatio-temporal dynamics of these networks. Various on-demand problems were explored such as (i) identifying online social networks; (ii) identifying organisms from distinct domains of life through their metabolic networks; (iii) classifying stomata distribution patterns varying according to different environmental conditions; and (iv) the authorship identification problem. Finally, this same approach was used to analyze the sequences of pseudo-random numbers generated by the gold standard k-logistic map in the context of pattern recognition. So far, the proposed pattern recognition approach based on non-linear systems allowed us to explored patterns and pseudo-randomness extracted from a myriad of systems with successful results in terms of accuracy and good pseudorandomness. The proposed method has made significant progress in real-world pattern recognition applications from a wide branch of fields such as Cryptography, Cryptanalysis, Biology and Data Science.

Esta tese de doutorado analisa dois romances do escritor Norte-Americano Robert Coover como exemplos de escrita hipertextual e de hiperficção no suporte do livro de papel. A complexidade dos romances John's Wife e The Adventures of Lucky Pierre integra os elementos culturais característicos da atual fase do capitalismo e as práticas tecnologizadas que vêm forjando uma subjetividade diferente na escrita e leitura hipertextual, a subjetividade pós-humana. Os modelos da complexidade dos romances derivam do conceito de atratores estranhos da Teoria do Caos e de rizoma da Nomadologia. As transformações no grau de corporeidade dos personagens estabelecem o plano em que se discute a turbulência e a pós-humanidade. As noções de padrões dinâmicos e atratores estranhos e os conceitos do Corpo sem Órgãos e do Rizoma são interpretados para se revisar a narratologia e chegar a categorias apropriadas ao estudo dos romances. A leitura exercitada nesta tese põe em prática a proposta de leitura corpórea de Daniel Punday. As mudanças no grau de materialidade dos personagens são associadas aos estágios de ordem, turbulência e caos na estória, agindo sobre a constituição da subjetividade ao longo do processo de leitura. A inscrição dos planos de consistência que Coover realiza para se contrapor à linearidade e acomodar as feições hipertextuais nas narrativas em papel descreve a trajetória rizomática dos personagens. O presente estudo leva a concluir que a narrativa hoje se constitui antes como um regime numa relação rizomática com outros regimes na prática cultural do que como forma e gênero predominantemente literários. Também se conclui que a subjetividade pós-humana emerge alinhada a uma identidade de classe que tem nos romances hipertextuais a sua forma literária predileta. / This doctoral dissertation analyzes two novels by the American novelist Robert Coover as examples of hypertextual writing on the book bound page, as tokens of hyperfiction. The complexity displayed in the novels, John's Wife and The Adventures of Lucky Pierre, integrates the cultural elements that characterize the contemporary condition of capitalism and technologized practices that have fostered a different subjectivity evidenced in hypertextual writing and reading, the posthuman subjectivity. The models that account for the complexity of each novel are drawn from the concept of strange attractors in Chaos Theory and from the concept of rhizome in Nomadology. The transformations the characters undergo in the degree of their corporeality sets the plane on which to discuss turbulence and posthumanity. The notions of dynamic patterns and strange attractors, along with the concept of the Body without Organs and Rhizome are interpreted, leading to the revision of narratology and to analytical categories appropriate to the study of the novels. The reading exercised throughout this dissertation enacts Daniel Punday's corporeal reading. The changes in the characters' degree of materiality are associated with the stages of order, turbulence and chaos in the story, bearing on the constitution of subjectivity within and along the reading process. Coover's inscription of planes of consistency to counter linearity and accommodate hypertextual features to the paper supported narratives describes the characters' trajectory as rhizomatic. The study led to the conclusion that narrative today stands more as a regime in a rhizomatic relation with other regimes in cultural practice than as an exclusively literary form and genre. Besides this, posthuman subjectivity emerges as class identity, holding hypertextual novels as their literary form of choice.

Made available in DSpace on 2015-10-19T11:50:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sousa2012.pdf: 3705794 bytes, checksum: 6faef66238e62b646a9ccd8ce1cc6df9 (MD5) Previous issue date: 2012-03-20 / It discusses issues related to classification and knowledge organization, folksonomy, information retrieval and the theories of chaos and complexity in systems, in order to approach the concepts needed to conduct the investigation. Approaches classification since its innate character, through the philosophical studies started in antiquity, even to the scientific approach to design of bibliographic classifications, and the classifications that have been used for organizing information in the Web 2.0 era. The theoretical discussion is developed on the theories of chaos and complexity in systems and their relationship with social networking sites. In particular with the social network Twitter which is a network of messages posted by users of the system, limited to 140 characters, without forming user groups by communities or groups of interest, as it is common in other social networks. The exploratory and empirical research shows the use and purpose of hashtags in Twitter, highlighting the role of collaboration in the choice of terms. Concludes that collaboration is essential to make information retrieval more effective, as well as acting in the convergence of knowledge / Aborda temas relacionados à classificação e organização do conhecimento, folksonomia, recuperação da informação e às teorias do caos e da complexidade em sistemas, com o objetivo de constituir o campo conceitual necessário para conduzir a investigação. Trata a classificação desde o seu caráter inato, passando pelos estudos filosóficos iniciados na antiguidade, chegando até a abordagem científica da concepção das classificações bibliográficas e das classificações que vem sendo utilizadas para a organização da informação na era da Web 2.0. Num segundo momento, a discussão teórica se desenvolve nas teorias do caos e da complexidade em sistemas e suas relações com as redes sociais na Internet, em particular, com a rede social Twitter que é uma rede de mensagens postadas pelos usuários do sistema, limitadas a 140 caracteres, sem o agrupamento dos usuários por comunidades ou grupos de interesse, como é comum em outras redes sociais. A pesquisa exploratória e empírica evidencia o uso e as finalidades das hashtags no Twitter, destacando o papel da colaboração na escolha dos termos. Conclui que a colaboração é essencial para tornar a recuperação da informação mais efetiva, além de atuar na convergência de saberes