Dado o grande número de proteínas presentes em um organismo, as associações funcionais entre elas são estudadas através da teoria de redes, com intuito de verificar suas propriedades estatísticas. Diversos modelos de crescimento têm sido propostos para representar as redes de associação proteica. Estes buscam principalmente reproduzir uma distribuição de grau na forma de lei de potência. Entretando, a distribuição de grau das redes de associação proteica não é uma lei de potência pura e outras medidas da rede, como alta clusterização e assortatividade, também não são adequadamente reproduzidas por estes modelos. Neste trabalho procuramos reproduzir as propriedades topológicas das redes de associação proteica. Propomos um modelo baseado em premissas biológicas que considera como fundamental a topologia local da rede para determinar a regra de crescimento. Este modelo reproduz as principais medidas das redes de associação proteica, e a investigação da proposta topológica local pode contribuir para a compreensão biológica dos mecanismos de crescimento do genoma. / Given the large number of proteins in a living being, the functional associations between them are studied as networks, in order to verify its statistical properties. Many models of growing networks have been proposed to represent the protein association networks. These models try to reproduce a power law degree distribution. However, the degree distribution of the protein association networks are not a pure power law, and other measures, such as high clustering coefficient and assortativity, are not correctly reproduced by these models. In this work we try to reproduce the topological properties of protein association networks. We propose a biologicaly based model which considers the local network topology as a fundamental ingredient in determining the network growth rule. This model reproduces the essential measures of the protein association networks and the investigation of the local topology proposition may contribute to the biological understanding of the genome growth mechanisms.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Economia, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-24T14:14:42Z No. of bitstreams: 1 2014_MarianaMonteiro.pdf: 1822460 bytes, checksum: d07da9623fc5784c75a937b2869e3ccb (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-24T14:28:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MarianaMonteiro.pdf: 1822460 bytes, checksum: d07da9623fc5784c75a937b2869e3ccb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-24T14:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MarianaMonteiro.pdf: 1822460 bytes, checksum: d07da9623fc5784c75a937b2869e3ccb (MD5) / O presente trabalho utiliza a teoria de redes complexas para analisar o Senado Federal do Brasil nos períodos legislativos ocorridos entre os anos de 1995 e 2010. A partir da base de dados construída para esse trabalho, foram geradas redes políticas onde os nós são os senadores e as ligações ocorrem quando dois senadores registram o mesmo voto em uma dada matéria. Nessas redes, foram calculadas medidas de centralidade, tais como grau, força, poder de dominância e poder de difusão, que possibilitaram a construção de rankings dos senadores mais influentes. Também foi verificada a formação de comunidades, de senadores de partidos da base do governo e de senadores de partidos da oposição. E a principal contribuição desse trabalho é a proposição de modelos de previsão de resultados políticos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper uses the theory of complex networks to analyze the Federal Senate of Brazil in legislative periods occurred between the years 1995 and 2010. From the database constructed for this work, political networks were generated where nodes are the senators and bonds occur when two senators voting record the same in a given bill. In these networks were calculated centrality measures such as degree, strength, power, dominance and power of diffusion, which allowed the construction of rankings of the most influential senators. We also observed the formation of communities of senators of government coalition parties and senators of opposition parties. And the main contribution of this work is to propose forecasting models of political outcomes.

Dado o grande número de proteínas presentes em um organismo, as associações funcionais entre elas são estudadas através da teoria de redes, com intuito de verificar suas propriedades estatísticas. Diversos modelos de crescimento têm sido propostos para representar as redes de associação proteica. Estes buscam principalmente reproduzir uma distribuição de grau na forma de lei de potência. Entretando, a distribuição de grau das redes de associação proteica não é uma lei de potência pura e outras medidas da rede, como alta clusterização e assortatividade, também não são adequadamente reproduzidas por estes modelos. Neste trabalho procuramos reproduzir as propriedades topológicas das redes de associação proteica. Propomos um modelo baseado em premissas biológicas que considera como fundamental a topologia local da rede para determinar a regra de crescimento. Este modelo reproduz as principais medidas das redes de associação proteica, e a investigação da proposta topológica local pode contribuir para a compreensão biológica dos mecanismos de crescimento do genoma. / Given the large number of proteins in a living being, the functional associations between them are studied as networks, in order to verify its statistical properties. Many models of growing networks have been proposed to represent the protein association networks. These models try to reproduce a power law degree distribution. However, the degree distribution of the protein association networks are not a pure power law, and other measures, such as high clustering coefficient and assortativity, are not correctly reproduced by these models. In this work we try to reproduce the topological properties of protein association networks. We propose a biologicaly based model which considers the local network topology as a fundamental ingredient in determining the network growth rule. This model reproduces the essential measures of the protein association networks and the investigation of the local topology proposition may contribute to the biological understanding of the genome growth mechanisms.

Dado o grande número de proteínas presentes em um organismo, as associações funcionais entre elas são estudadas através da teoria de redes, com intuito de verificar suas propriedades estatísticas. Diversos modelos de crescimento têm sido propostos para representar as redes de associação proteica. Estes buscam principalmente reproduzir uma distribuição de grau na forma de lei de potência. Entretando, a distribuição de grau das redes de associação proteica não é uma lei de potência pura e outras medidas da rede, como alta clusterização e assortatividade, também não são adequadamente reproduzidas por estes modelos. Neste trabalho procuramos reproduzir as propriedades topológicas das redes de associação proteica. Propomos um modelo baseado em premissas biológicas que considera como fundamental a topologia local da rede para determinar a regra de crescimento. Este modelo reproduz as principais medidas das redes de associação proteica, e a investigação da proposta topológica local pode contribuir para a compreensão biológica dos mecanismos de crescimento do genoma. / Given the large number of proteins in a living being, the functional associations between them are studied as networks, in order to verify its statistical properties. Many models of growing networks have been proposed to represent the protein association networks. These models try to reproduce a power law degree distribution. However, the degree distribution of the protein association networks are not a pure power law, and other measures, such as high clustering coefficient and assortativity, are not correctly reproduced by these models. In this work we try to reproduce the topological properties of protein association networks. We propose a biologicaly based model which considers the local network topology as a fundamental ingredient in determining the network growth rule. This model reproduces the essential measures of the protein association networks and the investigation of the local topology proposition may contribute to the biological understanding of the genome growth mechanisms.

A renormalização e o compartamento crítico da teoria de campo contínuo em o³ para o modelo de Potts de p estados com quebra externa de simetria entre os vetores de estado é investigada no presente trabalho.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-05-20T15:55:20Z No. of bitstreams: 1 2016_RafaelRodriguesDiasPereira.pdf: 2369559 bytes, checksum: e5ba8a540d0b74ed5ca4bab7690a798e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-30T18:38:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RafaelRodriguesDiasPereira.pdf: 2369559 bytes, checksum: e5ba8a540d0b74ed5ca4bab7690a798e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T18:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RafaelRodriguesDiasPereira.pdf: 2369559 bytes, checksum: e5ba8a540d0b74ed5ca4bab7690a798e (MD5) / As redes de transporte aéreo são consideradas uma das infraestruturas críticas que sustentam a dinâmica da sociedade econômica atual, ao lado de diversos outros sistemas essenciais que operam sob uma estrutura de rede, tais como, sistemas de transmissão de energia elétrica, sistemas de abastecimento de água ou de telecomunicações. Nesse contexto, existe a necessidade de melhorar a compreensão da vulnerabilidade dessas redes quando sujeitas a eventos de interrupção. Uma condição climática severa, um acidente na pista de pouso, uma sabotagem do terminal de passageiros ou de uma aeronave em solo, são exemplos da variedade de eventos que podem causar interrupção ou redução da capacidade operacional de um aeroporto e, portanto, podem impactar negativamente uma rede de transporte aéreo. O cenário de interrupção de uma instalação ou serviço componente de um sistema que opera em rede é um ponto de partida para a análise da vulnerabilidade do sistema. Em sistemas de transportes, essa análise pode ser entendida como uma avaliação do comportamento da rede de transporte quando esta sofre interferências de eventos inesperados ou não desejáveis nos elementos que a compõem. Considerando o conjunto de preocupações decorrentes dessa perspectiva, a pesquisa investiga as formas de avaliar a vulnerabilidade de uma rede de transporte aéreo e propõe um método para essa avaliação em cenários de interrupção operacional de aeroportos. A teoria das redes complexas proporciona um ferramental teórico e técnico que tem se mostrado adequado pela capacidade de integração de diferentes abordagens metodológicas. O método foi implementado na linguagem e ambiente R e aplicado para análise da rede de transporte aéreo brasileira, onde foi possível: (1) descrever as características topológicas e funcionais da rede; (2) avaliar o seu grau de vulnerabilidade (3) identificar a importância e criticidade dos aeroportos que compõe a rede e (4) avaliar a validade do método proposto. Por fim, destaca-se o potencial do método em contribuir para o aprimoramento do processo de gerenciamento de risco das organizações públicas e privadas do setor de aviação. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Air transport networks are considered one of the critical infrastructure that support the dynamics of the current economic society, along with many other essential systems that operate under a network structure, such as electric power transmission systems, water supply systems or telecommunications systems. In this context, there is a need to enhance the understanding of the vulnerability of these networks when subjected to events of interruption. A severe weather condition, an accident on the runway, and a sabotage of the terminal or of the aircraft on the ground are examples of the variety of events that may cause interruption or reduction of the operational capacity of an airport and therefore may negatively impact an air transport network. The scenario of interruption of a facility or service that is part of a networked system is a starting point for the analysis of the system's vulnerability. In transport systems, this analysis may be seen as an assessment of the behavior of the transport network when it is interfered by unexpected or undesirable events on the elements that compose it. Considering the set of concerns arising from this perspective, the research investigates ways to evaluate the vulnerability of an air transport network and proposes a method for this assessment in scenarios of operational disruption of airports. The theory of complex networks provides a theoretical and technical tool that has been shown to be suitable because of the integration capacity of different methodological approaches. The method was implemented on the R language and environment and applied in the analisys of the Brazilian air transport network, where it was possible: (1) to describe the topological and functional characteristics of the network; (2) to assess the network’s level of vulnerability (3) to identify the importance and criticality of the airports that make up the network and (4) to evaluate the validity of the proposed method. Finally, it is important to highlight the potencial of the method in contributing to the improvement of the risk management process in public and private aviation organizations.

Estudam-se os efeitos de flutuações nas propriedades críticas e tricríticas do modelo de Potts anisotrópico de três estados na presença de um campo externo, na teoria de campos contínuos. Partindo de uma extensão da teoria de transições de fase de Landau, introduzem-se transformações do grupo de renormalização, em primeira ordem em c =d c -d, para gerar relações de recorrência. Estas equações diferenciais são resolvidas em dois casos: (a) d c = 6, a dimensionalidade critica de teorias 4) 3 ; (b) d e =4, a dimensionalidade critica de teorias q) 4 (modelo XY). Em ambos os casos, obtêm-se razões não universais de temperaturas tt / cc de magnetizações mt / mce de campos externos do modelo XY nos pontos crítico e tricrítico do modelo de Potts. Tais resultados são aplicados ao estudo da transição de fase estrutural do SrTiO 3 sob a ação de uma pressão não diagonal p [1+6, 14-5, 1-2] levando a uma razão não 6 universal de -E t . Procuram-se formas de escala explícitas e universais para a susceptibilidade, a magnetização e a parte singular da energia livre obtendo-se na região crítica em d = 4 - e dimensões, obtendo-se um "crossover" do comportamento do modelo XY ao comportamento do modelo de Potts. Obtém-se que a razão entre a susceptibilidade calculada acima e abaixo do ponto crítico é uma quantidade universal.

Fenômenos como a rápida propagação de epiderriias em escala mundial têm chamado a atenção 'para a importância da estrutura da rede de contatos, através da qual os membros de uma comunidade interagem entre. si. O efeito da topologia das redes de contatos sociais na dinâmica de epidemias tem sido .estudado recentemente de maneira geral em redes paradigmáticas (inundo pequeno, livre de escala, etc), mostrando efeitos que dão outra dimensão aos resultadps típicos de campo médio, ou seja, ausência de limiar de epidemia e limiar de epidemia dependente da topologia. Motivados por estes resultados, analisamos e implementamos: modelos teóricos 'e computacionais de propagação de epidemias. Em termos de contribuição,' primeiramente, apresentamos uma solução algébrica para o modelo SIR. na aproximação de campo médio. Em seguida; desenvolvemos um modelo de rede de interação. dinâmica a qual se desenvolve uma epidemia. *Entre os resultados, achamós que o tempo característico de formação da rede frente ao ternpo da doença influencia na dinâmica da epi demia. Por fim, utilizando dá dinâmica da doença, comparamos uma rede real de, contatos amorosos com as redes paradigmáticas. Concluímos, que estrutura estática real comporta-se como uma rede aleatória e que a inserçãO da formação dinâmica das interações atenua os efeitos da epidemia. / Phenomena such as the rapid spread of epidermes on a global scale have drawn attention to the importante of the structure of the network, through which members of a cornmunity interact. The effect of 'the network topology of social contacts the dyriamics of ,epidemics has been studied recently in general network models (small world, scale free, etc), showing effects that give another dimension to the results of typical mean field, or absence of epidemic threshold and epidemic threshold depends on the topology. Motivated by these results; we analyze and implement theoretical and computational fflodels for the sprea,d of epidermes. In terms of contribution, first, we present an algebraic solution for the SIR model in the mean field approximátion. Further, we develop a network model for the dynarnic interaction between individuais in which develops an epidemic. Among the results, we found that the characteristic time of formation of the network against the time of disease infiuences the dynamics of the epidemic. Finally, using the dynamics of the disease, we cornpáred a real network of loving contacts with the network model. We conclude that real static structure behaves like a random network and that the insertion of the formation dynamies of interactions attenuates the effects of the epidernic..

A renormalização e o compartamento crítico da teoria de campo contínuo em o³ para o modelo de Potts de p estados com quebra externa de simetria entre os vetores de estado é investigada no presente trabalho.

Estudam-se os efeitos de flutuações nas propriedades críticas e tricríticas do modelo de Potts anisotrópico de três estados na presença de um campo externo, na teoria de campos contínuos. Partindo de uma extensão da teoria de transições de fase de Landau, introduzem-se transformações do grupo de renormalização, em primeira ordem em c =d c -d, para gerar relações de recorrência. Estas equações diferenciais são resolvidas em dois casos: (a) d c = 6, a dimensionalidade critica de teorias 4) 3 ; (b) d e =4, a dimensionalidade critica de teorias q) 4 (modelo XY). Em ambos os casos, obtêm-se razões não universais de temperaturas tt / cc de magnetizações mt / mce de campos externos do modelo XY nos pontos crítico e tricrítico do modelo de Potts. Tais resultados são aplicados ao estudo da transição de fase estrutural do SrTiO 3 sob a ação de uma pressão não diagonal p [1+6, 14-5, 1-2] levando a uma razão não 6 universal de -E t . Procuram-se formas de escala explícitas e universais para a susceptibilidade, a magnetização e a parte singular da energia livre obtendo-se na região crítica em d = 4 - e dimensões, obtendo-se um "crossover" do comportamento do modelo XY ao comportamento do modelo de Potts. Obtém-se que a razão entre a susceptibilidade calculada acima e abaixo do ponto crítico é uma quantidade universal.