Orientador: Rafael Santos Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pessanha_ChristianoPereira_M.pdf: 4407160 bytes, checksum: 0d35dfe9b59f63e7ff8b6a0bdbac52f2 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho objetiva o estudo da verificação de especificações em sistemas dinâmicos a eventos mscretos via lógica modal.Um grafo de eventos temporizado (ou GET) é utilizado para modelar o sistema dinâmicoque se deseja analisar. Asrelações entre as transições do GET e a especificaçãoque se deseja verificar são expressasatravés de fórmulas da lógica modal NK. Um tableau analítico é utilizado para verificar se a especificaçãoé conseqüência lógica do conjuntode fórmulas que representaa rede. Os ramos abertos retomados pelo tableau estão associados a modelos que falseiam a especificação.Introduz..seo conceitode terminaçãode um ramo e prova-seque a solução retomada por um ramo terminado está associada às caracteristicas de minimalidade, causalidade,unicidadee impulsividade.Com base nesses teoremas propoo-seum algoritmo para o tableau. Descreve-se a implementaçãocomputacionaldo algoritmo.Exemplos de sua utilizaçãosão apresentados / Abstract: This works is a study on the verification of specification in discrete event dynamicsystemsthroughthe use of modallogic. TimedEvent Graphs(TEG)describedby its eqmtions in dioids are used to model the systemwhose propertiesshouldbe verified. NK modallogic formulasexpressthe dynamicsof the systemas well as the specificationto be verified. An Analytic Tableau is used to verify if the formula correspondingto the specificationis a logica1consequenceof the formulasdescribingthe system.The tableau will retum open branchesassociatedto modelsthat falsifythe specification.The conceptof branch termination is introduced and proved to be associatedto featores as minimality, causality,unicity and impulsivity. A new algorithm, based on these conceptsis proposed and its computational implementation is described. Examples are presented. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Wilson Castro Ferreira Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:37:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takahashi_LucyTiemi_D.pdf: 5298647 bytes, checksum: a6b92d0766c165d7b9f7b8a45e7dd97d (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Invasões biológicas é uma área importante da pesquisa em biomatemática, mais ainda se considerarmos espécies como vetores de doenças que ameaçam a saúde pública de extensas populações, o que certamente é o caso do Aedes aegypti e das epidemias de dengue na América do Sul. Sem a perspectiva de uma vacina efetiva e de baixo custo a curto prazo, qualquer política pública para o controle da epidemia da dengue em climas tropicais deve necessariamente incluir estratégias apropriadas para minimizar o fator população de mosquitos. O presente trabalho discute alguns modelos matemáticos designados a descrever as dinâmicas vital e de dispersão do Aedes aegypti e o efeito do transporte rodoviário numa rede de cidades sobre as dinâmicas de propagação do Aedes aegypti e da dengue; estes estudos têm como objetivo focalizar a prática de procedimentos para a minimização dos impactos que o Aedes aegypti exerce como um vetor da dengue. Estratégias para conter a invasão e suas predições baseadas sobre as medidas dos parâmetros são analisadas / Abstract: Biological invasion is an important area of research in mathematical biology and so more if it concerns species which are vectors for diseases threatening the public health of Iarge populations. That is certainly the case of Aedes aegypti and the dengue epidemics in South America. Without the prospect of an effective and cheap vaccine in the near horizon any feasibIe public policy to control the dengue epidemics in tropical climates must necessarily include appropriate strategies to minimize the mosquitoes population factor. The present work discusses some mathematical models designed to describe the Aedes aegypti's vital and dispersal dynamics and the effect oí the road transport in a net of cities on dynamics of the propagation of the Aedes aegypti and of the dengue; these studies have as objective to focus the practice of procedures for the minimization of the impacts that the Aedes aegypti exercises as a vector of the dengue. Strategies for invasion containment and its prediction based on measurabIe parameters are analyzed. / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador : Patricio Anibal Letelier Sotomayor / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-31T17:50:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RafaelRibeiroDiasVilelade_M.pdf: 1301756 bytes, checksum: 03f1033594a7b9d0285dbd19b8615341 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Estudamos a ocorrência de caos homoclínico nas órbitas (geodésicas) de partículas-teste sujeitas à ação gravitacional de um buraco-negro central e de uma casca (halo) exterior de matéria. Para isso, supomos que a casca externa tem simetria axial, de maneira que a métrica resultante é uma métrica de Weyl. Tratamos os efeitos gravitacionais dessa casca como perturbação multipolar da métrica de Schwarzschild e utilizamos o Método de Melnikov para detectar a presença do emaranhado homoclínico no espaço de fase, estrutura que implica dinâmica caótica do tipo Ferradura de Smale. Concluímos que caos homoclínico é geral nessa situação e discutimos algumas possíveis conseqüências físicas / Abstract: We study the occurrence of homoclinic chaos in the orbits (geodesics) of test-particles under the gravitational action of a central black-hole and an exterior shell of matter. To this purpose we assume that the shell is axially symmetric, so that the corresponding metric is a Weyl one. We treat the gravitational effects of the shell as a multipolar pertubation of the Schwarzschild metric and use the Melnikov Method to show the existence of the homoclinic tangle in phase space, which implies that the dynamics is chaotic in the sense of the Smale horseshoe. We conclude that homoclinic chaos is general in this situation and discuss some physical consequences / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador : Ketty Abaroa de Rezende / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-01T00:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MontufarLopez_HernanRoberto_M.pdf: 801513 bytes, checksum: 7983c79f394948cf7e06c201811281d1 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientadores: Alberto Vazquez Saa, Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-28T09:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Depetri_GabrielaIunes_D.pdf: 7529104 bytes, checksum: 4925754e8306e25b65371018747949bf (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Nesta tese estudamos, através dos métodos de Melnikov, o comportamento de dois sistemas dinâmicos que são exemplos paradigmáticos de integrabilidade em Mecânica Clássica, quando sujeitos a perturbações: (i) o pêndulo plano simples, no caso em que o pivô oscila harmonicamente ao longo de um eixo inclinado em relação à direção vertical; e (ii) o problema de Kepler, no caso em que a massa do corpo que gera o campo gravitacional possui momento de quadrupolo. Para o pêndulo simples parametricamente excitado ao longo de uma direção inclinada, analisamos a ocorrência de caos homoclínico, e também de oscilações subharmônicas, com o objetivo de comparar os nossos resultados com aqueles conhecidos para o caso em que a excitação ocorre ao longo da direção vertical. Verificamos que o critério para a ocorrência de caos homoclínico é numericamente muito próximo em ambos os casos, mas em relação à ocorrência de soluções oscilatórias subharmônicas notamos uma diferença relevante devido à quebra de simetria nas equações do movimento do sistema: enquanto para o caso vertical a condição de Melnikov garante apenas a existência de oscilações subharmônicas de ordem par, nada se podendo afirmar em relação às subharmônicas de ordem ímpar, para o caso inclinado ela garante a ocorrência de todo o espectro de ressonâncias. Sabemos que apesar de alguns autores reportarem a ocorrência de oscilações subharmônicas de ordem ímpar no caso vertical, estas são muito raras e difíceis de ser encontradas, ao contrário do que acontece com as oscilações subharmônicas de ordem par. Entretanto, neste trabalho mostramos, através de simulações numéricas e dados experimentais, que no caso inclinado elas podem ser encontradas trivialmente em regiões de ressonância, provavelmente porque as bacias de atração dessas órbitas são de natureza diferente em cada caso. Os dados experimentais apresentados nesta tese foram tomados no Laboratório de Fenômenos Não-Lineares (LFNL) do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP), em colaboração com o Prof. Dr. José Carlos Sartorelli. Para o problema de Kepler, as inomogeneidades na distribuição da massa do corpo que gera o campo gravitacional são descritas através de expansão multipolar. Sabemos o termo de dipolo mantém o sistema integrável. O termo de quadrupolo, por sua vez, pode provocar a ocorrência de caos no sistema. Em um trabalho de 2001, Géron e Letelier afirmam, baseados em simulações numéricas, que no caso em que a perturbação é oblata, o sistema é integrável, enquanto se a perturbação é prolata, o sistema pode apresentar caos. Entretanto, em um trabalho mais recente, Letelier it et al mostram, também numericamente, que ambos os casos podem apresentar trajetórias caóticas. Com o nosso trabalho, resolvemos esta inconsistência na literatura, determinando que a ocorrência de caos de fato não depende do tipo da deformação. Nosso resultado está de acordo com o caso mais geral estudado na literatura / Abstract: In this PhD thesis we study, through the Melnikov methods, the behaviour of two dynamical systems that are paradigms of integrability in Classical Dynamics, when subject to perturbations: (i) the planar simple pendulum, in the case that the pivot oscillates harmonically along a tilted direction; and (ii) the Kepler problem, in the case that the mass of the body generating the gravitational field is not homogeneous, but instead presents a quadrupole moment term. To the simple pendulum parametrically excited along a tilted direction, we analyze the occurence of homoclinic chaos, and also of subharmonic oscillatory solutions, willing to compare our results with those already known in the literature in the case the excitation is along the vertical direction. We verified the criterium to the occurence of homoclinic chaos is numerically very close in both cases, but considering the occurence of subharmonic oscillatory orbits we noted an important difference due to the symmetry breaking of the equations of motion describing the system: while in the vertical case the Melnikov conditions can only assure the occurence of even subharmonic oscillations (nothing can be said about the odd subharmonic oscillating solutions), in the tilted case it guarantees the occurence of all subharmonic oscillations. Still some authors report the occurence of odd subharmonic oscillations in the vertical case, unlike the even oscillatory orbits, those are very rare and hard to find. In this work we show, through numeric simulations and experimental data, that in the tilted case they can be easily found in resonance regions, probably because their basins of attraction have different characteristics in both cases. The experimental data presented in this thesis were taken at the Laboratory of Nonlinear Phenomena (LFNL) at the Physics Institute of the University of São Paulo (IFUSP), in collaboration with Prof. Dr. José Carlos Sartorelli. To the Kepler problem, the inhomogeneities in the mass distribution of the heavy body generating the gravitational field are described through multipolar expansion. We know the dipole term keeps the integrability of the system. The quadrupole term, instead, can lead to the occurence of chaotic orbits in the system. In 2001, Géron and Letelier, based on numeric simulations, assert that the system is integrable if the perturbation is of oblate type, but chaotic if it is of prolate type. However, in a more recent work, Letelier et al show, also via numeric computation, that both cases can present chaotic trajectories. We solve this inconsistency in the literature by determining that the occurence of chaos in fact does not depend on the deformation type. Our results agree with the more general case studied in the literature / Doutorado / Física / Doutora em Ciências / 141762/2011-0 / CNPQ

Orientador: Marco Antonio Teixeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-05T21:55:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_MauricioFirminoSilva_D.pdf: 1170094 bytes, checksum: 090e81187787a7a96591621e58ae7742 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho tratamos de famílias a um-parâmetro de campos vetoriais R-reversíveis definidos em uma vizinhança de um ponto de equilíbrio ressonante em R2n. Focalizamos a atenção às 0:p:q-ressonâncias. Inicialmente estudamos a existência/bifurcação de órbitas periódicas simétricas para tais sistemas. A existência e rigidez de famílias de órbitas homoclínicas também são discutidas. Além disso, também analisamos, para n = 3, a rigidez de famílias de Cantor¿ de dois-toros invariantes por meio da Teoria KAM / Abstract: In this work we deal with one parameter families of R-reversible vector fields defined around a resonant equilibrium point in R2n. We focus our attention to 0:p:q resonances. First of all we study the existence/bifurcation of symmetric periodic orbits for such systems. The existence and rigidity of families of homoclinic orbits are also discussed. We also analyze for n = 3 the rigidity of ¿Cantor families¿ of invariant two-torus by means of KAM Theory / Doutorado / Sistemas Dinamicos / Doutor em Matemática

Orientador: Luiz Antonio Barreira San Martin, Marco Antonio Teixeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-05T23:39:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patrao_MauroMoraesAlves_D.pdf: 1206233 bytes, checksum: 5ea367b133840cc39b04e05a28c59d28 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A presente tese fornece uma abordagem que estabelece conexões entre dinâmica e teoria de semigrupos. Esta abordagem, denominada de teoria de semigrupos de sombreamento, é aplicada com sucesso no estudo de semifluxos de endomorfismos de uma classe bastante ampla de fibrados, que inclui a classe dos fibrados projetivos. Os semifluxos de endomorfismos de um fibrado generalizam, por meio da linguagem geométrica de fibrados, os semifluxos de produto cruzado associados a um cociclo, definidos em fibrados triviais / Abstract: The present thesis provides an approach which establishes connections between dynamics and the theory of semigroup. This approach, named theory of shadowing semigroups, is successfully applied to study semiflows of endomorphisms of a wide class of fiber bundles, which includes the class of the projective bundles. The semiflows of endomorphisms of a fiber bundle generalize, by using the geometric concept of fiber bundle, the skew-product semiflows associated to a cocycle, which are defined in trivial bundles / Doutorado / Geometria e Topologia/Sistemas Dinamicos / Doutor em Matemática

Orientador: Jose Manoel Balthazar, Helder Anibal Hermini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T00:18:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafikova_Elvira_M.pdf: 3918519 bytes, checksum: 739b1ab8bbabb497b9c71ffc87975974 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esse trabalho investiga um sistema dinâmico não- ideal que pertence a uma classe especial dos sistemas dinâmicos. O objeto de estudo desse trabalho é um rotor que consiste de um disco preso a uma barra elástica e excitado por uma fonte de energia de potência limitada. O sistema se desloca transversalmente e verticalmente além de possuir uma coordenada de rotação. Um estudo numérico do problema é realizado para investigar a dinâmica não-linear do sistema. Simulações numéricas tais como: diagramas de espaço de fase, curvas de resposta em freqüência, diagramas de bifurcação e expoentes de Lyapunov mostram uma forte influência da fonte de energia na resposta do sistema e revelam oscilações regulares e irregulares. Além disso, o efeito Sommerfeld é observado, assim como o salto na resposta em freqüência quando o parâmetro de controle do motor é variado. Finalmente comprova-se que os regimes irregulares presentes no movimento do sistema tem uma natureza caótica / Abstract: This work investigates a non- ideal dynamic system that is a special group of dynamics systems. The object studied in this work is a rotor composed of an elastic shaft carrying a disc which is excited by a limited power supply. The system has tranversal and vertical displacement and a coordinate of rotation of the disco A numerical study is done here in order to investigate the non-linear dynamics of the system. Numerical simulations such as: space-state diagrams, frequency response diagrams, bifurcations diagrams and Lyapunov exponent show the strong influence of the energy source on system response, and reveal regular and irregular motions. Besides, Sommerfeld effect is observed, as well as the jump in system response, when a control parameter of the energy source is varied. Futhermore, it is shown that the irregular regimes that occur in the system's motion are of chaotic nature / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jorge Sergio Perez Gallardo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-07-22T02:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Isayama_HelderFerreira_M.pdf: 3180019 bytes, checksum: 83310962b6c7af8b8646d17dd9e9c3e7 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O objetivo deste estudo foi verificar se existe variação na execução dos padrões de movimento arremessar e receber em duas situações ambientais diferentes: situação laboratorial (onde ocorreu um maior controle das variáveis) e situação "natural" (próxima da situação que ocorre em aula de Educação Física). Os participantes deste estudo foram 28 crianças de ambos os sexos e com 4 anos de idade. As crianças em movimento foram filmadas realizando as duas habilidades motoras fundamentais - arremessar e receber - nas situações laboratorial e "natural". A análise dos dados foi auxiliada por uma TV e um vídeo cassete, que foram analisados de acordo com uma descrição adaptada do movimento apresentada por GALLAHUE (1989). Neste sentido, o arremessar foi dividido em três componentes: membros superiores; tronco e pernas/pés, o receber também foi dividido em três componentes: braços/antebraços; mãos e tronco/pernas/pés. A análise estatística (teste não paramétrico de Friedman) revelou diferenças significativas para dois componentes (tronco e pernas/pés) no arremessar e tronco/pernas para o receber. Em todos os casos em que foi verificada uma diferença significativa a performance na situação "natural" foi superior à situação laboratorial. Além dos resultados suportarem a influência da noção das restrições na realização do movimento, também indicam que precauções devem ocorrer quando resultados laboratoriais são aplicados às situações práticas de ensino da Educação Física / Abstract: The purpose of this study was to identify variations in the performance motor pattern of throwing and catching in two different enviromental conditions: laboratorial situation (where bigger control of variable was available) and natural situation (a situation near to that of a physical education class). The participants of this study were twenty eight children of both sex and with four years of age. The children were video taped while performing the two fundamental motor skills throwing and catching, in the laboratorial and natural situations. The data was analyzed through a TV and video cassette, following an adapted desscription of the skill proposed by GALLAHUE (1989). The throwing and the catching were divided in three components: superior limb, trunk and legs/feet and arm/forearm, hand and trunkllegs/feet, respectively. The statistical analysis (Friedman's non-parametric test) showed statisticaliy significant differences for two throwing components (trunk and legs/feet) and trunkllegs/feet for catching. In all the cases in that a significant difference was identify, performance in the "natural" condition was superior than laboratorial condition. Further the results supported the influence of the constraints notion in the skills execution and they showed that precautions must happen when laboratorial results are applied to the practical situations of physical education teaching / Mestrado / Educação Motora / Mestre em Educação Física

Orientador: Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T21:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_DanielAugusto_M.pdf: 6268866 bytes, checksum: 3faebe29f9ec8e8f665d11ac095420f8 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta dissertação aborda a aplicação de técnicas modernas de controle de sistemas dinâmicosao problema de detecção de falhas. Duas diferentes abordagens de detecção são utilizadas: estimação da falha e geração de resíduo. Tanto na estimação de falha quanto na geração de resíduo é formulado um problema H1 cujo objetivo é encontrar um filtro que garanta robustez a distúrbios.No caso da geração de resíduos, o índice H- é utilizado como critério de desempenho adicional para garantir a sensibilidade à falha e é transformado em um critério H1. O projeto H1 é abordado sob o ponto de vista de desigualdades matriciais lineares. Falhas e distúrbios devem apresentar comportamento em freqüência distintos para que os filtros consigam separar os efeitos dos mesmos. Para garantir o desempenho nas regiões em freqüência de interesse são utilizados filtros de ponderação. Em contraposição a essa abordagem, os resultados recentes da literatura sobre o lema generalizado de Kalman-Yakubovi?c-Popov e o controle H1 restrito na freqüência também são usados como ferramentas de projeto independentes de filtros de ponderação. Os métodos sãocomparados usando modelos de simulação e experimentos no âmbito de estruturas flexíveis / Abstract: This dissertation adresses the application of modern techniques from control of dynamicsystems to the problem of fault detection. Two different approaches are used: fault estimation and residual generation. Both fault estimation and residual generation are formulated as an H1 problem whose objective is to find a filter ensuring robustness to disturbance. In the case of residual generation, theH- index is used as an additional performance criterion to ensure fault sensitiveness and is transformed into an H1 criterion. The H1 design is treated from the point of view of linear matrix inequalities. Faults and disturbances must have distinct frequency distributions so the filter is able to separate them. Weighting functions are used to guarantee performance at the frequency region of interest. In contrast with this approach, recent results from literature on the generalisedKalman-Yakubovi?c-Popov lemma and frequency restricted H1 control are also used as design methods whose application is independent of weighting functions. All methods are compared using simple simulation models and experiments with flexible / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica