La presente tesis es acerca de deducir propiedades asintóticas acerca de la distribución uniforme sobre la intersección de una esfera y un simplex en Rn cuando la dimensión del espacio euclideano tiende a infinito. Claramente, para que tal intersección sea no vacía es necesario que los tamaños de la esfera y el simplex, que también haremos crecer al infinito, sean configurados de modo adecuado (esto es discutido con detalle en el Lema 2.1). El resultado importante de este trabajo es que, de acuerdo a la \razón asintótica" entre los tamaños de la esfera y el simplex, la distribución uniforme sobre la intersección de ellos se comportaría de modos absolutamente distintos. Para dar una idea aproximada del resultado que conseguiremos podemos explicarlo del siguiente modo: Si n es muy grande y (X1; : : : ;Xn) es un punto elegido uniformemente sobre la intersección de una esfera (euclideana) de radio (raíz de nb) y un simplex de radio n (respecto a la norma de la suma) en Rn entonces (i) Para 1 < b < 2 el tamaño de cada componente jXj j es de orden menor o igual a (raíz de log(n) (en particular, no existe una componente notablemente mayor que las demás). (ii) Para b > 2, existe una componente del vector cuyo tamaño es de orden raíz de n) mientras que el tamaño del resto de componentes es de orden estrictamente menor. Los enunciados precisos de estas afirmaciones son los Teoremas 2.3 y 2.4 de la Sección 2.2. Estos teoremas incluyen también el resultado de lo que sucede en el valor crítico b = 2. / Tesis

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La tesis está principalmente dedicada al modelado y simulación de sistemas neuronales. Entre otros aspectos se investiga el papel del ruido cuando actua sobre neuronas. El fenómeno de resonancia estocástica es caracterizado tanto a nivel teórico como reportado experimentalmente en un conjunto de neuronas del sistema motor. También se estudia el papel que juega la heterogeneidad en un conjunto de neuronas acopladas demostrando que la heterogeneidad en algunos parámetros de las neuronas puede mejorar la respuesta del sistema a una modulación periódica externa. También estudiamos del efecto de la topología y el retraso en las conexiones en una red neuronal. Se explora como las propiedades topológicas y los retrasos en la conducción de diferentes clases de redes afectan la capacidad de las neuronas para establecer una relación temporal bien definida mediante sus potenciales de acción. En particular, el concepto de consistencia se introduce y estudia en una red neuronal cuando plasticidad neuronal es tenida en cuenta entre las conexiones de la red.

Esta tesis presenta una visión global y prácticamente autocontenida de los avances que se llevaron a cabo en la décadas de los años 1960 y 1970 con respecto al estudio de las estructuras de contacto en variedades diferenciables. Nuestro objetivo principal sería exhibir explícitamente estructuras métricas de contacto en las denominadas variedades de Brieskorn, que surgen como el conjunto de ceros de los llamados polinomios de Brieskorn-Pham intersecado con la esfera unitaria. Para ello comenzaremos desarrollando a grandes rasgos los conceptos relacionados a la geometría simpléctica, la geometría compleja y las variedades de Kähler. Luego realizaremos un esbozo de prueba del teorema de Boothby-Wang, que constituye una generalización de la fibración de Hopf. A continuación presentaremos la construcción de estructuras métricas de contacto, en particular, las denominadas estructuras de Sasaki. El objetivo de ello es obtener estructuras de Sasaki en las variedades de Brieskorn, las cuales exhibiremos en coordenadas a fin de obtener un procedimiento para construirlas en una variedad de Brieskorn arbitraria. Por último, relacionaremos lo estudiado con la fibración de Boothby-Wang para probar que las estructuras construidas pueden ser proyectadas como hipersuperficies en el espacio proyectivo complejo. Debido a la naturaleza de las nociones presentadas, se espera que el lector tenga un conocimiento elemental de la geometría riemanniana. / Tesis

Entanglement and polarization are mutually constrained by the relationship C2 + P2 = 1, which engages concurrence (C) of a pure, two-qubit state and the degree of polarization (P) of either of its two subsystems. How the above constraint generalizes for mixed states, is an open question. We address mixed, two-qubit states of the X type, i.e., those whose density matrix has nonzero elements only in the two main diagonals. We focus on mixed states that arise out of a pure, two-qubit state that is subjected to either the amplitude damping channel or the depolarizing channel. We derive alternative constraints for concurrence and polarization and test them experimentally with polarization-entangled photons. We argue that our theoretical results hold also for classical light, whenever two binary degrees of freedom can be entangled. / El entrelazamiento y la polarización son dos cantidades que se restringen mutuamente por la relación C2 + P2 = 1, donde participa la concurrencia (C) de un estado puro bipartito y el grado de polarización (P) de cualquiera de los dos subsistemas. Cómo esta relación de complementariedad se generaliza para el caso de estados mixtos es una pregunta abierta. Nosotros abordamos el caso de estados mixtos bipartitos de tipo X, aquellos con solo entradas no nulas en sus dos diagonales principales. Nos centramos en estados mixtos que resultan de estados puros bipartitos sujetos a la evolución de dos tipos de canales de decoherencia: Amplitude damping channel y depolarizing channel. Se obtienen relaciones de complementariedad alternas para la concurrencia y el grado de polarización, las cuales se comprueban experimentalmente con fotones entrelazados en polarización. Consideramos que nuestros resultados teóricos también son válidos para luz clásica en el caso dos grados de libertad binarios se puedan entrelazar.

La Topología Algebraica es una rama de las matemáticas, donde la idea fundamental es asociar objetos algebraicos a los espacios topológicos y/o variedades, de manera que la estructura asociada sea un invariante, en ese sentido estudiando las propiedades algebraicas del objeto asociado podemos extraer consecuencias sobre la geometría y la topología del espacio. La cohomología de Rham y la cohomología con soporte compacto, son los dos principales invariantes topológicos de una variedad C∞, en ambos casos son herramientas algebraicas, que se trata de cierta estructura algebraica extraída de una variedad diferenciable, permitirá distinguir si dos variedades son o no homeomorfas. El cálculo de los grupos de cohomología de una variedad no es tan fácil, con esa idea se introdujo una buena técnica como es la secuencia de Mayer Vietoris para ambos invariantes introducida por Leopoldo Vietoris(1850), esta técnica calcula grupos de cohomología de una variedad que es posible expresarla como la unión de dos conjuntos abiertos no necesariamente disjuntos, entonces así se puede determinar los grupos de cohomología de la variedad en términos de los grupos de cohomología de estos abiertos. Así mismo y con esa misma necesidad se obtuvo la Dualidad de Poincaré para una variedad orientable de dimensión, que establece el isomorfismo entre el grupo de cohomología de Rham y el dual de la cohomología con soporte compacto, éste isomorfismo es mucho más importante cuando la variedad orientable no es compacta. Con el propósito de seguir buscando más objetos algebraicos que permitan proporcionar más información geométrica y/o topológica del espacio se empieza estudiar la variedad producto, cuya generalización conduce a la variedad producto local en ese sentido se obtiene una nueva variedad a partir de otra(espacio base) llamado(Espacio Fibrado) donde su espacio total está formado por fibras(sub-variedades) en particular y en el que más trabajaremos es cuando las fibras sean espacios vectoriales a estos fibrados los llamaremos Fibrados Vectoriales ya teniendo un fibrado y la noción de paralelismo en el espacio ambiente R n se generaliza a espacios fibrados y se obtiene un operador algebraico llamada conexión, asociada a éste tenemos definida la curvatura. Este trabajo está dividido en cinco capítulos; el primer capítulo se hace una exposición ligera de la cohomología de Rham así como una exposición de la secuencia de Mayer Vietoris y lo más importante la Dualidad de Poincaré que son los pilares fundamentales en el éxito de este trabajo. En el segundo y tercer capítulo se hace un estudio de los espacios fibrados pero concentrándonos más en los fibrados vectoriales las operaciones entre ellos y la conexión y curvatura ´este ´último es la base fundamental para las clases características. En el capítulo cuatro empezamos a hablar de los polinomios invariantes que son una herramienta clásica que permite hacer un estudio detallado de las clases características principalmente en las Clases de Chern para fibrados vectoriales complejos la misma que se construye en base a la 2-forma de curvatura. Finalmente en el capítulo cinco se empieza trabajando una herramienta que permite calcular los grupos de cohomología de un espacio producto llamada la Fórmula de Künneth, posteriormente se construye un nuevo fibrado llamado el fibrado de esferas que se usará en poder probar el isomorfismo de Thom, además se define el índice de una sección y se concluye con el teorema generalizado de Gauss-Bonnet. El trabajo ha sido hecho en base a mucho esfuerzo, dedicación, y doy gracias a Dios por haberme guiado siempre y así poder lograr todas las metas trazadas . Agradezco anticipadamente a los lectores por las observaciones que tengan a bien formular. / Tesis

El presente estudio de investigación es una propuesta de Secuencia Didáctica sobre conceptos de topología métrica para la formación de docentes de matemática en la Universidad Nacional de Educación “Enrique Guzmán y Valle”. Siguiendo el proceso metodológico de la Ingeniería Didáctica, se diseña la secuencia didáctica, en base a un análisis previo que abarca los aspectos epistemológico, cognitivo y didáctico. Coherentes con la Teoría de las Situaciones Didácticas, las actividades que conforman la Secuencia Didáctica han sido diseñadas de tal manera que los estudiantes transiten por situaciones a-didácticas de acción, formulación y validación en la construcción de sus aprendizajes, bajo la premisa de que solo la acción autónoma permite aprendizajes y comportamientos auténticamente matemáticos. En la fase experimental, con el propósito de que los estudiantes asuman la responsabilidad de su aprendizaje y actúen lo más independientemente posible de la acción del docente, la secuencia didáctica se presenta a través de cinco fascículos impresos, de modo que la intervención del docente se limite a orientar, centrar o desbloquear la actividad de los alumnos. El proceso de validación de la Secuencia Didáctica fue llevada a cabo en la UNE “Enrique Guzmán y Valle” con los estudiantes que cursan el VIII Ciclo (Semestre 2011-I) del Departamento Académico de Matemática e Informática de la Facultad de Ciencias. En general, se pudo constatar que los estudiantes de la especialidad de Matemática e Informática – VIII Ciclo de la Facultad de Ciencias, tienen serias dificultades en el proceso de aprendizaje de la topología métrica principalmente en cuanto a la formulación matemática de las definiciones y las demostraciones de los espacios métricos y las vecindades. La secuencia didáctica propuesta ayudó significativamente a superar dichas dificultades. En base a las conclusiones y recomendaciones que presentamos esperamos se realicen estudios que complementen y amplíen el presente estudio en la perspectiva del mejoramiento del proceso de aprendizaje de este tópico de la matemática, fundamental en la formación de docentes de la especialidad.

En el presente trabajo se introduce el concepto de curva algebraica afín y se presenta el proceso de compactificación como curvas algebraicas proyectivas. El objetivo de la tesis es presentar una demostración geométrica de la fórmula “grado género” de una curva lisa. Este teorema relaciona el género topológico de una curva con su grado algebraico. / Tesis

El uso de nodos de sensores wireless,en inglés: wireless sensors node (WSN), se ha vuelto popular en los últimos años. Estos dispositivos tienen aplicaciones tanto en salud, estilo de vida de las personas, en recolección de información en las industrias y en el mantenimiento predictivo de las estructuras. Lamentablemente, el uso de estos dispositivos no ha sido masificado debido a que el tiempo de vida y la densidad de potencia de las baterías limitan drásticamente el uso estos. Estas limitaciones pueden ser superadas a través del uso de la cosecha de energía para poder recargar las baterías. La cosecha de energía es una técnica que se basa en la recolección y uso de algún tipo de energía presente en el ambiente. Los cosechadores de energía necesitan de un conversor DC-DC para acondicionar el voltaje de salida del cosechador a un voltaje con el cual el dispositivo wireless funcione correctamente. El tipo de conversores DC-DC usados para esta aplicación son los conversores DC-DC a base de capacitores conmutados (SC DC-DC) ya que poseen una alta densidad de potencia, tienen un alto porcentaje de eficiencia de potencia y son compatibles con la tecnología CMOS.

La presente tesis basa su contenido en temas de dinámica compleja, tiene como primer objetivo el estudio de los teoremas de densidad, ergodicidad y rigidez de Y. Iliashenko [I2; I3]; y como segundo objetivo se estudia un teorema debido a C. Camacho [Ca1], el cual analiza el comportamiento topológico de un germen del tipo parabólico. Para lograr los objetivos planteados introducimos las definiciones y resultados necesarios, los cuales buscamos expresarlos de tal modo que sean accesibles al lector y poder así de alguna manera que lo tratado en esta tesis se constituya en material de consulta y aplicación en otras áreas de la matemática. / Tesis