O método do gradiente conjugado, na sua forma geral, pode ser aplicado a um sistema de equações lineares algébricas Ax = b, quando A é autoadjunta e positiva definida em relação a um produto interno qualquer. As formas de recorrência de dois termos ou três, que fornecem uma aproximação da solução do sistema, independem do produto interno fixado no espaço universo. A generalidade teórica envolvida em tal contexto encontra-se, nesse trabalho, devidamente justificada. O precondicionamento e a sua relação com o produto interno utilizado, e o método para SELAS singulares e quase singulares também fazem parte da exposição. / The conjugated gradient method, in its general form, can be applied on an algebraic linear system Ax = b , when A is selfadjoint and positive definite with respect to an arbitrary inner product. The three-term recurrence form and the two-term one that give an approximation to the solution of the system do not depend on the inner product in the environment space. The theoretical generality involved in that context is properly justified in this dissertation. The preconditioning and its relationship with the relevant inner product and the conjugate gradient method for the singular and nearly singular systems are also part of this work.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-25T13:50:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Frederico Rodrigues Pfrimer - 2013.pdf: 725779 bytes, checksum: 35a40a3b56a3b9d50e297d0cb743f17c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-25T14:46:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Frederico Rodrigues Pfrimer - 2013.pdf: 725779 bytes, checksum: 35a40a3b56a3b9d50e297d0cb743f17c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-25T14:46:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Frederico Rodrigues Pfrimer - 2013.pdf: 725779 bytes, checksum: 35a40a3b56a3b9d50e297d0cb743f17c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / (Sem resumo) / Os trabalhos originais de Dirac, “The Principles of Quantum Mechanics’ e von Neumann, “The Mathematical Foundations of Quantum Mechanics”, estabeleceram as bases do formalismo matemático atual da mecânica quântica. Junto com a álgebra C*, essas são três diferentes abordagens matemáticas e conceituais que podem ser utilizadas para a caracterização matemática da mecânica quântica. Fizemos uma releitura comparativa e mais matemática desses dois clássicos originais buscando clarificar suas semelhanças e diferenças, e em seguida expusemos de forma didática a álgebra C*, apresentando todos os pré-requisitos de estruturas algébricas e outros conceitos necessários para a sua compreensão. O trabalho é ainda uma exposição mais didática dos formalismos de Dirac, von Neumann, e Álgebra C*, permitindo uma compreensão mais rigorosa da matemática da mecânica Quântica.

Este trabalho tem como objetivo a classificação simplética de germes de curvas parametrizadas e de estrelas lagrangianas por meio do método das restrições algébricas. Classificamos simpleticamente germes de curvas parametrizadas com semigrupos (4; 5; 6); (4; 5; 7) e (4; 5; 6; 7). Introduzimos um invariante para distinguir restrições algébricas a germes de curvas parametrizadas quase homogêneas: a parte de quase grau mínimo proporcional. Através do método das restrições algébricas, este invariante é capaz de distinguir diferentes órbitas de germes de curvas parametrizadas quase homogêneas sob a ação dos germes de simplectomorfismos. Classificamos estrelas lagrangianas duas a duas transversais com respeito ao grupo dos simplectomorfismos. / This work aims the symplectic classification of parametrized curve-germs and Lagrangian stars using the method of algebraic restrictions. We classify simplecticaly parametrized curve-germs with semigroups (4; 5; 6); (4; 5; 7) e (4; 5; 6; 7) We introduce an invariant for algebraic restrictions to quasi-homogeneous parametrized curve-germs: the proportional minimum quasi degree part. By the method of algebraic restrictions, this invariant is able to distinguish different orbits of parameterized quasi-homogeneous curve-germs under the action of symplectomorphisms. We classify Lagrangian stars two to two transversal with respect to the group of simplectomorphisms.

As equações polinomiais são estudadas desde a antiguidade e atualmente são utilizadas, por exemplo, para modelar problemas do cotidiano nas mais variadas áreas do conhecimento. As técnicas de solução de equações polinomiais nem sempre são triviais, principalmente quando envolvem equações de alta ordem e raízes complexas. O ensino desse tema no Ensino Básico é limitado a equações de segundo ou terceiro grau e coeficientes inteiros, o que restringe a aplicação em problemas mais realistas. Assim, o objetivo deste trabalho é trazer uma contribuição aos estudantes, aos professores do Ensino Básico e aos demais interessados, apresentando um material que aborde técnicas de resolução para equação polinomial de diversas naturezas. Iniciamos por uma revisão dos números complexos e dos polinômios, suas operações e propriedades. Embasamos o trabalho com teoremas e permeamos de exemplos com um crescente grau de dificuldade. Dividimos as técnicas de resolução em analíticas e numéricas. Entre as primeiras, tratamos das relações de Girard, das fórmulas resolventes e de alguns casos particulares de equações. Entre as técnicas numéricas, estudamos o método de Newton, o método das secantes e o método de Newton-Bairstow, este último para encontrar raízes complexas. / Polynomial equations have been studied since antiquity and are currently used, for example, to model everyday problems in the most varied areas of knowledge. The solution techniques of polynomial equations are not always trivial, especially when they involve high order equations and complex roots. The teaching of this subject in Basic Education is limited to second or third degree equations and integer coefficients, which restricts the application to more realistic problems. Thus, the objective of this work is to bring a contribution to students, teachers of Basic Education and other interested parties, presenting a material that treats of resolution techniques for polynomial equation of different natures. We begin with a review of complex numbers and polynomials, their operations and properties. We support the work with theorems and permeate examples with an increasing degree of difficulty. We divide the techniques of resolution into analytical and numerical. Among the first, we deal with Girards relations, the resolvent formulas, and some particular cases of equations. Among numerical techniques, we studied the Newton method, the secant method, and the Newton-Bairstow method, the last one to find complex roots.

Orientador: Sueli Irene Rodrigues Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-23T07:10:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_Jamil_D.pdf: 1528200 bytes, checksum: a1ca349425c4bcf544a36d17d3157b3c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O número de classes de divisores de grau zero, h, de corpos de funções algébricas elípticos e hiperelípticos desempenha papel importante nos esquemas criptográficos baseados em curvas elípticas e hiperelípticas. Nesse contexto, h é um número grande e é usualmente procurado por meio de algoritmos (baby step - giant step, por exemplo) em um intervalo de números reais obtido após um truncamento no produto infinito de Euler da função zeta do corpo de funções. Tendo a desigualdade de Hasse-Weil como motivação, encontramos identidades finitas para h que são também explícitas no sentido de que seus custos computacionais são diretamente deduzíveis dessas identidades. Como consequência, obtivemos também identidades finitas e explícitas para os coeficientes ai do L-polinômio da função zeta. Ferramentas fundamentais nesta pesquisa foram as L-séries de Artin e outros resultados envolvendo os símbolos polinomiais de Legendre / Abstract: The divisor class number of degree zero, h, of elliptic and hyperelliptic function fields plays an important role in cryptographic schemes based on elliptic and hyperelliptic curves. In this context, h is a large number and it is usually searched by means of algorithms (baby step - giant step, for example) in an interval of real numbers obtained after truncating the infinit Euler product coming from the zeta function of the function field. Taking the Hasse-Weil inequality as motivation, we derived finite identities for h which are also explicit in the sense that their computational costs are straightforwardly derivable from these identities. We also obtained finite and explicit identities for the coefficients ai of the L-polynomialof the zeta function. Fundamental tools for this research were the Artin L-series and other results involving the Legendre polynomial symbols / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientadores: Fernando Eduardo Torres Orihuela, Herivelto Martins Borges Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_BeatrizCasularidaMotta_D.pdf: 51476410 bytes, checksum: 46cb0c7a6206a5f0683b23a73ff3938e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Obtemos novos arcos completos associados ao conjunto de pontos racionais de uma certa generalização da curva Hermitiana que é Frobenius não-clássica. A construção está relacionada ao cálculo do número de pontos racionais de uma classe de curvas de Artin-Schreier / Abstract: We obtain new complete arcs arising from the set of rational points of a certain generalization of the Hermitian plane curve which is Frobenius non-classical. Our construction is related to the computation of the number of rational points of a class of Artin-Schreier curves / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Este trabalho apresenta a aplicação de técnicas de processamento paralelo na resolução de equações algébricas oriundas do Método de Elementos Finitos aplicado ao Eletromagnetismo, nos regimes estático e harmônico. As técnicas de programação paralelas utilizadas foram OpenMP, CUDA e GPUDirect, sendo esta última para as plataformas do tipo Multi-GPU. Os métodos iterativos abordados incluem aqueles do subespaço Krylov: Gradientes Conjugados, Gradientes Biconjugados, Conjugado Residual, Gradientes Biconjugados Estabilizados, Gradientes Conjugados para equações normais (CGNE e CGNR) e Gradientes Conjugados ao Quadrado. Todas as implementações fizeram uso das bibliotecas CUSP, CUSPARSE e CUBLAS. Para problemas estáticos, os seguintes pré-condicionadores foram adotados, todos eles com implementações paralelizadas e executadas na GPU: Decomposições Incompletas LU e de Cholesky, Multigrid Algébrico, Diagonal e Inversa Aproximada. Para os problemas harmônicos, apenas os dois primeiros pré-condicionadores foram utilizados, porém na sua versão sequencial, com execução na CPU, resultando em uma implementação híbrida CPU-GPU. As ferramentas computacionais desenvolvidas foram testadas na simulação de problemas de aterramento elétrico. No caso do regime harmônico, em que o fenômeno é regido pela Equação de Onda completa com perdas e não homogênea, a formulação adotada foi aquela em dois potenciais, A-V aresta-nodal. Em todas as situações, os aplicativos desenvolvidos para GPU apresentaram speedups apreciáveis, demonstrando a potencialidade dessa tecnologia para a simulação de problemas de larga escala na Engenharia Elétrica, com excelente relação custo-benefício. / This work presents the use of parallel processing techniques in Graphics Processing Units (GPU) for the solution of algebraic equations arising from the Finite Element modeling of electromagnetic phenomena, both in steadystate and time-harmonic regime. The techniques used were parallel programming OpenMP, CUDA and GPUDirect, the latter for those platforms of type Multi-GPU. The iterative methods discussed include those of the Krylov subspace: Conjugate Gradients, Bi-conjugate Gradients, Conjugate Residual, Bi-conjugate Gradients Stabilized, Conjugate Gradients for Normal Equations (CGNE and CGNR) and Conjugate Gradients Squared. All implementations have made use of CUSP, CUSPARSE and CUBLAS libraries. For the static problems, the following pre-conditioners were adopted, all with parallelized implementations and executed on the GPU: Incomplete decompositions, both LU and Cholesky, Algebraic Multigrid, Diagonal and Approximate Inverse. For the time-harmonic varying problems, only the first two pre-conditioners were used, but in their sequential version and running in the CPU, which yielded a hybrid CPU-GPU implementation. The developed computational tools were tested in the simulation of electrical grounding systems. In the case of the harmonic regime, in which the phenomenon is governed by the driven, lossy wave equation, the formulation adopted was that in two potential, the ungauged edge A-V formulation. In all cases, the developed GPU-based tools showed considerable speedups, showing that this is a promising technology for the simulation of large-scale Electrical Engineering problems, with excellent cost-benefit.

Modelagem e controle de execução são duas abordagens do gerenciamento de processos de negócio que, embora complementares, têm se desenvolvido independentemente. Por um lado, a modelagem é normalmente conduzida por especialistas de negócio e explora aspectos semânticos do processo. Por outro lado, o controle de execução estuda mecanismos consistentes e eficientes de implementação. Este trabalho apresenta um método algorítmico que relaciona modelagem e controle de execução, por meio da geração de expressões algébricas a partir de digrafos acíclicos. Por hipótese, assumimos que modelos de processos de negócio são formados por estruturas baseadas em grafos, e mecanismos de controle de execução são baseados na interpretação de expressões de álgebra de processos. Para a geração de expressões algébricas, esta tese apresenta as propriedades topológicas de digrafos série-paralelo e define um sistema de transformação baseado em redução de digrafos. Além disso, um algoritmo de identificação de digrafos série-paralelo e geração de expressões algébricas é apresentado. O texto também discute o tratamento de digrafos que não são série-paralelo e apresenta, para alguns desses casos, soluções baseadas em mudanças topológicas. Finalmente, o algoritmo é ilustrado com o estudo de caso de uma aplicação real. / Modeling and execution control are complementary approaches of business process management that have been developed independently. On one hand, modeling is usually performed by business specialists and explores semantical aspects of the business process. On other hand, execution control studies consistent and efficient mechanisms for implementation. This work presents an algorithmic method which joins modeling and execution control through algebraic expression generation from acyclic digraphs. By hypothesis, we assume that business process models are defined by graph structures, and execution control mechanisms are based on interpretation of process algebra expressions. For algebraic expression generation, this thesis presents the topological properties of series-parallel digraphs and defines a transformation system based on digraph reduction. Therefore, we present an algorithm for identification of series-parallel digraphs and generation of algebraic expressions. This work also discusses the treatment of non-series-parallel digraphs and presents solutions based on topological changing for some cases. Finally, the algorithm is illustrated with a case study based on a real system.

Neste trabalho analisa-se o comportamento transiente de um modelo unidimensional de ablação por sublimação na sua superfície. Este estudo trata de uma proteção térmica com Teflon, que tem propriedades que são funções da temperatura e está sujeita a um fluxo de calor constante. Emprega-se a consideração de que o material sublimado é substituído por um material fictício e a equação da condução para a entalpia, com um "calor específico efetivo" que considera o calor latente. O cálculo do "calor específico efetivo" é feito a partir da variação da entalpia com a temperatura através de um esquema implícito. Sendo a condutividade térmica função da temperatura, com um alto valor para a fase fictícia, garante-se que não ocorra gradiente de temperatura neste meio para que o fluxo de calor aplicado no contorno original seja conduzido até a localização da fronteira de fases. A influência do método de cálculo da capacidade térmica efetiva é avaliada comparando-se os perfis de temperatura. Estes resultados são decorrentes das simulações numéricas para refinamento da malha, curva da condutividade térmica e intervalo de troca de fase (2DT) nas três metodologias que são: propriedades como função da temperatura do nó com uso do Método de Diferenças Finitas, propriedades como função da temperatura variando linearmente no elemento com uso do Método de Elementos Finitos de Galerkin e propriedades como função da temperatura local no elemento através do Método de Elementos Finitos de Galerkin com integração numérica pela regra de Simpson. Um procedimento implícito no tempo é adotado de maneira a resolver-se um sistema de equações algébricas através do TDMA (algoritmo de Thomas) a cada passo de tempo. Através da análise desenvolvida neste trabalho identifica-se a forma de implementação que mais aproxima-se dos resultados disponíveis na literatura.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonia Zulmira da Silva.pdf: 1733925 bytes, checksum: 3460611fce63b2ca5913c2f811ada3ac (MD5) Previous issue date: 2012-05-14 / Secretaria da Educação do Estado de São Paulo / The purpose of this investigation was to find evidence of indicators of algebraic thinking development for the topic 'First-degree algebraic equations' from the mathematics Teacher's Manual adopted by public middle schools in São Paulo state, Brazil, and thus provide a written contribution to this teaching material. The investigation sought to answer the following research questions: Do the activities proposed in the topic 'First-degree algebraic equations' from the mathematics Teacher s Manual for the third quarter of the eighth grade enable teachers to foster the development of algebraic thinking among students? If so, which indicators are most evident? The definition used for indicators of algebraic thinking development drew on Fiorentini, Miorim, and Miguel (1993) and Fiorentini, Fernandes and Cristóvão (2005) with regard to aspects of algebraic thinking and on Ursini et al. (2005) concerning use of variables. Concurrently, the so-called multimeanings of equations, as defined by Ribeiro and Machado (2009), were taken into account. Desk research, as defined by Lüdke and André (1986), was the method selected for the study. Of the twelve indicators of algebraic thinking development investigated, nine were detected in the activities examined. The results obtained showed that these activities enable teachers to foster the development of algebraic thinking among students. A final, stand-alone section summarizes the theoretical framework adopted and includes a chart of the algebraic thinking indicators investigated, in addition to a synthetic view of the analyses providing evidence of these indicators in the activities. This summarized section is also available in CD-ROM format / O presente estudo teve por objetivo evidenciar indicadores de desenvolvimento do pensamento algébrico no tópico Equações algébricas de primeiro grau do Caderno do professor de Matemática adotado na docência do Ensino Fundamental da rede pública do Estado de São Paulo, com a finalidade de escrever um produto que contribuísse com esse material. O objetivo se desdobrou nas seguintes questões de pesquisa: As atividades presentes no tópico Equações algébricas de primeiro grau do Caderno do professor de Matemática do terceiro bimestre do oitavo ano do Ensino Fundamental possibilitam que o professor conduza os alunos ao desenvolvimento do pensamento algébrico? Em caso afirmativo, que indicadores são priorizados? Para definir os indicadores de desenvolvimento do pensamento algébrico, tomamos como referências sobre o pensamento algébrico Fiorentini, Miorim e Miguel (1993) e Fiorentini, Fernandes e Cristóvão (2005) e, a respeito do uso das variáveis, Ursini et al. (2005). Ao mesmo tempo, investigamos os multissignificados das equações, segundo Ribeiro e Machado (2009). Para a condução da pesquisa, utilizamos o método de análise documental, conforme Lüdke e André (1986). Dentre os doze indicadores de desenvolvimento do pensamento algébrico considerados, nove foram evidenciados nas atividades analisadas. Os resultados permitiram concluir que as atividades analisadas possibilitam que o professor conduza os alunos a desenvolver o pensamento algébrico. O produto deste trabalho contém referências aos elementos teóricos do trabalho, um quadro com os indicadores do pensamento algébrico utilizados nas análises e a síntese das análises das atividades, evidenciando os indicadores do pensamento algébrico. Esse produto está anexado a esta dissertação e também encontra-se disponível em CD-ROM