Dissertation présentée pour obtenir le grade de Docteur es Génie Électrique à l'Institut National Polytechnique de Toulouse et Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

O objetivo deste trabalho é mostrar que variados cálculos tornam-se mais fáceis de ser efetuados realizando operações com números escritos na base dois, com o pressuposto de que se esteja habituado a números nessa base, promovendo um aprofundamento na compreensão das bases e das propriedades utilizadas nas operações. Retomaremos alguns dos principais sistemas de numeração e apresentamos os cálculos de adições, subtrações, multiplicações e divisões com números escritos na base binária. Resgataremos também um antigo, porém eficiente, algoritmo para a extração de raízes quadradas. / The purpose of this work is to show that various calculations become easier to perform by performing operations with numbers written in base two, with the assumption that one is accustomed to numbers in this base, promoting a deeper understanding of the bases and properties used for these operations. We will return to some of the major numbering systems and present the calculations of sums, subtractions, multiplications, and divisions with numbers written on the binary basis. We will also rescue an old but efficient algorithm for the extraction of square roots.

Dada uma ação isométrica livre do grupo binário tetraedral G sobre esferas de dimensão ímpar, obtemos uma decomposição celular finita explícita para as formas espaciais esféricas tetraedrais, fazendo uso do conceito de região (ou domínio) fundamental. A estrutura celular deixa explícita uma descrição do complexo de cadeias sobre o grupo G. Como aplicações, utilizamos o complexo de cadeias e a interpretação geométrica do produto cup para calcular o anel de cohomologia da forma espacial esférica tetraedral em dimensão três, e também calculamos a torção de Reidemeister destes espaços para uma determinada representação de G / Given a free isometric action of a binary tetrahedral group G on odd dimensional spheres, we obtain an explicit finite cellular decomposition of the tetrahedral spherical space forms, using the concept of fundamental domain. The cellular structure gives an explicit description of the associated cellular chain complex over the group G. As applications we use the chain complex and the geometric interpretation of the cup product to calculate the cohomology ring of the tetrahedral spherical space form in three dimension, and also compute the Reidemeister torsion of these spaces for a determined representation of G

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:29:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5524.pdf: 3450663 bytes, checksum: 5c20224069dc077254a4ac63720751eb (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / The main objective of this work is to report a didactic experience with activities different of the commonly used in school activities. Stands out the importance of linking the mathematical content with the daily affairs of the students. By observing the students' disinterest in learning math, the many questions about where they could use the knowledge learned in school in their everyday life, and by observing the difficulty that students often have in understanding the formation of a numbering system, we designed a work exploring the binary numbering system. As it is very present in the technologies, which we no longer can avoid, and for being a structured system like all others, differing only by the base used, he became the focus of the study. The binary numbering system was introduced to the students through practical activities that aroused the curiosity of them about the possibility of writing numbers and letters using only the digits 0 and 1. / O objetivo central desse trabalho é relatar uma experiência didática com atividades diferentes das comumente utilizadas nas atividades escolares. Destaca-se a importância de relacionar os conteúdos matemáticos escolares com assuntos do cotidiano dos estudantes. Devido a observação do desinteresse dos alunos em aprender matemática, dos muitos questionamentos sobre onde poderiam usar o conhecimento aprendido na escola em seu cotidiano, além da observação da dificuldade que os alunos costumam apresentar no entendimento da formação de um sistema de numeração, foi elaborado um trabalho explorando o sistema de numeração binário. Como ele está muito presente nas tecnologias, das quais não temos mais como nos desvincular, e por ser um sistema estruturado como todos os outros, apenas diferenciando-se pela base utilizada, ele se tornou o foco do estudo. O sistema de numeração binário foi apresentado aos alunos por meio de atividades práticas que despertaram a curiosidade dos mesmos sobre a possibilidade de escrever números e letras usando apenas os algarismos 0 e 1.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:45:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 600673 bytes, checksum: 5c37453f66b222da0e1fe0d0fc0c2e66 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this present Work We study a model Of phase ñeld rnodeling the evolution of solidiñcation process that Occurs in Certain binary alloys. We obtain existence Of solution and results under the hypotheses of regularity the nonlinearities are Lipschitz and limited. The non-linearity involved in the phase ñeld equation is a potential double-well type. We use throughout the Work the ñxed point theorern Of Leray-Schauder and the Galerkin method. / No presente trabalho estudamos urn modelo de Campo de fase que modela a evolução dos processos de solidiñcação que Ocorre ern Certas ligas binárias. Obte- rnos a existência de solução e resultados de regularidade sob as hipóteses das não linearidades serern Lipschitz e limitadas. A não linearidade envolvida na equação de Campo de fase é urn potencial do tipo poç0-duplo. Utilizamos ao longo do trabalho 0 teorerna do ponto ñXO de Leray-Schauder e 0 rnétodo de Galerkin.

Dada uma ação isométrica livre do grupo binário tetraedral G sobre esferas de dimensão ímpar, obtemos uma decomposição celular finita explícita para as formas espaciais esféricas tetraedrais, fazendo uso do conceito de região (ou domínio) fundamental. A estrutura celular deixa explícita uma descrição do complexo de cadeias sobre o grupo G. Como aplicações, utilizamos o complexo de cadeias e a interpretação geométrica do produto cup para calcular o anel de cohomologia da forma espacial esférica tetraedral em dimensão três, e também calculamos a torção de Reidemeister destes espaços para uma determinada representação de G / Given a free isometric action of a binary tetrahedral group G on odd dimensional spheres, we obtain an explicit finite cellular decomposition of the tetrahedral spherical space forms, using the concept of fundamental domain. The cellular structure gives an explicit description of the associated cellular chain complex over the group G. As applications we use the chain complex and the geometric interpretation of the cup product to calculate the cohomology ring of the tetrahedral spherical space form in three dimension, and also compute the Reidemeister torsion of these spaces for a determined representation of G

Conforme novas tecnologias e metodologias estão surgindo, e pesquisadores estão sedentos por ferramentas moleculares mas rápidas, mais eficientes e fáceis de usar, dominar os princípios e tecnologias do design de vetores e padronização de partes biológicas tornaram-se desafios fundamentais. Isso está abrindo espaço para o surgimento de uma disciplina inteiramente nova chamada Biologia Sintética. Esta área de estudo inovadora combina partes e módulos biológicos para criar sistemas mais confiáveis e robustos. Linhagens fúngicas são comumente alvo desses estudos, não apenas porque muitos achados fundamentais em relação à clonagem molecular surgiram das lições dadas por elas, mas também devido a um imenso e inexplorado potencial desses organismos em uma ampla gama de aplicações - desde biocombustíveis e produção de químicos finos até terapias biomédicas. Neste contexto, a presente dissertação é dividida em duas partes: a primeira diz respeito ao design e construção de uma ferramenta modular e versátil para ser aplicada em várias linhagens de fungos. Essa ferramenta é um plasmídeo binário para transformação mediada pro Agrobacterium tumefaciens, que foi construído em quatro diferentes versões contendo GFP ou mCherry como proteínas repórter e um gene sintético de resistência à higromicina como marcador de seleção. O vetor foi validado em Paracoccidioides lutzii, um patógeno oportunista humano dimórfico que é muito importante para medicina, mas ainda carecia de ferramentas genéticas eficientes. A segunda parte consiste na criação de uma biblioteca de promotores para a levedura oleaginosa Rhodosporidium toruloides, um promissor hospedeiro para a produção de bioprodutos a partir de biomassa, uma vez que pode eficientemente consumir açúcares C5 e C6 e aromáticos derivados da lignina. Vinte e nove promotores foram testados em um cassete de duplo-repórter - compreendendo ambas as proteínas fluorescentes GFP e mRuby - utilizando citometria de fluxo para análise de células únicas. A coleção de promotores apresentados neste trabalho é a maior disponível para R. toruloides até o momento e foi um avanço indispensável para superar a10 escassez de ferramentas para este organismo. Notavelmente, também apresentamos os primeiros promotores bidirecionais descritos para essa levedura e otimizamos o protocolo de transformação. Portanto, a Biologia Sintética foi eficientemente aplicada para expandir a coleção de partes biológicas padronizadas e otimizar vetores para transformação e manipulação genética de fungos. Estas ferramentas são de valor imediato e são aplicáveis a desafios muito distintos, mas igualmente importantes: a busca de novas soluções para a saúde humana e para uma economia bio-sustentável. / As new technologies and methodologies are surfacing, and researchers are now eager for fast, enhanced and easy-to-use molecular tools, mastering the principles and technologies of vector design and standardization of biological parts have become fundamental challenges. This is making room for the rise of an entirely novel discipline called Synthetic Biology. This innovative field of study combines biological parts and modules to create more reliable and robust systems. Fungal strains are commonly the target of these studies, not only because several fundamental findings regarding molecular cloning arose from lessons given by them, but also due to an immense and much unexplored potential of those organisms in a wide range of applications - ranging from biofuels and fine chemicals production to biomedical therapies. In this context, the present dissertation is divided in two parts: the first one concerns the design and construction of a modular and versatile tool to be applied in several fungal strains. This tool is a plasmid binary vector for Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation, which was built in four different versions containing either GFP or mCherry as reporter proteins and a synthetic hygromycin resistance gene as selection marker. The vector was validated in Paracoccidioides lutzii, a dimorphic human opportunist pathogen that is very important for health care but was still lacking efficient genetic tools. The second part consists in the creation of a promoter library for the oleaginous yeast Rhodosporidium toruloides, a promising host for the production of bioproducts from biomass since it can efficiently consume C5 and C6 sugars and lignin-derived aromatics. Twenty-nine promoters were tested with a dual-reporter cassette - comprising both GFP and mRuby fluorescent proteins - using flow cytometer for single-cell analysis. The assortment of promoters presented in this work is the largest set available for R. toruloides until now and was an imperative advancement to overcome the scarcity of tools for this organism. Remarkably, we also presented the first bidirectional promoters described for this yeast and optimized the transformation protocol. Thus, we efficiently applied Synthetic Biology to expand the collection of standard biological parts and to12 optimize vectors for fungal transformation and genetic manipulation. These tools are of immediate value and are applicable for very distinct but equally important challenges: the pursuit of new solutions for human health and for a sustainable biobased economy

A otimização de sistemas do tipo Ti-Si-X requer que os sistemas binários estejam constantemente atualizados. O sistema Ti-Si foi investigado experimentalmente desde a década de 50 e poucos estudos usaram os dados experimentais para calcular o diagrama de fases Ti-Si usando modelamento termodinâmico. A otimização mais recente do sistema Ti-Si foi realizada em 1998, descrevendo a fase Ti5Si3 como um intermetálico não estequiométrico contendo três sub-redes e mostrando a presença da fase intermetálica estequiométrica Ti3Si. Dada a recente disputa sobre a cinética de precipitação e a estabilidade das fases Ti3Si e Ti5Si3 nos sistemas Ti-Si e Ti-Si-X, o canto rico em titânio do sistema Ti-Si (estável e metaestável) foi otimizado no presente trabalho. Os limites de estabilidade de fases, os valores dos erros pelo método dos mínimos quadrados do procedimento de otimização e os desvios padrões relativos das variáveis calculadas foram discutidos para inspirar a realização de mais trabalhos experimentais para investigar as reações eutetóides estáveis e/ou metaestáveis, ?->? + Ti3Si e ?->? + + Ti5Si3; e para melhorar cada vez mais as otimizações termodinâmicas do diagrama de fases do sistema Ti-Si. / The thermodynamic optimization of Ti-Si-X systems requires that the binary systems are constantly updated. The Ti-Si system has been experimentally investigated since the 1950\'s and few investigations have used this experimental data to calculate the Ti-Si phase diagram using thermodynamic modeling. The most recent assessment of the Ti-Si system was performed in 1998, describing the Ti5Si3 phase as a non-stoichiometric intermetallic containing three sublattices and showing the presence of the stoichiometric Ti3Si phase. In the light of the dispute over the precipitation kinetics and stability of Ti3Si and Ti5Si3 phases in Ti-Si and Ti-X-Si systems, the present work assessed the Ti-rich corner of the stable (featuring Ti3Si phase) and metastable Ti-Si phase diagrams. The phase boundaries, the values of the error of the least-square method of the optimization procedure and the relative standard deviation of the calculated variables were discussed in order to inspire further experimental work to investigate the stable and/or metastable eutectoid reactions, ?->? + Ti3Si e ?->? +Ti5Si3, and to improve the thermodynamic assessments of the Ti-Si phase diagram.

A otimização de sistemas do tipo Ti-Si-X requer que os sistemas binários estejam constantemente atualizados. O sistema Ti-Si foi investigado experimentalmente desde a década de 50 e poucos estudos usaram os dados experimentais para calcular o diagrama de fases Ti-Si usando modelamento termodinâmico. A otimização mais recente do sistema Ti-Si foi realizada em 1998, descrevendo a fase Ti5Si3 como um intermetálico não estequiométrico contendo três sub-redes e mostrando a presença da fase intermetálica estequiométrica Ti3Si. Dada a recente disputa sobre a cinética de precipitação e a estabilidade das fases Ti3Si e Ti5Si3 nos sistemas Ti-Si e Ti-Si-X, o canto rico em titânio do sistema Ti-Si (estável e metaestável) foi otimizado no presente trabalho. Os limites de estabilidade de fases, os valores dos erros pelo método dos mínimos quadrados do procedimento de otimização e os desvios padrões relativos das variáveis calculadas foram discutidos para inspirar a realização de mais trabalhos experimentais para investigar as reações eutetóides estáveis e/ou metaestáveis, ?->? + Ti3Si e ?->? + + Ti5Si3; e para melhorar cada vez mais as otimizações termodinâmicas do diagrama de fases do sistema Ti-Si. / The thermodynamic optimization of Ti-Si-X systems requires that the binary systems are constantly updated. The Ti-Si system has been experimentally investigated since the 1950\'s and few investigations have used this experimental data to calculate the Ti-Si phase diagram using thermodynamic modeling. The most recent assessment of the Ti-Si system was performed in 1998, describing the Ti5Si3 phase as a non-stoichiometric intermetallic containing three sublattices and showing the presence of the stoichiometric Ti3Si phase. In the light of the dispute over the precipitation kinetics and stability of Ti3Si and Ti5Si3 phases in Ti-Si and Ti-X-Si systems, the present work assessed the Ti-rich corner of the stable (featuring Ti3Si phase) and metastable Ti-Si phase diagrams. The phase boundaries, the values of the error of the least-square method of the optimization procedure and the relative standard deviation of the calculated variables were discussed in order to inspire further experimental work to investigate the stable and/or metastable eutectoid reactions, ?->? + Ti3Si e ?->? +Ti5Si3, and to improve the thermodynamic assessments of the Ti-Si phase diagram.

The purpose of this monograph is to make a detailed study about studying of relations. So, we will provide some definitions. Developing this Themes like binary relations, equivalence relations and order relations. At the same we will show ways to represent relations highlighting the representation in the form of graphs. And we will finish the job with Topological Ordering in completing some tasks of a project. / O objetivo desta monografia é fazer um estudo detalhado sobre relações. Para tanto, forneceremos algumas definições. Para o desenvolvimento deste foram abordados temas como relações binárias, relações de equivalência e relações de ordem. No desenvolvimento deste veremos formas de representar as relações dando destaque a representação na forma de Grafos. E finalizamos o trabalho com a Ordenação Topológica na conclusão de algumas tarefas de um projeto.