Submitted by Fabielle Cheuczuk (fabielle.cheuczuk@unioeste.br) on 2018-06-05T12:41:15Z No. of bitstreams: 2 Dulcinéia .pdf: 3586390 bytes, checksum: 29d58aec68d358ecd143c02c6aeb2652 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T12:41:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dulcinéia .pdf: 3586390 bytes, checksum: 29d58aec68d358ecd143c02c6aeb2652 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / This master thesis about “The teaching of topological relationship with children from the first years of Elementary School I" focuses on the difficulties that the child presents in the learning process, mainly, in the formation of concepts that involve the laterality, the cardinal directions and the other guiding principles. It is justified by the fact that many children present difficulties to understand the topological relationship and to relate the laterality directions to the cardinals (right / East, left / West, front / North and back / South). Also by the difficulty to teaching Geography in the children education and, consequently, by the lack of importance given to the geographic contents. The text approach the Theory of Activity proposed by Leontiev, because it supports the foundations of the relationship between those who teach and those who learn. It explains the process of construction concepts and the apprehension of certain activities realized in the school context. Another basis is in Vygotsky because he proposes the emphasis on action and learning as a process that occurs from outside to into and is full of historicity. Also by the context that those who teaches is the mediator of the process. Another theorist is Lúria that defends the activities in the concrete context, to enable to pass to the abstract categories. This research of a methodological nature, a case study, is based on Yin (2001). The data collection was based on interviews with 114 children between five (5) and six (6) years; five (5) teachers; one (1) coordinator. It was realized in four (4) municipal schools from Itapejara D’Oeste/PR. The interviews were conducted individually and 39 activities were done, four (4) individual and thirty five (35) in the collective. It enabled a space for discoveries of teaching methodologies that, through them, teachers can teach important geographical concepts. It identifies the importance of considering the individuality of the child to investigate the difficulties presented by this child. The didactic sequences give the children the opportunity to participate in the construction of knowledge, show the importance of pedagogical work related to the geographical concepts of: laterality, cardinal directions, also, to work the cartographic representations. If the child presents difficulty during the formation of these concepts is because the process is still in progress. The child needs to have the knowledge associated with something that is part of his daily life, mainly in terms of cardinal directions and spatial references. When the child does not understand the relationship between the concepts North / Front, South / Back, East / Right and West / Left, it is difficult for the child to orient or locate himself in space and even understand what these concepts are for. / Esta dissertação sobre “O ensino das relações topológicas com crianças dos anos iniciais do Ensino Fundamental I” enfoca as dificuldades que a criança apresenta no processo de aprendizagem, principalmente, na formação de conceitos que envolvem a lateralidade, as direções cardeais e os demais princípios norteadores. Se justifica pelo fato de muitas crianças apresentarem dificuldades para compreender as relações topológicas e de relacionar as direções de lateralidade com as cardeais (direita/Leste, esquerda/Oeste, frente/Norte e atrás/Sul). Também pela dificuldade de ensinar Geografia na educação infantil e, consequentemente, pela falta de importância dada aos conteúdos geográficos. O texto aborda a Teoria da Atividade proposta por Leontiev, porque sustenta os alicerces da relação entre quem ensina e quem aprende. Explicita o processo de construção de conceitos e a compreensão de determinadas atividades realizadas no ambiente escolar. Outra base é em Vygotsky porque propõe a ênfase na ação e na aprendizagem, como processo que ocorre de fora para dentro e está repleto de historicidade. Também pelo contexto de que quem ensina é o mediador do processo. Outro teórico é Lúria que defende as atividades no contexto concreto, para possibilitar passar às categorias abstratas. Esta pesquisa de cunho metodológico estudo de caso, está baseada em Yin (2001). A coleta dos dados teve por base entrevistas com 114 crianças entre cinco (5) e seis (6) anos; cinco (5) professores; uma (1) coordenadora. Foi realizada em quatro (4) escolas municipais de Itapejara D’Oeste/PR. As entrevistas foram realizadas individualmente e foram trabalhadas 39 atividades, quatro (4) individuais e trinta e cinco (35) no coletivo. Possibilitou um espaço, para descobertas de metodologias de ensino que, por elas, os professores podem ensinar conceitos geográficos importantes. Identifica a importância de considerar a individualidade da criança para investigar as dificuldades apresentadas por ela. As sequências didáticas proporcionam às crianças a oportunidade de participarem da construção do conhecimento, mostram a importância do trabalho pedagógico relacionado aos conceitos geográficos de: lateralidade; direções cardeais, também, para trabalhar as representações cartográficas. Se a criança apresentar dificuldade durante a formação desses conceitos é porque o processo ainda está em curso. A criança precisa ter o conhecimento associado a algo que faça parte do seu cotidiano, principalmente, no que se refere às direções cardeais e referências espaciais. Quando a criança não compreendem a relação entre os conceitos Norte/frente, Sul/atrás, Leste/direita e Oeste/ esquerda, fica difícil para ela se orientar ou se localizar no espaço e mesmo de entender para que servem esses conceitos.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-02T17:15:29Z No. of bitstreams: 1 patriciacordeiropereirapampanelli.pdf: 10123132 bytes, checksum: 7b722bf4cc93a2714a196242334a5f40 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T19:57:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 patriciacordeiropereirapampanelli.pdf: 10123132 bytes, checksum: 7b722bf4cc93a2714a196242334a5f40 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T19:57:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 patriciacordeiropereirapampanelli.pdf: 10123132 bytes, checksum: 7b722bf4cc93a2714a196242334a5f40 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inúmeras áreas utilizam elementos finitos para modelagem e simulação de fenômenos físicos, químicos, biológicos, etc. Neste contexto, a geração de malhas consiste na subdivisão do espaço de acordo com o domínio de interesse. Contudo, a diversidade de geometrias e topologias dificulta esta tarefa. Este trabalho apresenta um método de geração de malhas trivalentes a partir de modelos triangulares. A etapa de pré-processamento consiste em extrair características diferenciais do modelo, como as regiões de curvatura máxima e mínima. O mapeamento no espaço rombóide é obtido através de duas otimizações, ambas de programação inteira mista. Na primeira etapa, um campo de direções é gerado com objetivo de interpolar as direções principais sobre toda a superfície. A segunda otimização consiste em mapear o modelo triangular no espaço bidimensional e homeomorfo ao disco. Este mapeamento permite extrair a malha trivalente no espaço rombóide com distribuição mais uniforme dos vértices. A cobertura trivalente obtida neste trabalho pode ser aplicada na representação de nano-estruturas de carbono dada sua geometria predominantemente hexagonal. Estas estruturas são especialmente interessantes devido á sua extensa aplicabilidade. / Several areas use finite element method for modeling and simulating physical, chemical or biological phenomena. In this context, the mesh generation consists of subdividing the space under the domain of interest. However, the diversity of geometries and topologies difficult this task. This work presents a method for trivalent mesh generation from triangular models. A pre-processing step consists in extracting differential characteristics of the model, as the regions of maximum and minimum curvatures. The rhomboid mapping space is obtained through two optimizations, both of mixed integer programming. In the first stage, a direction field is generated to interpolate the principal directions on the entire surface. The second optimization consists in mapping the triangular model in a two-dimensional homeomorphic space to the disk. This mapping allows to extract the trivalent mesh on the rhomboid space with a more uniform distribution of vertices. The trivalent coverage obtained in this study can be applied on the representation of carbon nano-structures due to its predominantly hexagonal geometry. These structures are specially interesting because of its extensive applicability.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-28T17:57:49Z No. of bitstreams: 1 erasmotalesfonseca.pdf: 866120 bytes, checksum: 042a0c3210df8046171b1593162cde44 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-05-02T01:13:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 erasmotalesfonseca.pdf: 866120 bytes, checksum: 042a0c3210df8046171b1593162cde44 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T01:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 erasmotalesfonseca.pdf: 866120 bytes, checksum: 042a0c3210df8046171b1593162cde44 (MD5) Previous issue date: 2015-11-06 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho apresentamos um estudo da influência dos parâmetros de um algoritmo de pontos interiores e direções viáveis para solução de problemas de otimização não linear. Esse algoritmo, denominado FDIPA, tem por objetivo encontrar dentre os pontos de um conjunto definido por restrições de igualdade e/ou desigualdade, aqueles que minimizam uma função diferenciável. O FDIPA baseia-se na resolução de dois sistemas de equações lineares com a mesma matriz de coeficientes, obtidos das condições necessárias de primeira ordem de Karush-Kuhn-Tucker. A partir de um ponto inicial no interior do conjunto viável, o FDIPA gera uma sequência de pontos também interiores ao conjunto. Em cada iteração, uma nova direção de descida é obtida e, em seguida, produz-se uma deflexão da direção de descida no sentido do interior do conjunto viável, de modo a se obter uma nova direção que seja de descida e viável. Realiza-se então uma busca linear para obter um novo ponto interior e garantir a convergência global do método. Uma família de algoritmos pode ser obtida variando-se as regras de atualização dos parâmetros do FDIPA. O estudo apresentado neste trabalho foi feito considerando-se um único algoritmo e com restrições de desigualdade somente. Testes numéricos apontaram para uma escolha de parâmetros que levou a um número menor de iterações na resolução dos problemas teste. / This work presents a study on the influence of the parameters of an interior point and feasible directions algorithm for solving non-linear problems. The algorithm, named FDIPA, aims to find among the points of a set defined by equality and/or inequality constraints, those which minimize a differentiable function. The FDIPA is based on two linear systems with the same coefficient matrix, obtained from the Karush-Kuhn-Tucker first order necessary conditions. From a initial point in the interior of the feasible set, FDIPA generates a sequence of points which are also interior to the set. At each iteration, FDIPA produces a descent direction which is deflected towards the interior of the feasible set in order to create a new descent and feasible direction. Then, a linear search is performed to get a new interior point and assure the global convergence of the method. A family of algorithms can be obtained varying the rules used to update the parameters of the FDIPA. The study presented here has been done considering just one particular algorithm and inequality constraints only. Numerical tests pointed to a certain choice of parameters which led to a fewer number of iterations when solving some test problems.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-09-04T12:20:42Z No. of bitstreams: 1 erickmariodonascimentooliveira.pdf: 3492871 bytes, checksum: 845fa85f6d95efe2e7ad13563f342bc3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-09-04T13:21:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 erickmariodonascimentooliveira.pdf: 3492871 bytes, checksum: 845fa85f6d95efe2e7ad13563f342bc3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-04T13:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 erickmariodonascimentooliveira.pdf: 3492871 bytes, checksum: 845fa85f6d95efe2e7ad13563f342bc3 (MD5) Previous issue date: 2018-06-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é apresentado o comportamento do algoritmo IED quando aplicado a problemas de programação em dois níveis. Para isso, o problema do seguidor é substituído pelas condições necessárias de primeira ordem de Karush-Kuhn-Tucker e, dessa maneira, o problema de programação em dois níveis é transformado em um problema de otimização com restrições não lineares. Dessa forma, as condições necessárias para utilização do algoritmo IED (Interior Epigraph Directions) são satisfeitas. Esse método tem como característica resolver problemas de otimização não convexa e não diferenciáveis via utilização da técnica de dualidade Lagrangiana, onde as funções de restrições são introduzidas na função objetivo para formar a função Lagrangiana. Além disso, o método considera o problema dual induzido por um esquema generalizado da dualidade Lagrangiana aumentada e obtém a solução primal produzindo uma sequência de pontos no interior do epígrafo da função dual. Dessa forma, o valor da função dual, em algum ponto do espaço dual, é dado pela minimização da Lagrangiana. Por fim, experimentos numéricos são apresentados em relação à utilização do algoritmo IED em problemas de programação em dois níveis encontrados na literatura. / This work presents the behavior of the IED algorithm when applied to bilevel programming problems. For this, the follower problem is replaced by the first-order necessary Karush-Kuhn-Tucker’s conditions and thus, the problem of bilevel programming turns into an optimization problem with non-linear constraints. Thus, the conditions required for use of the IED (Interior Epigraph Directions) algorithm are satisfied. This method has the characteristic of solving non-convex and non-differentiable optimization problems using the Lagrangian duality technique, where the constraint functions are introduced into the objective function for formulation of the Lagrangian. Furthermore, the method considers the dual problem induced by a generalized scheme of augmented Lagrangian duality and obtains the primal solution by producing a sequence of points inside the dual function epigraph. Then the value of the dual function, at some point in the dual space, is given by Lagrangian minimization. Finally, numerical experiments are presented showing the use of the IED algorithm in bilevel programming problems found in the literature.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-16T17:52:10Z No. of bitstreams: 1 camiladefreitasfernandes.pdf: 740367 bytes, checksum: fac5ab7dcb039b31d587151b9a53fab1 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T14:25:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camiladefreitasfernandes.pdf: 740367 bytes, checksum: fac5ab7dcb039b31d587151b9a53fab1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T14:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camiladefreitasfernandes.pdf: 740367 bytes, checksum: fac5ab7dcb039b31d587151b9a53fab1 (MD5) Previous issue date: 2016-04-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho estudamos um algoritmo para solução de problemas de otimização irrestrita com funções não necessariamente convexas ou diferenciáveis, denominado Nonsmooth Feasible Direction Nonconvex Algorithm - NFDNA, e fazemos uma aplicação deste algoritmo que consistiu em utilizá-lo como subrotina de um outro algoritmo chamado Interior Epigraph Direction (IED) method. O IED, desenvolvido para resolver problemas de otimização não convexa, não diferenciável mas com restrições, utiliza Dualidade Lagrangeana que requer a minimização da função Lagrangeana. A eficiência do IED depende fortemente de tal minimização. Como aplicação, substituímos a rotina fminsearch do Matlab, utilizada originalmente pelo IED, pelo NFDNA. Mostramos através da solução de problemas teste que a performance do IED foi mais eficiente com a utilização do NFDNA. / In this work we study an algorithm for solving unsconstrained, not necessarily convex or differentiable optimization problems called Nonsmooth Feasible Direction Nonconvex Algorithm - NFDNA. We also employ this algorithm as a subroutine of the Interior Epigraph Directions (IED) method. The IED method, devised for solving constrained, nonconvex and nonsmooth optimization problems uses Lagrangean Duality which requires the minimization of the Lagrangean function. The effectiveness of the IED depends strongly on the Lagrangean function minimization. As an application, we replace the Matlab routine fminsearch, originally used by IED, with NFDNA. We show through the solution of test problems that the IED performance is more efficient by employing NFDNA.

Em sistemas com acoplamento spin-órbita (SO) é possível manipular eletricamente o spin do elétron via a aplicação de um campo elétrico.1 Isso permite a potencial aplicação do grau de liberdade de spin (Spintronica) no desenvolvimento de novos dispositivos e tecnologias, como por exemplo na tecnologia da informação (computação quântica).2,3 No entanto, sabe-se que a interação SO causa efeitos indesejáveis, como por exemplo a relaxação e o defasamento de spin.4 Dessa maneira, do ponto de vista de aplicações, torna-se desejável maximizar o tempo de vida do spin. Neste trabalho, investigamos a relaxação de spin dos elétrons de condução em poços quânticos com duas sub-bandas5 crescidos ao longo das direções [001] e [110] via o mecanismo de D\'yakonov-Perel\'.6 Combinando teoria de grupos, o método k.p, a aproximação da função envelope e teoria de perturbação de Löwdin obtemos um Hamiltoniano efetivo para os elétrons da banda de condução na presença das interações SO de Rashba e Dresselhaus. Aqui, diferentemente de alguns trabalhos anteriores,7,8 além de incluir o termo cúbico de Dresselhaus, também levamos em conta as contribuições devido à influência da segunda sub-banda de mais baixa energia do poço. A partir deste Hamiltoniano derivamos expressões para os tempos de relaxação do spin e analisamos como estas novas contribuições (termos do acoplamento com a segunda sub-banda) afetam os tempos de vida dos spins. Comparamos os tempos de relaxação para as direções [001] com os calculados para a direção [110]. Nossos resultados mostram que as contribuições devido à segunda sub-banda são desprezíveis para ambas as direções. Mostramos também que o tempo de relaxação para a direção [110] é mais longo que o da [001], resultado consistente com experimentos9,10 e outros trabalhos teóricos anteriores.7 / In systems with spin-orbit (SO) coupling, it is possible to electrically manipulate the electron spin via applied gate voltages.1 This allows for the potential use of the spin degree of freedom (Spintronics) in the development of new devices and technologies, for instance information technology (quantum computing).2,3 It is known however, that the SO interaction leads to the undesired effect of causing spin relaxation and spin dephasing.4 Thus from the point of view of applications, it is desirable to maximize the spin lifetimes. Here, we investigate the spin relaxation of the conduction electrons in quantum wells with two sub-bands5 grown along the [001] and [110] directions via the D\'yakonov-Perel\' mechanism.6 By combining group theory, the k.p method, the envelope function approach and the Löwdin perturbation theory, we obtain an effective Hamiltonian for the conduction electrons in the presence of the Rashba and Dresselhaus SO interactions. Differently from some early works,7,8 in addition to the cubic Dresselhaus term, we also account for the contributions arising from the second lowest sub-band of the well. We derive expressions for the spin relaxation times and analyze how the new contributions (second sub-band terms) affect the spin lifetimes. We compare the relaxation times obtained in the [001] direction with those calculated for the [110] direction. Our results show that the contributions from the second sub-band are negligible for both directions. We also find that the relaxation time in the [110] direction is longer than the one in the [001], a result consistent with experiments9,10 and earlier theoretical works.7

Em sistemas com acoplamento spin-órbita (SO) é possível manipular eletricamente o spin do elétron via a aplicação de um campo elétrico.1 Isso permite a potencial aplicação do grau de liberdade de spin (Spintronica) no desenvolvimento de novos dispositivos e tecnologias, como por exemplo na tecnologia da informação (computação quântica).2,3 No entanto, sabe-se que a interação SO causa efeitos indesejáveis, como por exemplo a relaxação e o defasamento de spin.4 Dessa maneira, do ponto de vista de aplicações, torna-se desejável maximizar o tempo de vida do spin. Neste trabalho, investigamos a relaxação de spin dos elétrons de condução em poços quânticos com duas sub-bandas5 crescidos ao longo das direções [001] e [110] via o mecanismo de D\'yakonov-Perel\'.6 Combinando teoria de grupos, o método k.p, a aproximação da função envelope e teoria de perturbação de Löwdin obtemos um Hamiltoniano efetivo para os elétrons da banda de condução na presença das interações SO de Rashba e Dresselhaus. Aqui, diferentemente de alguns trabalhos anteriores,7,8 além de incluir o termo cúbico de Dresselhaus, também levamos em conta as contribuições devido à influência da segunda sub-banda de mais baixa energia do poço. A partir deste Hamiltoniano derivamos expressões para os tempos de relaxação do spin e analisamos como estas novas contribuições (termos do acoplamento com a segunda sub-banda) afetam os tempos de vida dos spins. Comparamos os tempos de relaxação para as direções [001] com os calculados para a direção [110]. Nossos resultados mostram que as contribuições devido à segunda sub-banda são desprezíveis para ambas as direções. Mostramos também que o tempo de relaxação para a direção [110] é mais longo que o da [001], resultado consistente com experimentos9,10 e outros trabalhos teóricos anteriores.7 / In systems with spin-orbit (SO) coupling, it is possible to electrically manipulate the electron spin via applied gate voltages.1 This allows for the potential use of the spin degree of freedom (Spintronics) in the development of new devices and technologies, for instance information technology (quantum computing).2,3 It is known however, that the SO interaction leads to the undesired effect of causing spin relaxation and spin dephasing.4 Thus from the point of view of applications, it is desirable to maximize the spin lifetimes. Here, we investigate the spin relaxation of the conduction electrons in quantum wells with two sub-bands5 grown along the [001] and [110] directions via the D\'yakonov-Perel\' mechanism.6 By combining group theory, the k.p method, the envelope function approach and the Löwdin perturbation theory, we obtain an effective Hamiltonian for the conduction electrons in the presence of the Rashba and Dresselhaus SO interactions. Differently from some early works,7,8 in addition to the cubic Dresselhaus term, we also account for the contributions arising from the second lowest sub-band of the well. We derive expressions for the spin relaxation times and analyze how the new contributions (second sub-band terms) affect the spin lifetimes. We compare the relaxation times obtained in the [001] direction with those calculated for the [110] direction. Our results show that the contributions from the second sub-band are negligible for both directions. We also find that the relaxation time in the [110] direction is longer than the one in the [001], a result consistent with experiments9,10 and earlier theoretical works.7