Conditions under which compositions of component systems form a well-defined system-of-systems are here formulated at a fundamental level. Statement of what defines a well-defined composition and sufficient conditions guaranteeing such a result offers insight into exemplars that can be found in special cases such as differential equation and discrete event systems. For any given global state of a composition, two requirements can be stated informally as: (1) the system can leave this state, i.e., there is at least one trajectory defined that starts from the state; and (2) the trajectory evolves over time without getting stuck at a point in time. Considered for every global state, these conditions determine whether the resultant is a well-defined system and, if so, whether it is non-deterministic or deterministic. We formulate these questions within the framework of iterative specifications for mathematical system models that are shown to be behaviorally equivalent to the Discrete Event System Specification (DEVS) formalism. This formalization supports definitions and proofs of the afore-mentioned conditions. Implications are drawn at the fundamental level of existence where the emergence of a system from an assemblage of components can be characterized. We focus on systems with feedback coupling where existence and uniqueness of solutions is problematic.

Cette thèse traite des problèmes d'interaction fluide-structure. Deux familles de problèmes sont présentées : l'interaction entre une structure élastique et un fluide incompressible et l'interaction entre une structure élastique et un fluide compressible. La structure est immergée dans le fluide et l'ensemble évolue dans une cavité fixe bornée. Le mouvement du solide se compose d'un mouvement rigide (translation et rotation) et d'un mouvement élastique. Dans l'équation du mouvement solide, on ajoute un terme qui régularise la déformation élastique.<br />Après avoir justifié le modèle étudié, on montre des résultats d'existence de solutions faibles définies tant qu'il n'y a pas de chocs entre la structure et la paroi de la cavité et tant que des conditions de non-interpénétration et de préservation de l'orientation du solide sont satisfaites.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-06-10Bitstream added on 2014-06-13T20:00:34Z : No. of bitstreams: 1 santos_ild_dr_sjrp.pdf: 578124 bytes, checksum: f4eef9516c9a15e6505cc44be029c3a7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Consideramos nesta tese inclusões dinâmicas vetoriais em escalas de tempo e estendemos para esta classe o resultado de compacidade das trajetórias que, p or sua vez, foi combinado com soluções de Euler, tamb ém intro duzidas nesta tese, para garantir a existência de trajetória qua ndo o camp o vetorial da inclusão dinâmica é semicontínuo sup erior. Porém, quando o camp o vetorial da inclusão dinâmica é semicontínuo inferior, é possível obter uma solução da inclusão dinâmica por meio de uma equação dinâmica cujo campo vetorial é contí nuo. Este campo é um a seleção da multifunção que de ne o camp o vetorial. Consideramos também um problema de controle ó ti mo e mostramos que este possui tra jetória admissível ótima sempre que o conjunto de soluções admissíveis é não-vazio e o campo satisfaz as condições de mensurabilidade, convexidade, compacidade e crescimento linear. Além disso, estendemos o Lema de Filippov para a classe de inclusões dinâmicas para mostrar que é possível fazer uma equivalência total do problema de controle no paradigma de inclusão dinâmica com o problema de controle padrão / We consider in this t hes is vectors dynamic inclusions on time scales and extended for this class the result of compactness of the trajectories which, in turn, was combined with Euler solutions, also introduced i n this thesis, t o ensure t he existence of trajectory when the vector eld of t he dynamic inclusi on is upper semicontinuous. However, when the vector eld of the dynamic inclusion is lower semicontinuous, it is possible to obtain a solution of the dynamic inclusion through a dynamic equation whose vector eld is continuous. This eld is a selection of the multifunction de ning the vector eld. We also consider an optimal control problem and we showed that it has an optimal admissible trajectory whenever the admissible solutions set is nonempty and the eld sati s es measurability conditions, conve-xity, compactness and linear growth. Furthermore, we extend the Filippov's Lemma for the class of dynamic inclusions to show that it is possible to do a ful l equivalence of the control problem in the paradigm of dynamic inclusion with the standard control problem

Orientador: Geraldo Nunes Silva / Banca: Valeriano Antunes de Oliveira / Banca: Antônio Carlos Gardel Leitão / Banca: Laécio Carvalho de Barros / Banca: Márcia Cristina A. B. Federson / Resumo: Consideramos nesta tese inclusões dinâmicas vetoriais em escalas de tempo e estendemos para esta classe o resultado de compacidade das trajetórias que, p or sua vez, foi combinado com soluções de Euler, tamb ém intro duzidas nesta tese, para garantir a existência de trajetória qua ndo o camp o vetorial da inclusão dinâmica é semicontínuo sup erior. Porém, quando o camp o vetorial da inclusão dinâmica é semicontínuo inferior, é possível obter uma solução da inclusão dinâmica por meio de uma equação dinâmica cujo campo vetorial é contí nuo. Este campo é um a seleção da multifunção que de ne o camp o vetorial. Consideramos também um problema de controle ó ti mo e mostramos que este possui tra jetória admissível ótima sempre que o conjunto de soluções admissíveis é não-vazio e o campo satisfaz as condições de mensurabilidade, convexidade, compacidade e crescimento linear. Além disso, estendemos o Lema de Filippov para a classe de inclusões dinâmicas para mostrar que é possível fazer uma equivalência total do problema de controle no paradigma de inclusão dinâmica com o problema de controle padrão / Abstract: We consider in this t hes is vectors dynamic inclusions on time scales and extended for this class the result of compactness of the trajectories which, in turn, was combined with Euler solutions, also introduced i n this thesis, t o ensure t he existence of trajectory when the vector eld of t he dynamic inclusi on is upper semicontinuous. However, when the vector eld of the dynamic inclusion is lower semicontinuous, it is possible to obtain a solution of the dynamic inclusion through a dynamic equation whose vector eld is continuous. This eld is a selection of the multifunction de ning the vector eld. We also consider an optimal control problem and we showed that it has an optimal admissible trajectory whenever the admissible solutions set is nonempty and the eld sati s es measurability conditions, conve-xity, compactness and linear growth. Furthermore, we extend the Filippov's Lemma for the class of dynamic inclusions to show that it is possible to do a ful l equivalence of the control problem in the paradigm of dynamic inclusion with the standard control problem / Doutor

Cette th'ese est consacr'ee 'a l''etude et la r'esolution de certains probl'emes non lin'eaires du traitement du signal et de l'image via l'analyse convexe. Nous proposons une 'etude variationnelle unifi'ee de probl'emes inverses et de probl'emes de d'ecomposition de signaux qui ont, jusqu''a pr'esent, 'et'e 'etudi'es individuellement en raison de leur apparente disparit'e. Dans le mod'ele adopt'e, cette famille de probl'emes est r'eduite g'en'eriquement 'a la minimisation d'une somme de deux fonctions soumises 'a certaines propri'et'es de r'egularit'e. Des r'esultats d'existence, d'unicit'e et de caract'erisation du probl'eme ainsi pos'e sont obtenus. L'op'erateur proximal, introduit par Moreau en 1962 pour les besoins de la m'ecanique, joue un rˆole essentiel dans notre analyse. Nous l'utilisons notamment pour obtenir de nouveaux sch'emas non lin'eaires de d'ecomposition de signaux. Cet outil est par ailleurs au coeur de l'algorithme explicite-implicite que nous proposons pour la r'esolution du probl'eme g'en'erique. Ce cadre th'eorique est appliqu'e 'a l'analyse de signaux et 'a la restauration d'images. Les probl'emes de restauration que nous abordons sont pos'es sur des trames et notre approche permet de prendre en compte des contraintes de parcimonie ou de mod'eliser des formulations bay'esiennes avec des connaissances a priori sur les lois des coefficients de la d'ecomposition. Des r'esultats num'eriques sont fournis.

Equações diferenciais funcionais em medida podem ser usadas como ferramentas para o estudo de modelos físicos mais próximos da realidade, por exemplo, modelos com fenômeno de \"jump\" e constituem um ramo relativamente novo de equações diferenciais. Embora esse campo tenha se desenvolvido nos últimos anos, a teoria sobre equações diferenciais funcionais em medida é escassa, com algumas classes de equações ainda não pesquisadas. Neste trabalho, vamos explorar as equações diferenciais funcionais neutras em medida com retardo infinito. Usando técnicas conhecidas na literatura, obtemos propriedades qualitativas para sua solução, como existência, unicidade e dependência contínua com relação as condições iniciais. Além disso, estudamos a controlabilidade de um sistema descrito por este tipo de equação. / Measure differential equations is a branch of differential equations area recently discovered that can be used as a tool to study physical models closer to the reality, for example, models with the phenomenon of jump. Although this field has been developed in the recent years, the theory of measure functional differential equations is still scarce, and some classes of these equations have not been described yet. Here, we will explore the neutral measure functional differential equations with infinite delay. Using techniques known in the literature, we obtain qualitative properties of their solutions, such as existence, uniqueness and continuous dependence. In addition, we study controllability for systems described by this type of equation.

Ce mémoire de thèse porte sur les ondes progressives pour l'équation de Gross-Pitaevskii, et les ondes solitaires pour les équations de Kadomtsev-Petviashvili.<br /><br />L'équation de Gross-Pitaevskii est un modèle pour l'analyse des condensats de Bose-Einstein, de la supraconductivité, de la superfluidité ou de l'optique non linéaire. Les équations de Kadomtsev-Petviashvili décrivent l'évolution d'ondes dispersives, faiblement non linéaires, et des ondes sonores dans les matériaux anti-ferromagnétiques.<br /><br />On s'intéresse ici aux propriétés d'existence et au comportement asymptotique de ces ondes. On montre la non-existence des ondes progressives supersoniques, non constantes, d'énergie finie, pour<br />l'équation de Gross-Pitaevskii en dimension supérieure ou égale à deux, puis celle des ondes progressives soniques, non constantes, d'énergie finie, en dimension deux. On décrit ensuite le comportement asymptotique des ondes progressives subsoniques, d'énergie finie, pour l'équation de Gross-Pitaevskii, puis celui des ondes solitaires pour les équations de Kadomtsev-Petviashvili en dimension supérieure ou égale à deux.

Orientadores: Lucas Catão de Freitas Ferreira, Marcelo da Silva Montenegro, José Antonio Carrillo de la Plata / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MatheusCorreiados_D.pdf: 865476 bytes, checksum: 31a8b558231b701d81c20bf2712e4f50 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Analisaremos dois problemas neste trabalho. Na primeira parte, estudaremos a existência de soluções para uma equação elíptica semilinear no espaço euclidiano todo e com dependência do gradiente e onde nenhuma restrição é imposta sobre o comportamento da não linearidade no infinito. Provaremos que existe uma solução que é localmente única e que herda muitas das propriedades de simetria da não linearidade. A positividade da solução e seu comportamento assintótico também são analisados. Os resultados obtidos também podem ser estendidos para outros casos como o de domínios exteriores ou o semiespaço e também para alguns operadores fracionários. Na segunda parte, analisaremos o comportamento assintótico das soluções da versão fracionária unidimensional da equações de meios porosos introduzida por Caffarelli e Vázquez e onde a pressão é obtida como a inversa do laplaciano fracionário da densidade. Devido à convexidade do núcleo do potencial de Riesz em dimensão um, mostraremos que a entropia associada à equação é displacement convex e satisfaz uma desigualdade funcional envolvendo a dissipação da entropia e a distância de transporte euclidiana. Um argumento por aproximação mostra que essa desigualdade funcional é suficiente para deduzir que a entropia das soluções converge exponencialmente para a entropia do estado estacionário. Também provaremos uma nova desigualdade de interpolação que permitirá obter a convergência exponencial das soluções em espaços Lp / Abstract: We analyse two problems in this work. In the first part we study the existence of solutions to a semilinear elliptic equation in the whole space and with dependence on the gradient and where no restriction is imposed on the behavior of the nonlinearity at infinity. We prove that there exists a solution which is locally unique and inherits many of the symmetry properties of the nonlinearity. Positivity and asymptotic behavior of the solution are also addressed. Our results can be extended to other domains like half-space and exterior domains and also to some fractional operators. For the second part, we analyse the asymptotic behavior of solutions to the one dimensional fractional version of the porous medium equation introduced by Caffarelli and Vázquez and where the pressure is obtained as the inverse of the fractional Laplacian of the density. Due to the convexity of the kernel of the Riesz potential in one dimension, we show that the entropy associated with the equation is displacement convex and satisfies a functional inequality involving also entropy dissipation and the Euclidean transport distance. An argument by approximation shows that this functional inequality is enough to deduce the exponential convergence, in the entropy level, of solutions to the unique steady state. A new interpolation inequality is also proved in order to obtain the exponential decay also in Lp spaces / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática