This thesis presents a study of the centre bifurcation and chaotic behaviour of three dimensional Lotka-Volterra systems. In two dimensional systems, Christopher (2005) considered a simple computational approach to estimate the cyclicity bifurcating from the centre. We generalized the technique to estimate the cyclicity of the centre in three dimensional systems. A lower bounds is given for the cyclicity of a hopf point in the three dimensional Lotka-Volterra systems via centre bifurcations. Sufficient conditions for the existence of a centre are obtained via the Darboux method using inverse Jacobi multiplier functions. For a given centre, the cyclicity is bounded from below by considering the linear parts of the corresponding Liapunov quantities of the perturbed system. Although the number obtained is not new, the technique is fast and can easily be adapted to other systems. The same technique is applied to estimate the cyclicity of a three dimensional system with a plane of singularities. As a result, eight limit cycles are shown to bifurcate from the centre by considering the quadratic parts of the corresponding Liapunov quantities of the perturbed system. This thesis also examines the chaotic behaviour of three dimensional Lotka-Volterra systems. For studying the chaotic behaviour, a geometric method is used. We construct an example of a three dimensional Lotka-Volterra system with a saddle-focus critical point of Shilnikov type as well as a loop. A construction of the heteroclinic cycle that joins the critical point with two other critical points of type planar saddle and axial saddle is undertaken. Furthermore, the local behaviour of trajectories in a small neighbourhood of the critical points is investigated. The dynamics of the Poincare map around the heteroclinic cycle can exhibit chaos by demonstrating the existence of a horseshoe map. The proof uses a Shilnikov-type structure adapted to the geometry of these systems. For a good understanding of the global dynamics of the system, the behaviour at infinity is also examined. This helps us to draw the global phase portrait of the system. The last part of this thesis is devoted to a study of the zero-Hopf bifurcation of the three dimensional Lotka-Volterra systems. Explicit conditions for the existence of two first integrals for the system and a line of singularity with zero eigenvalue are given. We characteristic the parameters for which a zero-Hopf equilibrium point takes place at any points on the line. We prove that there are three 3-parameter families exhibiting such equilibria. First order of averaging theory is also applied but we show that it gives no information about the possible periodic orbits bifurcating from the zero-Hopf equilibria.

Cette thèse se situe dans les domaines de la combinatoire algébrique, bijective et énumérative.Elle s'intéresse à l'étude des fonctions de parking généralisées suivant ces trois axes.medskip. Dans une première partie, on s'intéresse aux fonctions de parking généralisées en tant qu'espèce de structures combinatoires (théorie introduite par A.nom{Joyal} et développée F. nom{Bergeron}, G. nom{Labelle} et P.nom{Leroux}). On définit cette espèce à partir d'une équation fonctionnelle faisant intervenir l'espèce des séquences d'ensembles.On obtient un relèvement non-commutatif de la série indicatrice de cycles dans les fonctions symétriques non-commutatives, exprimé dans différentes bases.Par spécialisation, on obtient de nouvelles formules d'énumérations des fonctions de parking généralisées et de leurs types d'isomorphismes.En remplaçant l'espèce des ensembles par d'autres espèces dans l'équation fonctionnelle, on définit de nouvelles structures: les $seqPF$-tables de parking. Dans les cas particuliers où $seqPF : m mapsto a + b(m-1)$, on établit une bijection entre les $seqPF$-tables de parking et de nouvelles structures arborescentes, généralisant la bijection de C. H.nom{Yan} entre les $seqPF$-fonctions de parking et les séquences de $a$forêts de $b$-arbres.medskip. Dans une seconde partie, on s'intéresse à l'énumération d'automates. On commence par construire une bijection simple entre les automates(non-initiaux) et les séquences d'ensembles. À partir de cette bijection, on extrait la sous-famille des automates quasi-distingués (c'est-à-dire les automates pour lesquels les couples status de terminaison et fonction de transition des états sont distincts). L'énumération de ces automates quasi-distingués fournit une meilleure borne supérieure pour le nombre d'automates minimaux que celle obtenue par M.nom{Domaratzki} & textit{al}. Ensuite, on construit une nouvelle bijection entre les $2m^k$-fonctions de parking et les automates acycliques (non-initiaux) sur un alphabet à $k$ symboles. De cette dernière, on extrait, directement sur les fonctions parking, denombreuses informations de structure sur les automates, en particulier des informations liées à la minimalité.À partir de ces informations, on déduit une formule d'énumération des automates acycliques minimaux.medskipDans une troisième partie, on formalise la technique commune de réalisation polynomiale des algèbres de Hopf: fqsym, wqsym, pqsym, etc. Pour ceci, ondéfinit la notion de type d'alphabet et d'application partitionnante. La notion d'application partitionnante formalise les bonnes propriétés de la standardisation, le tassement, la parkisation, etc associées à ces précédentes algèbres de Hopf. On montre que certaines opérations, produit cartésien, coloration, union ouencore intersection, stabilisent ces notions.À partir de celles-ci, on définit deux constructions d'algèbres de Hopf combinatoire en dualité; et l'on montre qu'elles sont automatiquement munies de structures d'algèbres dendriformes et du produit $#$. En guise d'applications, on définit, pour toute famille de $seqPF$-fonctions deparking, une application généralisant la parkisation. On montre que cette dernière est une application partitionnante si et seulement si $seqPF : nmapsto 1 + m(n-1)$. Ceci permet de retrouver les algèbres de Hopf sur les$m$-fonctions de parking généralisées de J.-C. nom{Novelli} et J-.Y.nom{Thibon}. / This thesis comes within the scope of algebraic, bijective and enumerative combinatorics. It deals with the study of generalized parking functions following those axes.In the first part, we are interested in generalized parking as a species of combinatorial structures. We define this species from a functional equation involving the species of set sequences. We lift the cycle index serie to the non-commutative symmetric functions, express in several bases. By specialization, we obtain new enumeration formula of generalized parking and their isomorphism types.In the functional equation, the species of sets can be replaced by some other species. This defines new structures: the $chi$-parking tables. In particular cases with $chi : m mapsto a + b(m-1)$, we define a bijection between the $chi$-parking tables and new tree structures. This defines a generalization of the C. H. Yan bijection.In the second part, we are interested in the enumeration of automata. Firstly, we construct a simple bijection between (non-initial) automata and sequences of sets. From this bijection we extract a subfamily of quasi-distinguished automata. We obtain a better upper bound of the number of minimal automata than the one of M. Domaratzki.Then we construct a new bijection between $2m^k$-parking functions and (non-initial) acyclic automata over an alphabet of $k$ symbols. From this bijection we extract, from parking function, informations about automata structures. We deduce an enumeration formula of the minimal acyclic automata.In a third part, we formalize the common technique of polynomial realization of Hopf algebras: FQSym, WQSym, PQSym, etc.. We define a notion of type of alphabet and partitioning map. We highlight some operation which stabilizes these notions. Based on this, we define two constructions of dual combinatorial Hopf algebra; and we show that they are automatically endowed of dendriform coalgebra, and $#$-product.As an application, we define, for every family of $chi$-parking functions, a generalization of the parkization. We show that this is a partitionning map if and only if $chi : m mapsto 1 + b(m-1)$.

La théorie de Galois a eu un impact sur les mathématiques plus important que ce qu'elle laissait présager au départ. Son résultat le plus important est le théorème de correspondance qui s'énonce de la manière suivante :si L/K est une extension de corps finie galoisienne et si G = Gal(L/K) est son groupe de Galois, alors il existe une correspondance biunivoque entre les corps intermédiaires de L/K et les sous-groupes de G. Explicitement, si G_0 est un sous-groupe de G, alors on lui associe l'ensemble des G_0-invariants L^(G_0) qui est un corps intermédiaire de L/K. D'autre part, si L_0 est un corps intermédiaire de L/K, alors on lui associe le groupe de Galois Gal(L/L_0) qui est un sous-groupe de G.Il existe de nombreuses manières de généraliser la théorie de Galois, celle que nous avons choisie utilise les algèbres de Hopf. L'idée, introduite par Chase et Sweedler, est de remplacer l'action de groupe G par une action d'algèbre de Hopf H. De telles extensions sont appelées Hopf-galoisiennes.La première étape vers la généralisation du théorème de correspondance est due à Chase et Sweedler :si L/K est une extension Hopf-galoisienne d'algèbre de Hopf H et si H_0 est une sous-algèbre de Hopf de H, alors on peut construire l'ensemble des H_0-invariants L^(H_0) qui est un corps intermédiaire de L/K. Malheureusement, contrairement au cas des extensions galoisiennes, tous les corps intermédiaires de L/K ne s'obtiennent pas de cette manière et une caractérisation des corps de la forme L^(H_0) ne semble pas être connue.Le but de cette thèse est de généraliser le théorème de correspondance pour des extensions Hopf-galoisiennes finies séparables. Dans ce but, nous avons caractérisé de manière naturelle et intrinsèque les corps intermédiaires de L/K qui peuvent s'écrire sous la forme L^(H_0) pour une certaine sous-algèbre de Hopf H_0 de H. Ainsi, nous avons pu prouver un théorème de correspondance tout à fait analogue à celui de la théorie de Galois. Nous avons également établi, à l'instar de la théorie de Galois, une variante du théorème de correspondance pour les sous-algèbres de Hopf qui sont normales.Un apport essentiel à cette thèse est fourni par les travaux de Greither et Pareigis. Ceux-ci ont associé un groupe à une extension Hopf-galoisienne finie séparable. Nous avons prouvé qu'il était possible de traduire le théorème de correspondance en termes de ce groupe. De plus, ce groupe nous a permis de construire une structure Hopf-galoisienne alternative nous aidant à mieux comprendre le théorème de correspondance.Enfin, nous avons proposé une définition d'extensions Hopf-galoisiennes pour des extensions de corps infinies séparables et avons obtenu des résultats encourageants. Cela ouvre un nouveau champ de possibilités pour des recherches futures. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

No description available.

It is shown that multigroup transport equations with nondiagonal cross section matrices arise when the modal approximation is applied to energy dependent transport equations. This work is a study of such equations for the case that the cross section matrix is nondiagonalizable. For the special case of a two-group problem with a noninvertible scattering matrix, the problem is solved completely via the Wiener-Hopf method. For more general problems, generalized Chandrasekhar H equations are derived. A numerical method for their solution is proposed. Also, the exit distribution is written in terms of the H functions. / Ph. D. / incomplete_metadata

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-27Bitstream added on 2014-06-13T18:30:54Z : No. of bitstreams: 1 galves_apt_me_sjrp.pdf: 719114 bytes, checksum: 3cc285d329c0d629cf2c6ff65c13a201 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em Topologia, mais especificamente em Topologia Algébrica, temos alguns resultados clássicos que de alguma forma estão relacionados. No desenvolvimento deste trabalho, estudamos alguns desses resultados, a saber: Teorema de Lefschetz-Hopf, Teorema do Ponto Fixo de Lefschetz, Teorema do Ponto Fixo de Brouwer, Teorema da Curva de Jordan e o Teorema Clássico de Borsuk-Ulam. Além disso, tivemos como objetivo principal mostrar relações existentes entre esses teoremas a partir do Teorema de Lefschetz-Hopf. / In Topology, more specifically in Algebraic Topology, we have some classical results that are in some way related. In developing this work, we studied some of these results, namely the Lefschetz-Hopf Theorem, the Lefschetz Fixed Point Theorem, the Brouwer Fixed Point Theorem, the Jordan Curve Theorem and the Classic Borsuk-Ulam Theorem. Moreover, our main objective was to show relationships among those theorems by using Lefschetz-Hopf Theorem.

The problem of two-dimensional acoustic scattering of an incident plane wave by a semi-infinite lattice is solved. The problem is first considered for sound-soft cylinders whose size is small compared to the wavelength of the incident field. In this case the formulation leads to a scalar Wiener--Hopf equation, and this in turn is solved via the discrete Wiener--Hopf technique. We then deal with a more complex case which arises either by imposing Neumann boundary condition on the cylinders' surface or by increasing their radii. This gives rise to a matrix Wiener--Hopf equation, and we present a method of solution that does not require the explicit factorisation of the kernel. In both situations, a complete description of the far field is given and a conservation of energy condition is obtained. For certain sets of parameters (`pass bands'), a portion of the incident energy propagates through the lattice in the form of a Bloch wave. For other parameters (`stop bands' or `band gaps'), no such transmission is possible, and all of the incident field energy is reflected away from the lattice.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ce travail de thèse se compose en deux parties :Partie 1Nous nous intéressons à la propagation lumineuse non-linéaire dans des cellules planaires de cristal liquide nématique mélangé avec un colorant, l’effet non-linéaire considéré étant l'effet thermique. Puis, nous nous intéressons à l'amélioration de la fluorescence émise par le colorant.Nous concluons que pour améliorer le spectre de la fluorescence, il faut utiliser une source se propageant en mode soliton, optimiser la distance entre la fibre optique d’excitation de celle de collecte et l’ajout des nanoparticules d'or au cristal liquide. Cette amélioration de la fluorescence ouvrira la voie à la création du laser à colorant assisté par propagation de soliton.Partie 2Nous étudions la dynamique spatiotemporelle d'une cavité en anneau remplie d'un milieu de type Kerr non-instantané et pompée par un faisceau cohérent. Nous effectuons d’abord une étude analytique afin de déterminer les types d’instabilités possibles et leurs seuils. Puis, une étude numérique est menée pour observer l’évolution du champ dans la cavité. Nous montrons l’existence des structures périodiques et localisées. / The work of this thesis consists of two parts:Part 1We are interested in non-linear light propagation in planar cells of nematic liquid crystal mixed with a dye. The non-linear effect is considered to be a thermal effect. Then, we are interested in improving the fluorescence emitted by the dye.We conclude that to improve the fluorescence spectrum, we need to use a source propagating in soliton mode, to optimize the distance between the excitation optical fiber and the collecting one and to add the gold nanoparticles to the liquid crystal. This improvement of fluorescence spectrum will pave the way for the creation of a dye laser assisted with soliton propagation.Part 2We study the spatiotemporal dynamics of a ring cavity filled with a non-instantaneous Kerr-type medium and pumped by a coherent beam. We first carried out an analytical study to determine the types of instabilities and their thresholds. Then, a numerical study is carried out to observe the evolution of the field in the cavity. We show the existence of periodic and localized structures.