Neste trabalho obtemos que o espaço dos invariantes locais do tipo Vassiliev de primeira ordem de aplicações estáveis de 3-variedade fechada orientada em \' R POT. 4\' é 4-dimensional. Damos uma interpretação geométrica para 2 dos 4 geradores deste espaço, a saber, \'I IND. Q\' o número de pontos quádruplos e \'I IND. C / P\' o número de pares de pontos do tipo crosscap/plano, da imagem de uma aplicação estável. Ao reduzir o espaço das aplicações para o das imersões esáaveis, obtemos que o espaço dos invariantes locais de imersões estáveis é 3-dimensional. Os invariantes que obtemos são: \'I IND. Q\' o número de pares de pontos quádruplos da imagem de uma imersão estável e dois índices de interseção \'I IND. I\'`+ e \'I IND. l\' introduzidos por V. Goryunov em [15]. Como início de um estudo que almejamos realizar sobre a geometria de uma m-variedade em \'R POT. m+1\' com singularidades, obtemos os tipos de contatos genéricos da suspensão do crosscap (única singularidade estavel de \'R POT. 3\' em \'R POT. 4\' ) com hiperplanos de \'R POT.4\' / In this work we obtain that the space of first order local Vassiliev type invariants of stable maps of oriented 3-manifolds in \'R POT. 4\' is 4-dimensional. We give a geometric interpretation for two of the four generators of this space, namely, \'I IND. Q\' the number of quadruple points and \'I IND. C / P\' the number of pairs of points of crosscap/plane type, of the image of a stable map. In the case of stable immersions, we obtain that the space of local invariants of stable immersions is 3-dimensional. The invariants that we obtain are: \'I IND. Q\' the number of pairs of quadruple points of the image of a stable immersion and the positive and negative linking invariants \'I IND. I`+ and I\'I IND., l\' introduced by V. Goryunov in [15]. As a beging of a study that we want to realise about the geometry of a m-manifold in \'R POT. m+1\' with singularities, we obtain the generic contacts of the suspension of crosscap (the only stable singularity from \'R POT. 3\' to \'R POT. 4\') with hyperplanes of \'R POT. 4\'

Algumas relações entre A-invariantes de germes de aplicações de coposto 1 equidimensionais f : \'C POT. n\' , 0 \'SETA\' \"C POT.n\', 0 são descritas. O principal resultado estabelece que a soma alternada de números de Milnor dos fechos dos conjuntos Ai na fonte de f é igual a multiplicidade local de f menos n + 1. E existem fórmulas correspondentes para os s-tipos estáveis locais A(\'k IND.1\' ,...\'k IND.s\'). As relações nos garantem condiçõoes para a A-finitude de f e para a A-trivialidade topológica de deformações de f. Também classificamos os germes de aplicações A-simples f : \'C POT.2\', 0 \'SETA\' \'C POT.5\', 0, para multiplicidades 1, 2 e 3 / Some new relations between A-invariants of equidimensional corank-1 map germs f :\'C POT.n\', 0 \' \'ARROW\' \'C POT.n\', 0 are described. The main local result states that the alternating sum ofthe Milnor numbers of the closures of the Ai sets in the source of f is equal to the local multiplicity of f minus n + 1. And there are corresponding formulas for the s-local stable types A(\'k IND.1\' ,...,\'k IND.s\'). The realations provide simplified (or weaker) conditions for the A-finiteness of f and for the topological A-triviality of deformations of f. We also classify the A-simple germs f : \'C POT.2\', 0 \'ARROW\' \'C POT.5\', 0 for multiplicities 1, 2, and 3

Os projetistas de sistemas digitais enfrentam sempre o desafio de encontrar o balanço correto entre velocidade e generalidade de processamento de seu hardware. Originalmente dispositivos de lógica programável de alta densidade como FPGAs (Field Programable Gate Arrays) e CPLDs (Complex Logic Programmable Devices) vinham sendo utilizados como dispositivos de lógica acoplada(glue logic), reduzindo significantemente o número de componentes em um sistema. Seu uso como forma de substituir arquiteturas já existentes de microcontroladores e microprocessadores já é uma realidade. A representação e reconhecimento de objetos em imagens de duas dimensões é um tópico importante. Uma forma comum de se fazer a representação de um objeto ou uma imagem é a utilização de momentos da função de intensidade de um grupo de pixels. Devido ao alto custo computacional para o cálculo desses momentos tem sido importante a busca por arquiteturas que de alguma forma agilizem o cálculo dos mesmos. Um problema enfrentado por arquiteturas desenvolvidas atualmente para trabalhar em forma de periférico com um computador pessoal (PC) ou uma estação de trabalho é a velocidade do barramento de transferência de dados. Interfaces de uso mais simples, como USB (Universal Serial Bus) ou Ethernet, têm sua taxa de transferência na casa dos megabytes por segundo. Uma solução para esse problema é o uso do barramento PCI, as transferências feitas nesse barramento podem chegar à casa dos gigabytes por segundo. Esse trabalho vem apresentar uma arquitetura, em forma de soft core totalmente compatível com o padrão Wishbone, para a extração de características invariantes em imagens binárias utilizando-se de dispositivos de lógica programável complexa. Desse modo torna-se possível o uso do barramento PCI para a transmissão de dados para um microcomputador ou uma estação de trabalho. / A challenge for digital systems designers is to meet the balance between speed and flexibility was always. FPGAs and CPLDs where used as glue logic, reducing the number of components in a system. The use of programmable logic (CPLDs and FPGAs) as an alternative to microcontrollers and microprocessors is a real issue. Moments of the intensity function of a group of pixels have been used for the representation and recognition of objects in two dimensional images. Due to the high cost of computing the moments, the search for faster computing architectures is very important. A problem faced by nowadays developed architectures is the speed of computer communication buses. Simpler interfaces, as USB (Universal Serial Bus) and Ethernet, have their transfer rate in megabytes per second. A solution for this problem is the use the PCI bus, where the transfer rate can achieve gigabytes per second. This work presents a soft core architecture, fully compatible with the Wishbone standard, for the extraction of invariant characteristics from binary images using logic programmable devices.

A geometria de teias dedica-se ao estudo de invariantes locais para uma determinada configuração de folheações. Uma d-teia é uma coleção de folheações que estão em posição geral. Desta forma, uma d-teia plana, definida em \'R POT.2\' ou \'C POT.2\', nada mais é que uma família de d folheações por curvas. Apresentamos neste trabalho os principais conceitos da teoria clássica de teias, iniciada por W. Blaschke por volta de 1930, bem como uma abordagem atual utilizada no estudo de teias planas. São abordados dois tipos de problemas importantes na teoria: os problemas de linearização e de algebrização de teias. Provamos um resultado clássico no que concerne ao problema de linearização, e um resultado de algebrização de teias empregando métodos desenvolvidos mais recentemente / Web geometry is devoted to the study of local invariants of a certain configuration of foliations. A d-web is a collection of foliations in general position. Therefore, a d-web defined in \'R POT. 2\' or \'C POT. 2\' is just a family of d foliations by curves. We present in this work the main concepts of classical theory of webs, initiated by W. Blaschke around 1930, as well as newer methods used in the study of plane webs. We approach two important types of problems in the theory: problems of linearization and that of algebrization of webs. We prove a classical result concerning the linearization problem, and a result of algebrization of webs using recently developed methods

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Edvaldo Assunção / Banca: Jean Marcos de Souza Ribeiro / Banca: Grace Silva Deaecto / Banca: Márcio Roberto Covacic / Resumo: São propostos nesta tese novos métodos de identificação de sistemas lineares invariantes no tempo, descritos através de Funções de Transferência (FT), estáveis ou instáveis, de ordem fra- cionária, utilizando como entrada um degrau. A primeira contribuição aprimora o desempenho de um método de identificação conhecido, para FT de ordem inteira, com a otimização de um parâmetro durante a identificação. Posteriormente, é proposto um novo método, que utiliza in- tegradores de ordem fracionária, para a identificação de FT estáveis. Em seguida, propõe-se outro método que, além de utilizar integradores de ordem fracionária, faz uso de uma função exponencial convergente e também de um filtro, que combinados possibilitam a identificação de FT de ordem fracionária instáveis. Adicionalmente, um método ainda mais eficiente é pro- posto e o seu mecanismo de funcionamento baseia-se na resposta do sistema a uma entrada degrau, que multiplicada por diferentes exponenciais convergentes, gera um conjunto de sinais auxiliares para a obtenção do sinal final, necessário para identificar a FT, estável ou instável. Para comprovar a eficiência dos métodos propostos, foram realizadas várias identificações, com simulações numéricas, incluindo exemplos teóricos desenvolvidos no Matlab e experimentos práticos que foram realizados em laboratório, descritos a seguir: (i) função de transferência de um sistema de controle da posição de um carrinho acionado por um motor de corrente contí- nua; (ii) função de transferência relacionando a posição dos membros inferiores de pacientes hemiplégicos e paraplégicos sujeitos a uma estimulação elétrica funcional. Finalmente, é apre- sentada a identificação da função de transferência de uma rede RC tridimensional, que pode modelar circuitos para obter a resposta dielétrica de materiais compósitos contendo partículas... / Abstract: This thesis proposes new methods for the identification of fractional order stable and unstable Transfer Functions (TF), based on the time response resulting from a single step excitation. Initially, the improvement of a known identification method for TF of integer order, considering the optimization of a parameter in the identification process, is presented. Then, a new method based on fractional order integrators, is proposed for the identification of stable TF. Moreover, another method for stable and unstable fractional order TF, also with fractional order integra- tors, that is based on the multiplication in the time domain of the plant output by a convergent exponential function and a suitable filter is proposed. Furthermore, a more efficient method is proposed, based on the multiplication in the time domain of the plant output by different conver- gent exponential functions and a suitable filter. Numerical examples using the Matlab software illustrate the theoretical results and are used for comparisons, including the following cases with experimental data: (i) TF of a control system for the position of a car using a DC motor; (ii) TF for of the leg position of paraplegic and hemiplegic patients subject to a functional electrical stimulation. Finally, the identification of a three-dimensional RC network, which can be used as circuit models for the dielectric response of composite materials containing insulating and conducting particles, is presented / Doutor

[pt] O Problema do Subespaço Invariante é a questão em aberto mais importante em Teoria de Operadores. Apesar de existirem diversos resultados parciais, a questão continua em aberto para classes de operadores definidas em espaços de Hilbert complexos separáveis de dimensão infinita. No caso de uma resposta positiva, este pode ser o início de uma teoria geral para a estrutura de operadores em espaços de Hilbert. Se apresentado um contra-exemplo, então o mesmo pode dar origem a diversos teoremas de aproximação. Este trabalho tem como objetivo realizar um levantamento dos principais resultados relativos a essa questão, e apresentar um exemplo de como poderia ser o espectro de um operador hiponormal (em um espaço de Hilbert complexo separável de dimensão infinita) que não tivesse subespaço invariante não trivial (caso tal operador exista). / [en] The Invariant Subspace Problem is the most important open question in Operator Theory. Although, there are many partial results, the question remains open for operators on complex, infinite-dimensional, separable Hilbert spaces. To prove that every operator has a non-trivial invariant subspace might be the beginning of a general structure theory for Hilbert space operators. On the other hand, a counterexample would may yield a number of approximation theorems. In this work we present a survey the Invariant Subspace Problem, and in addition we show also how it might be the spectrum of a hyponormal operator (on a complex separable infinitedimensional Hilbert space) which had no nontrivial invariant subspace.

Estudaremos uma fam lia de sistemas hamiltonianos no R 4 , H : R 4 R, satisfazendo certas condi c oes, dependendo de um parametro . Iremos ca- racterizar algumas condi c oes sobre n veis de energia desse sistema, que nos permitem concluir existencia e destrui c ao de toros invariantes, em tais n veis de energia. Al em disso, podemos concluir que o fluxo hamiltoniano, restrito a esses n veis de energia, possui entropia topol ogica positiva. / We will study a family of Hamiltonian Systems in R 4 , satisfying certain conditions, H : R 4 R, depending of a parameter . We will characterize some conditions about the energy levels of this system, which allow us to conclude existence and destruction of invariant torus, at such energy levels. Moreover, we can conclude that the hamiltonian flow, restricted to these energy level, has positive topological entropy.

Une approche récente permettant d'étudier les équations issues de la Mécanique des Fluides consiste à considérer les symétries de ces équations. Les succès des développements théoriques, notamment en turbulence, ont justifié la pertinence d'une telle approche. Sur le plan numérique, les méthodes d'intégration construites sur des arguments liés à la structure géométrique des équations s'appellent les intégrateurs géométriques. Dans la première partie de la thèse, on présente la classe d'intégrateurs géométriques probablement la plus connue; ce sont les intégrateurs symplectiques pour les systèmes hamiltoniens. Dans une seconde partie, on introduit les intégrateurs variationnels, construits pour reproduire les lois de conservation des systèmes lagrangiens. Cependant, la plupart des équations de la Mécanique des Fluides ne dérive pas d'un Lagrangien. On expose alors dans la dernière partie une méthode de construction de schémas numériques respectant les symétries d'une équation. Cette méthode est basée sur une formulation moderne des repères mobiles. On présente une contribution au développement de cette méthode; elle permet d'obtenir un schéma invariant possédant un ordre de précision déterminé. Des exemples issus des équations modèles de la Mécanique des Fluides sont traités.

Cette th{è}se traite des propri{é}t{é}s des syst{è}mes dynamiques associ{é}s aux pavages du plan<br />euclidien $\R^2$ et du demi-plan hyperbolique \H. Un pavage de $\R^2$ ou de \H, code une action<br />d'un groupe d'isom{é}tries (soit le groupe des translations du plan, soit le groupe des<br />transformations affines) sur un espace m{é}trique compact $\Omega$ de sorte que les propri{é}t{é}s de<br />cette action sont reli{é}es avec les propri{é}t{é}s combinatoires du pavage. Les actions obtenues par<br />cette mani{è}re ont des comportements tr{è}s vari{é}s. Pour certains cas, comme par exemple pour le<br />pavage de Penrose, cette action est libre et minimale. Ceci donne {à} l'espace $\Omega$ une structure<br />de lamination particuli{è}re appell{é}e {\it sol{é}no{\"\i}de}. Localement, cet espace est le produit d'un<br />ensemble de Cantor par un ouvert du plan euclidien (resp. hyperbolique). Dans cette th{è}se, nous<br />{é}tudions principalement le comportement statistique des orbites de telles actions. Pour cela nous<br />caract{é}risons les mesures finies invariantes pour ces actions ainsi que les mesures harmoniques des<br />sol{é}no{\"\i}des associ{é}s. Il apparait des diff{é}rences fondamentales dans les techniques utilis{é}es entre<br />le cas euclidien et le cas hyperbolique. Nous donnons de plus, pour tout entier $r\geq 1$ des<br />exemples explicites de pavages du demi-plan hyperbolique dont le syst{è}me dynamique associ{é} est une<br />action libre et minimale poss{é}dant $r$ mesures finies invariantes et ergodiques.

The scope of the thesis is the analysis and design of fault tolerant control (FTC) schemes through the use of set-theoretic methods. In the framework of multisensor schemes, the faults appearance and the modalities to accurately detect them are investigated as well as the design of control laws which assure the closed-loop stability. By using invariant/contractive sets to describe the residual signals, a fault detection and isolation (FDI) mechanism with reduced computational demands is implemented based on set-separation. A dual mechanism, implemented by a recovery block, which certificates previously fault-affected sensors is also studied. From a broader theoretical perspective, we point to the conditions which allow the inclusion of {FDI} objectives in the control law design. This leads to static feedback gains synthesis by means of numerically attractive optimization problems. Depending on the parameters selected for tuning, is shown that the FTC design can be completed by a reference governor or a predictive control scheme which adapts the state trajectory and the feedback control action in order to assure {FDI}. When necessary, the specific issues originated by the use of set-theoretic methods are detailed and various improvements are proposed towards: invariant set construction, mixed integer programming (MIP), stability for switched systems (dwell-time notions).