Factors impacting on the discounting process are mirrored in every aspect of human activities, be it the philosophical, the aesthetic, the religious through to the environmental and scientific experiences. In short, discounting is a controversial concept, and yet, the economic profession seems to ignore that issues related to “long-term” discounting are complex, multifaceted, and far from settled. The environmental community in particular has expressed reservations about discounting, because this process —an inherently myopic one— embodies a built-in bias against the future generations.It will be argued here that the danger to ecological sustainability is of a specific nature, namely,it relates to the lack of substitutability between human-made capital and natural capital. If this assumption is accepted, then it follows that using a discount rate is an inadequate instrumentfor achieving sustainability. Thus, it will be argued that the implementation of the precautionary principle, e.g., in form of “safe minimum standards” of ecosystem protection, provides a successful approach for achieving sustainability. / Los factores que influyen en el proceso de descuento se reflejan en todos los aspectos de la actividad humana, ya sea lo filosófico, lo estético o lo religioso a través de las experiencias ambientales y científicas. En resumen, el descuento es un concepto controvertido, y, sin embargo, la profesión económica parece ignorar que las cuestiones relacionadas al descuento de “largo plazo” son complejas, multifacéticas, y lejos de resolverse. La comunidad ambientalista, en particular, haexpresado reservas acerca del descuento, ya que este proceso —uno inherentemente miope—incorpora un sesgo implícito contra las futuras generaciones. Se argumenta que el peligro para la sostenibilidad ecológica es de carácter específico, es decir, que se refiere a la falta de posibilidad de sustitución entre el capital hecho por el hombre y el capital natural. Si se acepta esta hipótesis, entonces se deduce que el uso de una tasa de descuento es un instrumento inadecuado para el logro de la sostenibilidad. Por lo tanto, se puede argumentar que la aplicación del principio de precaución, por ejemplo, en la forma de “normas mínimas de seguridad” de protección del ecosistema, proporciona un enfoque exitoso para lograr la sostenibilidad.

Esta dissertação apresenta uma revisão histórica dos trabalhos acerca de superfícies minimais, ressaltando a pertinência da analogia entre a busca de superfícies de mínima área e a busca de formas de membranas estruturais sujeitas a um estado de tensões superficiais, homogêneo e isótropo. São colocados alguns conceitos geométricos das superfícies parametrizáveis, com base na geometria diferencial, a fim de realizar o equilíbrio diferencial de membranas e determinar as suas equações de equilíbrio. Além disso, é apresentada uma metodologia puramente geométrica para a determinação de superfícies minimais, baseada na minimização do funcional da área, dado pela soma das áreas das facetas triangulares nas quais a superfície é discretizada. O trabalho discute a formulação matemática do problema e apresenta resultados obtidos tanto por meio das rotinas implementadas no software MATLAB quanto por meio daquelas da biblioteca de otimização deste mesmo software. Finalmente, são realizados alguns exemplos e um teste de convergência, comparando as superfícies resultantes dos métodos numéricos com suas respectivas respostas analíticas. A geometria final de um dos exemplos é verificada por meio da analogia dos filmes de sabão, realizando-se uma análise não-linear de equilíbrio através do software Ansys. As soluções foram bastante satisfatórias, resultando em formas muito próximas das analíticas e com pequenos erros relativos das áreas. O teste de convergência também comprovou que o refinamento da discretização leva a uma solução mais próxima da desejada. Portanto, os procedimentos apresentados podem ser empregados no processo de busca da forma de membranas estruturais. / This dissertation presents a historical review on the theoretical developments on minimal surfaces, highlighting the important analogy between the problems of finding minimal area surfaces and finding membrane surfaces with homogeneous and isotropic stress fields. Some geometric concepts of the parametric surfaces are placed, on the basis of differential geometry, in order to do the differential equilibrium of membranes and to achieve its equilibrium equations. Moreover, a purely geometric methodology for the determination of minimal surfaces is presented, based on the minimization of the area functional, which is computed by the simple addition of a finite number of triangular facet areas in which the surface is divided. It discusses the mathematical formulation of the problem as well as some results obtained with the algorithms implemented in MATLAB and others obtained with the aid of MATLAB optimization routines. Finally, some examples and a convergence test are produced, comparing their analytical and numerical results. The final geometry of one of examples is verified by means of the soap film analogy, with a nonlinear equilibrium analysis through Ansys. The solutions have been sufficiently satisfactory, resulting forms very close to the analytical ones and with small areas relative errors. Convergence test also confirm that the method lead to numerical solutions as close to the analytical one as required, as long as the triangular facets mesh is refined. Therefore, the presented procedures can be used in structural membranes form finding.

Plataformas semi-submersíveis, utilizadas como estruturas flutuantes na prospecção e exploração de petróleo em águas profundas, têm sua geometria composta basicamente por elementos horizontais totalmente submersos (pontoons), pelo convés, e por elementos verticais que cruzam a superfície livre (colunas), estes últimos ligando os pontoons ao convés. Tal geometria é eficaz para manter reduzidas as oscilações sob a ação de ondas, mormente o heave, bem como para prover flutuação, área de convés e estabilidade estática compatíveis com a missão. Neste trabalho aplicam-se modelos bastante simplificados para representação de características geométricas e dos atributos acima mencionados. De fato, pontoons e colunas são representados por trechos de cilindros, enquanto que as oscilações sob ondas são determinadas a partir de formulação semelhante à Equação de Morison. Tais modelos compõem um processo de otimização para determinar dimensões principais e proporções que satisfaçam certos requisitos quanto ao peso, à área de convés, à estabilidade estática e ao heave. Resultados numéricos para as oscilações sob ondas são confrontados com dados experimentais obtidos para plataformas em escala reduzida ensaiadas no canal de ondas do Laboratório de Engenharia Naval e Oceânica da EPUSP, observando-se boa aproximação. O processo de otimização é aplicado a situações descritas na literatura, chegando-se a resultados compatíveis com aqueles publicados, com a vantagem da simplicidade dos modelos analítico-numéricos aqui adotados. / Semi-submersible platforms, which are used as floating structures for oil production and exploration in deep waters, have their geometry composed basically of totally submerged horizontal elements (pontoons), the deck, and vertical elements that cross the free surface, these latter linking the pontoons to the deck. This geometry is efficient for keeping the oscillations due to wave excitation at small levels, specially the heave, as well to provide floatation, deck area and static stability compatible to the platform?s mission. In the present work, rather simplified models are applied for the representation of the geometric characteristics and of the other above mentioned attributes. In fact, pontoons and columns are represented by cylinders, and oscillations due to waves are determined by a formulation similar to Morison?s equation. These models take part in an optimization process for the determination of the main dimensions and proportions that satisfy certain requirements concerning weight, deck area, static stability and the heave. Numerical results for the oscillations due to waves are compared to experimental data obtained for scaled platforms tested in the wave channel of the Naval and Oceanic Engineering Laboratory of EPUSP, leading to reasonable approximations. The optimization process is applied to some cases described in the Literature, leading to results compatible with the published ones, but with the advantage of the simplicity of the analytic-numerical models here adopted.

Orientador: Valerio Ramos Batista / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-10T08:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lubeck_KellyRobertaMazzutti_D.pdf: 1896664 bytes, checksum: 506a84f4e0c03b2fff585bb45b6a9b1f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho apresentamos o estudo e a construção de superfícies minimas atraves de um metodo exclusivo. Em 1762, Lagrange introduziu a Equacao Diferencial das Superfícies Mnimas atraves do Calculo de Variações, e hoje a teoria de tais superfícies e umaarea de pesquisa ativa e abrangente. A elaboração de novas famílias de superfícies minimas esta baseada no metodo da Construção Reversa, desenvolvido por Hermann Karcher nos meados da década de 80. Salientamos no presente trabalho a maneira diferenciada com que os problemas de periodos foram resolvidos. Para isso, utilizaram-se as equações de uma superfície mínima limite, para a qual ja era conhecido que o problema de períodos tinha solução transversal. Tal método, que neste trabalho sera denominado "método limite", simplica de maneira consideravel o esforco em solucionar os problemas de período da família original / Abstract: In this work we present the study and construction of minimal surfaces through an exclusive method. In 1762, Lagrange introduced the Minimal Surfaces Diferential Equation through the Calculus of Variations, and today the theory of such surfaces builds up an active and broad research area. We obtain new families of minimal surfaces based upon the Reverse Construction Method, developed by Hermann Karcher during the eighties. In our work we stress the original fashion with which period problems are solved: One makes use of a limit minimal surface, of which the periods are known to have transversal solution. Because of that we named our technique as "limit-method", which simplies considerably the effort of solving period problems for the sought after family of minimal surfaces / Doutorado / Geometria Diferencial / Mestre em Matemática

Orientadores: Francesco Mercuri, Irene Ignazia Onnis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-08T21:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gneri_PaulaOlga_M.pdf: 2971673 bytes, checksum: 11d75f0bfec160a95d70d4152cccfecb (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: o objetivo deste trabalho é o estudo dos gráficos mínimos no grupo de Heisenberg de dimensão três. Primeiramente fizemos uma descrição deste grupo como grupo de Lie e sua álgebra de Lie. Verificamos que a aplicação exponencial é um difeomorfismo global entre a álgebra de Lie e o grupo de Heisenberg. Seguindo o ciclo natural, passamos a estudar a geometria Riemanniana do grupo de Heisenberg com métrica invariante à esquerda, calculando os campos invariantes à esquerda, as curvaturas, as geodésicas, os campos de Killing e o grupo de isometrias deste espaço. Subseqüentemente, estudamos a aplicação normal de Gauss para gráficos no grupo de Heisenberg, concluindo, entre outras propriedades, a não existência de superfícies totalmente umbílicas neste grupo. Classificamos todas as superfícies mínimas cujo posto da aplicação de Gauss é zero ou um e concluindo que tais superfície são regradas. Finalizando, analisamos alguns exemplos de gráficos mínimos completos cuja aplicação de Gauss tem posto dois. A classificação de gráficos mínimos com aplicação de Gauss de posto dois é ainda um problema em aberto / Abstract: The purpose of this work is study minimal surfaces in tri-dimensional Heisenberg group. Firstly, we made a description of Heisenberg group as Lie group and its Lie algebra. We examined that the exponential application is a global difeomorfism between Lie algebra and Heisenberg group. Thereafter, we investigate Riemann Geometry of left invariant metric Heisenberg group, weconsider left invariant fields, curvatures, geodesics, Killing fields and isometry group of this space. Subsequently, we examined the Gauss normal application to surfaces in Heisenberg group and weconclude a series of peculiarity as, for example, the not existence of umbilic surfaces in this group. We classified all minimal surfaces with rank-zero Gauss application ar rank-one Gauss application and we conclude that these surfaces are ruled. To put an end, we analyzed some examples of complete minimal surfaces with rank-two Gauss application. The classification of minimal surfaces with rank-two Gauss application is a open problem / Mestrado / Mestre em Matemática

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Wesley da Silva Ruys.pdf: 298365 bytes, checksum: 01bf0ecb806598423d8588c432e67090 (MD5) Previous issue date: 2008-02-20 / In this work we study some results from the article of Mercuri, F., Piu, P., Montaldo, S; Weierstrass Representation Formula for Minimal Surfaces in H3 and H2 x R. Therefore, we do a study of the minimal surfaces simply connected in three-dimensional Riemaniann manifold. Furthermore, searching for to determine the necessary conditions to find minimal surfaces in these spaces. Moreover, to give examples of the surfaces in the three-dimensional Heisenberg group and in the product of the hyperbolic with the real line. / Neste trabalho estudamos alguns resultados do artigo de Mercuri, F., Piu, Stefano Montaldo P, Weierstrass Representation Formula for Minimal Surfaces in H3 and H2 x R. Consequentemente fazemos um estudo de superfícies mínimas simplesmente conexas em variedades Riemaniannas tridimensionais, buscando determinar as condições necessárias para encontrar superfícies mínimas nestes espaços. Alem disso, dar exemplos dessas superfícies no grupo tridimensional de Heisenberg e no produto do plano hiperbólico com a reta real.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Lidiane Mayumi Hieda.pdf: 465165 bytes, checksum: a5ce3ff47770899f6a4edcca3e40ed69 (MD5) Previous issue date: 2011-05-13 / This work was based on papers On Compact Minimal Surfaces with non-negative Gaussian Curvature in a Space of Constant Curvature: I and Minimal Surfaces with Constant Curvature in 4-dimensional Space Forms, by Katsuei Kenmotsu, consisting in the classification of minimal surfaces with constant Gaussian curvature K in a 4-dimensional space form without any global assumption. We will show that an isometric minimal immersion x: M2(K) → M4(c), where c is sectional curvature, is either totally geodesic, or locally Clifford Torus, or locally a Veronese surface. As a corollary, we have that there is not isometric minimal immersions with constant negative Gaussian curvature into unit sphere S4(1) even locally. / Este trabalho foi baseado nos artigos On CompactMinimal Surfaces with non-negative Gaussian Curvature in a Space of Constant Curvature: I e Minimal Surfaces with Constant Curvature in 4-dimensional Space Forms de Katsuei Kenmotsu que consistem em classificar superfícies mínimas com curvatura Gaussiana constante K nas formas espaciais 4-dimensionais, sem alguma hipótese global. Mostraremos que uma imersão isométrica mínima x : M2(K) → M4(c), onde c é a curvatura seccional, ou é totalmente geodésica, ou localmente um Toro de Clifford, ou localmente uma superfície de Veronese. Como corolário, temos que não existe uma imersão isométrica mínima com curvatura Gaussiana constante negativa numa esfera unitária S4(1) mesmo que localmente.

Neste trabalho demonstramos o Teorema Fundamental das Imersões para S^m x R e H^m x R, dando condições necessárias e suficientes para que uma variedade Riemanniana simplesmente conexa seja isometricamente imersa nestes ambientes. Para isto, utilizamos referenciais móveis e distribuições integráveis. Como aplicação do Teorema Fundamental, provamos a existência de uma família a um parâmetro de deformações isométricas mínimas de uma dada superfície mínima em S² x R e H² x R, chamada de família associada. Além disso, relacionamos o problema de encontrar uma imersão isométrica mínima para uma dada superfície Riemanniana simplesmente conexa nestes espaços a um sistema de duas equações diferenciais parciais. Construímos exemplos de superfícies conjugadas em ambos os ambientes e de superfícies admitindo duas imersões mínimas isométricas não associadas em H² x R. / In this work we give a proof of the Fundamental Theorem of Immersions for S^m x R and H^m x R, providing necessary and sufficient conditions for a simply connected Riemannian manifold to be isometrically immersed on this ambient spaces. In order to do this, we use moving frames and integrable distributions. As an application of the Fundamental Theorem, we proof the existence of a one parameter family of minimal isometric deformations of a given minimal surface in S² x R and H² x R, which is called the associated family. Furthermore, we relate the problem of finding an minimal isometric immersion for a given simply connected Riemannian surface in this spaces to a system of two partial differential equations. Also, we construct examples of conjugated surfaces in both ambient spaces and surfaces admitting two non associated minimal isometric immersions in H² x R.

Orientadores: Francesco Mercuri, Irene Ignazia Onnis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-25T03:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cintra_AdrianaAraujo_D.pdf: 5311897 bytes, checksum: 5d44efb1e8fde9388263867e736c1244 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Nesta tese estudamos as superfícies mínimas imersas em variedades Lorentzianas. Desenvolvemos uma versão geral da fórmula da representação de Weierstrass para superfícies mínimas do tipo tempo e tipo espaço imersas em uma variedade Lorentziana n-dimensional. Um tratamento especial é apresentado para o caso em que a variedade é um grupo de Lie munido de uma métrica Lorentziana invariante à esquerda. Mais especificamente, tratamos o caso do espaço de Damek-Ricci 4-dimensional, Riemanniano e Lorentziano. Usando a fórmula da representação de Weierstrass mostramos que existe uma única solução do problema de Björling para superfícies imersas em grupo de Lie Lorenzianos. Por fim, apresentamos alguns exemplos de superfícies mínimas construídas através do prolema de Björling para os casos em que os espaços ambientes, dotados de uma métrica Lorentziana invariante à esquerda, são o grupo de Heisenberg de dimensão três, o espaço de De Sitter e o espaço dado pelo produto do plano hiperbólico com a reta real / Abstract: In this thesis we study minimal surfaces immersed in Lorentzian manifolds. First, we develop a general version of the Weierstrass representation formula for timelike and spacelike minimal surfaces immersed in a n-dimensional Lorentzian manifold. A special treatment is presented for the case of a Lie group equipped with a left invariant Lorentzian metric. More specifically, we consider the case of the 4-dimensional Damek-Ricci space, Riemannian and Lorentzian. Applying the Weierstrass representation formula, we prove that there exists a unique solution to the Bj\"{o}rling problem for timelike surfaces immersed in a Lorenzian Lie group, when the initial curve is a timelike or spacelike curve. Finally, we present some examples of minimal surfaces constructed via Bj\"{o}rling problem for the cases in which the ambient manifolds, equipped with a left invariant Lorentzian metric, are the Heisenberg group, the De Sitter space, and the product of the hyperbolic plane and the real line / Doutorado / Matematica / Doutora em Matemática

Orientador: Márcio Antônio de Faria Rosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-23T21:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wainer_SamuelAugusto_M.pdf: 5577672 bytes, checksum: a3aefda361194ee05c87bea837ce9ddf (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The complete abstract is available with the full electronic document . / Mestrado / Matematica / Mestre em Matemática