Made available in DSpace on 2015-03-03T15:16:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdemersonSBM.pdf: 812078 bytes, checksum: 167690407a20b9462083f00be2b0a159 (MD5) Previous issue date: 2007-12-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In this work, the study of some complex systems is done with use of two distinct procedures. In the first part, we have studied the usage of Wavelet transform on analysis and characterization of (multi)fractal time series. We have test the reliability of Wavelet Transform Modulus Maxima method (WTMM) in respect to the multifractal formalism, trough the calculation of the singularity spectrum of time series whose fractality is well known a priori. Next, we have use the Wavelet Transform Modulus Maxima method to study the fractality of lungs crackles sounds, a biological time series. Since the crackles sounds are due to the opening of a pulmonary airway bronchi, bronchioles and alveoli which was initially closed, we can get information on the phenomenon of the airway opening cascade of the whole lung. Once this phenomenon is associated with the pulmonar tree architecture, which displays fractal geometry, the analysis and fractal characterization of this noise may provide us with important parameters for comparison between healthy lungs and those affected by disorders that affect the geometry of the tree lung, such as the obstructive and parenchymal degenerative diseases, which occurs, for example, in pulmonary emphysema. In the second part, we study a site percolation model for square lattices, where the percolating cluster grows governed by a control rule, corresponding to a method of automatic search. In this model of percolation, which have characteristics of self-organized criticality, the method does not use the automated search on Leaths algorithm. It uses the following control rule: pt+1 = pt + k(Rc ? Rt), where p is the probability of percolation, k is a kinetic parameter where 0 < k < 1 and R is the fraction of percolating finite square lattices with side L, LxL. This rule provides a time series corresponding to the dynamical evolution of the system, in particular the likelihood of percolation p. We proceed an analysis of scaling of the signal obtained in this way. The model used here enables the study of the automatic search method used for site percolation in square lattices, evaluating the dynamics of their parameters when the system goes to the critical point. It shows that the scaling of , the time elapsed until the system reaches the critical point, and tcor, the time required for the system loses its correlations, are both inversely proportional to k, the kinetic parameter of the control rule. We verify yet that the system has two different time scales after: one in which the system shows noise of type 1 f , indicating to be strongly correlated. Another in which it shows white noise, indicating that the correlation is lost. For large intervals of time the dynamics of the system shows ergodicity / Neste trabalho, o estudo de alguns sistemas complexos ? feito com a utiliza??o de dois procedimentos distintos. Na primeira parte, estudamos a utiliza??o da transformada Wavelet na an?lise e caracteriza??o (multi)fractal de s?ries temporais. Testamos a confiabilidade do M?todo do M?ximo do M?dulo da Transformada Wavelet (MMTW) com rela??o ao formalismo multifractal, por meio da obten??o do espectro de singularidade de s?ries temporais cuja fractalidade ? bem conhecida a priori. A seguir, usamos o m?todo do m?ximo do m?dulo da transformada wavelet para estudar a fractalidade dos ru?dos de crepita??o pulmonar, uma s?rie temporal biol?gica. Uma vez que a crepita??o pulmonar se d? no momento da abertura de uma via a?rea ? br?nquios, bronqu?olos e alv?olos ? que estava inicialmente fechada, podemos obter informa??es sobre o fen?meno de abertura em cascata das vias a?reas de todo o pulm?o. Como este fen?meno est? associado ? arquitetura da ?rvore pulmonar, a qual apresenta geometria fractal, a an?lise e caracteriza??o da fractalidade desse ru?do pode nos fornecer importantes par?metros de compara??o entre pulm?es sadios e aqueles acometidos por patologias que alteram a geometria da ?rvore pulmonar, tais como as doen?as obstrutivas e as de degenera??o parenquimatosa, que ocorre, por exemplo, no enfisema pulmonar. Na segunda parte, estudamos um modelo de percola??o por s?tios em rede quadrada, onde o aglomerado de percola??o cresce governado por uma regra de controle, correspondendo a um m?todo de busca autom?tica. Neste modelo de percola??o, que apresenta caracter?sticas de criticalidade auto-organizada, o m?todo de busca autom?tica n?o usa o algoritmo de Leath. Usa-se a seguinte regra de controle: pt+1 = pt +k(Rc ?Rt), onde p ? a probabilidade de percola??o, k ? um par?metro cin?tico onde 0 < k < 1 e R ? a fra??o de redes quadradas finitas de lado L, LxL, percolantes. Esta regra fornece uma s?rie temporal correspondente ? evolu??o din?mica do sistema, em especial da probabilidade de percola??o p. ? feita uma an?lise de escalas do sinal assim obtido. O modelo aqui utilizado permite que o m?todo de busca autom?tica para a percola??o por s?tios em rede quadrada seja, per si, estudado, avaliando-se a din?mica dos seus par?metros quando o sistema se aproxima do ponto cr?tico. Verifica-se que os escalonamentos de ?, o tempo decorrido at? que o sistema chegue ao ponto cr?tico, e de tcor, o tempo necess?rio para que o sistema perca suas correla??es, s?o, ambos, inversamente proporcionais a k, o par?metro cin?tico da regra de controle. Verifica-se ainda que o sistema apresenta duas escalas temporais distintas depois de ? : uma em que o sistema mostra ru?do do tipo 1 f? , indicando ser fortemente correlacionado; outra em que aparece um ru?do branco, indicando que se perdeu a correla??o. Para grandes intervalos de tempo a din?mica do sistema mostra que ele se comporta como um sistema erg?dico

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-06T19:44:43Z No. of bitstreams: 1 TiagoDeMedeirosVieira_TESE.pdf: 5848175 bytes, checksum: c1a4daee02684a757d68737320361109 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-07T19:39:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TiagoDeMedeirosVieira_TESE.pdf: 5848175 bytes, checksum: c1a4daee02684a757d68737320361109 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T19:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TiagoDeMedeirosVieira_TESE.pdf: 5848175 bytes, checksum: c1a4daee02684a757d68737320361109 (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Muitos sistemas f?sicos t?m uma din?mica que pode ser modelada atrav?s de processos de percola??o. A percola??o ? utilizada para estudar desde a difus?o de um fluido em um meio desordenado at? a fragmenta??o de um rede de computadores causada por um ataque de hackers. Uma caracter?stica comum a todos esses sistemas nos quais a percola??o pode se aplicar ? a presen?a de dois regimes n?o-coexistentes associados a certas propriedades do sistema. Por exemplo: o meio desordenado pode permitir ou n?o a passagem do fluido de acordo com sua porosidade. A mudan?a de um regime para o outro caracteriza a transi??o de fase percolativa. A forma padr?o de se analisar essa transi??o ? atrav?s do chamado par?metro de ordem, uma vari?vel relacionada a alguma caracter?stica do sistema que apresenta valor zero em um dos regimes e valor diferente de zero no outro. A proposta apresentada na presente tese ? que essa transi??o de fase pode ser avaliada sem o uso direto do par?metro de ordem, sendo poss?vel caracteriz?-la atrav?s do uso da entropia de Shannon. Essa entropia ? uma medida do grau de incerteza na informa??o codificada atrav?s de uma distribui??o de probabilidades. A proposta ? estudada no contexto da forma??o de aglomerados em grafos aleat?rios, sendo aplicada tanto para a percola??o cl?ssica quanto para a percola??o explosiva. Ela se baseia no c?lculo da entropia da distribui??o de probabilidades dos tamanhos dos aglomerados e os resultados obtidos mostram que o ponto cr?tico da transi??o est? relacionado ?s derivadas da fun??o entropia. Al?m disso, a diferen?a entre as naturezas suave e abrupta das transi??es cl?ssica e explosiva, respectivamente, ? refor?ada ao se observar que a entropia tem valor m?ximo no ponto cr?tico da transi??o cl?ssica, enquanto que essa correspond?ncia n?o ocorre durante a transi??o explosiva. / Various physical systems have dynamics that can be modeled by percolation processes. Percolation is used to study issues ranging from fluid diffusion through disordered media to fragmentation of a computer network caused by hacker attacks. A common feature of all of these systems is the presence of two non-coexistent regimes associated to certain properties of the system. For example: the disordered media can allow or not allow the flow of the fluid depending on its porosity. The change from one regime to another characterizes the percolation phase transition. The standard way of analyzing this transition uses the order parameter, a variable related to some characteristic of the system that exhibits zero value in one of the regimes and a nonzero value in the other. The proposal introduced in this thesis is that this phase transition can be investigated without the explicit use of the order parameter, but rather through the Shannon entropy. This entropy is a measure of the uncertainty degree in the information content of a probability distribution. The proposal is evaluated in the context of cluster formation in random graphs, and we apply the method to both classical percolation (Erd?os- R?enyi) and explosive percolation. It is based in the computation of the entropy contained in the cluster size probability distribution and the results show that the transition critical point relates to the derivatives of the entropy. Furthermore, the difference between the smooth and abrupt aspects of the classical and explosive percolation transitions, respectively, is reinforced by the observation that the entropy has a maximum value in the classical transition critical point, while that correspondence does not occurs during the explosive percolation.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:14:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UmbertoLF_TESE_1-68.pdf: 5033463 bytes, checksum: 3b00a374c52d4c445b840f5c54fc0ba9 (MD5) Previous issue date: 2000-03-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The new technique for automatic search of the order parameters and critical properties is applied to several well-know physical systems, testing the efficiency of such a procedure, in order to apply it for complex systems in general. The automatic-search method is combined with Monte Carlo simulations, which makes use of a given dynamical rule for the time evolution of the system. In the problems inves?tigated, the Metropolis and Glauber dynamics produced essentially equivalent results. We present a brief introduction to critical phenomena and phase transitions. We describe the automatic-search method and discuss some previous works, where the method has been applied successfully. We apply the method for the ferromagnetic fsing model, computing the critical fron?tiers and the magnetization exponent (3 for several geometric lattices. We also apply the method for the site-diluted ferromagnetic Ising model on a square lattice, computing its critical frontier, as well as the magnetization exponent f3 and the susceptibility exponent 7. We verify that the universality class of the system remains unchanged when the site dilution is introduced. We study the problem of long-range bond percolation in a diluted linear chain and discuss the non-extensivity questions inherent to long-range-interaction systems. Finally we present our conclusions and possible extensions of this work / Atrav?s da nova t?cnica de Busca Autom?tica de par?metros de ordem e propriedades cr?ticas, estudamos v?rios sistemas f?sicos conhecidos, com o intuito de testar a efici?ncia desta t?cnica, a fim de aplic?-la para. sistemas complexos em geral. O M?todo de Busca Autom?tica (MBA) ? desenvolvido em combina??o com o M?todo de Simula??o de Monte Carlo e este por sua vez se utiliza de uma determinada din?mica para. fazer o sistema evoluir com o tempo. Nos problemas que tratamos, utilizamos as din?micas de Metropolis e de Gl?uber, que produzem resultados essencialmente equiva?lentes. Fazemos uma breve revis?o das transi??es de fase e fen?menos cr?ticos. Descrevemos o MBA e comentamos alguns trabalhos onde a. aplica??o deste m?todo j? obteve sucesso. Aplicamos o MBA para o modelo de Ising ferromagn?tico. Calculamos as fronteiras cr?ticas e o expoente fl da magnetiza??o em v?rias redes geom?tricas e v?rias dimens?es espaciais. Aplicamos tamb?m o MBA para o modelo de Ising ferromagn?tico em uma rede quadrada com dilui??o de s?tios. Calculamos as fronteiras cr?ticas, o expoente 0 e o expoente 7 da susceptibilidade. O MBA calcula simultaneamente os expoentes (5 e 7. Verificamos que a. classe de universalidade do sistema n?o ? alterada quando se introduz dilui??o. Estudamos o problema, da. percola??o de liga??es de longo alcance na cadeia linear dilu?da. Discutimos quest?es de extensividade e n?o extensividade inerentes ? sistemas com intera??es de longo alcance. Finalmente, apresentamos nossas conclus?es e poss?veis extens?es deste trabalho

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-27T13:40:52Z No. of bitstreams: 1 DanielEcco_TESE.pdf: 15819405 bytes, checksum: 00c65d8e05776036ef4d17fa23f04e68 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-01-31T14:21:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanielEcco_TESE.pdf: 15819405 bytes, checksum: 00c65d8e05776036ef4d17fa23f04e68 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T14:21:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielEcco_TESE.pdf: 15819405 bytes, checksum: 00c65d8e05776036ef4d17fa23f04e68 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Atrav?s de estudos sobre percola??o, pode-se determinar se uma rede bidimensional percola, percorrendo apenas parte das fronteiras dos aglomerados, verificando se existem dois s?tios da fronteira conectados em lados opostos da rede, isto ?, sem a necessidade de preencher todos os s?tios que formam os aglomerados. O objeto desta tese ? um algoritmo para tal fim. Diante da velocidade que este algoritmo ter?, percorrendo apenas parte das fronteiras dos aglomerados, vimos que seria poss?vel estudar redes de tamanhos jamais alcan?ados (superiores a um trilh?o de s?tios), com complexidade menor que 1 e um baixo custo computacional em rela??o aos algoritmos j? desenvolvidos sobre o tema percola??o. Passamos, com isso, a querer estudar o comportamento do limiar de percola??o e da dimens?o fractal da fronteira em redes dos mais diversos tamanhos e com uma grande quantidade de simula??es, as quais os resultados permitiram fazer compara??es e confirmar as previs?es feitas atrav?s de leis de escalas j? conhecidas na literatura. / Through studies on percolation, can determine if a percolates dimensional network, covering only part of the borders of the agglomerates by checking if there are two border sites connected on opposite sides of the net, i.e. without the need to fill all the sites form agglomerates. The object of this thesis is an algorithm for this purpose. Given the speed that this algorithm will, covering only part of the borders of the clusters, we saw that it would be possible to study never reached sizes of networks (more than one trillion websites), with less complexity than 1 and a low computational cost compared to the algorithms already developed on the theme percolation. We pass, therefore, to want to study the behavior of percolation threshold and the fractal dimension of the border into networks of different sizes and with a lot of simulations, which results allowed comparisons and confirm the predictions made by laws scales known in the literature.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoWO.pdf: 3213751 bytes, checksum: 8d8983eff6f68357e2e660b4041a5b84 (MD5) Previous issue date: 2009-03-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In the present study we elaborated algorithms by using concepts from percolation theory which analyze the connectivity conditions in geological models of petroleum reservoirs. From the petrophysical parameters such as permeability, porosity, transmittivity and others, which may be generated by any statistical process, it is possible to determine the portion of the model with more connected cells, what the interconnected wells are, and the critical path between injector and source wells. This allows to classify the reservoir according to the modeled petrophysical parameters. This also make it possible to determine the percentage of the reservoir to which each well is connected. Generally, the connected regions and the respective minima and/or maxima in the occurrence of the petrophysical parameters studied constitute a good manner to characterize a reservoir volumetrically. Therefore, the algorithms allow to optimize the positioning of wells, offering a preview of the general conditions of the given model s connectivity. The intent is not to evaluate geological models, but to show how to interpret the deposits, how their petrophysical characteristics are spatially distributed, and how the connections between the several parts of the system are resolved, showing their critical paths and backbones. The execution of these algorithms allows us to know the properties of the model s connectivity before the work on reservoir flux simulation is started / No presente estudo foram elaborados algoritmos, utilizando conceitos da teoria da percola??o, que analisam as condi??es de conectividade em modelos geol?gicos elaborados para reservat?rios de petr?leo. A partir de seus par?metros petrof?sicos, tais como: permeabilidade, porosidade, transmissibilidade e outros, gerados por qualquer processo estat?stico, ? poss?vel conhecer qual a por??o do modelo onde ocorre o maior n?mero de c?lulas conectadas, quais s?o os po?os que est?o conectados entre si e qual o caminho m?nimo entre injetores e produtores. Permitindo, assim, classificar o reservat?rio segundo os par?metros petrof?sicos modelados. Podendo determinar, tamb?m, qual a porcentagem do reservat?rio a que cada po?o est? conectado. De uma forma geral, as regi?es conectadas e os respectivos m?nimos e/ou m?ximos da ocorr?ncia dos par?metros petrof?sicos estudados, constituem uma boa forma de caracterizar volumetricamente um reservat?rio. Os algoritmos permitem, ent?o, otimizar o posicionamento de loca??es de po?os oferecendo uma vis?o antecipada das condi??es gerais da conectividade de um determinado modelo. A inten??o n?o ? avaliar modelos geol?gicos, mas mostrar como as jazidas s?o interpretadas, como suas caracter?sticas petrof?sicas se distribuem espacialmente e como as conex?es entre as diversas partes do sistema s?o resolvidas, mostrando seus caminhos cr?ticos e backbones . A execu??o desses algoritmos permite que as caracter?sticas relativas ? conectividade do modelo sejam conhecidas mesmo antes de se iniciar o trabalho de simula??o de fluxo do reservat?rio

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosML.pdf: 1974392 bytes, checksum: 7dc32733a49e5db708c65fe1d883a3ae (MD5) Previous issue date: 2005-11-28 / In the recovering process of oil, rock heterogeneity has a huge impact on how fluids move in the field, defining how much oil can be recovered. In order to study this variability, percolation theory, which describes phenomena involving geometry and connectivity are the bases, is a very useful model. Result of percolation is tridimensional data and have no physical meaning until visualized in form of images or animations. Although a lot of powerful and sophisticated visualization tools have been developed, they focus on generation of planar 2D images. In order to interpret data as they would be in the real world, virtual reality techniques using stereo images could be used. In this work we propose an interactive and helpful tool, named ZSweepVR, based on virtual reality techniques that allows a better comprehension of volumetric data generated by simulation of dynamic percolation. The developed system has the ability to render images using two different techniques: surface rendering and volume rendering. Surface rendering is accomplished by OpenGL directives and volume rendering is accomplished by the Zsweep direct volume rendering engine. In the case of volumetric rendering, we implemented an algorithm to generate stereo images. We also propose enhancements in the original percolation algorithm in order to get a better performance. We applied our developed tools to a mature field database, obtaining satisfactory results. The use of stereoscopic and volumetric images brought valuable contributions for the interpretation and clustering formation analysis in percolation, what certainly could lead to better decisions about the exploration and recovery process in oil fields / No processo da recupera??o do petr?leo, a heterogeneidade das rochas exerce um impacto enorme na forma como os l?quidos se movem no reservat?rio, definindo quanto petr?leo pode ser recuperado. A fim de estudar esta variabilidade, a teoria da percola??o, que descreve fen?menos envolvendo geometria e conectividade ? um modelo muito ?til. Os resultados da simula??o de percola??o s?o de car?ter tridimensional e n?o t?m nenhum significado f?sico at? que sejam visualizados em imagens ou anima??es. Embora ferramentas poderosas e sofisticadas de visualiza??o tenham sido desenvolvidas, estas transformam grandes volumes de dados em imagens 2D. A fim de interpretarmos os dados como eles aparecem no mundo real, t?cnicas de realidade virtual baseadas principalmente em estereoscopia podem ser usadas. Neste trabalho, propomos uma ferramenta interativa, denominada ZSweepVR, baseada em t?cnicas de realidade virtual, que permite uma melhor compreens?o dos dados volum?tricos gerados por simula??es de percola??o din?mica. O sistema desenvolvido tem a capacidade de renderizar imagens utilizando duas t?cnicas diferentes: renderiza??o de superf?cie e renderiza??o de volumes. A renderiza??o de superf?cie ? realizada utilizando diretivas OpenGL, enquanto que a renderiza??o volum?trica ? realizada pelo algoritmo de renderiza??o volum?trica direta ZSweep. No caso da renderiza??o volum?trica, implementamos algoritmo para gerar imagens est?reo. N?s tamb?m propomos melhorias no algoritmo original de percola??o din?mica visando melhorar sua efici?ncia. Aplicamos as ferramentas desenvolvidas a dados de campos maduros, obtendo resultados satisfat?rios. O uso de imagens estereosc?picas e volum?tricas trouxe contribui??es valiosas para a interpreta??o e analise da forma??o dos aglomerados na percola??o, o que certamente pode levar a decis?es melhores sobre a explora??o e recupera??o de petr?leo

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DarlanAM.pdf: 1159480 bytes, checksum: d201bf0e3558be6b14b14c9a86a46f20 (MD5) Previous issue date: 2005-03-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In this work we have studied the problem of percolation in a multifractal geometric support, in its di&#64256;erent versions, and we have analysed the conection between this problem and the standard percolation and also the connection with the critical phenomena formalism. The projection of the multifractal structure into the subjacent regular lattice allows to map the problem of random percolation in the multifractal lattice into the problem of correlated percolation in the regular lattice. Also we have investigated the critical behavior of the invasion percolation model in this type of environment. We have discussed get the &#64257;nite size e&#64256;ects / Nesta disserta??o estudamos o problema da percola??o num suporte geom?trico multifractal, em suas diferentes vers?es, e analisamos a conex?o deste problema com a percola??o convencional e com o formalismo dos fen?menos cr?ticos. A proje??o da estrutura multifractal numa rede regular subjacente permite mapear o problema da percola??o aleat?ria no multifractal num problema de percola??o correlacionada numa rede regular. Tamb?m investigamos o comportamento cr?tico do modelo da percola??o por invas?o neste tipo de ambiente e discutimos a quest?o do efeito de tamanho &#64257;nito