No presente trabalho, utilizou-se o Método da Fronteira Imersa, o qual utiliza dois tipos de malhas computacionais: euleriana (utilizada para o fluido) e lagrangiana (utilizada para representar a interface de separação de dois fluidos). O software livre GMSH foi utilizado para representar um sólido por meio da sua superfície externa e também para gerar uma malha triangular, bidimensional e não estruturada para discretizar essa superfície. Essa superfície foi utilizada como condição inicial para a malha lagrangiana (fronteira imersa). Os dados da malha lagrangiana são armazenados em uma estrutura de dados chamada Halfedge, a qual é largamente utilizada em Computação Gráfica para armazenar superfícies fechadas e orientáveis. Uma vez que a malha lagrangiana esteja armazenada nesta estrutura de dados, passa-se a estudar uma hipotética interação dinâmica entre a fronteira imersa e o escoamento do fluido. Esta interação é estudada apenas em um sentido, considera-se apenas a condição de não deslizamento, isto é, a fronteira imersa acompanhará passivamente um campo de velocidades pré-estabelecido (imposto), sem exercer qualquer força ou influência sobre ele. Foi utilizado um campo de distância local com sinal (função indicadora de fluidos) para identificar o interior e o exterior da superfície que representa a interface entre os fluidos. Este campo de distância é atualizado a cada passo no tempo utilizando idéias de Geometria Computacional, o que tornou o custo computacional para calcular esse campo otimal independente da complexidade geométrica da interface. Esta metodologia mostrou-se robusta e produz uma definição nítida das distintas fases dos fluidos em todos os passos no tempo. Para acompanhar e visualizar de forma mais precisa o comportamento dos fluidos na vizinhança da superfície que representa a interface de separação dos fluido, foi utilizado um algoritmo chamado de Refinamento Adaptativo de Malhas para fazer um refinamento dinâmico da malha euleriana na vizinhança da malha lagrangiana. / The scientific motivation of the present work is the mathematical modeling and the computational simulation of multiphase flows. Specifically, the equations of a two-phase flow are written by combining the Immersed Boundary Method with a suitable fluid indicator function. It is assumed that the fluid equations are discretized on an Eulerian mesh covering completely the flow domain and that the interface between the fluid phases is discretized by a non-structured Lagrangian mesh formed by triangles. In this context, employing tools commonly found in Computational Geometry, the computation of the fluid indicator function is efficiently performed on a block-structured Eulerian mesh bearing dynamical refinement patches. Formed by a set of triangles, the Lagrangian mesh, which is initally generated employing the free software GMSH, is stored in a Halfedge data structure, a data structure which is widely used in Computer Graphics to represent bounded, orientable closed surfaces. Once the Lagrangian mesh has been generated, next, one deals with the hipothetical situation of dealing with the one-way dynamical interaction between the immersed boundary and the fluid flow, that is, considering the non-slip condition, only the action of the flow on the interface is studied. No forces arising on the interface affects the flow, the interface passively being advect with the flow under a prescribed, imposed velocity field. In particular, the Navier-Stokes equations are not solved. The fluid indicator function is given by a signed distance function in a vicinity of the immersed boundary. It is employed to identify interior/exterior points with respect to the bounded, closed region which is assumed to contain one of the fluid phases in its interior. The signed distance is update every time step employing Computational Geometry methods with optimal cost. Several examples in three dimensions, showing the efficiency and efficacy in the computation of the fluid indicator function, are given which employ the dynamical adaptive properties of the Eurlerian mesh for a moving interface.

The energy demand for operating Information and Communication Technology (ICT) systems has been growing, implying in high operational costs and consequent increase of carbon emissions. Both in datacenters and telecom infrastructures, the networks represent a significant amount of energy spending. Given that, there is an increased demand for energy eficiency solutions, and several capabilities to save energy have been proposed. However, it is very dificult to orchestrate such energy eficiency capabilities, i.e., coordinate or combine them in the same network, ensuring a conflict-free operation and choosing the best one for a given scenario, ensuring that a capability not suited to the current bandwidth utilization will not be applied and lead to congestion or packet loss. Also, there is no way in the literature to do this taking business directives into account. In this regard, a method able to orchestrate diferent energy eficiency capabilities is proposed considering the possible combinations and conflicts among them, as well as the best option for a given bandwidth utilization and network characteristics. In the proposed method, the business policies specified in a high-level interface are refined down to the network level in order to bring highlevel directives into the operation, and a Utility Function is used to combine energy eficiency and performance requirements. A Decision Tree able to determine what to do in each scenario is deployed in a Software Defined Network environment. The proposed method was validated with diferent experiments, testing the Utility Function, checking the extra savings when combining several capabilities, the decision tree interpolation and dynamicity aspects. The orchestration proved to be valid to solve the problem of finding the best combination for a given scenario, achieving additional savings due to the combination, besides ensuring a conflict-free operation. / A demanda de energia para operar os Sistemas de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) tem crescido, implicando em altos custos operacionais e consequente aumento de emissão de carbono. Tanto em datacenters, quanto nas infraestruturas de telecomunicações, as redes têm uma contribuição significativa nos gastos de energia. Isto leva, como consequência, a uma crescente demanda por soluções de eficiência energética, e diversas funcionalidades para economizar energia têm sido propostas. No entanto, é muito difícil orquestrar tais funcionalidades, ou seja, coordená-las ou combiná-las na mesma rede, garantindo uma operação sem conflitos e escolhendo a melhor funcionalidade para um determinado cenário, assegurando que uma funcionalidade não adequada para a atual taxa de utilização da rede não será aplicada, levando-se a situações de congestionamento ou perda de pacotes. Também não há uma forma na literatura de fazer esta escolha a partir de diretivas de negócio. Neste âmbito, um método capaz de orquestrar diferentes funcionalidades de eficiência energética é proposto, considerando as possíveis combinações e conflitos entre elas, bem como a melhor opção para uma dada carga de trabalho e características da rede. No método proposto, as políticas de negócios são refinadas até o nível de rede de modo a trazer as diretivas de negócios para dentro da operação da rede, e uma Função de Utilidade é usada para combinar requisitos de eficiência energética e desempenho. Uma Árvore de Decisão capaz de determinar o que fazer em cada cenário é implementada em um ambiente de Redes Definidas por Software. O método proposto foi validado com diferentes experimentos, testando-se a Função de Utilidade, checando a economia adicional de energia ao combinar funcionalidades, a interpolação da Árvore dá Decisão e aspectos de dinamicidade. A orquestração mostrou-se válida para resolver o problema de encontrar a melhor combinação de funcionalidades para um determinado cenário, obtendo economias adicionais de energia devido à combinação de funcionalidades, além de garantir uma operação sem conflitos.

No contexto de Redes Complexas, particularmente das redes sociais, grupos de objetos densamente conectados entre si, esparsamente conectados a outros grupos, são denominados de comunidades. Detecção dessas comunidades tornou-se um campo de crescente interesse científico e possui inúmeras aplicações práticas. Nesse contexto, surgiram várias pesquisas sobre estratégias multinível para particionar redes com elevada quantidade de vértices e arestas. O objetivo dessas estratégias é diminuir o custo do algoritmo de particionamento aplicando-o sobre uma versão reduzida da rede original. Uma possibilidade dessa estratégia, ainda pouco explorada, é utilizar heurísticas de refinamento local para melhorar a solução final. A maioria das abordagens de refinamento exploram propriedades gerais de redes complexas, tais como corte mínimo ou modularidade, porém, não exploram propriedades inerentes de domínios específicos. Por exemplo, redes sociais são caracterizadas por elevado coeficiente de agrupamento e assortatividade significativa, consequentemente, maximizar tais características pode conduzir a uma boa solução e uma estrutura de comunidades bem definida. Motivado por essa lacuna, neste trabalho é proposto um novo algoritmo de refinamento, denominado RSim, que explora características de alto grau de transitividade e assortatividade presente em algumas redes reais, em particular em redes sociais. Para isso, adotou-se medidas de similaridade híbridas entre pares de vértices, que utilizam os conceitos de vizinhança e informações de comunidades para interpretar a semelhança entre pares de vértices. Uma análise comparativa e sistemática demonstrou que o RSim supera os algoritmos de refinamento habituais em redes com alto coeficiente de agrupamento e assortatividade. Além disso, avaliou-se o RSim em uma aplicação real. Nesse cenário, o RSim supera todos os métodos avaliado quanto a eficiência e eficácia, considerando todos os conjuntos de dados selecionados. / In the context of complex networks, particularly social networks, groups of densely interconnected objects, sparsely linked to other groups are called communities. Detection of these communities has become a field of increasing scientific interest and has numerous practical applications. In this context, several studies have emerged on multilevel strategies for partitioning networks with high amount of vertices and edges. The goal of these strategies is to reduce the cost of partitioning algorithm by applying it on a reduced version of the original network. The possibility for this strategy, yet little explored, is to apply local refinement heuristics to improve the final solution. Most refinement approaches explore general properties of complex networks, such as minimum cut or modularity, however, do not exploit inherent properties of specific domains. For example, social networks are characterized by high clustering coefficient and significant assortativity, hence maximize such characteristics may lead to a good solution and a well-defined community structure. Motivated by this gap, in this thesis, we propose a new refinement algorithm, called RSim, which exploits characteristics of high degree of transitivity and assortativity present in some real networks, particularly social networks. For this, we adopted hybrid similarity measures between pairs of vertices, using the concepts of neighborhood and community information to interpret the similarity between pairs of vertices. A systematic and comparative analysis showed that the RSim statistically outperforms usual refinement algorithms in networks with high clustering coefficient and assortativity. In addition, we assessed the RSim in a real application. In this scenario, the RSim surpasses all evaluated methods in efficiency and effectiveness, considering all the selected data sets.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a solução numérica da equação geral de advecção-difusão usando uma metodologia numérica conservativa. Para a discretização espacial, é usado o Método de Volumes Finitos devido à natureza conservativa da equação em questão. O método é configurado de modo a ter suas variáveis centradas em centro de célula e, para as variáveis, como a velocidade, centradas nas faces um método de interpolação de segunda ordem é utilizado para um ajuste numérico ao centro. Embora a implementação computacional tenha sido feita de forma paramétrica de maneira a acomodar outros esquemas numéricos, a discretização temporal dá ênfase ao Método de Crank-Nicolson. Tal método numérico, sendo ele implícito, dá origem a um sistema linear de equações que, aqui, é resolvido empregando-se o Método Multigrid-Multinível. A corretude do código implementado é verificada a partir de testes por soluções manufaturadas, de modo a checar se a ordem de convergência prevista em teoria é alcançada pelos métodos numéricos. Um jato laminar é simulado, com o acoplamento entre a equação de Navier-Stokes e a equação geral de advecção-difusão, em um domínio computacional tridimensional. O jato é uma forma de vericar se o algoritmo de geração de malhas adaptativas funciona corretamente. O módulo produzido neste trabalho é baseado no código computacional AMR3D-P desenvolvido pelos grupos de pesquisa do IME-USP e o MFLab/FEMEC-UFU (Laboratório de Dinâmica de Fluidos da Universidade Federal de Uberlândia). A linguagem FORTRAN é utilizada para o desenvolvimento da metodologia numérica e as simulações foram executadas nos computadores do LabMAP(Laboratório da Matemática Aplicada do IME-USP) e do MFLab/FEMEC-UFU. / This work presents a study about the numerical solution of variable coecients advectiondi usion equation, or simply, general advection-diusion equation using a conservative numerical methodology. The Finite Volume Method is choosen as discretisation of the spatial domain because the conservative nature of the focused equation. This method is set up to have the scalar variable in a cell centered scheme and the vector quantities, such velocity, are face centered and they need a second order interpolation to get adjusted to the cell center. The computational code is parametric, in which, any implicit temporal discretisation can be choosen, but the emphasis relies on Crank-Nicolson method, a well-known second order method. The implicit nature of aforementioned method gives a linear system of equations which is solved here by the Multilevel-Multigrid method. The correctness of the computational code is checked by manufactured solution method used to inspect if the theoretical order of convergence is attained by the numerical methods. A laminar jet is simulated, coupling the Navier-Stokes equation and the general advection-diusion equation in a 3D computational domain. The jet is a good way to check the corectness of adaptative mesh renement algorithm. The module designed here is based in a previous implemented code AMR3D-P designed by IME-USP and MFLab/FEMEC-UFU (Fluid Dynamics Laboratory, Federal University of Uberlândia). The programming language used is FORTRAN and the simulations were run in LabMAP(Applied Mathematics Laboratoy at IME-USP) and MFLab/FEMEC-UFU computers.

Na obtenção de aproximações numéricas para Equações Diferenciais Parciais Elípticas utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF) alguns problemas apresentam valores maiores para o erro somente em algumas determinadas regiões do domínio como, por exemplo, regiões onde existam singularidades na solução contínua do problema. Uma possível alternativa para reduzir o erro cometido nestas regiões é aumentar o número de elementos nos trechos onde o erro cometido foi considerado grande. A questão principal é como identificar essas regiões, dado que a solução do problema contínuo é desconhecida. Neste trabalho iremos apresentar a chamada estimativa residual, que fornece um estimador do erro cometido na aproximação utilizando apenas os valores conhecidos dos contornos e a aproximação obtida sobre uma dada partição de elementos. Vamos discutir a relação entre a estimativa residual e o erro cometido na aproximação, além de utilizar as estimativas na construção de um algoritmo adaptativo para as malhas em estudo. Utilizando o software FreeFem++ serão obtidas aproximações para a Equação de Poisson e para o sistema de equações associado à Elasticidade Linear e por meio do estimador residual será analisado o erro cometido nas aproximações e a necessidade do refinamento adaptativo das malhas. / In obtaining numerical approximations for solutions to Elliptic Partial Differential Equations using the Finite Element Method (FEM) one sees that some problems have higher values for the error only in certain domain regions such as, for example, regions where the solution of the continous problem is singular. A possible alternative to reduce the error in these regions is to increase the number of elements in the partions where the error was considered large. The main issue is how to identify these regions, since the solution of the continuous problem is unknown. In this work we present the so-called residual estimate, which provides an error estimation approach which uses only the known values on the contours and the obtained approximation on a given discretization. We will discuss the relationship between the residual estimate and the error, and how to use the estimate for adaptively refining the mesh. Solutions for the Poisson equation and the Linear elasticity system of equations, and the residual estimates for the analysis of mesh refinement will be computed using the FreeFem++ software.

OLIVEIRA, Henrique Viana. Refinamento de Consultas em Lógicas de Descrição Utilizando Teoria dos Rough Sets. 2012. 111 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-07-01T17:23:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_hvoliveira.pdf: 789598 bytes, checksum: d75ef093adc56cc930f52c1e486ead5a (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-07-01T17:23:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_hvoliveira.pdf: 789598 bytes, checksum: d75ef093adc56cc930f52c1e486ead5a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T17:23:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_hvoliveira.pdf: 789598 bytes, checksum: d75ef093adc56cc930f52c1e486ead5a (MD5) Previous issue date: 2012 / Query Refinement consists of methods that modify the terms of a consult aiming the change of its result obtained previously. Refinements can be done of several ways and different approaches can be applied to it. This work proposes to apply methods of Query Refinement based on Rough Set theory, using it as an alternative for the refinement problem. The proposed methods will be grounded in the languages of Description Logics, which are commonly used on problems involving knowledge bases or ontologies representation. Two extensions of Description Logics with the Rough Set theory are introduced in this dissertation. We will prove the complexity of satisfiability of these logics, as well as the complexities of the query refinement methods applied to these logics. Finally, we will show quality measures which will aid to choose the results of the refinements obtained. / Refinamento de consulta consiste de técnicas que modificam os termos de uma consulta com o objetivo de alterar os resultados obtidos inicialmente. Para a realização de tal fim, diversas abordagens podem ser aplicadas e diferentes tipos de refinamentos podem ser considerados. Este trabalho propõe aplicar a teoria dos Rough Sets como uma nova alternativa de solução para o problema. Através das noções presentes nessa teoria, iremos desenvolver técnicas que serão aplicadas nas linguagens de Lógicas de Descrição, que são comumente utilizadas em problemas de representação de bases de conhecimento ou ontologias. Além disso, introduziremos duas extensões de Lógicas de Descrição capazes de representar as operações da teoria dos Rough Sets. Provaremos os resultados de complexidade de decisão dessas duas lógicas, assim como os resultados de complexidade das técnicas de refinamentos desenvolvidas. Por fim, mostraremos métricas de qualidade que poderão ser usadas para melhorar o resultado dos refinamentos obtidos.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-04-18T17:39:37Z No. of bitstreams: 1 TeseJRMH.pdf: 6415770 bytes, checksum: 1bdc924884c63f0003dce6138a5d2b07 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T13:21:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJRMH.pdf: 6415770 bytes, checksum: 1bdc924884c63f0003dce6138a5d2b07 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T13:21:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJRMH.pdf: 6415770 bytes, checksum: 1bdc924884c63f0003dce6138a5d2b07 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T13:51:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJRMH.pdf: 6415770 bytes, checksum: 1bdc924884c63f0003dce6138a5d2b07 (MD5) Previous issue date: 2016-10-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A study was made of the synthesis and processing of magnetoelectric particulate composites of strontium barium niobate (SrxBa1-xNb2O6, or simply SBN) as a lead-free piezoelectric phase and nickel ferrite (NFO) as a magnetic phase. The specific objectives of this work were: (i) to obtain SBN (TBT) and NFO phases without impurities during the synthesis of the powders and the densification of the ceramic bodies; (ii) to produce SBN-NFO composites of 0–3 connectivity, i.e., with a highly homogeneous distribution of ferrite phase in the SBN matrix; and (iii) to ensure mechanical interphase coupling based on high densification, without the occurrence of anomalous SBN grain growth. The Sr0.61Ba0.39Nb206/NiFe2O4 biphasic system (SBN61/NFO) was prepared with molar ratios of 50/50, 70/30 and 80/20 by means of in situ chemical synthesis using the Pechini method. The objectives of this work included an analysis and proposal of phase formation during the in situ synthesis of SBN/NFO grain growth, with high chemical homogeneity, a low degree of NFO phase percolation, and 0–3 connectivity. composites. The synthesized powders were analyzed by Rietveld refinement of their X-ray diffraction patterns. This enabled the quantification of spurious phases and revealed the effect of reducing these phases and the abnormal grain growth resulting from the increased proportion of NFO phase. However, the secondary phases could only be determined based on the hypotheses put forward in the proposal of the phase formation model of the SBN/NFO system. This proposed phase formation model enabled us to understand why SBN and NFO phases can be formed simultaneously during in situ synthesis by the Pechini method, and also to conclude that the presence of precipitates during the formation of the polymeric resin may be the cause of spurious phases. This allowed us to propose changes in the synthesis step in order to eliminate possible precipitates, which actually resulted in the reduction of the secondary phases in the tests of the 70/30 system. After sintering, magnetoelectric composites were obtained with a relative density of ~96%, without abnormal grain growth, with high chemical homogeneity, a low degree of NFO phase percolation, and 0–3 connectivity. / Neste trabalho estudou-se a síntese e o processamento de compósitos magnetoelétricos particulados de niobato de estrôncio e bário (SrxBa1- xNb2O6 ou, simplesmente, SBN), como fase piezoelétrica livre de chumbo, e de ferrita de níquel (NFO), como fase magnética. Os objetivos específicos do trabalho foram: obtenção das fases SBN (TBT) e NFO como únicas do sistema, tanto durante a síntese dos pós, quanto na densificação dos corpos cerâmicos; produção de compósitos SBN-NFO com conectividade 0-3, ou seja, com alta homogeneidade da distribuição da fase ferrita em uma matriz de SBN; e garantia do acoplamento mecânico entre as fases, a partir de alta densificação e sem a ocorrência de crescimento anormal de grãos da fase SBN. Neste trabalho adotou-se a síntese in situ pelo método Pechini para a preparação do sistema bifásico Sr0,61Ba0,39Nb206/NiFe2O4 (SBN/NFO), nas proporções molares 50/50, 70/30 e 80/20. Análise e proposta de formação de fases durante a síntese in situ de compósitos SBN/NFO foram incluídas nos objetivos deste trabalho. Os pós dos compósitos sintetizados foram analisados por refinamento estrutural dos perfis de difração de raios X, pelo método de Rietveld, o que permitiu evidenciar quantitativamente a presença de fases espúrias e o efeito de redução dessas fases, e do consequente crescimento anormal de grãos, pelo incremento da proporção da fase NFO. Contudo, a determinação das fases secundárias só pode ser concluída a partir das hipóteses levantadas na proposta do modelo de formação de fases desse sistema. Além disso, esse modelo permitiu explicar porque é possível a formação simultânea das fases SBN e NFO pela síntese Pechini in situ, e também concluir que a presença de precipitados na etapa de formação da resina polimérica poderia ser a causa da ocorrência das fases espúrias. Com isso, pode-se propor alterações na etapa de síntese, com a intenção de se eliminar possíveis precipitados, o que realmente resultou, para os ensaios realizados no sistema 70/30, em redução das fases secundárias e compósitos magnetoelétricos, após sinterização, com densidade relativa ~96%, sem crescimento anormal de grãos, de elevada homogeneidade química, com baixo grau de percolação da fase NFO e conectividade 0-3. / FAPESP: 2008/04025-0 / FAPESP: 2012/24025-0 / CAPES: Procad 2013 - 3012/2014

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2402829 bytes, checksum: 4c7bc88fa5d8c55de36b5f29f4cc3cf0 (MD5) Previous issue date: 2011-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study about microstructural evolution of nanocrystalline alloys Fe50%Si processed by milling of high energy. With the objective of pondering the process variables, a factorial design 2² with central point was used. The design formed the basis for the development of a semi-empirical model of Fe-Si phase formation, which subsequently led to the response surface equation. The samples were characterized by Xray Fluorescence, Scanning Electron Microscope (SEM), Mössbauer Spectroscopy and Xray diffraction. The structural changes are discussed based on obtained diffractograms and using the Rietveld refinement in the TOPAS software. By calculating the effects of variables, it's shown that for the characteristics of the used system, the milling time has a preponderant effect on the other ones. The study on the evolution of the performed lattice parameter shows the occurrence of two distinct phases with increasing rotation speed and milling time. This evolution demonstrates a transition from disordered to ordered phase of Fe-Si intermetallic compound. / Este trabalho apresenta um estudo sobre a evolução microestrutural de ligas nanocristalinas de Fe50%Si formadas através do processo de moagem de alta energia. Com o objetivo de ponderar sobre as variáveis do processo, um planejamento fatorial 2² com ponto central foi utilizado. O planejamento serviu de base para o desenvolvimento de um modelo semi-empírico de formação da fase Fe-Si que, posteriormente, originou a superfície de resposta da equação. As amostras foram caracterizadas por Fluorescência de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectros de Mössbauer e Difração de Raios-X. As mudanças estruturais são discutidas com base nos difratogramas obtidos e utilizando o refinamento de Rietveld no programa TOPAS. Através do cálculo dos efeitos das variáveis, mostra-se que para as características do sistema utilizado, o tempo de moagem possui um efeito preponderante sobre as demais. O estudo sobre a evolução do parâmetro de rede realizado mostra a ocorrência de duas fases distintas com o incremento da velocidade de rotação e do tempo de moagem. Tal evolução revela a passagem da fase desordenada para ordenada do composto intermetálico Fe-Si.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The mathematical modeling of multiphase flows involves the interaction between deformable and moving geometries with the fluid in which they are dispersed (immersed). This kind of interaction is present in many practical applications. A common approach to handle these problems is the so called Front-Tracking/Front-Capturing Hybrid Methods. This methodology consists in separating the problem into two domains: an eulerian domain, which is kept fixed and is used to discretize the fluid equations of both phases, and a lagrangian domain, which is used to solve the equations of motion of the interface. Since there is no geometric dependence between these two domains, the method can easily handle moving and deformable interfaces that are dispersed in the flow. Following this line of research, the present work aims to capture accurately details of such flows by resolving adequately the relevant physical scales in time and in space. This can be achieved by applying locally refined meshes which adapt dynamically to cover special flow regions, e.g. the vicinity of the fluid-fluid interfaces. To obtain the required resolution in time, a semi-implicit second order discretization to solve the Navier-Stokes equations is used. The turbulence modeling is introduced in the present work through Large Eddy Simulation. The eficiency and robustness of the methodology applied are verified via convergence analysis, as well as with simulations of one-phase and two-phase flows for several Reynolds numbers. The results of two-phase flows, with one bubble and with multiple bubbles, are presented. The results obtained for a single bubble case are compared with Clift's shape diagram (Clift et al., 1978). / A modelagem matemática de escoamentos multifásicos envolve a interação de geometrias móveis e deformáveis com o meio fluido que as envolve. Este tipo de interação faz parte de uma extensa lista de aplicações. Uma linha proposta para o tratamento num érico deste tipo de problema são os métodos híbridos Front-Tracking/Front-Capturing. Esta abordagem leva à separação do problema em dois domínios distintos (líquido/gás e líquido/líquido), um domínio fixo, euleriano, utilizado para discretizar as equações de ambas as fases, e outro móvel, lagrangiano, usado para as interfaces. Para o presente trabalho, na metologia utilizada, ambos os domínios são geometricamente independentes e não apresentam restrição quanto ao movimento e à deformação da fase dispersa. Seguindo esta linha, no presente trabalho propõe-se capturar detalhes deste de tipo escoamento, resolvendo adequadamente as escalas físicas do tempo e do espaço, utilizando malhas bloco estruturada refinadas localmente, as quais se adaptam dinamicamente para recobrir as regiões de interesse do escoamento (como, por exemplo, ao redor da interface fluido-fluido). Para se obter a resolução necessária no tempo, é usada uma discretização semi-implícita de segunda ordem para solucionar as equações de Navier-Stokes. A modelagem da turbulência é introduzida no presente trabalho via Simulação de Grandes Escalas. A eficiência e a robustez da metodologia implementada são verificadas via análise de convergência do método, bem como a simulação de escoamentos monofásicos e bifásicos para diferentes números Reynolds. São também apresentados resultados para escoamentos bifásicos com uma só bolha assim como para múltiplas bolhas. Os resultados de escoamentos mono-bolhas são comparados com o diagrama de forma de Clift et al. (1978). / Doutor em Engenharia Mecânica

No contexto de Redes Complexas, particularmente das redes sociais, grupos de objetos densamente conectados entre si, esparsamente conectados a outros grupos, são denominados de comunidades. Detecção dessas comunidades tornou-se um campo de crescente interesse científico e possui inúmeras aplicações práticas. Nesse contexto, surgiram várias pesquisas sobre estratégias multinível para particionar redes com elevada quantidade de vértices e arestas. O objetivo dessas estratégias é diminuir o custo do algoritmo de particionamento aplicando-o sobre uma versão reduzida da rede original. Uma possibilidade dessa estratégia, ainda pouco explorada, é utilizar heurísticas de refinamento local para melhorar a solução final. A maioria das abordagens de refinamento exploram propriedades gerais de redes complexas, tais como corte mínimo ou modularidade, porém, não exploram propriedades inerentes de domínios específicos. Por exemplo, redes sociais são caracterizadas por elevado coeficiente de agrupamento e assortatividade significativa, consequentemente, maximizar tais características pode conduzir a uma boa solução e uma estrutura de comunidades bem definida. Motivado por essa lacuna, neste trabalho é proposto um novo algoritmo de refinamento, denominado RSim, que explora características de alto grau de transitividade e assortatividade presente em algumas redes reais, em particular em redes sociais. Para isso, adotou-se medidas de similaridade híbridas entre pares de vértices, que utilizam os conceitos de vizinhança e informações de comunidades para interpretar a semelhança entre pares de vértices. Uma análise comparativa e sistemática demonstrou que o RSim supera os algoritmos de refinamento habituais em redes com alto coeficiente de agrupamento e assortatividade. Além disso, avaliou-se o RSim em uma aplicação real. Nesse cenário, o RSim supera todos os métodos avaliado quanto a eficiência e eficácia, considerando todos os conjuntos de dados selecionados. / In the context of complex networks, particularly social networks, groups of densely interconnected objects, sparsely linked to other groups are called communities. Detection of these communities has become a field of increasing scientific interest and has numerous practical applications. In this context, several studies have emerged on multilevel strategies for partitioning networks with high amount of vertices and edges. The goal of these strategies is to reduce the cost of partitioning algorithm by applying it on a reduced version of the original network. The possibility for this strategy, yet little explored, is to apply local refinement heuristics to improve the final solution. Most refinement approaches explore general properties of complex networks, such as minimum cut or modularity, however, do not exploit inherent properties of specific domains. For example, social networks are characterized by high clustering coefficient and significant assortativity, hence maximize such characteristics may lead to a good solution and a well-defined community structure. Motivated by this gap, in this thesis, we propose a new refinement algorithm, called RSim, which exploits characteristics of high degree of transitivity and assortativity present in some real networks, particularly social networks. For this, we adopted hybrid similarity measures between pairs of vertices, using the concepts of neighborhood and community information to interpret the similarity between pairs of vertices. A systematic and comparative analysis showed that the RSim statistically outperforms usual refinement algorithms in networks with high clustering coefficient and assortativity. In addition, we assessed the RSim in a real application. In this scenario, the RSim surpasses all evaluated methods in efficiency and effectiveness, considering all the selected data sets.