Tesis sobre el tema "Modelli deterministici"
Crea una cita precisa en los estilos APA, MLA, Chicago, Harvard y otros
Consulte los 50 mejores tesis para su investigación sobre el tema "Modelli deterministici".
Junto a cada fuente en la lista de referencias hay un botón "Agregar a la bibliografía". Pulsa este botón, y generaremos automáticamente la referencia bibliográfica para la obra elegida en el estilo de cita que necesites: APA, MLA, Harvard, Vancouver, Chicago, etc.
También puede descargar el texto completo de la publicación académica en formato pdf y leer en línea su resumen siempre que esté disponible en los metadatos.
Explore tesis sobre una amplia variedad de disciplinas y organice su bibliografía correctamente.
Artioli, Simone. "Dinamica delle popolazioni: modelli deterministici di Lotka-Volterra". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21934/.
Texto completoLi, Shan. "Railway sleeper modelling with deterministic and non-deterministic support conditions". Thesis, KTH, Väg- och banteknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-91634.
Texto completoBosi, Marco. "Modelli dinamici di geodinamo". Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/12062/.
Texto completoSmith, Emma Catherine. "Deterministic modelling of whole-body sheep metabolism". Thesis, Curtin University, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11937/807.
Texto completoHopf, Craig. "Exchange traded horserace betting fund with deterministic payoff – a mathematical analysis of a profitable deterministic horserace betting model". Thesis, Griffith University, 2014. http://hdl.handle.net/10072/366832.
Texto completoThesis (Masters)
Master of Philosophy (MPhil)
Griffith School of Environment
Science, Environment, Engineering and Technology
Full Text
Contant, Sheila. "Modelagem de reatores de polimerização : deterministica e por redes neurais". [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267389.
Texto completoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-08T09:34:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Contant_Sheila_D.pdf: 2364843 bytes, checksum: 3e362baeba9fe60ca91b2f54bbcac57e (MD5) Previous issue date: 2007
Resumo: Neste trabalho, foram estudados diferentes processos de polimerização: (1) homopolimerização do estireno e copolimerização do estireno com metacrilato de metila em emulsão via radical livre convencional e (2) homopolimerização do estireno em massa via radical livre no processo controlado/vivo mediado por nitróxido. A modelagem dos processos foi realizada por meio de duas abordagens diferentes: inicialmente, modelos determinísticos foram desenvolvidos para cada caso e, utilizando resultados gerados por esses modelos, redes neurais foram treinadas para a modelagem inversa dos processos. Na modelagem determinística, foram desenvolvidos programas computacionais para as polimerizações em emulsão e simulações foram realizadas para diferentes condições operacionais. Para a polimerização controlada em massa, foi utilizado um programa computacional da literatura ao qual foram introduzidas modificações. Em todos os casos, foram levantados extensos bancos de dados de parâmetros cinéticos para todos os componentes envolvidos. Para o trabalho com as redes neurais, foi utilizado um programa computacional previamente desenvolvido ao qual foram introduzidas modificações. Redes neurais foram utilizadas para modelagem inversa dos processos, sendo treinadas para a predição de condições operacionais capazes de levar à produção de polímeros com propriedades específicas. As duas metodologias utilizadas para a modelagem matemática foram capazes de extrair importantes e diferentes informações dos processos de polimerização estudados, mostrandose portanto ferramentas bastante interessantes e eficientes para aplicação na área de engenharia de polimerização
Abstract: In this work different polymerization processes were studied: (1) styrene homopolymerization and styrene/methyl methacrylate copolymerization in emulsion in the conventional freeradical process, and (2) styrene homopolymerization in bulk in the nitroxidemediated controlled/living freeradical process. Modelling was developed using two different approaches: initially deterministic models were developed in each case, and using results from these models neural networks were trained to the inverse modelling of the processes. In the deterministic modelling, computational programas were developed to the emulsion polymerizations, and simulations were performed for different operating conditions. A modified computational program from the literature was used in the controlled polymerization in bulk. In all cases, large databases of kinetic parameters to all the compounds present were searched. A modified computational program previously developed was used in the work with neural networks. Neural networks were used to the inverse modelling of the processes, and were trained to predict operating conditions that could lead to production of polymers with specific properties. The two methodologies used in the mathematical modelling were able to extract important and different information from the polymerization processes studied, showing its potential to an efficient aplication in the polymerization area
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Doutor em Engenharia Química
Lim, Shen Hin Mechanical & Manufacturing Engineering Faculty of Engineering UNSW. "Calibration-free image sensor modelling: deterministic and stochastic". Awarded by:University of New South Wales. Mechanical & Manufacturing Engineering, 2009. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/44563.
Texto completoLei, Hung Fei. "Modelling soil creep using deterministic and stochastic approaches". Thesis, King's College London (University of London), 2004. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.411022.
Texto completoBald, Atelmo Aloisio. "Modelos deterministicos com equações de diferenças de fenomenos biologicos". [s.n.], 1993. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/306491.
Texto completoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica
Made available in DSpace on 2018-07-18T03:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bald_AtelmoAloisio_M.pdf: 2680822 bytes, checksum: 11988a2810f2126686f8b1aa0c2c2fdf (MD5) Previous issue date: 1993
Resumo: Não informado.
Abstract: Not informed.
Mestrado
Mestre em Matemática Aplicada
Bartasson, Maria Cristiane. "Modelagem e simulação de um processo de copolimerização pelo uso de logica nebulosa e modelo deterministico". [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266659.
Texto completoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-09T00:47:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bartasson_MariaCristiane_M.pdf: 2568524 bytes, checksum: e046e909aa1b5cd1ea76f5a6c76ad669 (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: O processo de copolimerização do metacrilato de metila/acetato de vinila ocorre pelo mecanismo cinético de radicais livres. Este sistema de copolimerização é interessante pois o metacrilato de metila é muito mais reativo que o acetato de vinila, como indicado por suas respectivas taxas de reatividades, 26 e 0,3. O produto é caracterizado pela fração molar de metacrilato de metila no copolímero, pelo peso molecular e pela viscosidade intrínseca. O mecanismo reacional e parâmetros cinéticos foram obtidos da literatura (Congalidis, J.P., 1989) e discutidos no capítulo 3. O processo foi modelado em malha aberta por Mattedi (2003) em um software em Fortran. Tal software foi usado em simulações e estudo do processo. O comportamento dinâmico do sistema foi avaliado. O pacote Statistica versão 7.0 foi utilizado para a execução da técnica de planejamento fatorial, sendo que a ¿planta¿ do processo foi o próprio software de simulação. Esta etapa foi fundamental para a construção de modelos empíricos e da avaliação das variáveis fundamentais para cada saída do processo. A partir das avaliações do planejamento fatorial, escolheram-se as condições para simulação do modelo, inserindo-se variações-degrau nas variáveis de entrada do reator que influenciavam preponderantemente nas variáveis de saída do processo. A fim de se obter modelos práticos para operações no processo, foram elaborados modelos inteligentes, baseados em conceitos de lógica fuzzy
Abstract: The process of solution copolymerization of methyl methacrylate and vinyl acetate occurs through free radicals mechanism. This system of copolymerization is interesting therefore the methyl methacrylate is much more reactive that the vinyl acetate, as indicated for its respective rate of reactivity 26 and 0,3. A idea of the product quality is obtained by the methyl methacrylate molar fraction in the copolymer, molecular weight and intrinsic viscosity. The reaction mechanism and parameters kinetic had been gotten of literature (Congalidis, J.P., 1989) and showed in chapter 3. The process was modeling in open system by Mattedi (2003) in a software in FORTRAN. This software was used in simulation and study of the process. The dynamic behavior of the system was evaluated. The Statistica software version 7.0 was used for the execution of the technique of factorial planning, being that the "plant" of the process was the proper software of simulation. This stage was basic for the construction of empirical models and the evaluation of the basic variable for each control variable of the process. From the evaluations of the factorial planning, one chose the conditions for simulation of the model, inserting itself variation-step in manipulated variable of the reactor that influenced preponderantly in the control variable of the process. In order to get practical models for operations in the process, intelligent models were construct, based in concepts of fuzzy logic
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestre em Engenharia Química
Vilcarromero, Angela Cristina Santos. "Analise de modelos deterministicos em fitopatologia". [s.n.], 1996. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/306470.
Texto completoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da Computação
Made available in DSpace on 2018-07-21T13:34:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vilcarromero_AngelaCristinaSantos_M.pdf: 3180645 bytes, checksum: 2c1dd258e75a04617c402d6f3a0deae4 (MD5) Previous issue date: 1996
Resumo: o tema central da dissertação está baseado na análise dos principais modelos matemáticos determinísticos aplicados para Fitopatologia. Concentramo-nos principalmente em modelos que envolvem a resistência de determinados tipos de patógenos relativos a fungicidas normalmente utilizados. Como uma ciência, a Fitopatologia tenta aumentar nosso conhecimento das causas e do desenvolvimento das doenças de plantas, e também desenvolver controles para todas as doenças. Uma epidemia é o progresso da doença no tempo e no espaço. Epidemiologia é a ciência de populações de patógenos em populações de plantas hospedeiras, e as doenças resultantes sob a influência do meio ambiente e interferências humanas. Matemática e modelos ajudam a desemaranhar relações dos dados medidos no campo a fim de entender a estrutura e operação do sistema dinâmico natural.
Abstract: Not informed.
Mestrado
Mestre em Matemática Aplicada
Silberhorn-Hemminger, Annette. "Modellierung von Kluftaquifersystemen : Geostatistische Analyse und deterministisch-stochastische Kluftgenerierung /". Stuttgart : Inst. für Wasserbau, 2002. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB10292303.
Texto completoJenkins, Robert. "Deterministic and stochastic modelling of chemical and biochemical reaction kinetics". Thesis, University of Nottingham, 2008. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.495585.
Texto completoHerman, Dorota. "Deterministic and stochastic modelling of transcriptional regulation of plasmid RK2". Thesis, University of Birmingham, 2012. http://etheses.bham.ac.uk//id/eprint/3720/.
Texto completoFrankenberg, Claudio Luis Crescente. "Análise de ecossistemas aquáticos através do método input-output : estudo de caso lagoa Itapeva (sistema lagunar costeiro do Rio Grande do Sul)". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2004. http://hdl.handle.net/10183/5943.
Texto completoMales, Ryan James. "Complex, deterministic hydrological modelling towards decision support for urban catchment management". Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2001. http://hdl.handle.net/10019.1/52170.
Texto completoENGLISH ABSTRACT: Historically, urban waterresources have too often been managed without recognition that the flow in a river integrates many landscape and biological features. This has often resulted in the elimination of natural processes and their replacement by man-made streamlined structures with the effects of increased urbanisation being primarily addressed from an engineering and economics point of view to the detriment of environmental and social issues. Catchment Management, as legislated in the Water Act, No. 36 of 1998, is a management approach to address the negative consequences of an urban stormwater design philosophy restricted to flood restriction. It is a systems approach that integrates engineering and scientific skills, socio-economic concerns, and environmental constraints within a new multidisciplinary decision-making process that recognises the different components of the hydrological and aquatic cycles are linked, and each component is affected by changes in every other component. In order to make effective management decisions, catchment managers require tools to provide reliable information about the performance of alternative arrangements of stormwater management facilities and to quantify the effects of possible management decisions on the water environment. A deterministic hydrological model is such a tool, which provides the link between the conceptual understanding of the physical catchment characteristics and the empirical quantification of the hydrological, water quality and ecological response. In order to provide effective computer based decision support, the hydrological model must be part of an integrated software application in which a collection of data manipulation, analysis, modelling and interpretation tools, including GIS, can be efficiently used together to manage a large potion of the overall decision process. This decision support system must have a simple and intuitive user interface able to produce easily interpreted output. It must have powerful graphical presentation capabilities promoting effective communication and be designed to solve ill-structured problems by flexibly combining statistical analysis, models and data. The Great Lotus River canal, situated on the Cape Flats, Cape Town, has been designed and controlled through extensive canalisation and the construction of detention pond facilities to avoid the flooding of urban areas of the catchment. This approach has resulted in these channels becoming stormwater drains, transporting waste and nutrients in dissolved and particulate forms, and reducing their assimilatory capacity for water quality improvement. In order to investigate the use of hydrological modelling in decision support for Catchment Management, the semi-distributed, physically based model, SWMM, was applied to the Great Lotus River canal. SWMM consists of a number of independent modules allowing the hydrological and hydraulic simulations of urban catchments and their conveyance networks on an event or continuous basis. In order to ease the application of the Fortran based SWMM model, the GUl, PCSWMM98, was developed by Computational Hydraulics Inc (CH!). This provides decision support for SWMM through large array of tools for file management, data file creation, output visualisation and interpretation, model calibration and error analysis and storm dynamic analysis thus easing any simulations with SWMM. In addition, PCSWMM was developed with a GIS functionality for graphically creating, editing and/or querying SWMM model entities and attributes, displaying these SWMM layers with background layers and dynamic model results, and exporting data to SWMM input files thus providing an interface between a GIS and SWMM. In terms of Catchment Management, the above DSS can be used effectively to assist decisionmaking. This is to address tensions between the fundamental catchment management considerations of physical development, social considerations and maintaining ecological sustainability. It is at the stages of Assessment and Planning that the model can play the most significant role in providing decision support to the Catchment Management process. Assessment in the Catchment Management process refers to the collection, storage, modelling and interpretation of catchment information. It is in this quantification, interpretation and assessment of catchment information that a hydrological model contributes to an increase in knowledge in the Catchment Management process. In identifying and quantifying, at a sufficient temporal and spatial scale, the dominant cause and effect relationships in the urban physical environment, a hydrological model is able to highlight the main contributing factors to an issue. This is used in the Planning stage of the Catchment Management process and when combining these contributing factors with assessments of the socio-economic and administrative environments, enables the prioritisation of the principal issues requiring attention in a Catchment Management Strategy. It is possible to link the multiple decision-making requirements of Catchment Management with the abilities of a hydrological model to provide information on these requirements in a conceptual framework. This framework consists of the fundamental catchment considerations of Physical Development, Environmental Management and Social Development and resolves these considerations into the various management issues associated with each consideration ~s well as its management solution. The management solutions are linked to the model through formulating the solution in terms of the model parameters and perturbing the affected parameters in ways to simulate the management solution. This results in model output and graphical interpretation of the effects of the suggested management solution. A comparison between the simulated effects of each management solution allows the Catchment Management body to identify optimal management solutions for the various management Issues. The present model of the Great Lotus River catchment is sufficient to simulate the overland and subsurface flows from individual parts of the catchment and to route these flows and associated pollutant loadings to the catchment outlet. At its present level of complexity, the finely discretised model subcatchment and conveyance network provides decision support for Catchment Management through the simulation, at a pre-feasibility stage, of various Catchment Management issues and their proposed solutions. Given more detailed canal and drainage network dimensions and water quality data, it is possible for the model to incorporate hydraulic calculation routines to assess the implications of alternative river rehabilitation techniques and waste management strategies. This would allow greater capability in assessing the role of the various BMPs in ameliorating stormwater impacts and pollutant loading. In addition, a detailed level survey of the stormwater pipe and canal network could result in hydrological modelling being utilised to identify critical areas where stormwater upgrading would be necessary. In order to facilitate future complex, finely discretised catchment hydrological models, it is imperative that complete and detailed drainage patterns and stormwater network characteristics are available. In addition, to minimise model generation costs and time of model setup, this spatially representative data must be captured in a GIS for rapid inclusion into the model. Furthermore, complete spatially representative precipitation datasets are necessary to ensure that model error is reduced. These two issues of available spatial data and comprehensive precipitation records are crucial for the generated models to function as effective decision support systems for Catchment Management.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Histories is stedelike waterbronne te dikwels bestuur sonder inagneming dat die vloei van die rivier baie landskap- en biologiese kenmerke insluit. Dit het dikwels daartoe gelei dat natuurlike prosesse uitgeskakel is en vervang is deur mensgemaakte, stroombelynde strukture waarvan die effek van toenemende verstedeliking hoofsaaklik aangespreek word vanuit 'n ingenieurs- en ekonomiese oogpunt tot nadeel van omgewings- en sosiale kwessies. Opvangsgebiedsbestuur, soos bepaal deur die Waterwet, Wet 36 van 1998, is 'n bestuursbenadering om die negatiewe gevolge van 'n stedelike stormwaterontwerpfilosofie wat beperk is tot vloedbeperking aan te spreek. Dit is 'n stelselbenadering wat ingenieurs- en wetenskaplike vaardighede, sosio-ekonomiese probleme en omgewingsbeperkings integreer in 'n nuwe multidissiplinêre besluitnemingsproses wat erkenning daaraan gee dat die verskillende komponente van die hidrologiese en watersiklusse verbind is, en elke komponent beïnvloed word deur veranderings in elke ander komponent. Om doeltreffende bestuursbesluite te neem, benodig opvangsgebiedsbestuur die hulpmiddels om betroubare inligting oor die prestasie van alternatiewe moontlikhede VIr stormwaterbestuurfasiliteite en om die effek van moontlike bestuursbesluite op die wateromgewing te kwantifiseer. 'n Deterministiese hidrologiese model is so 'n hulpmiddel wat die skakel daarstel tussen die konseptueie begrip van die fisiese opvangsgebiedskenmerke en die empiriese kwantifisering van die water-, waterkwaliteit- en ekologiese reaksie. Om doeltreffende rekenaarbesluitnemingsteun te verskaf, moet die hidrologiese model deel wees van 'n geïntegreerde sagteware-aanwending waarin 'n versameling datamanipulasie-, analise-, modellerings- en interpreteringshulpmiddels, insluitend GIS, doeltreffend saam gebruik kan word om 'n groot deel van die algehele besluitnemingsproses te bestuur. Hierdie besluitnemingsteunstelsel moet 'n eenvoudige en intuïtiewe gebruikersvlak hê wat in staat is om maklik interpreteerbare uitsette te lewer. Dit moet goeie grafiese voorleggingsvermoëns hê wat doeltreffende kommunikasie vergemaklik en ontwerp wees om swak gestruktureerde probleme deur die buigsame samevoeging van statistiese analise, modelle en data op te los. Die Groot Lotusrivierkanaal op die Kaapse Vlakte, Kaapstad is ontwerp en word beheer deur uitgebreide kanalisasie en die konstruksie van detensiedamfasiliteite om die oorstroming van stedelike opvangsgebiede te vermy. Hierdie benadering het daartoe gelei dat hierdie kanale stormwaterafvoerpype geword het wat afval en nutriënte in opgelosde en partikelvorm vervoer en hulle assimilasievermoë vir die verbetering van waterkwaliteit verminder. Om die gebruik van hidrologiese modelle in besluitnemingsteun vir Opvangsgebiedsbestuur te ondersoek, is die semi-verspreide, fisiesgebaseerde model, SWMM, op die Groot Lotusrivierkanaal toegepas. SWMM bestaan uit 'n aantalonafhanklike modules wat die hidrologiese en hidroulika simulasies van stedelike opvangsgebiede en hulle vervoemetwerke per geleentheid of deurlopend monitor. Om die aanwending van die Fortran gebaseerde SWMM model te vergemaklik is die GUl, PCSWMM98 deur Computational Hydraulics Inc (CHD ontwikkel. Dit verskaf besluitnemingsteun vir SWMM deur 'n groot aantal hulpmiddels vir lêerbestuur, die skep van datalêers, uitsetvisualisering en interpretasie, modelkalibrasie, foutanalise en stormdinamikaanalise om enige simulasies met SWMM te vergemaklik. Daarby is PCSWMM ontwikkel met 'n GIS funksionaliteit vir die grafiese daarstelling, redigering en/of navraagfunksie van SWMM model entiteite en kenmerke, wat hierdie SWMM vlakke met agtergrondvlakke en dinamiese modelresultate vertoon en data in SWMM inset1êers plaas en op daardie manier 'n koppelvlak tussen 'n GIS en SWMM verskaf. Volgens Opvangsgebiedsbestuur kan bogenoemde DSS doeltreffend gebruik word in besluitneming. Dit IS om die spanning tussen fundamentele opvangsgebiedsbestuursoorwegings van fisiese ontwikkeling, sosiale oorwegings en ekologiese volhoubaarheid aan te spreek. Dis in die stadiums van Waardebepaling en Beplanning wat die model die belangrikste rol kan vervul in die verskaffing van besluitnemingsteun vir die Opvangsgebiedsbestuursproses. Waardebepaling in die Opvangsgebiedbestuursproses verwys na die versameling, berging, modellering en interpretasie van opvangsgebiedsinligting. Deur hierdie kwantifisering, interpretasie en waardebepaling van opvangsgebiedsinligting dra 'n hidrologiese model by tot 'n verhoging in kennis in die Opvangsgebiedsbestuur. Deur die identifisering en kwantifisering, op 'n ruim genoeg tydelike en ruimtelike skaal, van die dominante oorsaak en gevolg verhoudings in die stedelike fisiese omgewing, kan die hidrologiese model die hoof bydraende faktore uitlig. Dit word gebruik in die Beplanningsfase van die Opvangsgebiedproses en wanneer hierdie bydraende faktore by die waardebepaling van die sosio-ekonomiese en administratiewe omgewings saamgevoeg word, maak dit moontlik om die belangrike kwessies wat aandag behoort te kry in 'n Opvangsgebiedsbestuurstrategie in volgorde van voorrang te plaas. Dit is moontlik om die verskeidenheid besluitnemingsvereistes van Opvangsgebiedsbestuur met die vermoëns van 'n hidrologiese model te koppel om inligting oor hierdie vereistes in 'n konseptuele raamwerk te verskaf. Die raamwerk bestaan uit die fundamentele opvangsgebiedsoorwegings van Fisiese Ontwikkeling, Omgewingsbestuur en Sosiale Ontwikkeling en los hierdie oorwegings op in die verskillende bestuursaangeleenthede wat met elke oorweging en die bestuuroplossing geassosieer word. Die bestuursoplossings word aan die model gekoppel deur die formulering van die oplossing volgens die modelparameters en versteuring van die relevante parameters op sekere manier om die bestuursoplossing te simuleer. Dit lei tot modeluitset en grafiese interpretasie van die effek van die voorgestelde bestuursoplossing. 'n Vergelyking tussen die gesimuleerde effek van elke bestuursoplossing laat die Opvangsgebiedsbestuursliggaam toe om die optimale bestuursoplossings vir die verskeie bestuursaangeleenthede te identifiseer. Die huidige model van die Groot Lotusrivieropvang is genoegsaam om die bo- en ondergrondse vloei vanaf individuele dele van die opvangsgebied te simuleer en om die watervloei en geassosieerde besoedelstofladings na die opvangsgebiedsuitlaatplek te lei. Op sy huidige vlak van kompleksiteit verskaf die fyn gediskretiseerde model subopvangsgebied en vervoernetwerk besluitnemingsteun aan Opvangsgebiedsbestuur deur die simulasie, teen 'n voor-lewensvatbaarheidstudie, van verskeie opvangsgebiedsbestuurkwessies en die voorgestelde oplossings. Indien meer gedetailleerde kanaal- en dreineringsnetwerkdimensies- en waterkwaliteitdata ingevoer word, is dit moontlik vir die model om hidroulikaberekeningsroetines te inkorporeer om die implikasies van alternatiewe rivierrehabilitasietegnieke en afvalbestuurstrategieë te beoordeel. Dit sou die vermoë verbeter om die waarde van die verskeie BMPs te bepaal om die impak van stormwater en besoedelstoflading te versag. Daarby kan 'n gedetailleerde vlakopname van die stormwaterpyp en -kanaalnetwerk daartoe lei dat hidrologiese modelle gebruik kan word om kritieke areas te identifiseer waar stormwateropgradering nodig is. Om toekomstige komplekse, gediskretiseerde opvangsgebiedshidrologiese modelle te verbeter, is dit noodsaaklik dat volledige en gedetailleerde dreineringspatrone en stormwaternetwerkkenmerke beskikbaar is. Om die model-ontwikkelingskoste en tyd bestee aan die opstel van 'n model te minimiseer, moet hierdie ruimtelik verteenwoordigende data ingelees word in 'n GIS vir vinnige insluiting in die model. Daarbenewens is volledige, ruimtelik verteenwoordigende presipitasie datastelle nodig om te verseker dat modelfoute verminder word. Hierdie twee kwessies van beskikbare ruimtelike data en omvattende presipitasierekords is van die uiterste belang sodat die gegenereerde modelle as doeltreffende besluitnemingsteun vir Opvangsgebiedsbestuur kan funksioneer.
Natarajan, Sukina. "Stability of small molecular clusters modelled with stochastic and deterministic dynamics". Thesis, University College London (University of London), 2007. http://discovery.ucl.ac.uk/1446034/.
Texto completoGiaretta, Alberto. "Deterministic and Stochastic Modeling of Human Papillomavirus Gene Regulatory Network". Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2016. http://hdl.handle.net/11577/3427224.
Texto completoIn questa tesi è stato sviluppato un nuovo modello deterministico e stocastico della rete di regolazione genica dello Human papillomavirus (HPV). Gli aspetti di novità del modello ricadono sia sull'aspetto metodologico che clinico/biologico. Per quanto riguarda il primo aspetto il progetto è in linea con l'attuale sfida, presente in questi ultimi anni, di ottenere una visione olistica dei meccanismi regolatori di base interconnessi a formare un sistema complesso, all'interno del quale dinamiche complesse possono scaturire solo tramite un'interconnessione di moduli base. In linea con questo, l'HPV si pone come un caso di studio di grande interesse nella systems biology molecolare. Esso comprende una serie di importanti meccanismi regolatori (ad esempio trascrizione, traduzione, modulazione dei promotori, regolazione della poliadenilazione, splicing,...) connessi tra di loro al fine di formare una complessa rete, sebbene il genoma virale sia relativamete semplice e quindi adatto per sviluppare accuratamente una modellistica deterministica e persino stocastica. L'HPV può causare una serie di malattie della cute e della mucosa epiteliale, che spaziano da lesioni minori fino a lesioni pre-cancerogene e cancro al collo dell'utero, considerato uno dei principali tipi di cancro che affligge la popolazione femminile. Conseguentemente, da un punto di vista clinico/biologico lo sviluppo di un modello matematico dell'espressione genica dell'HPV, è di grande interesse al fine di disporre di un simulatore in silico utile per raggiungere una migliore comprensione della complessa rete di regolazione genica e capace di predire scenari differenti a partire dalle prime fasi dell'infezione virale fino all'evoluzione del cancro. Da quello che sappiamo finora, non esiste alcun modello reperibile in letterature della regolazione genica dell'HPV. E' stata effettuata una nuova sintesi della biologia molecolare dell'HPV con particolare riguardo al raccogliere/inferire da letteratura i parametri utili al fine di progettare un modello dinamico, e al fine di evidenziare le conoscenze biologiche mancanti in letteratura. La conoscenza biologica è stata tradotta in un modello stocastico in termini di un sistema di reazioni biochimiche. In particolare, sono stati modellati il primo ed il secondo promotore per tener conto della evoluzione dei trascritti e delle proteine durante l'intero ciclo virale. Sono state modellate anche le regolazioni post-trascrizionali e post-traduzionali al fine di catturare appropriatamente la complessa regolazione virale, nota in letteratura. Da quello che sappiamo finora, è la prima volta che un modello stocastico tiene conto del complesso controllo post-trascrizionale, modellando i siti di regolazione dello splicing e della poliadenilazione, e connettendo questi ultimi al modulo di controllo trascrizionale mediato dall'attività dei promotori, al fine di esplorare dinamiche complesse che possono scaturire solo dal modellare l'interconnessione dei singoli stadi di controllo. E' stata considerata la Master Equation (ME) del sistema al fine di predire a investigare il suo comportamento stocastico. A causa della complessa struttura del sistema non è stato possibile risolvere analiticamente la ME, perciò sono state effettuate simulazioni numeriche esatte facendo uso dell'algoritmo di Gillespie. Un'approssimazione al quasi-equilibrio della ME è stata sviluppata al fine di ottenere un modello deterministico. Il modello sviluppato, fissando i parametri trovati/inferiti da letteratura, è stato in grado di fittare un dataset inerente l'attività dell'early promoter e riprodurre qualitativamente il principale comportamento dinamico di due dei piu' importanti trascritti sviluppati durante la fase terminale del ciclo virale. Differenti esperimenti in silico sono stati progettati per esplorare opportunamente sia la capacità del modello stocastico di inseguire le predizioni del modello deterministico, in regime di fluttuazioni veloci, che per scoprire dinamiche complesse che possono originarsi dall'interconnessione dei moduli di regolazione trascrizionale e post-trascrizionale. In generale, sia la formulazione deterministica che stocastica del modello hanno mostrato la capacità di riprodurre, in buon accordo con l'attuale conoscenza biologica, la dinamica dell'espressione genica durante l'intero ciclo virale.
Raimundo, Silvia Martorano. "Uma abordagem deterministica da interação de doenças AIDS e TB num presidio". [s.n.], 1996. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/306468.
Texto completoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica
Made available in DSpace on 2018-07-21T06:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raimundo_SilviaMartorano_D.pdf: 3838411 bytes, checksum: 37f3d151451ac1922b8571328082790f (MD5) Previous issue date: 1996
Resumo: Não informado.
Abstract: Not informed.
Doutorado
Doutor em Matemática Aplicada
Lukina, Jelena. "Apie vieną rūšių sąveikos modelį". Master's thesis, Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), 2014. http://vddb.library.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2012~D_20140704_175054-40273.
Texto completoA Common Cuckoo and a host species dynamics deterministic model taking into account a discrete set of offsprings and their care, is considered. Individuals have three age intervals: pre-reproductive, reproductive (when they can produce offsprings) and post-reproductive. The model is described by integro-partial differential equations subject to conditions of integral type, where the number of equations depends on a maximal biologically possible number of eggs produced by the host birds. Separable solutions of this model are studied and the existence theorem is proved.
Shen, Hong. "Non-deterministic analysis of slope stability based on numerical simulation". Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-96370.
Texto completoSantana, Pedro Leite de. "Modelagem matematica para reator trifasico : modelos deterministicos, neuronais e hibridos". [s.n.], 1999. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267345.
Texto completoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-25T09:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_PedroLeitede_D.pdf: 5012531 bytes, checksum: e76624d6d8e3a9f61e563a373c8fc641 (MD5) Previous issue date: 1999
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a modelagem matemática de um reator de lama catalítico trifásico, em regime estacionário, a partir de duas abordagens, a saber considerando sua descrição por meio de equações fenominológicas (modelos matemáticos deterministicos) e ultilizando-se de técinicas de redes neurais para sua representação. É apresentado uma revisão dos trabalhos mais relevantes da literatura sobre a modelagem de processos químicos. Em seguida, faz-se a formulação de um modelo matemático determinístico para a representação de um reator tubular em modo contínuo de operação e em regime estacionário, no qual ocorre uma reação trifásica. Um estudo da aplicabilidade de técnicas de redes neurais à analise destes sistemas, considerando-se duas abordagens é também proporcionada. A partir de simulações computacionais (utilizando programas implementados na linguagem FORTRAN), e tomando-se uma reação de hidrogenação como estudo de caso, são mostrados e analisados, de forma comparativa, os principais resultados obtidos, destacando-se a influência dos principais parâmetros e fenômenos no desempenho do reator trifásico, e evidenciando a aplicabilidade das técnicas de redes neurais na sua modelagem
Abstract: In this work, a study on the mathematical modeling of a three-phase catalytic surry reactor is developed, using two approach. In the first, the reactor is described by their phenomenological equations expressing the mass and energy balances for the system. In the second, artificial neural network techniques is considered in representing the three-phase reactor behavior. Initially, a revision of existing literature on three-phase reactor mathematical modeling and on artificial neural networks application in the chemical process analysis is presented. After, the deterministic mathematical model formulation for a three-phase catalytic slurry reactor, with a tubular configuration and operating in steady-state is developed. In the mathematical model the mass and energy balance equation for the catalytic particle are considered. The mathematical model developed is simulated and the main results are presented and discussed, highlighting the effect of the principal parameter of the process in its performace, and using data obtained by the mathematical model simulation, the applicability of artificial neural networks techniques is shown
Doutorado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Doutor em Engenharia Química
Mariano, Adriano Pinto 1978. "Modelagem deterministica de reatores de lama cataliticos trifasicos : aplicação para reações de hidrogenação". [s.n.], 2003. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266540.
Texto completoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-03T15:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariano_AdrianoPinto_M.pdf: 3273115 bytes, checksum: 7578b10a457e163b9f32d529762bc418 (MD5) Previous issue date: 2003
Mestrado
Sales, Junior Aluizio. "Desenvolvimento de modelos deterministico dinamico e hibrido neural para reatores multifasicos "air-lift"". [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267514.
Texto completoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-01T04:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SalesJunior_Aluizio_M.pdf: 3176397 bytes, checksum: 9904b973765674087c4cfb63935f8354 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Três modelos computacionais diferentes foram desenvolvidos, comparados e analisados em função dos dados experimentais obtidos. Ambos os modelos correlacionam transferência de massa e hidrodinâmica para um reator "air-lift" de "loop" externo. Um dos modelos é apresentado como Modelo de Equações EmpÍricas (MEE), que é uma combinação de equações algébricas e diferenciais ordinárias, prognosticadas por diversos especialistas em sistemas multifásicos e em reatores "air-lifts". O segundo é o Modelo Determinístico Dinâmico (MDD), fundamentado nas Equações de Fick e Navier-Stokes e estendido para sistemas bifásicos. O terceiro e o último é o Modelo Híbrido Neural (MHN) que usa redes neurais em associação com as equações deterrninísticas desenvolvidas. O primeiro depende de uma metodologia de otimização integrada com as equações, o segundo de condições iniciais bem definidas, enquanto que o terceiro de uma rede neural bem treinada e de muitos dados de entrada. Os algoritmos desenvolvidos possibilitaram entender o comportamento associado da hidrodinâmica e da transferência de massa para o "ri ser" de um reator "air-lift" no sistema bifásico ar-água. As respostas dos três modelos concordaram com resultados empíricos obtidos de uma planta piloto
Abstract: Three different algorithm models were compared, the numerical output analyzed and a correlation established with the experimental data. Both models correlate' mass transfer and hydrodynamic for an External Loop Air-lift Reactor. One of them is presented as the Empirical Equations Models (EEM), which is the combination of algebraic and Ordinary Differential Equations (ODEs). Such equations were predicted for air-water multiphase systems by Air-lift reactors specialists. The second one is the Deterministic Dynamic Model (DDM). It was based on the Fick's laws and the Navier-Stokes equations extended for the biphasic systems. The last one is the Hybrid Neuronal Model (HNM), which combines neuronal network with the deterministic equations developed. The first one depends on an optirnization methodology combined with the algebraic equations, the second one must have initial condition very well defined, while the last one needs a network very well trained and a several entry data. The developed algorithm allowed to improve the knowledge of the hydrodynamic and mass transfer behaviors. Both models outputs agreed with the empirical data obtained from a pilot planto
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestre em Engenharia Química
Selvarasa, G. (Gowshigan). "Map-based channel model parameterization and comparison of three different deterministic channel modelling methods". Master's thesis, University of Oulu, 2019. http://jultika.oulu.fi/Record/nbnfioulu-201907162704.
Texto completoAbdel-Aal, Mohamad. "Modelling the Viability of Heat Recovery from Underground Pipes. Deterministic modelling of wastewater temperatures in a 3000 sewer pipe network". Thesis, University of Bradford, 2015. http://hdl.handle.net/10454/14467.
Texto completoHinke, Lars. "Modelling approaches for the low-frequency analysis of built-up structures with non-deterministic properties". Thesis, University of Southampton, 2008. https://eprints.soton.ac.uk/63243/.
Texto completoSferratore, Agata. "Modelling the transfer, transformation and retention of silica along aquatic continuums : an upgraded deterministic approach". Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066518.
Texto completoMoryadee, Chanicha. "Optimisation models and heuristic methods for deterministic and stochastic inventory routing problems". Thesis, University of Portsmouth, 2017. https://researchportal.port.ac.uk/portal/en/theses/optimisation-models-and-heuristic-methods-for-deterministic-and-stochastic-inventory-routing-problems(182ea07e-ef7b-4b4c-85c9-7570e8e5a160).html.
Texto completoKuhlbrodt, Till. "Stability and variability of open-ocean deep convection in deterministic and stochastic simple models". Phd thesis, [S.l. : s.n.], 2002. http://pub.ub.uni-potsdam.de/2002/0033/kuhlb.pdf.
Texto completoKeogh, Kevin Joseph. "Sequence stratigraphy and 3 D modelling of the East Pennine Coalfield, U.K. : a deterministic and stochastic approach". Thesis, University of Liverpool, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.251248.
Texto completoBatista, Liliane Maria Ferrareso Lona. "Desenvolvimento de software usando modelos deterministicos e redes neurais para o processo de craqueamento catalitico". [s.n.], 1996. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266167.
Texto completoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-21T12:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_LilianeMariaFerraresoLona_D.pdf: 8083842 bytes, checksum: 2820c934ae200a1da7baff5f7e60ac9e (MD5) Previous issue date: 1996
Doutorado
Doutor em Engenharia Química
Mesbahi, Abdessamad. "Deterministic and Stochastic Economic Modeling of Hybrid Power Supply System with Photovoltaic Generators". Master's thesis, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/42555.
Texto completoMarcu, Loredana Gabriela. "Deterministic modelling of kinetics and radiobiology of radiation-cisplatin interaction in the treatment of head and neck cancers". Title page, contents and abstract only, 2004. http://hdl.handle.net/2440/37961.
Texto completoThesis (Ph.D.)--School of Chemistry and Physics, 2004.
Harlin, Hugo. "2D Modelling of Phytoplankton Dynamics in Freshwater Lakes". Thesis, Uppsala universitet, Avdelningen för beräkningsvetenskap, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-388868.
Texto completoBünger, Jonas Verfasser], Manuel [Akademischer Betreuer] Torrilhon y Joachim [Akademischer Betreuer] [Mayer. "Three-dimensional modelling of x-ray emission in electron probe microanalysis based on deterministic transport equations / Jonas Bünger ; Manuel Torrilhon, Joachim Mayer". Aachen : Universitätsbibliothek der RWTH Aachen, 2021. http://d-nb.info/1239566646/34.
Texto completoGisch, Debora Lidia. "Simulação da dispersão de poluentes na camada limite planetária : um modelo determinístico-estocástico". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2018. http://hdl.handle.net/10183/182254.
Texto completoEnvironmental issues have been at the center of discussions in the last few decades. Atmospheric pollution, caused by post-industrial revolution, has increased the necessity to describe, using mathematical models, this phenomenon. With this knowledge is possible to propose solutions mitigating the pollution and collateral damages caused in the environment. The pollutant dispersion modeled by analytical solutions, from advection-diffusion equations, offers a knowledge about each component that constructs the equation, a characteristic that does not exist in other approaches, such as numerical. However it was unable to describe properties that refer to turbulence, coherent structures, caused by nonlinear components suppressed by constructing the model governing equations. This work studied a way to recover characteristics associated with turbulence through a fundamental component in coherent structures, the phase. This is included in the model which describes manifestations of turbulence in the dispersion process through the presence of small-scale concentration fluctuations in the sesquilinear model, which is deterministicstochastic. In the course of this work there is a study through variations of parameters to understand the phase effects in the model. It was also applied to Copenhagen experiment and to two real scenarios with the intention of understanding the model regarding micrometeorological variables as well as improving it to simulate the pollutant dispersion from sources in a realistic way.
Simões, Pauline Santa Rosa. "Estudo sobre a viabilidade da simulação e predição de efeitos difusivos em reações de polimerização atraves de modelos deterministicos e redes neurais". [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267591.
Texto completoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-29T03:39:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_PaulineSantaRosa_M.pdf: 3570903 bytes, checksum: c3f6749fc2f43ebcbfe2d51df54ea6c2 (MD5) Previous issue date: 2001
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo modelar um reator de polimerização operando em regime batelada, usando como caso estudo a polimerização em massa e solução do metilmetacrilato (MMA). Serão utilizadas redes neurais artificiais, para o desenvolvimento de um modelo híbrido, visando eliminar a necessidade da utilização de correlações empíricas que ajustam a constante da taxa de terminação (kt), devido a ocorrência do efeito gel. Processos poliméricos se caracterizam por sua complexidade devido ao elevado número de reações paralelas à reação de formação do polímero e pelos fenômenos difusivos que causam ou ocorrem durante a polimerização. As maiores fontes de problemas encontrados em processos de polimerização são a liberação de calor das reações altamente exotérmicas e o grande aumento da viscosidade do meio reacional ao longo da reação de polimerização. Esta alta geração de calor aliada, à baixa difusividade térmica da mistura reacional, geralmente leva a um descontrole térmico, e consequentemente a dificuldades no controle do processo, e no comportamento das características físicas finais do polímero. Redes neurais são métodos matemáticos baseados na estrutura neurológica do cérebro. Trata-se de uma técnica de inteligência artificial, cuja característica é o "aprendizado" de uma lógica existente em um determinado conjunto de dados a fim de predizer valores diferentes daqueles utilizados para o treinamento da rede. O modelo híbrido busca superar as desvantagens presentes nos modelos determinístico e puramente neural. A modelagem híbrida visa a fusão de todo o conhecimento disponível do processo, com a metodologia das redes. Foram treinadas duas redes a fim de diminuir a faixa de variação da saída da rede utilizando como neurônio de saída, ktCp2 (concentração de polímero morto) e log(ktCp2), visando diminuir erro no escalonamento das variáveis, tornando desta forma, a resposta da rede mais precisa. A rede que utilizou como neurônio de saída log(ktCp2), em relação à outra rede testada. A predição desta rede, não se mostrou precisa o suficiente para representar de forma adequada o perfil de conversão, quando aplicada ao modelo híbrido. Devido à alta não linearidade do característica dos processos poliméricos, e graças a grandes problemas difusionais, devido ao efeito gel, o modelo híbrido produziu altas conversões em baixíssimos tempos de reação
Abstract: In the present work, the objective is modeling of a batch reactor, using methylmethacrylate as a case study. Neural networks will be used, in a hybrid mOdel, in order to by pass the use of empirical correlations to correct the constant or termination rate kt to the gel effect. Polymeric processes are known for its high complexity due to the large number of parallel reactions and diffusional phenomena. Most of the problem sources are the heat release, due to the exothermical reactions and the high viscosity during the polymerization. These two factors usually leads to a thermal runaway, which affects the final properties or the polymeric material. Neural networks are a mathematical method based on the neurologic structure of the brain, and in its leaning capacity. It is an artificial intelligence technique, which is characterized for learn from a certain pattern data. The hybrid model seeks to overcome the difficulties of the deterministic mode!. Two neural networks were trained in order to compare the efficiency of the linearization of the output, using a logarithm. The network that used the linearized output exhibited better results in comparison to the other. Although its prediction, wasn't accurate enough to represent the conversion profile. Due to the high non-linearity of the polymeric processes and the diffusional effects that causes the gel effect. The hybrid model exibed high conversions in a very short time
Mestrado
Desenvolvimento de Processos Químicos
Mestre em Engenharia Química
Tan, Jun Liang. "Development of a pitch based wake optimisation control strategy to improve total farm power production". Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-304705.
Texto completoSantos, Helena Barreto dos. "Colonização por staphylococcus aureus meticilina-resistente (MRSA) e seus fatores associados, em pacientes clínicos admitidos no Hospital De Clínicas de Porto Alegre". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/17912.
Texto completoBackground: Infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus have serious consequences for patients and healthcare services. Basic infection control measures are essential to contain the spread of the bacteria, but are not always sufficient, and more aggressive strategies are often employed to obtain a reduction of rates. Studies published to assess the effectiveness of the measures have received criticism for its quality, and there is no consensus if the search and destroy policy is necessary Objectives: To quantify the prevalence of patients colonized by methicillin-resistant Staphylococcus aureus admitted in a tertiary university hospital, evaluate factors associated with transmission of the bacteria and to estimate, through a deterministic mathematical model, the effect of isolation measures of patients with the bacteria in the acquisition of colonization. Methods: A prospective cohort with clinical patients randomly selected in their entry to a hospital. Patients were interviewed on admission and weekly, with collection of nasal swab for identification of MRSA colonization at admission and every week of hospitalization. Risk factors associated with the presence of colonization on admission, and associated to its acquisition during hospitalization were investigated. A deterministic model for acquisition of MRSA was built, considering the impact of the baseline prevalence of MRSA colonization, adherence to hand hygiene and use of isolation measures in the workload healthcare workers and on the rates of MRSA infection. Results: We randomly selected 301 adult and 189 pediatric patients. The prevalence of MRSA at admission was 5.3% (95% CI, 3.1% to 8.5%) in adults and 1.6% (95% CI, 0.3% to 4.6%) among children. Multivariate analysis identified the following risk factors associated with colonization of adults at admission: age over 60 years (PR = 2.9 95% CI 1.1 10 7.6) and hospitalization in the previous year (PR = 5.4, 95% CI 1.3 to 23.4). The analysis of incidence was performed in 285 patients who were not carriers of MRSA on admission, and who had a second sample collected. Of these, 9.5% (95% CI 8.1 to 11.1) acquired colonization or infection during hospitalization. The colonization rate was 5.5 / 1,000 patient-days among adults (1C95%, from 3.36 to 8.49) and 1.6 / 1,000 patient-days among children (95% Cl, 0.33 to 4.61). The risk of acquisition increases as the length of stay increases, and this increase is statistically significant. In the proposed model, if isolation of patients increases the workload of health workers, and reduces adherence to the basic protocols for infection prevention, the implementation isolation can increase the prevalence of MRSA. However, the application of isolation can have different results depending on the initial prevalence of MRSA and the effect on healthcare workers workload. The reduction in workload is more cost-effective when implemented to prevent the transition from a state of low to hitzh. endemicity. Conclusions: The identification of nasal carriers of MRSA could help reduce the colonization pressure within the hospital and reduce the high rate of acquisition in these patients, but the measures of control should be carefully evaluated in a setting with high rates of infection, because the great number of patients in isolation can compromise adherence to hand hygiene of increasing the workload of the nurses, and result in the opposite effect in preventing infections.
Almeida, Ricardo Santos de. "Análise de Vibrações em Pontes Rodoviárias Induzidas pelo Tráfego de Veículos sobre Pavimentos Irregulares". Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2006. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=427.
Texto completoNesta dissertação, propõe-se uma metodologia para a analise da resposta dinâmica de pontes rodoviárias devido à travessia de comboios de diversos tipos de veículos sobre o tabuleiro irregular dessas obras de arte. Para tal, desenvolve-se uma análise paramétrica extensa com o objetivo de avaliarem-se os efeitos dinâmicos provenientes das irregularidades superficiais existentes no tabuleiro sobre o comportamento das pontes rodoviárias. A metodologia de análise é desenvolvida no domínio do tempo de acordo com um modelo estatístico. O modelo matemático é concebido de forma a simular o conjunto dos veículos e do tabuleiro, denominado neste trabalho comumente de sistema veículo-ponte (ou sistema veículo-estrutura). Considera-se a participação da massa e da rigidez dos veículos na definição das freqüências do conjunto e, conseqüentemente, a força de interação entre os veículos e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. Simula-se o tabuleiro das obras de arte por uma viga modelada com base em elementos finitos de barra unidimensionais, com massas concentradas em seus nós e flexibilidade distribuída. Aos nós estão associados os movimentos de rotação no plano e de translação vertical. Desprezam-se a inércia de rotação e a deformação por cisalhamento. São considerados 04 (quatro) modelos distintos para representar os veículos do comboio na análise paramétrica, sendo estes: veículos com um eixo e uma massa, viaturas com um eixo e duas massas, veículos com dois eixos e três massas e carros com três eixos e quatro massas. Todos os veículos são simulados por sistemas de massas, molas e amortecedores e são descritos por graus de liberdade à translação e rotação no plano. As irregularidades da pista são definidas por um modelo matemático não- determinístico, com base na densidade espectral do perfil do pavimento, obtida experimentalmente. Os perfis irregulares do pavimento são considerados associados a processos fracamente estacionários e ergódicos. O carregamento sobre a superestrutura das pontes é constituído por uma sucessão infinita de veículos, igualmente espaçados e deslocando-se com velocidade constante sobre o tabuleiro. Devido à própria natureza das irregularidades superficiais e do comboio de veículos, atenção especial é concentrada na fase permanente da resposta do sistema veículo-ponte. São estudadas as respostas dos modelos estruturais, com base em tabuleiros isostáticos de concreto armado, com e sem balanços, em seção do tipo caixão, em termos de deslocamentos e esforços nas seções onde ocorrem os efeitos máximos. As conclusões deste trabalho versam sobre a adequação do modelo matemático empregado, observando- se a influência do tipo de modelo de veículo utilizado (com um ou mais eixos) sobre aresposta dinâmica das pontes rodoviárias analisadas e, bem como, à magnitude dos efeitos dinâmicos provenientes das irregularidades superficiais e suas conseqüências sobre as atitudes correntes de projeto.
In this investigation an analysis methodology is developed to evaluate the vehicle- structure response. A parametric study is carried to evaluate the dynamical effects, displacements and stresses, on highway bridge decks, due to vehicles crossing on rough pavement surfaces defined by a probabilistic model. The analysis methodology was considered following a statistical model, in the time domain. The mathematical model assumes a finite element representation of a beam like deck and the vehicle simulation uses concentrated parameters of mass, stiffness and damping. Four different models are developed in order to represent the vehicles. The vehicles are modeled as one axle, with one or two masses, and two and three axles, with three and four masses, respectively. All vehicles are simulated as mass-spring-damper systems and the degrees of freedom of these cars are defined as in plane vertical translations and rotations. The deck surface roughness is defined by a well known power spectrum probability density of road pavement profiles. The irregular pavement surface was defined like a weakly stationary and ergodic random process. The moving load is formed by an infinite succession of vehicles moving with constant velocity and equally spaced. Only steady-state response is considered. Response data are produced on concrete box girder elements assembled as simple beams, including cantilever spans. Conclusions are concerned with the fitness of the developed analysis methodology and the magnitude of the response amplification due to the surface irregularities.
Kodikara, Kodikara Arachchige Tharindu Lakshitha. "Structural health monitoring through advanced model updating incorporating uncertainties". Thesis, Queensland University of Technology, 2017. https://eprints.qut.edu.au/110811/1/Kodikara%20Arachchige%20Tharindu%20Lakshitha_Kodikara_Thesis.pdf.
Texto completoGonzalez, Rodrigo Silva. "Funções generalizadas, modelos de crescimento contínuos e discretos e caminhadas estocásticas em meios desordenados". Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-01092011-094315/.
Texto completoThe present work is splitted into two parts. In the first one we present the generalized logarithm and exponential functions. From them, a wide variety of other generalized functions can be obtained, that allow a unique formulation of oscillatory, exponential an power-law behaviors, that characterize physical phenomena. We also show that it is possible to generalize the stretched exponential probability density function (pdf) and, from there, a wide range of other pdfs that characterize complex systems in Physics. The generalized logarithm and exponential functions are also useful to generalize several continuous growth models into a single formulation: the generalized Tsoullaris and Wallace growth model. The same can be done for discrete growth models, getting, as more general model, the generalized -Ricker growth model. Concluding the first part, we show that the generalized Gaussian pdf (a special case of the generalized stretched exponential) is a solution of the nonlinear diffusion equation, which is a characteristic of deterministic tourist walk. In the second part we present the tourist walk and its two original versions: the deterministic one (DTW) and stochastic one (STW). The first one is a partially self-avoiding walk over a disordered multidimensional medium formed by N points and characterized by a memory . In a one-dimensional environment, it presents a transition from a local exploration to a global one at a well-defined memory value 1 = log2N. In its stochastic version (from which DTW is a particular case), the movement dynamics is ruled by the memory and a temperature T which is responsible by the displacement probabilities. Similar to DTW, STW also has a transition between exploration schemes, characterized by a critical memory and temperature and the walking age (Np) (aging effect). Due the difficulty on analytical treatment of the CET, we introduced the modified stochastic tourist walk (MSTW). In this version, the parameter T plays the role of a maximum distance of one walking step. This modification allowed us to treat analytically the walk, being possible to obtain a general analytical expression for the transition, as function to the parameters , T and Np. These results were validated by numerical experiments.
Сверстюк, Андрій Степанович, А. С. Сверстюк y A. S. Sverstiuk. "Моделі та методи компартментного математичного моделювання кіберфізичних систем медико-біологічних процесів". Diss., «Укрмедкнига» Тернопільського національного медичного університету імені І. Я. Горбачевського, 2020. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/32351.
Texto completoДисертація присвячена вирішенню проблеми розвитку математичного моделювання та обчислювальних методів у напрямку створення та дослідження нових компартментних математичних моделей кіберфізичних систем медико- біологічних процесів. Розроблено компартментні математичні моделі кіберфізичних систем медико-біологічних процесів з використанням решітчастих диференціальних та різницевих рівнянь із запізненням на прямокутній та гексагональній решітках. Запропоновано методи обчислювальної математики для дослідження перманентності, екстинкції та стійкості компартментних математичних моделей кіберфізичних систем медико-біологічних процесів. Розроблено нові методи моделювання кіберфізичних біосенсорних систем з використанням гібридного програмування та інтерпретацією результатів моделювання у вигляді зображення фазових площин, решітчастих портретів та електричних сигналів. Запропоновано методи дослідження експоненційної стійкості рекурентних нейромережевих моделей для кіберфізичних систем медико-біологічних процесів. Розроблено алгоритм оптимального керування в моделі кіберфізичної системи лабораторної діагностики на основі полімеразно-ланцюгової реакції. Програмно реалізовані методи дослідження стійкості кіберфізичних систем медико-біологічних процесів.
Диссертация посвящена решению проблемы развития математического моделирования и вычислительных методов в направлении создания и исследования новых компартментных математических моделей киберфизических систем медико- биологических процессов. Разработаны компартментные математические модели киберфизических систем медико-биологических процессов с использованием решётчастых дифференциальных и разностных уравнений с запаздыванием на прямоугольной и гексагональной решётках. Предложенные методы вычислительной математики для исследования перманентности, экстинкции и устойчивости компартментных математических моделей киберфизических систем медико- биологических процессов. Разработаны новые методы моделирования киберфизических биосенсорных систем с использованием гибридного программирования и интерпретацией результатов моделирования в виде изображения фазовых плоскостей, решётчастых портретов и электрических сигналов. Предложенные методы исследования экспоненциальной устойчивости рекуррентных нейросетевых моделей для киберфизических систем медико- биологических процессов. Разработан алгоритм оптимального управления в модели киберфизической системы лабораторной диагностики на основе полимеразно- цепной реакции. Программно реализованы методы исследования устойчивости киберфизических систем медико-биологических процессов.
The dissertation is devoted to the solution of the problem of development of mathematical modelling and computational methods in the direction of creation and investigation of new compartmental mathematical models of cyber-physical systems of medical and biological processes. A methodology for designing cyber-physical biosensor systems used for automated monitoring of biomedical processes has been developed. On the basis of the suggested methodology, compartmental mathematical models of cyber- physical systems of medical and biological processes have been developed using lattice differential and difference equations with delay on rectangular and hexagonal lattices. The developed compartmental mathematical models take into account all the properties that are characteristic of lattice cyber-physical systems of medical and biological processes. Taking into account the lattice structure, the research has been carried out by the use of appropriate interactions between pixels of rectangular and hexagonal lattices, spatial operators and coordinations of biopixels. Methods of computational mathematics have been developed for solving problems of studying the permanence, extinction and stability of compartmental mathematical models of cyber-physical systems of medical and biological processes by using lattice differential and difference equations with delay on rectangular and hexagonal lattices. The basic numbers of reproduction have been suggested as a tool for studying the stability of compartmental lattice-type mathematical models. The conditions of stability, stability state without antibodies, stability state without antigens and antibodies, identical and non-identical endemic stability state have been investigated. Тhe study of local and global asymptotic stability has presented qualitative and quantitative results of numerical simulation of cyber-physical systems of medical and biological processes. The numerical simulation results show that the time delay has the greatest influence on the stability of the developed mathematical models of cyber-physical biosensor systems on rectangular and hexagonal lattices using lattice differential and difference equations with delay. New methods of organizing and optimizing the processes of simulation of cyber-physical biosensor systems using hybrid programming and interpretation of simulation results in the form of phase planes, lattice portraits have been developed. A mathematical model of dynamic logic for the systems under study has been developed by using the basic terms of the hybrid programming language. The results of numerical simulation of the developed cyber-physical biosensor system have been presented in the form of electrical signals from transducers characterizing the number of fluorescent pixels. Methods of computational mathematics have been worked out to solve the problems of exponential stability research of recurrent neural network models for cyber-physical systems of medical and biological processes. The algorithm of optimal control in the model of cyber-physical system of laboratory diagnostics based on polymerase-chain reaction has been developed. Using the obtained results, it is possible to control the temperature to minimize the required time of implementation of the annealing stage with the possibility of using a minimum amount of primer. The practical significance of the results of the dissertation research consists in the fact that, on the basis of the developed compartmental mathematical models of cyber- physical systems of medical and biological processes, the study of stability on rectangular and hexagonal lattices with the use of lattice differential and difference equations, it has been established that the constant delay is the most important parameter that affects the stability of the systems under study. A software complex has been developed to study the stability of cyber-physical systems of medical-biological processes, consisting of a block of identification and input of the parameters of the studied models, a software module for investigation of continuous dynamics, the block of modelling of the lattice images of antigens and antibodies, the block of obtaining the lattice images of connections of antigens with antibodies, the module of the study of discrete dynamics on the stability of the cyber-physical biosensor system and the visualization unit. The developed software complex and the obtained practical results are suitable for use in the design of modern cyber-physical systems of medical and biological processes with ensuring their stability during storage and use.
Перелік основних умовних позначень, символів і скорочень 42 Вступ 46 Розділ 1. Аналітичний огляд кіберфізичних систем медико- біологічних процесів та їх математичних моделей 57 1.1. Огляд практичних задач, пов’язаних із застосуванням кіберфізичних систем медико-біологічних процесів 58 1.1.1. Портативні кіберфізичні системи медико-біологічних процесів 59 1.1.2. Кіберфізичні біосенсорні системи для комплексного моніторингу біохімічних показників 60 1.1.3. Кіберфізичні біосенсорні системи для моніторингу прийому лікарських препаратів 62 1.1.4. Кіберфізичні системи медико-біологічних процесів для моніторингу рівня глюкози 63 1.1.5. Селективні елементи кіберфізичних систем медико- біологічних досліджень 68 1.2. Задача проектування та технічні характеристики кіберфізичних систем медико-біологічних процесів 74 1.3. Математичні моделі біосенсорів у кіберфізичних системах медико-біологічних процесів 81 1.3.1. Статичні математичні моделі біосенсорів у кіберфізичних системах медико-біологічних процесів 81 1.3.1.1. Модель оптичного біосенсора на основі поверхневого плазмонного резонансу 81 1.3.1.2. Багатошарова модель оптичного біосенсора 83 1.3.2. Динамічні математичні моделі біосенсорів на основі звичайних диференціальних рівнянь 86 1.3.2.1. Модель біосенсора першого порядку 86 1.3.2.2. Динамічна модель біосенсора другого порядку 89 1.3.3. Динамічні моделі біосенсорів у вигляді диференціальних рівнянь в частинних похідних 91 1.3.3.1. Модель біосенсора на основі рівнянь реакції-дифузії 91 1.3.3.2. Моделі біосенсорів, які використовують кінетику Міхаеліса-Ментена 92 1.3.3.3. Математична модель електрохімічного біосенсора 95 1.3.3.4. Модель біосенсора для визначення рівня глюкози 98 1.3.3.5. Модель для оптимізації розроблення біосенсорних кіберфізичних систем 100 1.3.3.6. Модель біосенсора в циліндричних координатах 101 1.4. Математична модель решітчастої динамічної системи в медико- біологічних дослідженнях 102 1.5. Математична модель Г.І. Марчука та використання її в кіберфізичних системах медико-біологічних процесів 106 1.6. Властивості, які повинні мати компартментні математичні моделі кіберфізичних систем медико-біологічних процесів 108 1.7. Висновки до першого розділу 114 Розділ 2. Розробка компартментних математичних моделей кіберфізичних біосенсорних систем 116 2.1. Математичне моделювання медико-біологічних процесів 117 2.2. Математична модель біосенсора на прямокутній решітці з використаням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 120 2.3. Математична модель біосенсора на прямокутній решітці з використанням різницевих рівнянь із запізненням 125 2.4. Математична модель біосенсора на гексагональній решітці з використаням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 129 2.5. Математична модель біосенсора на гексагональній решітці з використанням різницевих рівнянь із запізненням 132 2.6. Математична модель компартментних медико-біологічних процесів на основі клітинних автоматів 136 2.7. Модель кіберфізичної системи з атаками стану та вимірювань на основі стохастичних різницевих рівнянь 137 2.8. Ідентифікація параметрів у решітчастих диференціальних рівняннях із запізненням 140 2.9. Математична модель бутирилхолінестеразного біосенсора для визначення α-чаконіну 146 2.10. Висновки до другого розділу 149 Розділ 3. Дослідження неперервної та дискретної динаміки компартментних математичних моделей решітчастого типу 151 3.1. Ендемічні стани рівноваги компартментних математичних моделей решітчастого типу в кіберфізичних біосенсорних системах 152 3.1.1. Ендемічні стани рівноваги математичних моделей біосенсора на прямокутній решітці з використанням диференціальних та різницевих рівнянь 152 3.1.2. Ендемічні стани рівноваги математичних моделей біосенсора на гексагональній решітці з використанням диференціальних та різницевих рівнянь 153 3.2. Базові числа репродукції як інструмент дослідження стійкості компартментних математичних моделей решітчастого типу 155 3.3. Умови локальної асимптотичної стійкості компартментних математичних моделей біосенсорів решітчастого типу 159 3.3.1. Умови локальної асимптотичної стійкості математичної моделі біосенсора на основі диференціальних рівнянь на прямокутній решітці 159 3.3.2. Умови перманентності математичної моделі біосенсора на основі різницевих рівнянь на прямокутній решітці 164 3.3.3. Умови локальної асимптотичної стійкості математичної моделі біосенсора на основі диференціальних рівнянь на гексагональній решітці 173 3.3.4. Умови перманентності математичної моделі біосенсора на основі різницевих рівнянь на гексагональній решітці 174 3.4. Умови глобальної асимптотичної стійкості компартментних математичних моделей решітчастого типу 175 3.4.1. Умови глобальної асимптотичної стійкості математичної моделі біосенсора на основі диференціальних рівнянь на прямокутній решітці 175 3.4.2. Умови глобальної притягувальності математичної моделі біосенсора на основі різницевих рівнянь на прямокутній решітці 182 3.5. Виникнення біфуркації та детермінованого хаосу в компартментних математичних моделях решітчастого типу 187 3.5.1. Виникнення біфуркації та детермінованого хаосу в математичній моделі біосенсора з використанням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням на прямокутній решітці 187 3.5.2. Виникнення біфуркації та детермінованого хаосу в математичній моделі біосенсора з використанням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням на гексагональній решітці 192 3.5.3. Виникнення біфуркації та детермінованого хаосу в математичній моделі біосенсора на основі різницевих рівнянь на прямокутній решітці 193 3.5.4. Виникнення біфуркації та детермінованого хаосу в математичній моделі біосенсора на основі різницевих рівнянь на гексагональній решітці 198 3.6. Дослідження на основі чисельних характеристик нелінійної динаміки 199 3.6.1. Результати чисельного моделювання математичної моделі біосенсора з використанням диференціальних рівнянь на прямокутній решітці 199 3.6.2. Результати чисельного моделювання математичної моделі біосенсора з використанням диференціальних рівнянь на гексагональній решітці 203 3.6.3. Результати чисельного моделювання математичної моделі біосенсора з використанням різницевих рівнянь на прямокутній решітці 206 3.6.4. Результати чисельного моделювання математичної моделі біосенсора з використанням різницевих рівнянь на гексагональній решітці 207 3.7. Дослідження стійкості математичної моделі бутирилхолінестеразного біосенсора для визначення α-чаконіну 211 3.8. Висновки до третього розділу 214 Розділ 4. Розроблення та дослідження математичних моделей динамічної логіки кіберфізичних біосенсорних систем 216 4.1. Концептуальна модель архітектури кіберфізичних систем медико- біологічних процесів 216 4.2. Проектування динамічних процесів в кіберфізичних біосенсорних системах 219 4.3. Принцип вимірювання медико-біологічних показників кіберфізичними біосенсорними системами 222 4.4. Моделювання неперервної динаміки кіберфізичних біосенсорних систем 224 4.5. Основні терміни мови гібридного програмування 225 4.6. Моделі динамічної логіки кіберфізичних біосенсорних систем 228 4.6.1. Динамічне логічне моделювання кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці з використаням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 228 4.6.2. Динамічне логічне моделювання КФБСС на гексагональній решітці з використаням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 230 4.7. Експериментальні дослідження математичних моделей динамічної логіки в кіберфізичних системах 232 4.7.1. Дослідження динамічної логіки кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці з використаням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 232 4.7.2. Дослідження динамічної логіки кіберфізичної біосенсорної системи на гексагональній решітці з використанням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 238 4.7.3. Дослідження динамічної логіки кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці з використанням різницевих рівнянь із запізненням 243 4.7.4. Дослідження динамічної логіки кіберфізичної біосенсорної системи на гексагональній решітці з використанням різницевих рівнянь із запізненням 248 4.8. Порівняльний аналіз результатів чисельного моделювання математичних моделей кіберфізичних біосенсорних систем на прямокутній та гексагональній решітках з використанням решітчастих диференціальних рівнянь 253 4.9. Порівняльний аналіз результатів чисельного моделювання математичних моделей кіберфізичних біосенсорних систем на прямокутній та гексагональній решітках з використанням решітчастих різницевих рівнянь 254 4.10. Висновки до четвертого розділу 256 Розділ 5. Розроблення методів дослідження нейромережевих моделей кіберфізичних біосенсорних систем медико-біологічних процесів 258 5.1. Нейромережеві моделі кіберфізичних систем медико-біологічних процесів та методи їх дослідження 258 5.2. Модель кіберфізичної біосенсорної системи на основі рекурентної нейромережі 260 5.3. Розроблення методу експоненціального оцінювання рекурентної нейромережі 261 5.3.1. Метод Кертеша та етапи побудови оцінки експоненціального згасання 261 5.3.2. Оцінка для похідної функціонала Ляпунова 262 5.3.3. Різницева нерівність для функціонала Ляпунова 265 5.4. Непрямий метод дослідження стійкості моделі нейронної мережі з дискретно розподіленим запізненням 269 5.4.1. Методи дослідження стійкості нейромережевих моделей 269 5.4.2. Модель нейронної мережі з дискретно розподіленим запізненням 271 5.4.3. Непрямий метод дослідження стійкості рекурентної нейронної мережі з дискретно розподіленим запізненням 273 5.5. Дослідження моделі нейронної мережі з дискретним та неперервним запізненням 282 5.6. Експериментальне дослідження якісної поведінки моделі рекурентної нейромережі 289 5.6.1. Чисельне дослідження динамічної поведінки двонейронної мережі з чотирма дискретними запізненнями 289 5.6.2. Чисельне дослідження динамічної поведінки нейронної мережі з трьома нейронами 291 5.6.3. Чисельне дослідження динамічної поведінки рекурентної двонейронної мережі зі змішаним запізненням 292 5.7. Висновки до п’ятого розділу 296 Розділ 6. Розроблення і дослідження компартментних математичних моделей медико-біологічних процесів лабораторної діагностики 298 6.1. Полімеразно-ланцюгова реакція, як універсальний метод лабораторної діагностики 298 6.2. Розроблення компартментної моделі стадій полімеразно- ланцюгової реакції 304 6.3. Дослідження стійкості полімеразно-ланцюгової реакції 305 6.4. Розроблення алгоритму оптимального керування полімеразно- ланцюговою реакцією 306 6.5. Задача оптимального керування стадією відпалу в ПЛР 307 6.6. Задача оптимального керування стадією елонгації в ПЛР 312 6.7. Чисельне моделювання кіберфізичної системи лабораторної діагностики на прикладі полімерезно-ланцюгової рекції для стадії відпалу 316 6.8. Висновки до шостого розділу 323 Розділ 7. Розроблення програмного забезпечення для реалізації методів математичного моделювання компартментних медико- біологічних процесів 325 7.1. Програмний комплекс для дослідження стійкості КФБСС 326 7.1.1. Розробка програмного комплексу для дослідження стійкості КФБСС 326 7.1.2. Програмний модуль для дослідження фазових площин в КФБСС на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 328 7.1.3. Програмний модуль для дослідження фазових площин в КФБСС на гексагональній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 331 7.2. Програмний модуль дослідження інтенсивності імунної відповіді 333 7.2.1. Комп’ютерне моделювання контактів антигенів із антитілами в кіберфізичних біосенсорних системах на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 333 7.2.2. Комп’ютерне моделювання контактів антигенів із антитілами в кіберфізичних біосенсорних системах на гексагональній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 334 7.3. Програмна реалізація вихідних сигналів кіберфізичної системи 336 7.3.1. Програмний комплекс аналізу дискретизованого сигналу з перетворювача КФБСС на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 336 7.3.2. Результати чисельного аналізу електричного сигналу з перетворювача кіберфізичної біосенсорної системи 337 7.4. Розроблення та використання програмного забезпечення кіберфізичних систем аналізу біосигналів 338 7.4.1. Програмний комплекс для аналізу біосигналів в поліграфах 338 7.4.2. Використання відкритих ресурсів біосигналів PhysioNet для розробки кіберфізичних систем кардіодіагностики 339 7.5. Телемедичні технології у кіберфізичних системах 343 7.6. Використання методу індукції дерев рішень в кіберфізичних системах для потреб судово-медичної експертної практики 344 7.7. Використання комп’ютерних програм при проектуванні та дослідженні кіберфізичних медико-біологічних систем 346 7.8. Ідентифікація параметрів математичної моделі бутирилхолінестеразного біосенсора для визначення α-чаконіну 350 7.9. Дослідження стійкості кіберфізичних біосенсорних систем під впливом електромагнітного випромінювання 354 7.10. Висновки до сьомого розділу 355 Висновки 357 Список використаних джерел 360 Додатки 427 Додаток А. Класифікація та використання кіберфізичних біосенсорних систем 428 A.1. Електрохімічні кіберфізичні біосенсорні системи 428 A.2. Оптичні кіберфізичні біосенсорні системи 429 A.3. Кіберфізичні біосенсорні системи на основі оксиду кремнію 429 A.4. Кіберфізичні біосенсорні системи на основі наноматеріалів 430 A.5. Генетично кодовані кіберфізичні біосенсорні системи 431 A.6. Клітинні кіберфізичні біосенсорні системи 432 A.7. Порівняльний аналіз кіберфізичних біосенсорних систем 433 Додаток Б. Базові числа репродукції математичної моделі біосенсора на прямокутній та гексагональній решітках 437 Б.1. Базові числа репродукції математичної моделі біосенсора на прямокутній решітці з використанням різницевих рівнянь 437 Б.2. Базові числа репродукції математичних моделей біосенсора на гексагональній решітці з використанням диференціальних та різницевих рівнянь 440 Додаток В. Доведення умов локальної асимптотичної стійкості математичної моделі біосенсора на основі диференціальних рівнянь на гексагональній решітці 443 Додаток Д. Доведення квазіперманентності математичної моделі біосенсора на основі різницевих рівнянь на гексагональній решітці 448 Додаток Е. Умови глобальної асимптотичної стійкості математичної моделі біосенсора на основі диференціальних рівнянь на гексагональній решітці 453 Додаток Ж. Умови глобальної притягувальності математичної моделі біосенсора на основі різницевих рівнянь на гексагональній решітці 461 Додаток И. Фазові діаграми популяцій антигенів щодо антитіл в біопікселях кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці 467 Додаток К. Дослідження кіберфізичної системи з атаками стану та вимірювань на основі стохастичних різницевих рівнянь 473 Додаток Л. Семантика гібридних програм та приклад їх застосування 480 Л.1. Семантика гібридних програм 480 Л.2. Приклад застосування гібридної програми 482 Додаток М. Динамічне логічне моделювання КФБСС на прямокутній та гексагональній решітках 484 М.1. Динамічне логічне моделювання КФБСС на прямокутній решітці з використанням різницевих рівнянь із запізненням 484 М.2. Динамічне логічне моделювання КФБСС на гексагональній решітці з використаням решітчастих різницевих рівнянь із запізненням 486 Додаток Н. Результати чисельного моделювання дискретної динаміки кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці з використаням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 489 Додаток П. Результати чисельного моделювання дискретної динаміки кіберфізичної біосенсорної системи на гексагональній решітці з використанням решітчастих диференціальних рівнянь із запізненням 499 Додаток Р. Результати чисельного моделювання дискретної динаміки кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці з використаням решітчастих різницевих рівнянь із запізненням 506 Додаток С. Результати чисельного моделювання дискретної динаміки кіберфізичної біосенсорної системи на гексагональній решітці з використанням решітчастих різницевих рівнянь із запізненням 514 Додаток Т. Етапи створення медичних нейромережевих експертних кіберфізичних систем 522 Додаток У. Ієрархічна модель якісного аналізу решітчастих компартментних математичних моделей кіберфізичних медико- біологічних систем 523 Додаток Ф. Використання пакету R для розроблення та дослідження кіберфізичних систем медико-біологічних процесів 526 Ф.1. Пакет R як середовище програмування для статистичного аналізу даних 526 Ф.2. Короткий опис функцій пакета R deSolve 528 Ф.3. Приклад моделювання в пакеті R моделі типу Лотки– Вольтерри 529 Додаток Х. Фрагмент програми для дослідження фазових діаграм кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 533 Додаток Ц. Фрагмент програми для дослідження біфуркаційних діаграм в кіберфізичній біосенсорній системі на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 543 Додаток Ш. Фрагмент програми для дослідження фазових діаграм кіберфізичної біосенсорної системи на гексагональній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 545 Додаток Щ. Фрагмент програми для дослідження біфуркаційних діаграм в кіберфізичній біосенсорній системі на гексагональній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 554 Додаток Ю. Фрагмент програми для дослідження електричного сигналу з перетворювача кіберфізичної біосенсорної системи на прямокутній решітці з використанням диференціальних рівнянь із 556 запізненням Додаток Я. Фрагмент програми для дослідження електричного сигналу з перетворювача кіберфізичної біосенсорної системи на гексагональній решітці з використанням диференціальних рівнянь із запізненням 557 Додаток АА. Список публікацій здобувача за темою дисертації 559 Додаток АБ. Свідоцтва про реєстрацію авторського права на комп’ютерні програми, патент 582 Додаток АВ. Акти впроваджень 597
Vo, Ngoc Duong. "Modélisation hydrologique déterministe pour l'évaluation des risques d'inondation et le changement du climat en grand bassin versant. Application au bassin versant de Vu Gia Thu Bon, Viet Nam". Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4056/document.
Texto completoClimate change due to the increase of greenhouse gas emissions is considered to be one of the major challenges to mankind in the 21st century. It will lead to changes in precipitation, atmospheric moisture, increase in evaporation and probably a higher frequency of extreme events. The consequences of these phenomena will have an influence on many aspects of human society. Particularly at river deltas, coastal regions and developing countries, the impacts of climate change to socio-economic development become more serious. So there is a need for a robust and accurate estimation of the variation of natural factors due to climate change, at least in the hydrological cycle and flooding events to provide a strong basis for mitigating the impacts of climate change and to adapt to these challenges. The aim of this study is to present a methodology to assess the impacts of different climate change scenarios on a flood prone area of a coastal river basin in the central region of Viet Nam – Vu Gia Thu Bon catchment. The hydrological simulations are based on a validated deterministic hydrological model which integrates geology, soil, topography, river systems and climate variables. The present day climate, over the period of 1991-2010 was reasonably simulated by the hydrological model. Future climate (2091-2100) information was obtained from a dynamical downscaling of the global climate models. The study also analyzes the changes in the flood dynamics of the study region, the hydrological shift and the uncertainties of climate change simulation
Ruelle, Pierre. "Variabilité spatiale à l'échelle de parcelles de cultures : étude expérimentale et modélisation des bilans hyriques et des rendements". Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10035.
Texto completoTognaccini, Sofia. "Geomorfologia applicata all'individuazione dello stato di attività dei movimenti gravitativi e analisi di suscettibilità da frana in diversi contesti geologico-strutturali". Doctoral thesis, 2019. http://hdl.handle.net/2158/1198143.
Texto completo(6623090), Gregory Walkup. "Investigating Attacks on Industrial Control Systems Using Deterministic Replay Simulation". Thesis, 2019.
Buscar texto completoReichert, Christian [Verfasser]. "Deterministic and stochastic modelling of a catalytic surface reaction / vorgelegt von Christian Reichert". 2006. http://d-nb.info/981859100/34.
Texto completoSantos, Maíra Aguiar Freire dos 1980. "Rich dynamics in multi-strain models:non-linear dynamics and deterministic chaos in dengue fever epidemiology". Doctoral thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10451/7852.
Texto completoThroughout human history, infectious diseases have caused debilitation and pre- mature death to large portions of the human population, leading to serious social- economic concerns. Many factors have contributed to the persistence and increa- se in the occurrence of infectious disease (such as demographic factors, political, social and economic changes, environmental change, public health care and infra- structure, microbial adaptation, etc.). According to the World Health Organiza- tion (WHO), are the second leading cause of death globally after cardiovascular diseases (WHO, 2010). In recent years, mathematical modeling became an im- portant tool for the understanding of infectious disease epidemiology and has led to great advances in conceiving disease control strategies, including vaccination programs. One of the most important infectious diseases is dengue, a major international public health concern with more than 55% of world population at risk of acquiring the infection. Dengue is a viral mosquito-borne infection, a leading cause of illness and death in the tropics and subtropics. Dengue fever is caused by four antigenically distinct viruses, designated dengue types 1, 2, 3 and 4. Infection by one serotype confers life-long immunity to only that serotype, and temporary cross-immunity to other related serotypes. The temporary cross-immunity period lasts from three to nine months and it is related to antibody levels created during the immune response to a previous dengue infection. It is stated that such high antibody levels would be enough to protect the individual against an immediately new dengue infection caused by a different but related serotype. Two variants of the disease exist: dengue fever (DF), a non-fatal form of illness, and dengue hemorrhagic fever (DHF), which may evolve toward a severe form known as dengue shock syndrome (DSS). Epidemiological studies support the association of DHF with secondary dengue infection. There is good evidence that sequential infection increases the risk of developing DHF due to a process described as antibody-dependent enhancement (ADE), where the pre-existing antibodies to previous dengue infection cannot neutralize but rather enhance the new infection. Treatment of uncomplicated dengue cases is only supportive, and severe den- gue cases requires careful attention to fluid management and proactive treatment of hemorrhagic symptoms. A vaccine against dengue is not yet available, since it would have to simulate a protective immune response to all four serotypes, although several candidates of tetravalent vaccines are at various stages of de- velopment. So far, prevention of exposure and vector control remain the only alternatives to prevent dengue transmission. In recent years, mathematical modeling became an interesting tool for the un- derstanding of infectious diseases epidemiology and dynamics. A series of deter- ministic compartment models such as Susceptible-Infected (SI) and Susceptible- Infected-Recovered (SIR) for example, have been proposed based on the flow patterns between compartments of hosts. The SIR epidemic model divides the population into three classes concerning the disease stages: susceptible (S), In- fected (I) and Recovered (R). This model framework can represent infectious diseases where waning immunity can happen. Assuming that the transmission of the disease is contagious from person to person, the susceptibles become infected and infectious, are cured and become recovered. After a waning immunity period, the recovered individual can become susceptible again to reinfection. Multi-strain dynamics, such as dengue epidemiology, are generally modeled with extended SIR-type models. Dengue fever dynamic is well known to be particularly complex with large fluctuations of disease incidences. To capture differences in primary and secondary dengue infections, a two-strain SIR-type model for the host population has to be considered. Dengue models including multi-strain interactions via ADE, but without temporary cross-immunity, have shown already deterministic chaos when strong infectivity on secondary infection was assumed. The addition of the temporary cross-immunity period in such models brings a new chaotic attractor in wider and unexpected parameter region. In this thesis we present different extensions of the classical single-strain SIR model motivated by modeling dengue fever epidemiology with its peculiar ADE phenomenology. We focus on a minimalistic model, where the notion of at least two different strains is needed to describe differences between primary and se- condary dengue infections. The models divide the host population into suscepti- ble, infected and recovered individuals with subscripts for the respective strains. The individuals can be (1) susceptibles without a previous dengue infection; (2) infected and recovered for the first time; (3) susceptible with an experienced pre- vious dengue infection and (4) infected for the second time with a different strain, more likely to be hospitalized due to the ADE effect leading to severe disease. Our analysis shows a rich dynamic structure, including deterministic chaos in wi- der and more biologically realistic parameter regions, just by adding temporary cross-immunity to previously existing dengue models. In Chapter 1 we present the properties of the basic SIR epidemic model applied to infectious diseases. A summary of the analysis of the dynamics identifying the thresholds and equilibrium points in order to introduce notation and terminology are presented. These results were then generalized to a more advanced models motivated by dengue fever epidemiology. In Chapter 2 the basic two-strain SIR- type model motivated by modeling dengue fever epidemiology is presented. In this chapter we focused on the multi-strain aspect and its effects on the host population. The effects of the vector dynamics or seasonality is taken in account only by the effective parameters of the SIR-type model, but these mechanisms are not modeled explicitly. In Chapter 3 a detailed bifurcation analysis for the basic multi-strain dengue model is presented where the ADE parameter A and the temporary cross-immunity parameter R are studied. In Chapter 4 the seasonally forced system with temporary cross-immunity and possible secondary infection is analyzed. This study was motivated by dengue hemorrhagic fever monitoring data. The role of seasonality and import of infected individuals are now considered as biologically relevant effects to determine the dynamical behavior of the system. A comparative study between three different scenarios (non-seasonal, low seasonal and high seasonal with a low import of infected individuals) is presented. The extended models show complex dynamics and qualitatively a good agreement between empirical DHF monitoring data and the obtained model simulation. At the moment only such minimalistic models have a chance to be qualitati- vely understood well and eventually tested against existing data. The simplicity of the model (low number of parameters and state variables) offer a promising perspective on parameter values inference from the DHF case notifications. Such a technical parameter estimation is notoriously difficult for chaotic time series due to the long term unpredictability versus short term predictability. Recent- ly, this short term predictability has been used for temporally local approaches in statistical inference on the cost of difficulty in obtaining a final definite best answer to the parameter estimation problem. Being able to predict future outbreaks of dengue in the absence of human interventions is a major goal if one wants to understand the effects of control measures. Even after a dengue virus vaccine has become accessible or available, this holds true for the implementation of a vaccination program. For example, to perform a vaccine trial in a year where the disease epidemic generate a low number of cases, would make the statistical tests of vaccine efficacy much more difficult compared with the information provided by a vaccine trial performed in a epidemic year with much higher numbers of cases. Thus predictability of the next season’s height of the dengue peak, on the basis of deterministic balance of infected and susceptible, would be of major practical use. Although the fact that disease propagation is an inherently stochastic phe- nomenon, dengue models are mainly expressed mathematically as a set of de- terministic differential equations, which are easier to analyze. The mean field approximation, an approximation of stochastic processes leading to deterministic dynamics, is a good approximation to be used in order to understand better the behavior of the stochastic systems in certain parameter regions, where the dyna- mics of the mean quantities are approximated by neglecting correlations. Howe- ver, it is only stochastic, as opposed to deterministic, models that can capture the fluctuations observed in some of the available time series data. In Chapter 5 the stochastic version of the minimalistic multi-strain model is presented. In this chapter we investigate the interplay between stochasticity, seasonality and impor- ted cases of the disease. The introduction of stochasticity reveal a scenario where noise and complex deterministic skeleton strongly interact. For large enough population size, the stochastic system could be well described by the determinis- tic skeleton, where the essential dynamics are captured, gaining insight into the relevant parameter values purely on topological information of the dynamics. The two-strain dengue model is a 9 dimensional system and therefore, future statistical inference can still attempt to estimate all initial conditions as well as the few model parameters. Concerning data availability, long term epidemiologi- cal data consist on monthly incidences of hospitalized DHF cases. For such a data scenario, models that are able to generate both primary and secondary infection cases (with a different strain, without the need of considering differences on the dynamics of different co-circulating dengue serotypes), have shown a good quali- tative agreement between empirical data and model output (see Chapter 4 and Chapter 5). These results were obtained just by combining the ADE effect, ge- nerating difference in transmissibility on primary and secondary infections, with the temporary cross-immunity aspect. Differently from the minimalistic dengue model, the four-strain model is mathematically represented by a system of 26 ODE’ s. It becomes a very high dimensional system and obviously very difficult to be used for parameter inference due to the high number of initial conditions. In Chapter 6 we present the multi-strain dengue model for the four existing se- rotypes. For four different strains, 1, 2, 3 and 4, we now label the SIR classes for the hosts that have seen each one of the possible strains. Again, without epidemi- ological asymmetry between strains, once the serotype data are recent and very short to give any realistic information concerning difference in biological parame- ters (such as infection and recovery rates) for a given strain. In this chapter we present the bifurcation diagram comparison for both two-strain and four-strain model. In the relevant parameter region of < 1, when dengue patients in a secondary infection evolving to severe disease due to the ADE phenomenon con- tribute less to the force of infection, the bifurcation points appear to happen at similar parameter regions, well below the region of interest 1. We conclude that the two-strain model in its simplicity is a good model to be analyzed giving the expected complex behavior to explain the fluctuations observed in empirical data. Statistical inference to estimate the basic parameters of transmission, infectivity, disease severity (ADE parameter) and temporary cross-immunity period using empirical data of incidence of severe disease is needed to identify eventual deviations from the simplest symmetric case investigated here. Further work on the parameter estimation using the minimalistic dengue model is in progress. The vector dynamics might also play a role in understanding the final picture when comparing the model output with the available empirical data. Following the investigations described in this thesis, a number of research directions could be addressed, involving the minimalistic dengue model. Future work would be to investigate extensions of the multi-strain model to address the following questi- ons and issues: (1) How much (more or less than first infection) does secondary infection contribute to the force of infection? (2) Does there exist a difference between the forces of infection for the different strains and to what extent can the bifurcation structure explain the viral diversity contribution? (3) Formulate hy- potheses using the mechanism of temporary cross-immunity suitable to recurrent infections protection. (4) Model the vaccine trials based on short term predic- tability of chaotic systems to be applied when tetravalent vaccines will become available. And (5) propose targets for intervention and control design according to the expected impact of the disease. My special interest would be to get the model fully parametrized on data referring to incidence of severe disease and pre- valence of infection. With such a model framework we would be able to give an insight into the predictability of upcoming dengue outbreaks. This epidemiolo- gical tool would help to understand the effects of control measures and therefore to guide the policies of prevention and control of the dengue virus transmission
Ao longo da história, as doenças infecciosas veem causado o enfraquecimento e morte prematura de grandes parte da população humana, gerando sérias preocupações sociais e económicas. Muitos são os fatores quem têm contribuído para a persistência e o aumento na ocorrência de doenças infecciosas, tais como factores demográficos, mudanças políticas, sociais e económicas, mudanças ambientais, adaptação microbiana, etc. Segundo a Organizão Mundial de Saúde (OMS), as doenças infecciosas são a segunda principal causa de morte no mundo, depois das doenças cardiovasculares (WHO, 2010). Dentre as doenças transmissíveis mais preocupantes, o dengue ´e, de acordo com a OMS, um problema de saúde pública internacional, com mais de 55% da população mundial vivendo em áreas com risco de transmissão da infecção. O dengue, uma infecção ao viral transmitida por mosquitos, é uma das principais causas de doença e morte nos trópicos e subtrópicos. A infecção pelo vírus do dengue pode ser causada por qualquer uma das quatro cepas existentes, designadas por serotipos DEN − 1, DEN − 2, DEN − 3 e DEN − 4. Estes serotipos são distintos, porém, antigenicamente relacionados. A infecção gerada por um determinado serotipo confere imunidade total e permanente (ao longo da vida) para apenas aquele serotipo, e também imunidade cruzada temporária para os outros serotipos. A imunidade cruzada temporária tem uma duração estimada que varia de três a nove meses, e está relacionada com os n´níveis de anticorpos gerados durante a resposta imune a uma primeira infecção pelo vírus do dengue. Afirma-se que o alto nível destes anticorpos seria suficiente para a proteção contra outras infecções causadas por patogenos antigenicamente relacionados. O dengue pode se manifestar em duas formas clínicas: dengue clássico (DC), uma forma não-fatal da doença, e dengue hemorrágica (DH), que pode evoluir para uma forma muito grave conhecida como síndrome do choque do dengue (DSS). Estudos epidemiológicos associam os casos graves da doença (DH) com a segunda infecção do dengue. Existem boas evidências relacionando as infecções sequenciais pelos vírus do dengue e o aumento para os riscos do desenvolvimento do dengue hemorrágico. Esta associação se deve a um processo imunológico chamado de antibody-dependent enhancemet (ADE). O antibody-dependent enhan- cement ocorre quando os anticorpos pré-existentes, provenientes de uma primeira infecção do dengue, não neutralizam mas sim realçam a nova infecção pelo vírus do dengue. Não existe uma medicação específica para a infecção do dengue. O tratamento dos casos de dengue clássico é apenas de suporte e para os casos de dengue hemorrágico a hospitalização é frequentemente necessária para obtenção de um tratamento adequado. A vacina contra o dengue ainda não está disponível, uma vez que terá que simular proteccão para todos os quatro serotipos existentes. Atu- almente, algumas vacinas candidatas encontram-se em diversos estágios de desenvolvimento. Até o presente momento, a prevenção na exposição e o controle dos vetores são as únicas alternativas para a prevenção da transmissão do dengue. A modelação matemática tornou-se uma ferramenta importante para a compreensão da epidemiologia e da dinâmica das doenças infecciosas. Uma série de modelos deterministicos, tais como o modelo Susceptível-Infectado (SI) e o modelo Susceptível-Infectado-Recuperado (SIR), por exemplo, têm sido propostos com base nos padrões de fluxo para cada um dos compartimentos representando os estágios da doença. O modelo epidemiológico SIR divide a população de indivíduos em três classes: Susceptíveis (S), Infectados (I) e Recuperados (R). Este tipo de modelo pode ser utilizado para representar, por exemplo, as doenças infecciosas que não conferem imunidade permanente, possibilitando a reinfecçã. Assumindo que a transmissão da doença se faz de pessoa para pessoa, os indivíduos susceptíveis tornam-se infectados e infecciosos (capazes de transmitir a doença), se curam e se tornam recuperados (com imunidade temporária ao patógeno causador da doença). Depois de um determinado período tempo, acontece a perda desta imunidade e o indivíduo tornar-se novamente susceptível, podendo se reinfectar. A dinâmica multi-estirpe é geralmente modelada utilizando extensões dos modelos do tipo SIR. Para capturar as diferenças entre a primeira e a segunda infecção é preciso considerar pelo menos dois serotipos diferentes na composição do modelo do tipo SIR. A dinâmica da epidemiologia do dengue é particularmente complexa, com grandes flutuações (variações em quantidade ao longo do tempo) na incidência da doença. Modelos matemáticos recentes para a transmissão do vírus do den- gue se concentram no efeito ADE e na imunidade cruzada temporária. Estes modelos apresentam resultados de flutuações críticas com distribuição em lei de potência para os casos da doença, caos determinístico e dessincronização caótica, devido a sua estrutura multi-estirpe. O comportamento caótico é obtido quando assumindo infectividade muito alta para a segunda infecção do dengue, isto é, assumindo que os indivíduos na segunda infecção pelo vírus do dengue transmitem a doença com uma taxa muita mais elevada do que os indivíduos na primeira infecção. Considerações da imunidade cruzada temporária associada ao efeito ADE gera uma nova janela caótica inesperada e biologicamente mais realistas, onde a infectividade dos indivíduos na segunda infecção do dengue é reduzida devido a severidade da doença e a provável hospitalização causada pelo processo imunológico do ADE. Nesta tese apresentamos a análise e os resultados obtidos em diferentes extensões do modelo clássico SIR. Estes modelos foram motivado pela epidemiologia do dengue e a sua peculiar característica imunológica causada pelo antibody- dependent enhancement. O nosso estudo se concentra em um modelo minimalístico, em que pelo menos dois serotipos diferentes são necessários para descrever as diferenças entre as infecções primária e secundária causadas pelas diferentes cepas do vírus do dengue. Os modelos dividem a população humana em susceptíveis, infectados e recuperados, e utiliza índices para diferenciar cada um dos serotipos. Os indivíduos podem ser: (1) susceptíveis sem nenhuma infecção prévia pelo vírus do dengue, (2) infectados e recuperados pela primeira vez, (3) susceptíveis com um histórico de infecção prévia e (4) infectados pela segunda vez (por uma cepa diferente da primeira infecção) e, provavelmente hospitalizados devido ao processo de ADE. O modelo minimalístico apresenta uma dinâmica estrutural rica ao incorporar aos modelos já existentes para a transmissão do dengue, o período de imunidade cruzada temporária associada ao processo de antibody-dependent enhancement capaz de gerar diferenças nas taxas de transmissão para as infecçoes primárias e secundárias da doença. No Capítulo 1 apresentamos as propriedades do modelo básico SIR aplicado ao estudo das doenças transmissíveis. A análise da dinâmica apresentada, identificando os limites e os pontos de equilíbrio, com o objectivo de introduzir a notação e a terminologia utilizada. Estes resultados são posteriormente generalizados para os modelos motivados pela epidemiologia do dengue. No Capítulo 2, o modelo básico do tipo SIR para dois serotipos diferentes é apresentado e analisado. Este capítulo enfatiza o aspecto multi-estirpe e seus efeitos sobre a população humana. Os efeitos da dinâmica dos vetores e ou da sazonalidade não são modelados explicitamente, sendo levados em conta apenas pelos parâmetros efetivos do modelo. No Capítulo 3 apresentamos uma análise detalhada dos pontos de bifurcações encontrados para os parâmetros de ADE () e de imunidade cruzada temporária (). No Capítulo 4, o modelo sazonal do dengue é apresentado. Com base nos dados disponíveis de monitoramento do dengue, o papel da força sazonal e os casos importados da doença foram considerados como efeitos biologicamente relevantes para a determinação do comportamento dinâmico do sistema. O comparativo entre três cenários distintos (não-sazonal, sazonal e sazonal com casos importados da doença) é apresentado neste capítulo. A adição da sazonalidade e de possíveis casos importados da doença institui complexidade à dinâmica e apresenta boa concordância qualitativa entre os dados empíricos dos casos graves da doença (DH) e o output do modelo. Até o momento, apenas esses modelos minimalísticos têm a possibilidade de ser qualitativamente bem compreendido e, eventualmente testados contra os dados existentes. A simplicidade do modelo (poucos parâmetros e poucas variáveis de estado) oferece uma perspectiva promissora na inferência dos valores dos parâmetros, utilizando os dados referentes ao número de casos de dengue hemorrágico. A estimação de parâmetros em séries temporais caóticas é notoriamente difícil devido á imprevisibilidade a longo prazo versus previsibilidade a curto prazo. Recentemente, esta previsibilidade a curto prazo tem sido usada em inferência estatísticapara para abordagens temporalmente localizadas encontrandi dificuldades na obtenção de uma resposta final definitiva para a melhor estimativa dos parâmetros A capacidade de prever os futuros surtos do dengue na ausência de intervenção humana tem como objetivo compreender o efeitos das medidas de controle da doença, incluindo a implementação de programas de vacinação, quando esta estiver disponível e acessível. Os ensaio com esta vacina deverão ser realizados em um ano em que o número de casos da doença for suficientemente altos (e não em um ano em que o número de casos da doença fossem naturalmente baixos) afim de facilitar os testes estatísticos para a eficácia da vacina. Desta maneira, a previsão do número de casos da doença com base no balanço determinístico do número de indivíduos infectados e indivíduos susceptíveis seria de grande utilidade prática. A propagação de doenças é um fenómeno inerentemente estocástico, mas os modelos para a propagação do dengue são em sua maioria expressos matematicamente por um conjunto equações diferenciais determinísticas, que são mais fáceis de analisar. A aproximação do campo médio, uma aproximação utilizada em processos estocásticos para a obtenção de dinâmicas determinísticas, é uma boa aproximação para ser utilizada a fim de compreender melhor o comportamento dos sistemas estocásticos em determinadas regiões de parâmetro. No entanto, apenas os modelos estocásticos, ao contrário dos modelos determinísticos, podem captar as flutuações observadas em algumas das séries temporais de dados empíricos. No Capítulo 5, a versão estocástica do modelo multi-estirpe minimalístico é apresentado. Neste capítulo investigamos a interacção entre estocasticidade, sazonalidade e casos importados da doença. A introdução de estocasticidade é capaz de explicar as flutuações observadas em algumas séries temporais de dados para os casos graves do dengue, revelando um cenário onde o ruído e o esqueleto determinístico se interagem fortemente. Para uma população suficientemente grande, o modelo estocástico é bem descrito pelo esqueleto determinístico, capturando a dinâmica essencial da doença. O modelo estocástico gera, a partir das informações topológicas da dinâmica, a percepção sobre os valores relevantes dos parâmetros do modelo. O modelo minimalístico do dengue é um sistema com 9 dimensões e, tem boas chances de poder se utilizado em uma futura inferência estatística, para estimar todas as condições iniciais e os poucos parâmetros do modelo. Os dados empíricos disponíveis para os casos de dengue hemorrágico consistem na incidência mensal de casos hospitalizados e, para este tipo de dados, o modelo capaz de gerar infecções primária e secundária causadas por diferentes serotipos do dengue (sem a necessidade de se considerar diferenças nas dinâmicas para cada um dos diferentes serotipos existentes), apresenta uma boa concordância qualitativa entre os dados empíricos e o output do modelo (ver Capítulo 4 e Capítulo 5). Diferentemente do modelo minimalístico multi-estirpe para a transmissão do dengue, o modelo incluindo os quatro serotipos é matematicamente representado por um sistema com 26 equações diferenciais. Este sistema apresenta uma dimensão elevada (25 dimensões) e dificilmente poderá ser utilizado em inferência estatística, devido ao elevado número de variáveis e condições iniciais. No Captulo 6, o modelo para a transmissão do dengue incluindo todos os serótipos existentes é apresentado. Com os quatro serótipos, DEN −1, DEN −2, DEN − 3 e DEN − 4, as classes SIR são identificadas por índices para cada um dos serotipos. A assimetria epidemiológica entre as cepas continua a não ser considerada. Os dados serológicos existentes para cada um dos serotipos em separado são recentes e escassos, não sendo capazes de fornecer informações fidedignas às possíveis diferenças existentes entre os parâmetros biológicos (tais como as taxas de infecção e taxas de recuperação) para cada uma das quatro cepas do vírus do dengue. Neste capítulo apresentamos a comparação entre os diagramas de bifurcação para os dois modelos multi-estirpe, assumindo respectivamente 2 e 4 serotipos diferentes na transmissão da doença. Para a região de interesse biológico (onde os indivíduos infectados pela segunda vez transmitem menos do que os indivíduos infectados pela primeira vez, devido a severidade da doença) os pontos de bifurcação acontecem em regiões similares para o parâmetro do efeito ADE. A lei da parcimónia favorece o mais simples dos dois modelos concorrentes e desta forma, concluímos que o modelo minimalístico para a transmissão do dengue (dois serotipos), na sua simplicidade, é um bom modelo para ser analisado. O modelo minimalístico do dengue é capaz de produzir a complexidade esperada para explicar as flutuações observadas nos dados empíricos da doença e apresenta, dentro da possibilidade, baixa dimensionalidade. A Inferência estatística utilizando os dados empíricos para estimar os parâmetros básicos de transmissão, infectividade, a gravidade da doença (parmetro ADE) e período de imunidade cruzada temporária, é de extrema importância e definitivamente necessária para identificar os eventuais desvios do caso mais simples de simetria, que foram investigados aqui. O estudo da estimação dos parâmetros utilizando o modelo minimalístico do dengue está em andamento. A dinâmica vetorial também pode desempenhar um papel importante na compreensão da epidemiologia do dengue. As investigações descritas nesta tese sugerem uma série de possíveis direcções para a continuidade desta pesquisa e, em termos de trabalho futuro, a investigação de extensões do modelo minimalístico poderá abordar as seguintes questões e problemas: (1) Qual é a real contribuição das infecções primárias e secundárias para a fora de infecção? Indivíduos na segunda infecção transmitem mais ou menos do que a indivíduos na primeira infecção? (2) Existem diferenças significativas entre as taxas de infecção para cada um dos serotipos existentes? Até que ponto a estrutura de bifurcação pode explicar a real contribuição da diversidade viral? (3) Formular hipóteses usando o mecanismo adequado de imunidade cruzada temporária e a proteção gerada em infecções recorrentes. (4) Modelar ensaios de vacinas, com base na previsibilidade a curto prazo em sistemas caóticos, para futura implementação de programas de imunização, quando a(s) vacina(s) tetravalente estiver disponível e acessível. E finalmente (5) propor alvos para a intervenção e para o planeamento de medidas controle, baseando-se no impacto esperado da doença. O Meu interesse especial se concentra na possível parametrização do modelo a partir dos dados referentes à incidência da doença grave e na prevalência de infecção. Esta ferramenta epidemiológica ajudaria a compreender os efeitos das medidas de controle e, poderia ser utilizada para orientar as políticas de prevenção e controle da transmissão do vírus do dengue, gerando uma percepção sobre a previsão dos surtos futuros do dengue.
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT, SFRH/BD/43236/2008, projeto PTDC/MAT/115168/2009); EU project DENFREE under Framework Program 7