Дисертації з теми "E-eigenvalues"

Excluídos problemas simples de condução de calor nos quais a temperatura depende apenas do tempo ou apenas de uma coordenada de posição, os demais levam a equações diferenciais parciais, as quais tem soluções em termos de séries obtidas de vários métodos como a separação de variáveis, a superposição, a função de Green, a técnica da transformada integral, a transformada de Laplace e o teorema de Duhamel. Estas soluções dependem de autovalores que são obtidos das raízes de equações transcendentais que na maioria dos casos não podem ser expressas em forma fechada, mas podem ser obtidas de tabelas, expressões aproximadas, e expressões iterativas. O objetivo desse estudo é encontrar novas expressões para estas raízes, que sejam mais simples ou que tenham mais exatidão do que as já existentes. As três equações transcendentais que são consideradas aqui são as mais frequentemente utilizadas entre as que não tem solução fechada, e surgem quando as condições de contorno são convectivas. Uma nova família de funções iterativas é obtida, a qual inclui várias funções clássicas e, em particular, toda a família de métodos de Householder. Um novo método obtido é o que tem convergência mais rápida para as presentes equações. Apesar das tabelas de raízes apresentarem valores com vários dígitos significativos, problemas reais dificilmente levam a um valor da variável independente que pode ser diretamente encontrado, tornando-se necessário o uso de interpolação. Então, a exatidão de raízes obtidas por estas tabelas é limitada pela exatidão da interpolação, a qual pode ser comparada com a das expressões aproximadas. As expressões existentes são analisadas utilizando propriedades das raízes. Uma expressão aproximada desenvolvida para a primeira raiz das três equações é baseada no método do ponto fixo, outra é obtida da aplicação do conceito de MiniMax para se reajustar expressões de outros autores, e uma final tem forma algébrica. O conceito de MiniMax não é obtido através de algum método que possa ser considerado elementar, e dois novos métodos são desenvolvidos para aplicá-lo. Modernos sistemas algébricos computacionais são utilizados para gerar novas expressões aproximadas para a primeira raiz, mas encontrou-se que elas podem ser melhoradas através de métodos analíticos. Expansão em frações contínuas e novamente a aproximação de Padé são utilizadas para se obter expressões de grande exatidão. Expressões que levam a bons resultados para a primeira raiz são generalizadas para que elas sirvam para as demais raízes. Finalmente, uma comparação é feita considerando todas expressões aproximadas, indicando quais são consideradas as melhores.
Apart from simple problems of heat conduction in which the temperature depends only on the time or just on a position coordinate, the others lead to partial differential equations, which have solutions in terms of series obtained from various methods such as separation variables, superposition, the Green's function, the technique of integral transform, the Laplace transform and Duhamel's theorem. These solutions depend on eigenvalues, which are obtained from the roots of transcendental equations that in most cases cannot be expressed in closed form, but they can be obtained from tables, approximate expressions and iterative expressions. The objective of this study is to find new expressions for these roots, which are simpler or have more accuracy than the existing ones. The three transcendental equations that are considered here are the most frequently used among those that have not closed solution, and appear when the boundary conditions are convective. A new family of iterative functions is proposed, which includes several classical functions and, in particular, the entire family of Householder methods. A new method is obtained which has faster convergence to the present equations. Although the tables of roots present values with various significant digits, real problems hardly lead to a value of the independent variable that can be directly found, making it necessary to use interpolation. Then, the accuracy of the roots obtained from these tables is limited by the accuracy of the interpolation, which can be compared with the approximate expressions. Existing expressions are analyzed using the root properties. An approximate expression developed for the first root of the three equations is based on the fixed point method, another is obtained from the application of the concept of MiniMax to readjust expressions of others authors, and the last one has an algebraic form. The MiniMax concept is not obtained through any method that can be considered elementary, and two new methods are developed to apply it. Modern computer algebra systems are used to generate new approximate expressions for the first root, but it is found that they can be improved by analytical methods. Expansion in continuous fractions is adopted and the Padé approximation to obtain expressions of greater accuracy. Expressions leading to good results for the first root are generalized so that they serve for the other roots. Finally, a comparison is made considering all approximate expressions, indicating what are considered the best.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-06-29T19:43:37Z No. of bitstreams: 2 Tese - Kaye Oliveira da Silva - 2015.pdf: 3763230 bytes, checksum: 2a51ab65a386fdff2c014712b4f5a7fd (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
In this work, we study two problems in partial differential equations. The first one is a nonlinear eigenvalue problem given by: ( 􀀀div( (jruj)ru) = f(x; u) em , u = 0 em @ , where the nonlinearity f is oscilatory. By using Orlicz-Sobolev spaces and techniques of minimization, degree theory, lower and upper solutions and regularization of solutions, we show that for each sufficiently big, there is a family of solutions, which is finite when f oscillates a finite number of times (with respect to the second variable) and it is infinite when f oscillates infinitely many times. On the second problem, we use the shooting method, to show that the problem: ( 􀀀(r (ju0(r)j)u0(r))0 = r f(u(r)); 0 < r < R; u(R) = u0(0) = 0; has for each sufficiently small, a family fukg1k =1 of solutions, where for each positive integer k, uk has exactly k roots in the interval (0;R).
Neste trabalho estudamos dois problemas de equações diferenciais parciais. O primeiro é um problema não linear de autovalores da forma: ( 􀀀div( (jruj)ru) = f(x; u) em , u = 0 em @ , cuja não linearidade f é oscilatória. Utilizando os espaços de Orlicz-Sobolev e técnicas de minimização, teoria do grau, sub e super soluções e regularização de soluções, mostramos que para cada suficientemente grande, existe uma família de soluções, que é finita no caso de f oscilar um número finito de vezes (com relação a segunda variável) e infinita no caso de f oscilar um número infinito de vezes. No segundo problema, usamos o método de shooting, para mostrar que o problema ( 􀀀(r (ju0(r)j)u0(r))0 = r f(u(r)); 0 < r < R; u(R) = u0(0) = 0; possui para cada > 0 suficientemente pequeno, uma família fukg1k =1 de soluções, onde para cada k inteiro positivo, uk tem exatamente k raízes no intervalo (0;R).

In this thesis we study the dependence of the eigenvalues of elliptic partial differential operators upon mass density perturbations on open subsets of the N-dimensional euclidean space. We prove continuity and analyticity results for the eigenvalues of poly-harmonic operators and apply them to certain optimization problems. In order to prove analyticity, we use a general technique of P.D. Lamberti and M. Lanza de Cristoforis, and we obtain formulas for the Frechet differentials of the eigenvalues which are used to characterize critical mass densities under the constraint that the total mass is preserved. Then we state a sort of `maximum principle' in spectral optimization problems for elliptic operators subject to mass density perturbations. Moreover, we consider a special class of densities, namely densities which concentrate near the boundary of open subsets of the N-dimensional euclidean space. We study the asymptotic behavior of the eigenvalues of Neumann-type problems for the Laplace and the biharmonic operator. By adapting a general technique of J.M. Arrieta, we prove that the Neumann eigenvalues converge to the appropriate limiting Steklov eigenvalues. In this way, we formulate a genuine Steklov eigenvalue problem for the biharmonic operator. In the case of the Laplace operator we prove the validity of an asymptotic expansion of the Neumann eigenvalues and eigenfunctions and provide formulas for the first terms in the expansions. We adapt to our case asymptotic analysis techniques used by M.E. Perez and S.A. Nazarov to describe vibrating systems with masses concentrated at points or along curves. Moreover, we consider the problem of domain perturbations for the biharmonic Steklov problem obtained with this mass concentration procedure and prove that balls are critical domains for all the eigenvalues. Then we adapt the arguments of F. Brock and R. Weinstock to prove that the ball is actually a maximizer for the rst positive eigenvalue among bounded domains of given measure. Moreover, we provide a quantitative version of such an isoperimetric inequality, showing also that it is sharp.
In questa tesi studiamo la dipendenza degli autovalori di operatori differenziali alle derivate parziali di tipo ellittico da perturbazioni della densità di massa su aperti dello spazio euclideo N-dimensionale. In particolare, proviamo risultati di dipendenza continua e analitica degli autovalori di operatori poliarmonici e li applichiamo ad alcuni problemi di ottimizzazione. Per provare i risultati di analiticità, adoperiamo una tecnica generale sviluppata da P.D. Lamberti e M. Lanza de Cristoforis, ottenendo formule per i differenziali di Frechet degli autovalori che ci permettono di caratterizzare le densità critiche sotto il vincolo di massa fissata. Inoltre, enunciamo un `principio di massimo' per la classe di problemi di ottimizzazione considerata. In seguito, prendiamo in esame una famiglia particolare di densità di massa, ovvero densità che si concentrano al bordo degli aperti dove i problemi differenziali sono definiti. In questo caso, studiamo il comportamento asintotico degli autovalori e delle autofunzioni dei problemi di Neumann per l'operatore di Laplace e l'operatore biarmonico quando la massa si concentra al bordo. Proviamo in entrambi i casi, adattando una tecnica generale sviluppata da J.M. Arrieta, che gli autovalori e le autofunzioni del problema di Neumann convergono agli autovalori e alle autofunzioni di appropriati problemi limite di tipo Steklov. In particolare, il problema di tipo Steklov per l'operatore biarmonico così formulato viene introdotto per la prima volta in questa tesi, dove ne vengono poi studiate alcune proprietà. Nel caso dell'operatore di Laplace, proviamo la validità di un'espansione asintotica degli autovalori e delle autofunzioni del problema di Neumann fino al primo ordine ed otteniamo formule esplicite per i primi termini delle espansioni. Per ottenere questi risultati adattiamo al nostro problema delle tecniche di analisi asintotica utilizzate da M.E. Perez e S.A. Nazarov per lo studio di sistemi vibranti con masse concentrate in punti o lungo certe curve. Per quanto riguarda il problema di Steklov per l'operatore biarmonico, consideriamo anche il problema della dipendenza degli autovalori dal dominio. Utilizzando sempre la tecnica generale sviluppata da P.D. Lamberti e M. Lanza de Cristoforis, proviamo che le palle sono domini critici per tutti gli autovalori. Inoltre, adattando l'argomento di F. Brock e R.Weinstock per il problema di Steklov per l'operatore di Laplace, riusciamo a mostrare che la palla massimizza il primo autovalore positivo del problema di Steklov per l'operatore biarmonico tra tutti gli aperti limitati di misura fissata. Proviamo infine una versione quantitativa di questa disuguaglianza isoperimetrica, mostrando poi che l'esponente che compare nella disuguaglianza è ottimale.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The present work aims to contribute to the teaching and learning process of disciplines such as Linear Algebra and Differential Equations, suggesting a study methodology based on mathematical modeling of mechanical systems and application of eigenvalues of problem, as well as encourage high school students to explore mathematics, a revealing and essential science, showing that content such as complex numbers, determinants, trigonometry, etc., some of these mistakenly questioned about its practical utility, can be used for the benefit of people, for example, providing more security and stability to buildings , essential in modern times. Initially, the contents will be displayed formally required for the understanding of vibrating systems with two degrees of freedom to apply them subsequently in the determination of natural frequencies of vibration of a two storey building. Also, a demo will be made of how to calculate the eigenvalues through of computational tools, the softwares MATLAB and R. Using the softwares, the determination of natural frequencies becomes even more practical and thus shows that the application of the problem is quite simple and has obvious practical use.
O presente trabalho visa contribuir para o processo de ensino e aprendizagem de disciplinas como Álgebra Linear e Equações Diferenciais, sugerindo uma metodologia de ensino baseada na modelagem matemática de sistemas mecânicos e na aplicação do problema de autovalores, assim como, estimular alunos do ensino médio a explorar a matemática, uma ciência reveladora e essencial, mostrando que conteúdos como números complexos, determinantes, trigonometria, etc, alguns destes equivocadamente questionados quanto a utilidade prática, podem ser usados em benefício das pessoas, por exemplo, proporcionando mais segurança e estabilidade às edi cações, fundamentais nos tempos atuais. Inicialmente, serão apresentados formalmente os conteúdos necessários ao entendimento de sistemas vibratórios com dois graus de liberdade, para posteriormente aplicá-los na determinação das frequências naturais de vibração de um edi- fício de dois andares. Além disso, será feita uma demonstração de como calcular os autovalores através de ferramentas computacionais, os softwares MATLAB e R. Com o uso do software, a determinação das frequências naturais torna-se ainda mais prática e, portanto, mostrar que a aplicação do referido problema é bastante simples e tem utilidade prática evidente.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-01T10:43:24Z No. of bitstreams: 2 TCC 30_06_2013 Marco Aurélio PROFMAT.pdf: 3494241 bytes, checksum: 199c5af10fd068461af3db98f96eaf49 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)
Approved for entry into archive by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2014-10-31T19:45:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) TCC 30_06_2013 Marco Aurélio PROFMAT.pdf: 3494241 bytes, checksum: 199c5af10fd068461af3db98f96eaf49 (MD5)
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In this thesis we study linear transformations, eigenvalues and eigenvectors with the objective of solve a system of linear ordinary differential equations with constant coefficients.
Nesta dissertação estudamos transformações lineares, autovalores e autovetores com o intuito de resolvermos um sistema de equações diferenciais ordinárias lineares com coeficientes constantes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6362.pdf: 1897034 bytes, checksum: c83efb3252adeb24e85652c3a2f8240c (MD5) Previous issue date: 2014-08-26
Universidade Federal de Sao Carlos
We are interested in understanding the process of Markovian thermalization in quantum systems when we have one or two qubits interacting with a quantum electromagnetic field mode, using the Rabi model, in situations where there is interaction with a reservoir modeling the environment surrounding the system. This analysis of the thermalization is based on the calculation of the eigenvalues of the Liouvillian of the Markovian master equation. We will focus mainly on situations where there is interaction with independent and collective reservoirs, for cases where the subsystems interact with reservoirs at T=0K and T >0K. We investigate situations where there is no thermalization of the system and how this may influence interesting physical properties, such as the statistical properties of the field in the ultra strong scheme using the theory of input-output and quantum correlations between qubits collectively interacting with Markovian reservoirs.
Estamos interessados em entender o processo de termalização em sistemas quânticos markovianos, quando temos um ou dois qubits interagindo com um modo quântico do campo eletromagnético, utilizando o modelo de Rabi, em situações onde há interação com estruturas de reservatório que modelam o ambiente que cerca o sistema. Essa análise da termalização é baseada no cálculo dos autovalores do liouvilliano da equação mestra markoviana. Iremos focar principalmente nas situações onde há interação com reservatórios independentes e coletivos, para casos onde o subsistema interage com reservatórios a T=0K e T >0K. Investigamos situações onde há termalização ou não do sistema e como esse fator pode influenciar nas propriedades físicas interessantes, como, por exemplo, a estatística de detecção de fótons no regime ultra forte utilizando a teoria de entrada e saída e correlações quânticas entre os qubits interagindo com reservatórios markovianos.

Orientadores: Sueli Irene Rodrigues Costa, Simão Nicolau Stelmastchuk
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica
Made available in DSpace on 2018-08-10T23:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_FabianoPinto_M.pdf: 877532 bytes, checksum: 0081c7182db3aab71edcbe274822bea5 (MD5) Previous issue date: 2008
Resumo: Neste trabalho focalizamos a deformação de cônicas e quádricas por transformações lineares. Deduzimos de forma explícita os autovalores e autovetores ortonormais de matrizes reais 2 x 2 e 3 x 3, para os quais não há quase referências na literatura e nem incorporação nos programas computacionais de cálculo simbólico usuais. Esta determinação levou -nos a estudar um pouco da história da resolução das equações de terceiro grau e das condições e formulações das raízes reais destas. Os resultados foram utilizados na determinação explícita das deformações por transformações lineares de cônicas e quádricas, sendo estas discutidas em termos de características das matrizes associadas
Abstract: We discuss here the deformations of conics and quadrics under linear mappings. We set explicitly the eingenvalues and the orthonormal eigenvectors of real symmetric 2 X 2 and 3 X 3 matrices. These expressions are scarce in the literature and not incorporated in symbolic calculus software. The determination of those eigenvalues leaded us to the study of the solution of third degree equations and some of related historical aspects with focus on conditions and expressions for their real solutions Those results are used in the exact determination of the linear deformation of conics and quadrics in terms of the characteristics of their associated matrices
Mestrado
Geometria Topologia
Mestre em Matemática

Orientador: Alagacone Sri Ranga
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica
Made available in DSpace on 2018-08-26T19:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felix_HeronMartins_D.pdf: 783541 bytes, checksum: cea4459f391a5da7e61d9cff02244ec0 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: O objetivo do presente trabalho se divide em duas partes: na primeira, estudaremos uma regra de quadratura interpolatória sobre os zeros de polinômios núcleo obtidos a partir de uma sequência de polinômios L-ortogonais, oferecendo técnicas numéricas para a obtenção dos nós e pesos dessa regra de quadratura. Na segunda parte, forneceremos uma caracterização dos polinômios de Szegö em termos de duas sequências reais, dentre as quais uma é sequência encadeada. Tal caracterização afeta a relação entre os polinômios núcleo e os polinômios ortogonais no círculo unitário aos quais estes estão associados
Abstract: The main goal of the present work falls under two parts: firstly, we'll study a quadrature rule over the zeros of the kernel polynomials obtained from a sequence of L-orthogonal polynomials, offering numerical techniques for evaluating the nodes and weights of such quadrature rule. Secondly, we'll give a characterization for Szegö polynomials in terms of two real sequences, in which one is a chained sequence. Such characterization influences the connection between the kernel polynomials and the related orthogonal polynomials over the unit circle
Doutorado
Matematica Aplicada
Doutor em Matemática Aplicada

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joaquim Gomes Brito Filho.pdf: 577773 bytes, checksum: 0d9ad903ecdf123ced443b5b094e37aa (MD5) Previous issue date: 2006-05-31
In this work is presented a method to solve the Eigenstructure Allocation pro- blem for multivariable dynamic systems by means of Robust Controllers Design Linear Quadratic Gaussian, LQG/LTR Loop transfer Recovery and Hierarchical Genetic Algorithm in three levels. It shows an uni¯ed method for controllers ro- bust design that are one systematical of the three stages of LQG/LTR methodo- logy. The evolutionary computation is used in the primary level that is the gain controller optimal determination to guarantee the terms of robust stability. The intermediary level, consists in the utilization of a AG to determine the Kalman state observer gain. The last level of this hierarchy consists of recovery the ro- bustness properties of the LQR design which were lost due to inclusion of the LQG loop by means of a GA. The method is veri¯ed in a dynamic system which represents an aircraft in cruzeiro speed, a LQG/LQR-hierarchic design perfor- mance analysis in the frequency domain and of time show the commitments that should be taken over in applications of the real world systems.
Apresenta-se um método para resolver o problema de Alocação de Auto-estrutura para sistemas dinâmicos multivariáveis por meio do Projeto de Controladores Ro- busto Gaussiano Linear Quadrático, Recuperação da Malha de Transferência e Algoritmo Genético Hierárquico em três níveis. Mostra-se um método unificado para o projeto de controladores robustos que são uma sistematização das três etapas da metodologia LQG/LTR. A computação evolutiva é utilizada no nível primário que é a determinação dos ganhos do controlador ótimo para garantir as condições de estabilidade robusta. O nível intermediário, consiste na utilização de um AG para determinar os ganhos de Kalman do observador de estado. O último nível desta hierarquia consiste da recuperação das propriedades de ro- bustez do projeto LQR que foram perdidas devido a inclusão da malha LQG por meio de um AG. O método é verficado em um sistema dinâmico que re- presenta uma aeronave em velocidade cruzeiro, uma análise de desempenho do projeto LQG/LQR-hierárquico no domínio da frequência e do tempo mostram os compromissos que devem ser assumidos em aplicações de sistemas do mundo real.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do CearÃ
Estabelece desigualdades isoperimÃtricas e estimativas do tempo mÃdio de saÃda para subvariedades mÃnimas de N x R, onde N Ã uma variedade riemanniana completa com curvatura seccional nÃo-positiva. Prova desigualdades isoperimÃtricas para subvariedades com segunda forma fundamental dominada em espaÃos de Hadamard com curvatura seccional limitada.
It establishes isoperimetric inequalities and exit mean time estimates for minimal submanifolds of N x R, where N is a complete Riemannian manifold with sectional curvature non-positive. It proves isoperimetric inequalities for submanifolds with tamed second fundamental form in Hadamard spaces with bounded sectional curvature.

Darbe nagrinėjamas parabolinių lygčių su nelokaliąja daugiataške sąlyga ir tikrinių reikšmių uždaviniai antrosios eilės paprastajam diferencialiniam operatoriui. Uždavinio specifika yra ta, kad vietoje vienos arba abiejų klasikinių kraštinių sąlygų duota nelokalioji sąlyga. Tokio tipo kraštiniai uždaviniai diferiancialinėms lygtims paskutiniaisiais metais gana intensyviai nagrinėjami matematinėje literatūroje. Darbe naudojamas M. Sapagovo ir A. Štikono 2005 straipsnio metodika tikrinių reikšmių savybėms tirti.
The parabolic equation with nonlocal multi-point condition and the eigenvalue problem for differential operation with nonlocal multi-point condition is investigated in the work. Nonlocal condition is given instead one or both classical boundary conditions. These problems are investigated in the mathematical literature in recent years. The method of analysis to eigenvalue of the article [5] by M. Sapagovas and A. Štikonas on 2005 are used in the work.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-20T15:49:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Gabriel Ferreira da Cunha - 2017.pdf: 1607355 bytes, checksum: 485729a91d466d80865e9d841a306018 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
In this work we will present and demonstrate the Diaz & Saá’s Inequality thus like the tools used in their demonstration and we will apply the results obtained in semilinear elliptic problems with limited and not limited domains. We will present necessary and sufficient conditions to show the existence and uniqueness of solution for the following −Δp u = f (x, u) problem type in a limited domain. Moreover, we will also obtain regularity of solution to this problem. Next we will show results relative to the first eigenvalue of a (p, q) − Laplacian system type in R^N .
Neste trabalho apresentaremos e demonstraremos a desigualdade de Díaz & Saá assim como as ferramentas utilizadas em sua demonstração e aplicaremos os resultados obtidos em problemas elípticos semilineares com domínios limitados e não limitados. Exibiremos condições necessárias e suficientes para mostrarmos a existência e a unicidade de solução para um problema do tipo −Δp u = f (x, u) em um domínio limitado, obteremos também a regularidade da solução para esse problema. Em seguida mostraremos resultados relativos ao primeiro autovalor de um sistema do tipo (p, q) − Laplaciano em R^N .

El problema de valores propios (tambien llamado de autovalores, o eigenvalues) esta presente en diversas tareas cienficas a traves de la resolucion de ecuaciones diferenciales, analisis de modelos y calculos de funciones matriciales, entre otras muchas aplicaciones. Si los problemas son de dimension moderada (menor a 106), pueden ser abordados mediante los llamados metodos directos, como el algoritmo iterativo QR o el metodo de divide y vencerlas. Sin embargo, si el problema es de gran dimension y solo se requieren unas pocas soluciones (comparado con el tama~no del problema) y con un cierto grado de aproximacion, los metodos iterativos pueden resultar mas eficientes. Ademas los metodos iterativos pueden ofrecer mejores prestaciones en arquitecturas de altas prestaciones, como las de memoria distribuida, en las que existen un cierto numero de nodos computacionales con espacio de memoria propios y solo pueden compartir informacion y sincronizarse mediante el paso de mensajes. Esta tesis aborda la implementacion de metodos de tipo Davidson, destacando Generalized Davidson y Jacobi-Davidson, una clase de metodos iterativos que puede ser competitiva en casos especialmente dificiles como calcular valores propios en el interior del espectro o cuando la factorizacion de matrices es prohibitiva o ineficiente, y solo es posible una factorizacion aproximada. La implementacion se desarrolla en SLEPc (Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations), libreria libre destacada en la resolucion de problemas de gran tama~no de valores propios, problemas cuadraticos de valores propios y problemas de valores singulares, entre otros. A su vez, SLEPc se desarrolla bajo el marco de PETSc (Portable, Extensible Toolkit for Scientic Computation), que ofrece implementaciones eficientes de operaciones basicas del algebra lineal, como operaciones con matrices y vectores, resolucion aproximada de sistemas lineales, factorizaciones exactas y aproximadas de matrices, etc.
Romero Alcalde, E. (2012). Parallel implementation of Davidson-type methods for large-scale eigenvalue problems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15188
Palancia

Darbą sudaro: įvadas, analitinė ir praktinės dalys. Analitinėje dalyje trumpai aptariama su nagrinėjamu uždaviniu susijusi teorija ir pats uždavinys. Analitinėje dalyje yra trys poskyriai, juose pateikiama teorija, reikalinga nagrinėjamo uždavinio tyrimui. Praktinėje dalyje nagrinėjamas Šturmo ir Liuvilio kraštinis uždavinys su viena klasikine ir kita nelokalia dvitaške kraštine sąlyga. Ištirti keturių nelokalių kraštinių sąlygų atvejai. Kiekvienu kraštinių sąlygų atveju ieškomos kompleksinės tikrinės reikšmės ir tiriama jų kokybinė priklausomybė nuo uždavinio nelokaliosios sąlygos parametrų ir . Darbas iliustruotas charakteristinių funkcijų grafikais. Nustatyta, kad dviejų pirmųjų sąlygų atveju yra pakankamai nesudėtinga charakterisitnių funkcijų priklausomybė nuo parametro . Kitiems dviems atvejams ta priklausomybė yra žymiai sudėtingesnė. Tokios situacijos kruopščiai ištirtos ketvirtame atvejyje. Surasta tikrinių reikšmių elgsena bifurkacinių taškų aplinkoje.
This master thesis consists of introduction, analitical and practical parts. In the analitical part are considered the master thesis problem and theoretical studies, that are correlative with it. This part is rubricated to tree sections. They are designed for theoretical studies that are used to solve all problem of the master thesis. In practical part are examinated four problems: Šturm Louville problem with classical and nonlocal boundary condition. Here are investigated types of four nonlocal boundary conditions. In case of every nonlocal boundary conditions locking for complex eigenvalues and investigating thier quality that dependsupon nonlocal boundary condition parametere and . The work is pictorial of charakterical fukcion graphics. Is determinated, that in case of two condition charakteristical funkcion dependen of parameter is simple. In case of other two condition the dependen is convulated. This situation is examinated in the fourth case. Besides here resolved behaviour of eigenvalues in their points environment.

Šiame darbe pristatomi nauji rezultatai, gauti tiriant diskretųjį Šturmo ir Liuvilio uždavinį su viena klasikine o kita nelokaliąja integraline kraštine sąlyga. Pirmoje dalyje pristatomas diferencialinis Šturmo ir Liuvilio uždavinys su nelokaliąja integraline kraštine sąlyga. Šio uždavinio kompleksinė spektro dalis buvo ištirta bakalauro darbe. Antroje darbo dalyje diferencialinis uždavinys suvedamas į antros eilės baigtinių skirtumų schemą, kai nelokalioji integralinė sąlyga aproksimuojama pagal trapecijų arba Simpsono formulę. Ištirta skirtuminių operatorių su nelokaliosiomis kraštinėmis sąlygomis spektro struktūra, tikrinių reikšmių priklausomybė nuo parametrų γ ir ξ esančių nelokaliosiose sąlygose, reikšmių ir pasirinkto tinklo taškų skaičiaus n. Rezultatai pateikiami charakteristinių funkcijų grafikais ir jų projekcijomis.
In this paper we present a new result of the investigation discrete Sturm--Liuoville problem with one classical and the other nonlocal integral boundary condition. The first part of paper presents differential Sturm Liuoville problem with integral boundary condition. Complex part of spectrum for Sturm Liuoville problem with integral boundary condition was investigated in Bachelor Thesis. The second part of paper present result of investigation second-order finite difference scheme, when the integral conditions condition is approximated by the Trapezoid or Simpson's rules. There are investigated the spectrum of the finite-difference schemes and it dependence on the parameters γ and ξ from nonlocal boundary condition n,where n number of grid points. Simulation results are presented as graphs and projections of characteristic functions.

Offshore wind turbines (OWT) are traditionally supported by monopile foundation. Although this technology is one of the most cost-effective for this type of offshore installation, the engineering market tries to propose always innovative and smarter solution in order to develop more and more cost-effective alternatives. One major disadvantage of the monopile foundation for example is the noise of the installation process. To mitigate this noise during installation, high costs are involved to use bubble screens or any other means.. One important part of the design of the OWT and its foundation is the dynamic response of the system subjected to time-varying loads, therefore the core of a structural analysis covers these aspects. In November 2017 the company SPT Offshore has launched in Amsterdam a new concept for Wind Turbine Generator (WTG) foundation. In the last year, the company has chosen to spend effort on developing conceptual designs of specific support structures for WTG in order to patent their own cost efficient solution. This new conceptual design is meant to combine the benefit of both the monopiles and the jacket support structures in combination with the suction pile foundation. Tri-Suction Pile Caisson is the name of this new technology (TSPC) and basically, it consists of a single column extending from the upper support structure downward to the seabed (few meters above it) connected to a base structure composed by three suction pile which spreads the loads into the soil (further information will be provided into the document). . The milestone purpose is to introduce in the market a new substructure concept which can compete with the traditional foundation design. For the development of this support structure concept, some basic requirements have to be satisfied for its successful realization; the aim is to design a concept which possibly can be installed without an offshore heavy lift vessel, easy to fabricate and suitable for series production.

Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-05-15T18:43:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Vitor Rodrigues Braga de Souza - 2014.pdf: 2674878 bytes, checksum: c37a3227405eafd0a6bcd6cdfe2ddf04 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5)
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In the rst part of this work, we present all conical with their cartesian equations and their graphs. Then, we made an approach to concepts of linear algebra, vector spaces, linear transformations, eigenvalues and eigenvectors in order to build matrices of linear transformations able to rotate, translate or even make these conical shear. Constructed matrices, GeoGebra software for constructing graphs obtained by transformation matrices were used. Besides this geometric part, we discuss the quadratic forms in order to identify a conic analyzing only the coe cients of its quadratic form and the eigenvalues. The end result was an excellent visual material built from software GeoGebra applying the concepts of Linear Algebra. We can not fail to mention that the construction of the taper in GeoGebra techniques that replace the ruler, compass and the string used by the ancient Greeks were implemented.
Na primeira parte desse trabalho, apresentamos todas as cônicas com suas respectivas equações cartesianas e seus respectivos grá cos. Em seguida, zemos uma abordagem de conceitos de Álgebra Linear, espaços vetoriais, transformações lineares, autovalores e autovetores a m de, construir as matrizes de transformações lineares capazes de rotacionar, transladar ou até fazer o cisalhamento destas cônicas. Construídas as matrizes, foi utilizado o software GeoGebra para a construção dos grá cos obtidos pelas matrizes de transformação. Além dessa parte geométrica, abordamos as formas quadráticas no intuito de identi car uma cônica analisando apenas os coe cientes da sua forma quadrática e os autovalores associados. O resultado nal foi um excelente material visual construído a partir do software GeoGebra aplicando os conceitos de Álgebra Linear. Não podemos deixar de citar que foram implementadas técnicas de construção das cônicas no GeoGebra que substituem a régua, o compasso e o barbante utilizados pelos gregos antigos.

Este trabalho é dedicado ao estudo de propriedades teóricas dos operadores integrais positivos em \'L POT. 2\' (X; u), quando X é um espaço topológico localmente compacto ou primeiro enumerável e u é uma medida estritamente positiva. Damos ênfase à análise de propriedades espectrais relacionadas com extensões do Teorema de Mercer e ao estudo dos espaços de Hilbert de reprodução relacionados. Como aplicação, estudamos o decaimento dos autovalores destes operadores, em um contexto especial. Finalizamos o trabalho com a análise de propriedades de suavidade das funções do espaço de Hilbert de reprodução, quando X é um subconjunto do espaço euclidiano usual e u é a medida de Lebesgue usual de X
In this work we study theoretical properties of positive integral operators on \'L POT. 2\'(X; u), in the case when X is a topological space, either locally compact or first countable, and u is a strictly positive measure. The analysis is directed to spectral properties of the operator which are related to some extensions of Mercer\'s Theorem and to the study of the reproducing kernel Hilbert spaces involved. As applications, we deduce decay rates for the eigenvalues of the operators in a special but relevant case. We also consider smoothness properties for functions in the reproducing kernel Hilbert spaces when X is a subset of the Euclidean space and u is the Lebesgue measure of the space

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico
Neste texto, serà apresentado um resultado proposto por Paulo Cordaro e Jorge Hounie sobre o decaimente do primeiro autovalor do operador de Laplace-Beltrami em uma superfÃcie de nÃvel conexa em Sn+1, n ≥1. Esta dissertaÃÃo baseia-se no artigo "The First Eingenvalue of Analytic Level Surfaces on Spheres"de Sagun Chanillo (Mathematical Reseach Letters, vol 1 (1994), p. 159-166).
In the text, will presented one resultad proposed by Paulo Cordaro and Jorge Hounie concerning the possible rate of decay of the first eigenvalue of Laplace-Beltrami operator on a level surface connected in Sn+1, n ≥ 1 This thesis is basead on the paper "The First Eingenvalue of Analytic Level Surfaces on Spheres"of Sagun Chanillo (Mathematical Reseach Letters, vol. 1 (1994), p. 159-166).

Magistro darbe pateikiami rezultatai, gauti tiriant charakteristinę kreivę uždaviniams su nelokaliosiomis sąlygomis. Tiriama charakteristinė kreivė, kai tikrinė reikšmė kompleksinė. Nagrinėjamas paprasto diferencialinio operatoriaus su dviem nelokaliosiomis Bicadzės ir Samarskio sąlygomis tikrinių reikšmių uždavinio atskiras atvejis (kai ξ=1/2, ξ=2/3 ). Ištyrus uždavinį, gautos charakteristinės kreivės, kurios yra hiperbolės, du taškai arba vienas.
The results shown in this paper were achieved while investigating a characteristic curve for problems with nonlocal boundary conditions. The characteristic curve is investigated when eigenvalue is complex. The paper examines a separate case of simple differential operator with two non-local Bitsadze and Samarskii conditions for eigenvalues (when ξ=1/2, ξ=2/3). After the analysis of the problem, characteristic curves were achieved which were hiperboles, 1 or 2 points.

Magistro darbe pateikiami nauji rezultatai, gauti tiriant diskretųjį Šturmo ir Liuvilio uždavinį su viena klasikine (arba Noimano) ir antra nelokalia dvitaške kraštine sąlyga. Analitinėje dalyje pateikiama teorija, reikalinga nagrinėjamo uždavinio tyrimui ir trumpai pristatomi rezultatai, gauti tiriant panašų uždavinį. Projektinėje dalyje ištirta diferencialinio uždavinio ir baigtinių skirtumų schemų kompleksinės spektro dalies priklausomybė nuo nelokaliųjų kraštinių sąlygų parametrų $\gamma$ ir $\xi$. Dauguma tyrimo rezultatų pateikiama kompleksinės ir realiosios charakteristinių funkcijų grafikais.
In this Master thesis presented new results which are got investigated the Sturm--Liouville problem with one classical (or Neumann) and another two-point nonlocal boundary condition. In the analytical part are presented the theory, which is necessary to study the problem and presented the results of investigation a similar task. In the design part are investigated the spectrum in complex plane depends on the nonlocal boundary conditions parameters $\gamma$ and $\xi$ in differential problem and in the finite difference schemes. Simulation results are presented as graphs of complex-real characteristic functions.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-01-26T09:20:52Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jânio Alves dos Santos Júnior - 2016.pdf: 3798217 bytes, checksum: c2acd93260ead52c126f4b37d994825f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-30T10:25:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jânio Alves dos Santos Júnior - 2016.pdf: 3798217 bytes, checksum: c2acd93260ead52c126f4b37d994825f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
This work aims to study some topics of graph theory in order to solve some problems. In order to complement, we approached a light study of matrices, eigenvalues and eigenvectors. The first problem is known as Königsberg Bridge Problem, where this was considered the problem that gave rise to the study on graphs. The House Problem is a joke, which shows us several propositions about planar and bipartite graphs. Some models we can relate graphs, such as we can observe in the problem of cannibals and in the game of chess. Finally, we will work with applications in the adjacency matrix as in the Problem of the Condominium of Farms and in the Number of Possible Paths in a graph, where we will work with geometric figures, apparently resolving a counting problem using eigenvalues and graph. As a methodological support will be approached Linear Algebra.
O objetivo deste trabalho é estudar alguns tópicos da teoria de grafos com o intuito de resolver alguns problemas. Para complementar, abordamos um leve estudo de matrizes, autovalores e autovetores. O primeiro problema é conhecido como o Problema da Ponte de Königsberg, onde tal, foi considerado o problema que deu origem ao estudo sobre grafos. O Problema das Casas que é uma brincadeira, que nos mostra várias proposições sobre grafos planares e bipartidos. Alguns modelos que podemos relacionar grafos, tais como veremos no problema dos canibais e no jogo de xadrez. Por fim, trabalharemos com aplicações na matriz de adjacência como no problema do Condomínio de Chácaras e no Número de Caminhos Possíveis em um Grafo, onde trabalharemos com figuras geométricas, resolvendo aparentemente um problema de contagem, utilizando autovalores e grafos. Como suporte metodológico será abordado Álgebra Linear.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joelma Iamac Nomura.pdf: 7399337 bytes, checksum: 3b1b78708c15a38620c94201d8ab977e (MD5) Previous issue date: 2014-03-19
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The objective of this research harnesses to the results obtained in the Master's Dissertation defended in September 2008 in Postgraduate Studies Program in Mathematics Education at PUC - SP. In this same essay, issues related to teaching and learning of linear algebra sought to answer and find new ways of targeting and perspectives of students in a graduate in Electrical Engineering, asking Why and How should it be taught the discipline of linear algebra on a course with this profile? Among the results, we identified that the interdisciplinarity inherent to the topics of Linear Algebra and specific content of engineering or applied constituted an essential factor for the recognition of mathematical disciplines as theoretical and conceptual basis. Interdisciplinarity reflected in specific mathematical objects of linear algebra and practical situations of engineering materials for the formation of conceptual and general engineer seeking the theoretical foundation and basic justification for the technological improvement of its area. Based on a scenario and results envisioned in the dissertation we propose to investigate the cognitive structures involved in the construction of mathematical object eigenvalue and eigenvector in the initial and final student education phases in Engineering courses, showing the cognitive schemes in their mathematical minds. For this, the following issues are highlighted: ( 1 ) What conceptions (action - process -object- schema ) are evidenced in students after studying the mathematical object eigenvalue and eigenvector in the initial and final phases of their academic training courses in Engineering? and ( 2 ) these same phases, which concept image and concept definition are highlighted in the study of eigenvalue and eigenvector mathematical object? Substantiated by the theoretical contributions of Dubinsky (1991), on the APOS Theory and Vinner (1991), about the concept image and concept definition, we consider the cognitive processes involved in the construction of mathematical object, identifying the nature of their cognitive entities portrayed in mathematical mind. The discussion focuses on mathematical mind both the mathematical structure that is designed and shared by the community as the design in which each mental biological framework handles such ideas. To do so, we consider the relationship between the ideas which constitute the APOS theory, concepts image and definition and some aspects of Cognitive Neuroscience. Characterized as multiple case studies, data collection covered the speech of students in engineering courses in various training contexts, established by the institutions. The analysis of the specific mathematical concept called genetic decomposition led to this concept, which was proposed by System Dynamic Discrete problem, described by the difference equation K K x A.x 1 = + , (K = 0,1,2 , ... ) . Based on the ideas of Stewart (2008) and Trigueros et al. (2012) it was possible to us to identify some characteristics of showing the different conceptions of the students. Moreover, we consider some ideas that characterize the concept image and concept definition according Vinner (1991) and Domingos (2003). As a result of our investigation, we identified that the students of the first case study, at different stages of training, present the design process and the concept image on an instrumental level mathematical object eigenvalue and eigenvector. Have students in the second case, particularly, all of the first phase, and two of the second, showed signs of action and concept image incipient level. As a student of the second phase, have also highlighted the design process and the concept image on an instrumental level as the subject of the first case study. Therefore, we find no significant evolution between the inherent APOS Theory concepts and the concepts image of the object of study. We show that all students presented their speeches in relations between the Linear Algebra course and other courses in the program, such as Numerical Calculation, Electrical Circuits , Computer Graphics and Control Systems, with lesser or greater degree of depth and knowledge. We realize that students attach importance to mathematical disciplines in its formations and seek for a new approach to teaching that address the relationships between them and the disciplines of Engineering
O objetivo desta pesquisa atrela-se aos resultados obtidos na Dissertação de Mestrado defendida em setembro de 2008 no Programa de Estudos Pós-Graduados em Educação Matemática da PUC-SP. Nesta mesma dissertação, questões relacionadas ao ensino e aprendizagem de Álgebra Linear buscaram responder e encontrar novas formas de direcionamento e perspectivas de ensino em uma graduação em Engenharia Elétrica, indagando Por que e Como deve ser lecionada a disciplina de Álgebra Linear em um curso com este perfil? Dentre os resultados obtidos, identificou-se que a interdisciplinaridade inerente aos tópicos de Álgebra Linear e conteúdos específicos ou aplicados da Engenharia constituiu-se de fatores imprescindíveis para ao reconhecimento das disciplinas matemáticas, como base teórica e conceitual. A interdisciplinaridade refletida em objetos matemáticos específicos da Álgebra Linear e situações práticas da Engenharia prima pela formação do engenheiro conceitual e generalista que busca na fundamentação teórica e básica a justificativa para o aprimoramento tecnológico de sua área. Com base no cenário e resultados vislumbrados na defesa da dissertação, propusemonos investigar as estruturas cognitivas envolvidas na construção do objeto matemático autovalor e autovetor nas fases inicial e final de formação do aluno dos cursos de Engenharia, evidenciando os esquemas cognitivos e a mente matemática dos estudantes, sujeitos de nossa investigação. Para tanto, as seguintes questões são destacadas: (1) Quais concepções (ação-processo-objeto-esquema) são evidenciadas nos alunos, após o estudo do objeto matemático autovalor e autovetor nas fases inicial e final de sua formação acadêmica em cursos de Engenharia?; e (2) Nessas mesmas fases, quais conceitos imagem e definição são evidenciados no estudo do objeto matemático autovalor e autovetor? Fundamentados pelos aportes teóricos de Dubinsky (1991), sobre a Teoria APOS, e Vinner (1991) nos conceitos imagem e definição, foram considerados os processos cognitivos envolvidos na construção do objeto matemático, identificando a natureza de suas entidades cognitivas retratadas na mente matemática. A discussão sobre mente matemática foca-se tanto na estrutura matemática que é concebida e compartilhada pela comunidade como no delineamento em que cada estrutura biológica mental trata essas mesmas ideias. Para tanto, considerou-se a relação entre as ideias que constituem a Teoria APOS, os conceitos imagem e definição e alguns aspectos da Neurociência Cognitiva. A pesquisa caracterizada como estudos de caso múltiplos, identificou os dados a partir do discurso dos estudantes dos cursos de Engenharia em contextos diversos de formação, estabelecidos pelas instituições de ensino. A análise do conceito matemático específico levou à chamada decomposição genética desse conceito, que foi proposto pelo problema de Sistema Dinâmico Discreto, descrito pela equação de diferença K K x A.x 1 = + (K=0,1,2,...). Com base nas ideias de Stewart (2008) e Trigueros et al. (2012), foi possível identificar algumas características que evidenciassem as diferentes concepções dos estudantes. Além disso, foram consideradas algumas ideias que caracterizam o conceito imagem e definição de acordo com Vinner (1991) e Domingos (2003). Como resultado desta investigação, identificou-se que os alunos do primeiro estudo de caso, em fases distintas de formação, apresentam a concepção processo e o conceito imagem em nível instrumental do objeto matemático autovalor e autovetor. Já os alunos do segundo de caso, particularmente, todos os da primeira fase, e dois da segunda apresentaram indícios da concepção ação e conceito imagem em nível incipiente. Apenas um aluno da segunda fase também evidenciou ter a concepção processo e o conceito imagem em nível instrumental, como os sujeitos do primeiro estudo de caso. Portanto, constatou-se que não houve evolução significativa entre as concepções inerentes à Teoria APOS e os conceitos imagem do objeto de estudo. Evidenciou-se que todos os alunos apresentaram em seus discursos relações existentes entre a disciplina Álgebra Linear e demais disciplinas do curso, como Cálculo Numérico, Circuitos Elétricos, Computação Gráfica e Sistemas de Controle, com menor ou maior grau de profundidade e conhecimento. Percebe-se que os alunos atribuem relevância às disciplinas matemáticas em suas formações e buscam por um novo enfoque de ensino que contemple as relações entre as mesmas e as disciplinas da Engenharia

In this work we present the proofs of the Laplacian comparison theorems for Kähler manifolds Mm of complex dimension m with holomorphic bisectional curvature bounded from below by −1, 1, and 0. The manifolds being compared are the complex hyperbolic space CHm, the complex projective space CPm, and the complex Euclidean space Cm, which holomorphic bisectional curvatures are −1, 1, and 0, respectively. Moreover, as applications of the Laplacian comparison theorems, we describe the proof of the Bishop- Gromov comparison theorem for Kähler manifolds and obtain an estimate for the first eigenvalue λ1(M) of the Laplacian operator, that is, λ1(M) ≤ m2 = λ1(CHm), and show that the volume of Kähler manifolds with holomorphic bisectional curvature bounded from below by 1 is bounded by the volume of CPm. The results cited above have been proved in 2005 by Li and Wang, in an article Comparison theorem for Kähler Manifolds and Positivity of Spectrum , published in the Journal of Differential Geometry.
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Nesta dissertação, apresentamos as demonstrações dos teoremas de comparação do Laplaciano para variedades Kähler completas Mm de dimensão complexa m com curvatura bisseccional holomorfa limitada inferiormente por −1, 1 e 0. As variedades a serem comparadas são o espaço hiperbólico complexo CHm, o espaço projetivo complexo CPm e o espaço Euclidiano complexo Cm, cujas curvaturas bisseccionais holomorfas são −1, 1 e 0, respectivamente. Além disso, como aplicação dos teoremas de comparação do Laplaciano, descrevemos a prova do Teorema de Comparação de Bishop-Gromov para variedades Kähler; obtemos uma estimativa para o primeiro autovalor λ1(M) do Laplaciano, isto é, λ1(M) ≤ m2 = λ1(CHm); e mostramos que o volume de variedades Kähler, com curvatura bisseccional limitada inferiormente por 1, é limitado pelo volume de CPm. Os resultados citados acima foram provados em 2005 por Li e Wang no artigo Comparison Theorem for Kähler Manifolds and Positivity of Spectrum , publicado no Journal of Differential Geometry.

The topic of this doctoral thesis is at the intersection between Real Algebraic Geometry, Optimization Theory and Multilinear Algebra. In particular, a relevant part of this thesis is dedicated to studying metric invariants of real algebraic varieties, with a particular interest in varieties in tensor spaces. In many applications, tensors arise as a useful way to store and organize experimental data. For example, it is widely known that tensor techniques are extremely useful in Algebraic Statistics. A strong relationship between classical algebraic geometry and multilinear algebra is established by the notion of tensor rank. Geometrically speaking, the problem of computing the rank of a tensor translates to a membership problem to a certain secant variety of a Segre product of projective spaces. In the last fifteen years, a new line of research in tensor theory has been undertaken and is commonly known as Spectral Theory of Tensors. One of the foundational motivations of this theory comes from the need, e.g., in some constrained optimization problems, to approximate a given tensor to its closest tensor of fixed lower rank, with respect to the Frobenius norm, also known as Bombieri norm. This is the so-called best rank- k approximation problem for real tensors. In this context, an important role is played by the singular vector tuples and the singular values of a tensor, which generalize the notions of eigenvector and eigenvalue of a matrix. Their symmetric counterpart is represented by the E-eigenvalues and the E-eigenvectors of a symmetric tensor. Of particular interest is the E-characteristic polynomial of a symmetric tensor, which has among its roots the E-eigenvalues of a symmetric tensor. For symmetric matrices, it coincides with the classical characteristic polynomial. We interpret the E-characteristic polynomial as an algebraic relation satisfied by the Frobenius distance between an assigned symmetric tensor and the dual affine cone of a Veronese variety. We show that the E-characteristic polynomial is monic only in the symmetric matrix case. We provide a rational formula for the product of the singular values of a partially symmetric tensor of hypercubic format. The formula generalizes the fact that the determinant of a symmetric matrix is equal to the product of its eigenvalues. This is the only case where no denominator occurs in the formula. Computing the distance from a variety of low-rank tensors is an important instance of a more general problem: computing the distance from a real algebraic variety X in a Euclidean space (V,q). We introduce a polynomial, called Euclidean Distance polynomial of X, which, for any data point u in V, has among its roots the distance ε from u to X. The ε^2-degree of the ED polynomial is the known Euclidean Distance degree of X. When X is transversal to the isotropic quadric Q={q=0}, we show that the ED polynomial of X is monic and we describe its lowest term completely.

In the thesis we discuss several questions related to the study of degenerate, possibly nonlinear PDEs of elliptic type. At first we discuss the equivalent conditions between the validity of weighted Poincar\'e inequalities, structure of the functionals on weighted Sobolev spaces, isoperimetric inequalities and the existence and uniqueness of solutions to the degenerate nonlinear elliptic PDEs with nonhomogeneous boundary condition, having the form:\begin{eqnarray}\label{eqn:abs}\left\{\begin{array}{lll}{\rm div} \left( \rho (x)|\nabla u|^{p-2}\nabla u\right) =x^*,\\~~~~~~~~~~~~u-w \in W^{1,p}_{\rho,0} (\Omega),\end{array}\right.\end{eqnarray}involving any given $x^*\in (W^{1,p}_{\rho,0} (\Omega))^*$ and $w\in W^{1,p}_{\rho} (\Omega)$, where $u\in W^{1,p}_{\rho} (\Omega)$ and $W^{1,p}_{\rho} (\Omega)$ denotes certain weighted Sobolev space, $W^{1,p}_{\rho,0} (\Omega)$ is the completion of $\mathcal{C}_{0}^{\infty}(\Omega)$. As a next step, we undertake a natural question how to interpret the nonhomogenous boundary conditions in weighted Sobolev spaces, when the natural analytical tools, like trace embedding theorems, are missing. Our further goal is to contribute to solvability and uniqueness for degenerate elliptic PDEs with nonhomogenous boundary condition being the extension of~\eqref{eqn:abs}. In addition to the monotonicity method used in the first step of our discussion for the problem~\eqref{eqn:abs}, we also exploit Lax-Miligram theorem to treat the linear problem like:\begin{equation*}\begin{cases}-{\rm div} (A(x)\nabla u(x)) + B(x)\cdot\nabla u(x) + C(x)u(x) = x^{*}\ \ \text{for a.e.}\ x\in \Omega, \\~~~~~~~~~~~~~~~~~~ u(x) = g(x) \ \ \text{for a.e. }\ x\in \partial\Omega ,\end{cases}\end{equation*}as well as Ekeland's Variational Principle and Boccardo-Murat techniques to consider problem like:\begin{align*} \begin{cases} - {\rm div} \left( \rho (x)|\nabla u|^{p-2}\nabla u\right) - \lambda\, b(x)| u|^{p-2} u = x^*,\\~~~~~~~~~~~~~~~~~~~u-z \in X , \end{cases}\end{align*}where $p>1,\ \lambda>0$, and the operator $\mathcal{L}_{\lambda} u:= - {\rm div} \left( \rho (x)|\nabla u|^{p-2}\nabla u\right) - \lambda\, b(x)| u|^{p-2} u $ is non-monotone.For the study of the nonhomogeneous BVPs, we apply recent results due to Ka\l{}amajska and myself, where we constructed trace extension operator from weighted Orlicz-Slobodetskii spaces defined on the boundary of the domain to weighted Orlicz-Sobolev spaces in the domain. Information on the spectrum of the corresponding differential operator is also derived. Moreover, some nonexistence and nonuniqueness results are also analyzed.

Dissertação de Mestrado em Matemática apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
A análise fatorial é um método estatístico multivariado cujo objetivo é agrupar p variáveis aleatórias, X1, . . . ,Xp, em grupos formados por variáveis fortemente correlacionadas. Tais grupos constituem os chamados fatores ou variáveis latentes. Os fatores são variáveis aleatórias não observáveis, preferencialmente em número inferior ao das variáveis originais. Neste trabalho, considera-se o modelo fatorial ortogonal, no qual os fatores são ortogonais dois a dois. No modelo fatorial, cada variável original é escrita como combinação linear dos fatores comuns adicionada de um fator específico. Para estimar os coeficientes dos fatores comuns, denominados pesos fatoriais, são abordados dois métodos, nomeadamente, o método das componentes principais e o método da máxima verosimilhança, sendo o primeiro desenvolvido com mais pormenor. Neste sentido, começa-se por definir e obter as componentes principais de uma população. O procedimento correspondente envolve os valores próprios e os vetores próprios da matriz de correlações ou da matriz de variâncias-covariâncias das variáveis X1, . . . ,Xp. Seguidamente, obtêmse as componentes principais amostrais e apresentam-se estimadores para os parâmetros envolvidos, em particular, estimadores de máxima verosimilhança no caso em que o vetor aleatório [X1 . . .Xp]T tem distribuição normal multivariada. Referem-se vários critérios para escolher o número m de fatores, m < p, e, considerando os fatores como eixos ortogonais, aborda-se a rotação ortogonal dos mesmos, com vista a facilitar a sua interpretação. Apesar dos fatores comuns serem variáveis não observáveis, é possível estimar o valor de cada fator (score) para cada indivíduo da amostra. Neste trabalho referem-se dois métodos para atingir esse objetivo: o método dos mínimos quadrados ponderados e o método da regressão. Finalmente, apresenta-se um exemplo de aplicação da análise fatorial, desenvolvido com recurso ao software SPSS.
Factor analysis is a multivariate statistical method with the objective of grouping p random variables X1, . . . ,Xp in groups formed by strongly correlated variables. These groups are called factors or latent variables. The factors are unobservable random variables, preferably in smallest number that the original variables. In this work, is considered the orthogonal factorial model, in which the factors are orthogonal two linear combination of the common factors and added to a specific factor. To estimate the coefficients of common factors, called loadings, we will see two methods, namely, the method of principal components and the method of maximum likelihood, the first being developed in more detail. We starts by define and obtain principal components of a population. The corresponding procedure involves the eigenvalues and eigenvectors of the correlation matrix or the variance-covariance matrix of the variables X1, . . . ,Xp. Then, we obtain the principal components of sample and we present the estimators for involved parameters, in particular, maximum likelihood estimators in case that the random vector [X1 . . .Xp]T has multivariate normal distribution. We refer several criteria to choose the number m of factors, m < p, and, considering the factors as orthogonal axes, we study the orthogonal rotation, to facilitate their interpretation. Although the common factors are unobservable variables, we can estimate the value of each factor (score) for each element of sample. In this work we refer two methods to achieve this objective: the method of weighted least squares and the regression method. Finally, we present an example of application of factor analysis, developed using the SPSS software.

Tese de doutoramento em Engenharia Civil (Estruturas) apresentada à Fac. de Ciências e Tecnologia da Univ. de Coimbra
O método dos elementos discretos baseado em elementos discretos poligonais, inicialmente aplicado ao estudo de maciços rochosos, depressa se adaptou e generalizou a outros estudos, como o das estruturas em alvenaria de edifícios e pontes históricas. Este método é particularmente apropriado à representação de estruturas de carácter predominantemente discreto com elementos discretos poligonais, dispensando, contrariamente ao método dos elementos finitos, a modelação das juntas com outro tipo de elemento. Entre as principais características do método encontra-se a possibilidade dos elementos discretos efectuarem deslocamentos e rotações finitos, separarem-se uns dos outros e estabelecerem novos contactos. As formulações existentes do método dos elementos discretos contemplam modelos constituídos por elementos discretos poligonais, rígidos ou deformáveis, ou por elementos discretos circulares rígidos, quer em 2D quer em 3D. No sentido de alargar a aplicação deste método foi desenvolvido neste trabalho um modelo plano misto de elementos discretos rígidos que associa o elemento discreto poligonal e o elemento discreto circular. Deste modo, é possível efectuar estudos 2D de pontes em arco de alvenaria, simulando o arco e os muros de tímpano com elementos discretos poligonais e o material de enchimento do arco com elementos discretos circulares. Este modelo segue os requisitos clássicos do método dos elementos discretos mas introduz alguns aspectos novos, nomeadamente, a definição de novos tipos de contacto, a adequação do método de detecção de novos contactos, a geração da malha de elementos discretos circulares localizados entre o extradorso do arco e a cota do pavimento, entre outros. O modelo plano desenvolvido permite também a determinação de valores e vectores próprios do sistema constituído pela estrutura e enchimento, sendo os primeiros relevantes para a sua calibração. A aplicação do método misto dos elementos discretos à análise quase estática de estruturas está especialmente vocacionada para o cálculo da carga de colapso, e respectivo modo de colapso, de pontes em arco de alvenaria, sendo apresentado o exemplo de uma aplicação deste tipo.
The discrete element method applied to a system of polygonal discrete elements, originally employed in the study of jointed rock masses, was quickly adapted and generalized to other studies, such as the structural behaviour of historical masonry bridges and other buildings. This method is particularly appropriated to the representation with polygonal discrete elements of structures whose character is predominantly discrete, without the need to specifically contemplate the joint with any type of element, as it is required in the finite element method. One of the main characteristics of the method is the possibility of each discrete element to undergo finite displacements and rotations, disconnect from another one and establish new contacts. The existent formulations of the discrete element method consider models constituted by polygonal discrete elements, rigid or deformable, or by rigid circular discrete elements, either in 2D or in 3D. In order to enlarge the domain of application of this method a rigid mixed plane model of discrete elements was developed in the present work, including both the polygonal and the circular discrete elements. This makes it possible to accomplish 2D studies of masonry arch bridges, modelling the arch and the spandrel walls with polygonal discrete elements and the fill of the arch with circular discrete elements. This model follows the classic requirements of the discrete element method, but required the introduction of some new features, namely, the definition of new types of contact, the adaptation of the detection method to these new types of contact, the generation of the mesh of circular discrete elements between the extrados of the arch and the road surface, among others. The developed 2D algorithm allows the determination of the eigenvalues and eigenvectors of the system structure plus fill, which are very useful to calibrate the numerical model. The application of the mixed discrete element method to the quasi-static analysis of structures is specially indicated for the calculation of the bearing capacity, and respective collapse mode, of masonry arch bridges, and an example of this type is presented.

This work summarizes the research path done by Walter Arrighetti during his three years of Doctorate of Research in Electromagnetism at Università degli Studi di Roma “La Sapienza,” Rome, under the guidance of Professor Giorgio Gerosa. This work was mainly motivated by the struggle to find simpler and simpler models to introduce complex geometries (like fractal ones, for example, which are complicated but far from being ‘irregular’) in physical field theories like the Classical Electrodynamics, and which stand at the base of most contemporary applied research activities: from antennas (of any sizes, bandwidths and operational distances) to waveguides & resonators (for devices ranging from IC motherboards , to high-speed fibre channel links), to magnetic resonance (RMI) devices (for both diagnostic and research purposes), all the way up to particle accelerators. All of these models need not only a solid physical base, but also a specifically crafted ensemble of mathematical methods, in order to tackle with problems which “standard-geometry” models (both in the continuum and the discrete cases) are not best-suited for. During his previous years of study towards the Laurea degree in Electronic Engineering, the author used different approaches toward Fractal Electrodynamics, form purely-analytical, to computer-assisted numerical simulations of applied electromagnetic structures (both radiating and wave-guiding), down to algebraic-topological ones. The latter approaches, more often than not, proved to be the best way to start with, because the author found out that self-similarity (a property which many complicated geometries —even non-fractal ones— seem to, at least, tend to possess) can be easily interpreted as a topological symmetry, wonderfully described using “ad hoc” nontrivial algebraic languages. Whatever can be successfully described in the language of Algebra (either via numbers, symmetry groups, graphs, polynomials, etc.) is then always simplified (or “quotiented” — so to speak in a more strict mathematical language) and, when numerical computation takes the way towards the solution of a specific applied problem, those simplifications turn in handy to reduce the complexity of it. For example, the strict self-similarity possessed by some fractals (like those generated via an Iterated Function System — or IFS) allows to numerically store the geometrical data for a fractal object in a sequence of simpler and simpler data which are, for example, instantly recovered by a computer starting from the simplest data (like simplices, squares/cubes, circles/spheres and regular polygons/polytopes). For the same reason, all the physical properties that depend on the geometry (or the topology — i.e. basically the number of “holes” or inner connections) of the domain can be reduced, estimated or be even completely known a priori, even before a numerical simulation is performed. In this work, several of these methods (coming from apparently different branches of pure and applied Mathematics) are presented and finally joined with Electromagnetism equations to solve some more or less applied problems. Since many of the mathematical tools used to build the studied models and methods are advanced and generally not sufficiently known to experts in either such different fields, the first two Chapters are devoted to a brief introduction of some purely mathematical topics. In that context, the author found that the best way to accomplish this was to re-write all those different results from different branches of both pure and applied Mathematics in a formalism as more solid and unified as possible, with continuous links back and forth to different topics (and to the next more applied Chapters). That approach is seldom found in most graduate-level texts. For example, very similar mathematical objects may be even called or classified in different ways, according to the different mathematical contexts they are introduced in, which is exactly the opposite philosophy which has guided underneath in writing these first Chapters. On the other end, simpler and more trivial mathematical definitions, formalisms or electromagnetic problems, when not elsewhere referenced to, can be found in [9], Arrighetti W., Analisi di Strutture Elettromagnetiche Frattali, the author’s Laurea degree dissertation (currently only in Italian language). The most original part of the work is in the last three Chapters where —always using the same “language” and helping with cross-links, as well as to the Bibliography— methods are introduced and then applied to model some electromagnetic problems (previously either unsolved — or already-known, but here solved with a different, usually simpler, or at least more elegant approach).