Direct Computation of Operational Matrices for Polynomial Bases

Several numerical methods for boundary value problems use integral and differential operational matrices, expressed in polynomial bases in a Hilbert space of functions. This work presents a sequence of matrix operations allowing a direct computation of operational matrices for polynomial bases, orthogonal or not, starting with any previously known reference matrix. Furthermore, it shows how to obtain the reference matrix for a chosen polynomial base. The results presented here can be applied not only for integration and differentiation, but also for any linear operation.

A Constructive Genetic Algorithm for permutation flowshop scheduling

The general flowshop scheduling problem is a production problem where a set of n jobs have to be processed with identical flow pattern on in machines. In permutation flowshops the sequence of jobs is the same on all machines. A significant research effort has been devoted for sequencing jobs in a flowshop minimizing the makespan. This paper describes the application of a Constructive Genetic Algorithm (CGA) to makespan minimization on flowshop scheduling. The CGA was proposed recently as an alternative to traditional GA approaches, particularly, for evaluating schemata directly. The population initially formed only by schemata, evolves controlled by recombination to a population of well-adapted structures (schemata instantiation). The CGA implemented is based on the NEH classic heuristic and a local search heuristic used to define the fitness functions. The parameters of the CGA are calibrated using a Design of Experiments (DOE) approach. The computational results are compared against some other successful algorithms from the literature on Taillard`s well-known standard benchmark. The computational experience shows that this innovative CGA approach provides competitive results for flowshop scheduling; problems. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Reducing mean flow time in permutation flow shop

This paper deals with the traditional permutation flow shop scheduling problem with the objective of minimizing mean flowtime, therefore reducing in-process inventory. A new heuristic method is proposed for the scheduling problem solution. The proposed heuristic is compared with the best one considered in the literature. Experimental results show that the new heuristic provides better solutions regarding both the solution quality and computational effort.

Foliations and polynomial diffeomorphisms of R(3)

Let Y = (f, g, h): R(3) -> R(3) be a C(2) map and let Spec(Y) denote the set of eigenvalues of the derivative DY(p), when p varies in R(3). We begin proving that if, for some epsilon > 0, Spec(Y) boolean AND (-epsilon, epsilon) = empty set, then the foliation F(k), with k is an element of {f, g, h}, made up by the level surfaces {k = constant}, consists just of planes. As a consequence, we prove a bijectivity result related to the three-dimensional case of Jelonek`s Jacobian Conjecture for polynomial maps of R(n).

Phase portraits of quadratic polynomial vector fields having a rational first integral of degree 3

In this paper, we classify all the global phase portraits of the quadratic polynomial vector fields having a rational first integral of degree 3. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The univalent polynomial of Suffridge as a summability kernel

A positive summability trigonometric kernel {K(n)(theta)}(infinity)(n=1) is generated through a sequence of univalent polynomials constructed by Suffridge. We prove that the convolution {K(n) * f} approximates every continuous 2 pi-periodic function f with the rate omega(f, 1/n), where omega(f, delta) denotes the modulus of continuity, and this provides a new proof of the classical Jackson`s theorem. Despite that it turns out that K(n)(theta) coincide with positive cosine polynomials generated by Fejer, our proof differs from others known in the literature.

Testing permutation properties through subpermutations

There has been great interest in deciding whether a combinatorial structure satisfies some property, or in estimating the value of some numerical function associated with this combinatorial structure, by considering only a randomly chosen substructure of sufficiently large, but constant size. These problems are called property testing and parameter testing, where a property or parameter is said to be testable if it can be estimated accurately in this way. The algorithmic appeal is evident, as, conditional on sampling, this leads to reliable constant-time randomized estimators. Our paper addresses property testing and parameter testing for permutations in a subpermutation perspective; more precisely, we investigate permutation properties and parameters that can be well approximated based on a randomly chosen subpermutation of much smaller size. In this context, we use a theory of convergence of permutation sequences developed by the present authors [C. Hoppen, Y. Kohayakawa, C.G. Moreira, R.M. Sampaio, Limits of permutation sequences through permutation regularity, Manuscript, 2010, 34pp.] to characterize testable permutation parameters along the lines of the work of Borgs et al. [C. Borgs, J. Chayes, L Lovasz, V.T. Sos, B. Szegedy, K. Vesztergombi, Graph limits and parameter testing, in: STOC`06: Proceedings of the 38th Annual ACM Symposium on Theory of Computing, ACM, New York, 2006, pp. 261-270.] in the case of graphs. Moreover, we obtain a permutation result in the direction of a famous result of Alon and Shapira [N. Alon, A. Shapira, A characterization of the (natural) graph properties testable with one-sided error, SIAM J. Comput. 37 (6) (2008) 1703-1727.] stating that every hereditary graph property is testable. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

An application of lattice basis reduction to polynomial identities for algebraic structures

The authors` recent classification of trilinear operations includes, among other cases, a fourth family of operations with parameter q epsilon Q boolean OR {infinity}, and weakly commutative and weakly anticommutative operations. These operations satisfy polynomial identities in degree 3 and further identities in degree 5. For each operation, using the row canonical form of the expansion matrix E to find the identities in degree 5 gives extremely complicated results. We use lattice basis reduction to simplify these identities: we compute the Hermite normal form H of E(t), obtain a basis of the nullspace lattice from the last rows of a matrix U for which UE(t) = H, and then use the LLL algorithm to reduce the basis. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

A NOTE ON FREE GROUPS IN THE RING OF FRACTIONS OF SKEW POLYNOMIAL RINGS

Let L be a function field over the rationals and let D denote the skew field of fractions of L[t; sigma], the skew polynomial ring in t, over L, with automorphism sigma. We prove that the multiplicative group D(x) of D contains a free noncyclic subgroup.

Polynomial identities for the ternary cyclic sum

We simplify the results of Bremner and Hentzel [J. Algebra 231 (2000) 387-405] on polynomial identities of degree 9 in two variables satisfied by the ternary cyclic sum [a, b, c] abc + bca + cab in every totally associative ternary algebra. We also obtain new identities of degree 9 in three variables which do not follow from the identities in two variables. Our results depend on (i) the LLL algorithm for lattice basis reduction, and (ii) linearization operators in the group algebra of the symmetric group which permit efficient computation of the representation matrices for a non-linear identity. Our computational methods can be applied to polynomial identities for other algebraic structures.

POLYNOMIAL AND GROUP IDENTITIES IN ALTERNATIVE LOOP ALGEBRAS

We investigate polynomial identities on an alternative loop algebra and group identities on its (Moufang) unit loop. An alternative loop ring always satisfies a polynomial identity, whereas whether or not a unit loop satisfies a group identity depends on factors such as characteristic and centrality of certain kinds of idempotents.

POLYNOMIAL IDENTITIES OF FINITE DIMENSIONAL SIMPLE ALGEBRAS

Let F be an algebraically closed field and let A and B be arbitrary finite dimensional simple algebras over F. We prove that A and B are isomorphic if and only if they satisfy the same identities.

Classificação de sistemas meteorológicos e comparação da precipitação estimada pelo radar e medida pela rede telemétrica na bacia hidrográfica do alto Tietê

Foram analisadas características da precipitação estimada a partir de 145.194 campos de refletividade, de um total de 827 dias entre 1998 e 2003, obtidos do Radar Meteorológico de São Paulo (RSP). Os eventos foram classificados de acordo com intensidades de precipitação; em Convectivos (EC) e Estratiformes (EE). Quanto à morfologia, cinco tipos de sistemas foram identificados; Convecção Isolada (CI), Brisa Marítima (BM), Linhas de Instabilidade (LI), Bandas Dispersas (BD) e Frentes Frias (FF). Eventos convectivos dominam na primavera e verão e estratiformes no outono e inverno. A CI e a BM tiveram maiores picos de atuação entre outubro e março enquanto as FF de abril a setembro. BD atuam durante todo o ano e as LI só não foram observadas nos meses de junho e julho. Uma comparação pontual entre a precipitação medida pela telemetria e estimada com o radar foi realizada e, mostrou haver, na maioria dos casos, um viés positivo do RSP, para acumulações de 10, 30 e 60 minutos. Com o objetivo de integrar as estimativas de precipitação do radar com as medidas da rede telemétrica, por meio de uma análise objetiva estatística, foram obtidas dos campos de precipitação do radar as estruturas das correlações espaciais em função da distância para acumulações de chuva de 15, 30, 60 e 120 minutos para os cinco tipos de sistemas precipitantes que foram caracterizados. As curvas das correlações espaciais médias de todos os eventos de precipitação de cada sistema foram ajustadas por funções polinomiais de sexta ordem. Os resultados indicam diferenças significativas na estrutura espacial das correlações entre os sistemas precipitantes.

Tendência temporal e desigualdades na mortalidade por diarreias em menores de 5 anos

OBJETIVO: Analisar a tendência da mortalidade por diarreia entre menores de 5 anos, no município de Osasco (SP), entre 1980 e 2000. MÉTODOS: Trata-se de estudo observacional com dois delineamentos. Um descritivo, que toma o indivíduo como unidade do estudo, e outro ecológico, analisando agregado populacional que incluiu análise de séries temporais. A fonte de dados foi o sistema de informação de mortalidade do Estado de São Paulo e censos de 1980, 1991 e 2000. Descreveu-se a variação sazonal e para a análise de tendência aplicaram-se modelos log lineares de regressão polinomiais, utilizando-se variáveis sociodemográficas da criança e da mãe. Foram analisadas a evolução de indicadores sociodemográficos do município de 1980 a 2000, as taxas médias de mortalidade por diarreia nos menores de 5 anos e seus diferenciais por distrito nos anos 90. RESULTADOS: Dos 1.360 óbitos, 94,3 e 75,3% atingiram, respectivamente, menores de 1 ano e de 6 meses. O declínio da mortalidade foi de 98,3%, com deslocamento da sazonalidade do verão para o outono. A mediana da idade elevou-se de 2 meses nos primeiros períodos para 3 meses no último. O resíduo de óbitos manteve-se entre filhos de mães de 20 a 29 anos e escolaridade < 8 anos. O risco relativo entre o distrito mais atingido e a taxa média do município diminuiu de 3,4 para 1,3 do primeiro para o segundo quinquênio dos anos 90. CONCLUSÃO: Nossos resultados apontam uma elevação da idade mais vulnerável e a provável mudança do agente mais frequentemente associado ao óbito por diarreia.

Tendências da internação e da mortalidade infantil por diarréia: Brasil, 1995 a 2005

OBJETIVO: Analisar a tendência das internações e da mortalidade por diarréia em crianças menores de um ano. MÉTODOS: Foi realizado um estudo ecológico de séries temporais entre 1995 e 2005, para o Brasil e para as capitais dos estados. Foram utilizados dados secundários do Ministério da Saúde, obtidos do Sistema de Informação Hospitalar e do Sistema de Informação sobre Mortalidade. Durante o período de estudo foram registradas 1.505.800 internações e 39.421 mortes por diarréia de crianças menores de um ano de idade. Para as análises das tendências da taxa de internação e de mortalidade foram utilizados modelos de regressão polinomial. RESULTADOS: Houve redução tanto nas internações por diarréia quanto na mortalidade infantil por diarréia no País e em 13 capitais. Oito capitais tiveram queda somente na mortalidade por diarréia, enquanto três apresentaram decréscimo somente nas taxas de internação por diarréia. Na análise conjunta dos indicadores de diarréia e dos indicadores gerais, observou-se que houve decréscimo em todas as séries históricas somente no Brasil e em quatro capitais. CONCLUSÕES: A redução nas taxas de internações e mortalidade por diarréia observada pelas séries temporais podem ser resultado das medidas de prevenção e controle empregadas