Emergence of Cooperation in Heterogeneous Population: A Discrete-Time Replicator Dynamics Analysis

The emergence of cooperation is analyzed in heterogeneous populations where individuals can be classified in two groups according to their phenotypic appearance. Phenotype recognition is assumed for all individuals: individuals are able to identify the type of every other individual, but fail to recognize their own type, and thus behave under partial information conditions. The interactions between individuals are described by 2 × 2 symmetric games where individuals can either cooperate or defect. The evolution of such populations is studied in the framework of evolutionary game by means of the replicator dynamics. Overlapping generations are considered, so the replicator equations are formulated in discrete-time form. The well-posedness conditions of the system are derived. Depending on the parameters of the game, a restriction may exist for the generation length. The stability analysis of the dynamical system is carried out and a detailed description of the behavior of trajectories starting from the interior of the state-space is given. We find that, provided the conditions of well-posedness are verified, the linear stability of monomorphic states in the discrete-time replicator coincides with the one of the continuous case. Specific from the discrete-time case, a relaxed restriction for the generation length is derived, for which larger time-steps can be used without compromising the well-posedness of the replicator system.

Fracture of materials undergoing solid-solid phase transformation

A large number of technologically important materials undergo solid-solid phase transformations. Examples range from ferroelectrics (transducers and memory devices), zirconia (Thermal Barrier Coatings) to nickel superalloys and (lithium) iron phosphate (Li-ion batteries). These transformations involve a change in the crystal structure either through diffusion of species or local rearrangement of atoms. This change of crystal structure leads to a macroscopic change of shape or volume or both and results in internal stresses during the transformation. In certain situations this stress field gives rise to cracks (tin, iron phosphate etc.) which continue to propagate as the transformation front traverses the material. In other materials the transformation modifies the stress field around cracks and effects crack growth behavior (zirconia, ferroelectrics). These observations serve as our motivation to study cracks in solids undergoing phase transformations. Understanding these effects will help in improving the mechanical reliability of the devices employing these materials.

In this thesis we present work on two problems concerning the interplay between cracks and phase transformations. First, we consider the directional growth of a set of parallel edge cracks due to a solid-solid transformation. We conclude from our analysis that phase transformations can lead to formation of parallel edge cracks when the transformation strain satisfies certain conditions and the resulting cracks grow all the way till their tips cross over the phase boundary. Moreover the cracks continue to grow as the phase boundary traverses into the interior of the body at a uniform spacing without any instabilities. There exists an optimal value for the spacing between the cracks. We ascertain these conclusion by performing numerical simulations using finite elements.

Second, we model the effect of the semiconducting nature and dopants on cracks in ferroelectric perovskite materials, particularly barium titanate. Traditional approaches to model fracture in these materials have treated them as insulators. In reality, they are wide bandgap semiconductors with oxygen vacancies and trace impurities acting as dopants. We incorporate the space charge arising due the semiconducting effect and dopant ionization in a phase field model for the ferroelectric. We derive the governing equations by invoking the dissipation inequality over a ferroelectric domain containing a crack. This approach also yields the driving force acting on the crack. Our phase field simulations of polarization domain evolution around a crack show the accumulation of electronic charge on the crack surface making it more permeable than was previously believed so, as seen in recent experiments. We also discuss the effect the space charge has on domain formation and the crack driving force.

The photochemistry of dioxorhenium(V)

The excited-state properties of trans-ReO₂(py)₄⁺ (ReO₂⁺) in acetonitrile solution have been investigated. The excited-state absorption spectrum of ReO₂⁺ is dominated by bleaching of the ground state MLCT and d-d systems. The reduction potential of ReO₂^2+/+* is estimated from emission and electrochemical data to be -0.7 V (SSCE). The ReO₂⁺ excited state efficiently reduces methylviologen and other pyridinium and olefin acceptors. The resulting Re(VI) species oxidizes secondary alcohols and silanes. Acetophenone is the product of sec-phenethyl alcohol oxidation.

The emission properties of ReO₂⁺ in aqueous solutions of anionic and nonionic surfactants have been investigated. The emission and absorption maxima of ReO₂⁺ are dependent on the water content of its environment. Emission lifetimes vary over four orders of magnitude upon shifting from aqueous to nonaqueous environments. The emission lifetime has a large (8.6) isotope effect (k(H₂O)/k(D₂O)) that reflects its sensitivity towards the environment. These properties have been used to develop a model for the interactions of ReO₂⁺ with sodium dodecyl sulfate (SDS). A hydrophobic ReO₂⁺ derivative, ReO₂(3-Ph-py)₄⁺, has been used to probe micelles of nonionic surfactants, and these results are consistent with those obtained with SDS.

The emission properties of ReO₂⁺ in Nafion perfluorosulfonated membranes have been investigated. Absorption and emission spectroscopy indicate that the interior of the membrane is quite polar, similar to ethylene glycol. Two well-resolved emission components show different lifetimes and different isotope effects, indicative of varying degrees of solvent accessibility. These components are taken as evidence for chemically distinct regions in the polymer film, assigned as the interfacial region and the ion cluster region.

The unsubstituted pyridine complex shows monophasic, τ = 1.7 µs, emission decay when bound to calf thymus DNA. Switching to the 3-Ph-py complex yields a biphasic emission decay (τ₁ = 2.4 µs, τ₂ = 10 µs) indicative of an additional, solvent-inaccessible binding mode. Photoinduced electron transfer to methylviologen leads to oxidative cleavage of the DNA as detected by gel electrophoresis. Electrochemical and spectrophotometric techniques used with organic substrates also can be used to monitor the oxidation of DNA. Abstraction of the ribose 4' hydrogen by ReO₂²⁺ is a possible mechanism.

The tensile fracture of mild steel

The fibrous and cleavage tensile fracture of an annealed mild steel was investigated. Round tensile specimens of two geometries, one straight and one with a circumferential notch, were pulled at temperatures between room temperature and liquid nitrogen temperature. Tensile fractures occurred at average strains from 0.02 to 0.87. The mechanism of fibrous fracture at room temperature was investigated metallographically. The stress-strain values at which fibrous and cleavage fractures are initiated were determined.

Many fine microcracks, which are associated with pearlite colonies and inclusion stringers, develop prior to fibrous fracture. The macrofracture, which leads to final separation of the tensile specimen, is initiated by the propagation of a microcrack beyond the microstructural feature with which it is associated. Thus, the fibrous fracture of mild steel does not develop by the gradual growth and coalescence of voids that are large enough to be visible in the optical microscope. When the microcracks begin to open and propagate, final fracture quickly follows. Axial cracks are a prominent feature of the macrofracture that forms in the interior of the specimen immediately before final fracture.

The Bridgman distribution of stresses is not valid in a notched tensile specimen. Fibrous and cleavage fractures occur at approximately the same value of maximum tensile stress. When the maximum tensile stress that is necessary for cleavage fracture is plotted against the corresponding maximum tensile strain, the result is an unique locus.

Modelización acústica del interior de un Tren de Alta Velocidad

[ES]El presente Trabajo de Fin de Grado, titulado ‘Modelización Acústica del Interior de un Tren de Alta Velocidad’, tiene como objetivo el análisis acústico a bajas frecuencias del habitáculo de un coche de un tren de alta velocidad. La temática ha sido elegida debido a la creciente presencia de trenes de alta velocidad en nuestro entorno, en los cuales el Control Acústico o de Ruidos es un aspecto muy importante para el confort del medio de transporte. Dentro de los ruidos por los que se ve afectado el tren, los de baja frecuencia son los más difíciles de tratar y controlar, y es por ello que van a constituir la línea de trabajo de este proyecto. La estructura de lo que se va a tratar en este proyecto es la siguiente: En primer lugar, se analizará el contexto en que se encuadra este proyecto y las razones que han llevado a su realización. Posteriormente, se explicarán los fundamentos teóricos que hay detrás de los análisis que se van a realizar. Más adelante se pasará al análisis del caso práctico que se ha elegido para ilustrar el proyecto: el habitáculo de un coche del tren Serie 120 de Renfe, construido por CAF [1, 2, 3]. Se realizarán tanto análisis modales como de respuesta forzada. Dicho ejemplo servirá de base para asentar las conclusiones y proponer la aplicación que se les puede dar a éstas, así como las líneas de investigación para las cuales este proyecto puede ser un punto de partida.

Modelización acústica del interior de un tren de alta velocidad.

[ES]El presente Trabajo de Fin de Grado titulado 'Modelización Acústica del Interior de un Tren de Alta Velocidad' tiene como tarea la realización de diversos análisis acústicos de un habitáculo de un coche ferroviario. El principal objetivo va a ser ofrecer una guía detallada a modo de manual de usuario para llevar a cabo dichos análisis sin necesitar información adicional. Las herramientas de ayuda a utilizar van a ser un programa CAD de diseño como Solid Edge ST6 o Catia V5 y un software de elementos finitos como Ansys.

Enfrentando a violência contra a mulher: uma experiência pioneira no interior do Estado do Rio de Janeiro

A pesquisa analisou a estratégia adotada por uma Organização Não Governamental feminista do interior do Estado do Rio de Janeiro, o Ser Mulher, no enfrentamento da violência contra a mulher. A estratégia compreende a implantação de um Serviço telefônico anônimo, denominado Disque-Mulher e a composição da Rede Multisetorial de Atendimento às Mulheres Vítimas de Violência (REMUV). A experiência do Serviço é descrita a partir das diferentes metodologias de atendimento e registro dos relatos telefônicos. A análise buscou identificar, no banco de dados resultante dos registros telefônicos, a percepção e a atribuição de significados das usuárias do Disque-Mulher em relação as suas vivências de violência conjugal à luz da literatura feminista brasileira contemporânea. Esta dissertação alinhou-se a um grupo de pesquisadoras que focaram a atenção em descrever e refletir sobre as representações femininas acerca da violência retratadas através da divisão das estudiosas que representam a mulher como vítima ou cúmplice da violência e as que salientam a não universalidade da experiência feminina diante das agressões, valorizando aspectos singulares das mulheres agredidas. Foram utilizadas três fontes de dados: os 1274 registros telefônicos que compõem um banco de dados denominado geral, delineando o perfil sócio-econômico cultural das usuárias e os 413 registros do banco de dados específico, que faz parte do geral e foi montado após as mudanças na forma de realizar o registro e que contém informações de caráter qualitativo, permitindo problematizar os impasses das usuárias frente ao desejo expresso de separarem-se de relações conjugais violentas. Além disso, foram realizadas entrevistas e supervisões gravadas e transcritas, com as plantonistas do Disque-Mulher visando apreender suas percepções sobre os limites e possibilidades de utilização do atendimento telefônico anônimo como estratégia de enfrentamento da violência contra a mulher. Além de salientar para a necessidade de uma constante articulação entre ONGs e poder público, a pesquisa aponta também para a importância de confluir esforços em busca de categorização e sistematização das informações obtidas em serviços semelhantes ao Disque- Mulher, cujo objeto de trabalho é a escuta de fenômenos complexos e multifacetados como a violência e o acesso a direitos. Além de categorizar o motivo principal dos telefonemas há um questionamento em que medida os impasses das usuárias frente ao desejo de separarem-se estariam relacionados a tensões entre a subjetivação feminina e as mudanças sociais, que permitiram às mulheres ampliar sua autonomia.

Enfrentando a violência contra a mulher: uma experiência pioneira no interior do Estado do Rio de Janeiro

A pesquisa analisou a estratégia adotada por uma Organização Não Governamental feminista do interior do Estado do Rio de Janeiro, o Ser Mulher, no enfrentamento da violência contra a mulher. A estratégia compreende a implantação de um Serviço telefônico anônimo, denominado Disque-Mulher e a composição da Rede Multisetorial de Atendimento às Mulheres Vítimas de Violência (REMUV). A experiência do Serviço é descrita a partir das diferentes metodologias de atendimento e registro dos relatos telefônicos. A análise buscou identificar, no banco de dados resultante dos registros telefônicos, a percepção e a atribuição de significados das usuárias do Disque-Mulher em relação as suas vivências de violência conjugal à luz da literatura feminista brasileira contemporânea. Esta dissertação alinhou-se a um grupo de pesquisadoras que focaram a atenção em descrever e refletir sobre as representações femininas acerca da violência retratadas através da divisão das estudiosas que representam a mulher como vítima ou cúmplice da violência e as que salientam a não universalidade da experiência feminina diante das agressões, valorizando aspectos singulares das mulheres agredidas. Foram utilizadas três fontes de dados: os 1274 registros telefônicos que compõem um banco de dados denominado geral, delineando o perfil sócioeconômico cultural das usuárias e os 413 registros do banco de dados específico, que faz parte do geral e foi montado após as mudanças na forma de realizar o registro e que contém informações de caráter qualitativo, permitindo problematizar os impasses das usuárias frente ao desejo expresso de separarem-se de relações conjugais violentas. Além disso, foram ealizadas entrevistas e supervisões gravadas e transcritas, com as plantonistas do Disque-Mulher visando apreender suas percepções sobre os limites e possibilidades de utilização do atendimento telefônico anônimo como estratégia de enfrentamento da violência contra a mulher. Além de salientar para a necessidade de uma constante articulação entre ONGs e poder público, a pesquisa aponta também para a importância de confluir esforços em busca de categorização e sistematização das informações obtidas em serviços semelhantes ao Disque-Mulher, cujo objeto de trabalho é a escuta de fenômenos complexos e multifacetados como a violência e o acesso a direitos. Além de categorizar o motivo principal dos telefonemas há um questionamento em que medida os impasses das usuárias frente ao desejo de separarem-se estariam relacionados a tensões entre a subjetivação feminina e as mudanças sociais, que permitiram às mulheres ampliar sua autonomia.

Sociedade de controle e medicalização na educação: cartografando as práticas de um psicólogo nas escolas de uma cidade do interior do Rio de Janeiro

Esta dissertação baseia-se em uma pesquisa-intervenção realizada em cinco escolas de nível fundamental e infantil, e em uma escola de ensino especial/ atendimento educacional especializado (AEE) de uma cidade de pequeno porte do interior do Rio de Janeiro, na região sul do estado. O presente trabalho situa-se no contexto das discussões sobre as práticas de medicalização na escola-empresa e nas sociedades de controle, e tem como objetivo a investigação da medicalização e a judicialização como exigências que têm moldado um viés predominante médico-assistencialista ao trabalho do psicólogo, concentrando-se em atendimentos individualizados a alunos e famílias nas escolas públicas. O método adotado é o da cartografia (Deleuze & Guattari). Os conceitos de Medicalização (Conrad, Illitch, Szasz). Controle (Deleuze), e o conceito científico-ficcional de Pré-Crime (Dick) são a coluna vertebral do trabalho. A pesquisa de cunho qualitativo utiliza os referenciais teórico-práticos da análise institucional (AI) e dos estudos da filosofia de diferença, de autores como Michel Foucault, Gilles Deleuze e Félix Guatarri, assim como a contribuição valiosa de estudiosos mais contemporâneos, como Veiga-Neto, Gallo e Marcondes. Os analisadores dos relatórios pré-crime de medicalização do fracasso escolar, da (in)disciplina e da loucura através funcionam como pistas para as passagens dos diagnósticos para as práticas e modos coletivos de subjetivação, contexto mais amplo que nos conduz à visibilidade das questões do trabalho, da saúde no trabalho no magistério, e às plataformas de alianças coletivas entre técnicos(psicólogos) e não-técnicos (professores) para a construção dos processos de desmedicalização e desmedicalização na Educação.

A revolta comunista de 1935: um olhar sobre a atuação rebelde no interior do Rio Grande do Norte

A presente dissertação tem como objetivo analisar a atuação revolucionária no interior do Rio Grande do Norte, ocorrida durante a Revolta comunista de 1935, tendo como foco principal as colunas rebeldes estabelecidas durante o evento. Os objetivos das colunas eram a tomada das cidades do interior potiguar, a captação de novos integrantes e recursos que pudessem ser utilizados na consolidação e ampliação do controle dos rebeldes estabelecido a partir da cidade de Natal. No presente estudo foram identificadas as causas da adesão popular à revolta comunista nas cidades ocupadas pelas colunas rebeldes. Baseado nas fontes pesquisadas, sobretudo nos processos dos indiciados julgados pelo Tribunal de Segurança Nacional, e à luz da bibliografia sobre o tema, buscou-se os possíveis fatores de ordem política, econômica, social ou ideológica que podem ter atuado na aproximação dos moradores situados no interior do Rio Grande do Norte com o discurso de modificação da ordem então vigente, proferido pelos rebeldes

Sampling of frozen prawns for bacteriological estimation

Experiments were conducted to study the significance of difference between samples taken from the surface and interior of a frozen shrimps block, as well as to determine the size of sample necessary to represent the whole block, with respect to bacterial count determination. The results showed that the surface samples and interior samples did not differ significantly at 5% level of significance and that the minimum quantity representative of the block was 21-26 gms in the case of a block weighing about 1300 gms. The procedure adopted for taking the bacterial count was the normal standard plate count method.

The formation and electronic structures of 3d transition-metal atoms doped in silicon nanowires

Using first-principles methods, we systematically study the mechanism of defect formation and electronic structures for 3d transition-metal impurities (V, Cr, Mn, Fe, and Co) doped in silicon nanowires. We find that the formation energies of 3d transition-metal impurities with electrons or holes at the defect levels always increase as the diameters of silicon nanowires decrease, which suggests that self-purification, i.e., the difficulty of doping in silicon nanowires, should be an intrinsic effect. The calculated results show that the defect formation energies of Mn and Fe impurities are lower than those of V, Cr, and Co impurities in silicon nanowires. It indicates that Mn and Fe can easily occupy substitutional site in the interior of silicon nanowires. Moreover, they have larger localized moments, which means that they are good candidates for Si-based dilute magnetic semiconductor nanowires. The doping of Mn and Fe atom in silicon nanowires introduces a pair of energy levels with t(2) symmetry. One of which is dominated by 3d electrons of Mn or Fe, and the other by neighboring dangling bonds of Si vacancies. In addition, a set of nonbonding states localized on the transition-metal atom with e symmetry is also introduced. (C) 2008 American Institute of Physics. [DOI: 10.1063/1.3000445]

Chemical trends of defect formation in Si quantum dots: The case of group-III and group-V dopants

Using first-principles methods, we have systematically calculated the defect formation energies and transition energy levels of group-III and group-V impurities doped in H passivated Si quantum dots (QDs) as functions of the QD size. The general chemical trends found in the QDs are similar to that found in bulk Si. We show that defect formation energy and transition energy level increase when the size of the QD decreases; thus, doping in small Si QDs becomes more difficult. B-Si has the lowest acceptor transition energy level, and it is more stable near the surface than at the center of the H passivated Si QD. On the other hand, P-Si has the smallest donor ionization energy, and it prefers to stay at the interior of the H passivated Si QD. We explained the general chemical trends and the dependence on the QD size in terms of the atomic chemical potentials and quantum confinement effects.

Binding energy of a hydrogenic donor impurity in a rectangular parallelepiped-shaped quantum dot: Quantum confinement and Stark effects

We calculate the binding energy of a hydrogenic donor impurity in a rectangular parallelepiped-shaped quantum dot (QD) in the framework of effective-mass envelope-function theory using the plane wave basis. The variation of the binding energy with edge length, position of the impurity, and external electric field is studied in detail. A finite potential model is adopted in our calculations. Compared with the infinite potential model [C. I. Mendoza , Phys. Rev. B 71, 075330 (2005)], the following results are found: (1) if the impurity is located in the interior of the QD, our results give a smaller binding energy than the infinite potential model; (2) the binding energies are more sensitively dependent on the applied electric field in the finite potential model; (3) the infinite potential model cannot give correct results for a small QD edge length for any location of the impurity in the QD; (4) some degeneracy is lifted when the dot is no longer cubic. (C) 2007 American Institute of Physics.

Investigation of high cycle and Very-High-Cycle Fatigue behaviors for a structural steel with smooth and notched specimens

The high cycle and Very-High-Cycle Fatigue (VHCF) properties of a structural steel with smooth and notched specimens were studied by employing a rotary bending machine with frequency of 52.5 Hz. For smooth specimens, VHCF failure did occur at fatigue cycles of 7.1 x 10(8) with the related S-N curve of stepwise tendency. Scanning Electron Microscopy (SEM) was used for the observations of the fracture surfaces It shows that for smooth specimens the crack origination is surface mode in the failure regime of less than 10(7) cycles While at VHCF regime, the material failed from the nonmetallic inclusion lies in the interior of material, leading to the formation of fisheye pattern. The dimensions of crack initiation region were measured and discussed with respect to the number of cycles to failure. The mechanism analysis by means of low temperature fracture technique shows that the nonmetallic inclusion in the interior of specimen tends to debond from surrounding matrix and form a crack. The crack propagates and results to the final failure. The stress intensity factor and fatigue strength were calculated to investigate the crack initiation properties. VHCF study on the notched specimens shows that the obtained S-N curve decreases continuously. SEM analysis reveals that multiple crack origins are dominant on specimen surface and that fatigue crack tends to initiate from the surface of the specimen. Based on the fatigue tests and observations, a model of crack initiation was used to describe the transition of fatigue initiation site from subsurface to surface for smooth and notched specimens. The model reveals the influences of load, grain size, inclusion size and surface notch on the crack initiation transition. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved