From perfect to fractal transmission in spin chains

Perfect state transfer is possible in modulated spin chains [Phys. Rev. Lett. 92, 187902 (2004)], imperfections, however, are likely to corrupt the state transfer. We study the robustness of this quantum communication protocol in the presence of disorder both in the exchange couplings between the spins and in the local magnetic field. The degradation of the fidelity can be suitably expressed, as a function of the level of imperfection and the length of the chain, in a scaling form. In addition the time signal of fidelity becomes fractal. We further characterize the state transfer by analyzing the spectral properties of the Hamiltonian of the spin chain.

Are power laws that estimate fractal dimension a good descriptor of soil structure and its link to soil biological properties?

The study of interrelationships between soil structure and its functional properties is complicated by the fact that the quantitative description of soil structure is challenging. Soil scientists have tackled this challenge by taking advantage of approaches such as fractal geometry, which describes soil architectural complexity through a scaling exponent (D) relating mass and numbers of particles/aggregates to particle/aggregate size. Typically, soil biologists use empirical indices such as mean weight diameters (MWD) and percent of water stable aggregates (WSA), or the entire size distribution, and they have successfully related these indices to key soil features such as C and N dynamics and biological promoters of soil structure. Here, we focused on D, WSA and MWD and we tested whether: D estimated by the exponent of the power law of number-size distributions is a good and consistent correlate of MWD and WSA; D carries information that differs from MWD and WSA; the fraction of variation in D that is uncorrelated with MWD and WSA is related to soil chemical and biological properties that are thought to establish interdependence with soil structure (e.g., organic C, N, arbuscular mycorrhizal fungi). We analysed observational data from a broad scale field study and results from a greenhouse experiment where arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and collembola altered soil structure. We were able to develop empirical models that account for a highly significant and large portion of the correlation observed between WSA and MWD but we did not uncover the mechanisms that underlie this correlation. We conclude that most of the covariance between D and soil biotic (AMF, plant roots) and abiotic (C. N) properties can be accounted for by WSA and MWD. This result implies that the ecological effects of the fragmentation properties described by D and generally discussed under the framework of fractal models can be interpreted under the intuitive perspective of simpler indices and we suggest that the biotic components mostly impacted the largest size fractions, which dominate MWD, WSA and the scaling exponent ruling number-size distributions. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Uses and abuses of fractal methodology in ecology

Fractals have found widespread application in a range of scientific fields, including ecology. This rapid growth has produced substantial new insights, but has also spawned confusion and a host of methodological problems. In this paper, we review the value of fractal methods, in particular for applications to spatial ecology, and outline potential pitfalls. Methods for measuring fractals in nature and generating fractal patterns for use in modelling are surveyed. We stress the limitations and the strengths of fractal models. Strictly speaking, no ecological pattern can be truly fractal, but fractal methods may nonetheless provide the most efficient tool available for describing and predicting ecological patterns at multiple scales.

Fractal species distributions do not produce power-law species-area relationships

We derive the species-area relationship (SAR) expected from an assemblage of fractally distributed species. If species have truly fractal spatial distributions with different fractal dimensions, we show that the expected SAR is not the classical power-law function, as suggested recently in the literature. This analytically derived SAR has a distinctive shape that is not commonly observed in nature: upward-accelerating richness with increasing area (when plotted on log-log axes). This suggests that, in reality, most species depart from true fractal spatial structure. We demonstrate the fitting of a fractal SAR using two plant assemblages (Alaskan trees and British grasses). We show that in both cases, when modelled as fractal patterns, the modelled SAR departs from the observed SAR in the same way, in accord with the theory developed here. The challenge is to identify how species depart from fractality, either individually or within assemblages, and more importantly to suggest reasons why species distributions are not self-similar and what, if anything, this can tell us about the spatial processes involved in their generation.

A dimensão processual do raciocínio clínico das enfermeiras numa unidade de cuidados intermédios

As enfermeiras no decorrer do processo de cuidados tomam múltiplas decisões, com diferentes objectivos, em curto período de tempo porque previnem, minimizam e corrigem situações clínicas instáveis. A problematização da clínica sugere que os modelos tradicionais baseados numa avaliação probabilística de determinado resultado ou da capacidade de processar a informação face a uma enunciada situação não têm poder explicativo do pensamento das enfermeiras. Problema que remete para a necessidade de estudar e compreender a estrutura e o modo com que se desenvolve este processo. Foi desenvolvido um estudo sob o referencial da Grounded Theory. Num primeiro tempo recolhemos e analisámos narrativas escritas das enfermeiras, num segundo optámos por recolher informação em contexto naturalista, e com recurso às técnicas de observação não participante e entrevistas explicativas da ação. Os resultados mostram que o raciocínio clínico que suporta as acções acontece numa estrutura dinâmica. É impulsionada por um processo sincrónico de avaliação diagnóstica e intervenção clínica num movimento em espiral. Este processo ocorre de forma sistemática e contínua durante o processo de cuidados. É alimentado por diferentes formatos tanto de conhecimento quanto de estratégias. O dinamismo da estrutura está sustentado em quatro pilares: o conhecimento do doente, a natureza das situações clínicas, o tempo de decisão e os conhecimentos, atitudes e habilidades da enfermeira. Concluímos que o processo nos remete para um sistema de grande complexidade pelo número de dados em uso e em interacção, tanto na estrutura quanto no modo como ela é sustentada.

Existência de minimizantes relaxados e fenómeno de Lavrentiev

Neste trabalho prova-se a existência de minimizantes relaxados em problemas de controlo óptimo não convexos usando técnicas de compactificação. Faz-se a extensão do exemplo de Manià a dimensão dois, obtendo-se uma classe de problemas variacionais em 2D que apresentam Fenómeno de Lavrentiev. Prova-se que o fenómeno persiste a certas perturbações, obtendo- -se assim uma classe de funcionais cujos Lagrangianos são coercivos e convexos em relação ao gradiente. Adicionalmente, apresentam-se exemplos de problemas do cálculo das variações com diferentes condições de fronteira, e em diferentes tipos de domínios (incluindo domínios com fronteira fractal), que exibem Fenómeno de Lavrentiev.

Besov spaces and the Laplacian on fractal H-sets

Nesta tese são estudados espaços de Besov de suavidade generalizada em espaços euclidianos, numa classe de fractais designados conjuntos-h e em estruturas abstractas designadas por espaços-h. Foram obtidas caracterizações e propriedades para estes espaços de funções. Em particular, no caso de espaços de Besov em espaços euclidianos, foram obtidas caracterizações por diferenças e por decomposições em átomos não suaves, foi provada uma propriedade de homogeneidade e foram estudados multiplicadores pontuais. Para espaços de Besov em conjuntos-h foi obtida uma caracterização por decomposições em átomos não suaves e foi construído um operador extensão. Com o recurso a cartas, os resultados obtidos para estes espaços de funções em fractais foram aplicados para definir e trabalhar com espaços de Besov de suavidade generalizada em estruturas abstractas. Nesta tese foi também estudado o laplaciano fractal, considerado a actuar em espaços de Besov de suavidade generalizada em domínios que contêm um conjunto-h fractal. Foram obtidos resultados no contexto de teoria espectral para este operador e foi estudado, à custa deste operador, um problema de Dirichlet fractal no contexto de conjuntos-h.

Marcial e a "Epopeia do quotidiano" : a dimensão épica de um poeta

O século I, que desabrochou numa Idade de Ouro, não findaria sob o signo da boa Fortuna inaugurada pelo primeiro Princeps. O século de Augusto conheceria o seu fim! A Literatura não pôde furtar-se ao fatum de todo um Império e, depois de 69, juntamente com a Magna Vrbs, aguardava um tempo que fosse, finalmente, capaz de uma renovação. Para os anos oitenta do século I, prometiam os Flavianos e as suas consecuções uma nova Aurea Aetas… Porém, revelou-se impossível recuperar o passado: então, como nunca antes, os abastados demandavam a púrpura e a populaça clamava por panem et circenses. E a mudança definitiva dos tempos tinha na produção artística das suas maiores provas — a clientela condenara os autores ao abandono! Longe os círculos de Mecenas, apoiando Horácios e Virgílios que podiam abraçar em exclusivo a sua arte… Marcus Valerius Martialis foi não apenas um autor cuja existência se ressentiria dos constrangimentos que esta época reservou aos poetas, como o que faria da sua obra o mais fiel espelho do seu tempo. Aliás, não fora a sua obra e não se compreenderia cabalmente como foi possível a um escritor sobreviver a esses tempos e trazer à luz o seu trabalho — a uma luz muito especial, na verdade: Hic est quem legis ille, quem requiris, / toto notus in orbe Martialis (1.1.1-2)! Para cantar o novo Império e o seu quotidiano, onde conviviam, a um tempo, a grandeza e a torpeza, nada melhor que uma rude auena, jocosa e mordaz... O epigrama, não a epopeia, era a nova voz de Roma! E Marcial, elevando a sua auena, aplicou toda a sua mestria na celebração da sua Roma e dos Romanos seus concidadãos — hominem pagina nostra sapit (10.4.10). Teremos nós perdido um épico talentoso que se devotou e à sua arte a um género menor ou teremos ganho um cantor ímpar que viveu em perfeita harmonia com o seu tempo? Alcançando a imortalidade, reservada, antes, para os épicos, Marcial alcançou o seu objetivo: si […] / [...] fas est cineri me superesse meo (7.44.7- 8). E, no entanto, o feito singular de Marcial foi dar cumprimento às suas palavras — angusta cantare licet uidearis auena, / dum tua multorum uincat auena tubas. (8.3.21-22) —, escrevendo, sob a forma de epigramas, a primeira e, talvez, a única epopeia do quotidiano!

Dinamizadores comunitários e a sua dimensão intercultural

Relatório de estágio de mestrado, Ciências da Educação (Educação Intercultural), Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2011