Associated symmetric quadrature rules

We prove a relation between two different types of symmetric quadrature rules, where one of the types is the classical symmetric interpolatory quadrature rules. Some applications of a new quadrature rule which was obtained through this relation are also considered.

A pulsating Gaussian wave packet

A pulsating Gaussian wave packet for the harmonic oscillator is explicitly constructed. The mechanism for that behaviour is pointed out. © 1999 IOP Publishing Ltd.

Deformed Gaussian orthogonal ensemble and the statistical fluctuations in the spectra of the quartic oscillator

The nearest-neighbor spacing distributions proposed by four models, namely, the Berry-Robnik, Caurier-Grammaticos-Ramani, Lenz-Haake, and the deformed Gaussian orthogonal ensemble, as well as the ansatz by Brody, are applied to the transition between chaos and order that occurs in the isotropic quartic oscillator. The advantages and disadvantages of these five descriptions are discussed. In addition, the results of a simple extension of the expression for the Dyson-Mehta statistic Δ3 are compared with those of a more popular one, usually associated with the Berry-Robnik formalism. ©1999 The American Physical Society.

Inversely symmetric interpolatory quadrature rules

We consider interpolatory quadrature rules with nodes and weights satisfying symmetric properties in terms of the division operator. Information concerning these quadrature rules is obtained using a transformation that exists between these rules and classical symmetric interpolatory quadrature rules. In particular, we study those interpolatory quadrature rules with two fixed nodes. We obtain specific examples of such quadrature rules.

Gaussian extended cubature formulae for polyharmonic functions

The purpose of this paper is to show certain links between univariate interpolation by algebraic polynomials and the representation of polyharmonic functions. This allows us to construct cubature formulae for multivariate functions having highest order of precision with respect to the class of polyharmonic functions. We obtain a Gauss type cubature formula that uses ℳ values of linear functional (integrals over hyperspheres) and is exact for all 2ℳ-harmonic functions, and consequently, for all algebraic polynomials of n variables of degree 4ℳ - 1.

Lattice constellations and codes from quadratic number fields

We propose new classes of linear codes over integer rings of quadratic extensions of Q, the field of rational numbers. The codes are considered with respect to a Mannheim metric, which is a Manhattan metric modulo a two-dimensional (2-D) grid. In particular, codes over Gaussian integers and Eisenstein-Jacobi integers are extensively studied. Decoding algorithms are proposed for these codes when up to two coordinates of a transmitted code vector are affected by errors of arbitrary Mannheim weight. Moreover, we show that the proposed codes are maximum-distance separable (MDS), with respect to the Hamming distance. The practical interest in such Mannheim-metric codes is their use in coded modulation schemes based on quadrature amplitude modulation (QAM)-type constellations, for which neither the Hamming nor the Lee metric is appropriate.

Linear quadratic Gaussian control of discrete-time Markov jump linear systems with horizon defined by stopping times

The linear quadratic Gaussian control of discrete-time Markov jump linear systems is addressed in this paper, first for state feedback, and also for dynamic output feedback using state estimation. in the model studied, the problem horizon is defined by a stopping time τ which represents either, the occurrence of a fix number N of failures or repairs (T N), or the occurrence of a crucial failure event (τ δ), after which the system paralyzed. From the constructive method used here a separation principle holds, and the solutions are given in terms of a Kalman filter and a state feedback sequence of controls. The control gains are obtained by recursions from a set of algebraic Riccati equations for the former case or by a coupled set of algebraic Riccati equation for the latter case. Copyright © 2005 IFAC.

Predictive formulas for food base excess and urine pH estimations of cats

Food base excess (BE, mEq/kg) can be calculated from the diet macroelements, together with either the sulfur amino acids methionine and cysteine (BEaa) or total sulfur (BEs) concentrations. The present study compared the use of sulfur or methionine and cysteine for calculating the food BE (experiment 1) and investigated the influence of food BE on blood gas analysis and the urine pH of cats, and proposes a prediction equation to estimate the urine pH of cats fed kibble diets based on the calculated food BE (experiments 2 and 3). In experiment 1, nine healthy, adult cats were used in a change-over design and fed with nine commercial dry cat foods. The cats were housed in metabolism cages over seven days for adaptation and three days for total urine collection. All of the urine produced over 24h was pooled by cat and diet. The cats' acid-base status was assessed through blood gas analysis after 10 days of diet consumption. A mean difference of -115mEq/kg between BEs and BEaa was observed, which could be explained by a greater concentration of sulfur in the whole diet than in methionine and cysteine. Urine pH presented a stronger correlation with food BEs (R2=0.95; P<0.001) than with food BEaa (R2=0.86; P<0.001). Experiment 2 included 30 kibble diets, and each diet was tested in six cats. The food BEs varied between -180 and +307mEq/kg, and the urine pH of the cats varied between 5.60 and 7.74. A significant correlation was found between the measured urine pH and the food BEs (urinary pH=6.269+[0.0036×BEs]+[0.000003×BEs2]; R2=0.91; P<0.001). In experiment 3, eight kibble diets were tested (food BEs between -187mEq/kg and +381mEq/kg) to validate the equation proposed in experiment 2 and to compare the obtained results with previously published formulae. The results of the proposed formula presented a high concordance correlation coefficient (0.942) and high accuracy (0.979) with the measured values, and the estimates of urine pH did not differ from the values obtained in cats (P>0.05). The cats' venous blood pH, bicarbonate, and blood BE were correlated with food BEs (P<0.001); the consumption of diets with low food BEs induced a reduction in these parameters. In conclusion, food macroelement composition has a strong influence on cats' acid-base equilibrium and food BEs calculation is a useful tool to formulate and balance kibble diets for felines. © 2013 Elsevier B.V.

Migração 3-D Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB) pré-empilhamento no domínio da profundidade

O Feixe Gaussiano (FG) é uma solução assintótica da equação da elastodinâmica na vizinhança paraxial de um raio central, a qual se aproxima melhor do campo de ondas do que a aproximação de ordem zero da Teoria do Raio. A regularidade do FG na descrição do campo de ondas, assim como a sua elevada precisão em algumas regiões singulares do meio de propagação, proporciona uma forte alternativa na solução de problemas de modelagem e imageamento sísmicos. Nesta Tese, apresenta-se um novo procedimento de migração sísmica pré-empilhamento em profundidade com amplitudes verdadeiras, que combina a flexibilidade da migração tipo Kirchhoff e a robustez da migração baseada na utilização de Feixes Gaussianos para a representação do campo de ondas. O algoritmo de migração proposto é constituído por dois processos de empilhamento: o primeiro é o empilhamento de feixes (“beam stack”) aplicado a subconjuntos de dados sísmicos multiplicados por uma função peso definida de modo que o operador de empilhamento tenha a mesma forma da integral de superposição de Feixes Gaussianos; o segundo empilhamento corresponde à migração Kirchhoff tendo como entrada os dados resultantes do primeiro empilhamento. Pelo exposto justifica-se a denominação migração Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB). As principais características que diferenciam a migração KGB, durante a realização do primeiro empilhamento, de outros métodos de migração que também utilizam a teoria dos Feixes Gaussianos, são o uso da primeira zona de Fresnel projetada para limitar a largura do feixe e a utilização, no empilhamento do feixe, de uma aproximação de segunda ordem do tempo de trânsito de reflexão. Como exemplos são apresentadas aplicações a dados sintéticos para modelos bidimensionais (2-D) e tridimensionais (3-D), correspondentes aos modelos Marmousi e domo de sal da SEG/EAGE, respectivamente.

Tomografia eletromagnética para caracterização de reservatórios de hidrocarbonetos

Na produção de petróleo é importante o monitoramento dos parâmetros do reservatório (permeabilidade, porosidade, saturação, pressão, etc) para o seu posterior gerenciamento. A variação dos parâmetros dinâmicos do reservatório induz variações na dinâmica do fluxo no reservatório, como por exemplo, perdas na pressão, dificultando o processo de extração do óleo. A injeção de fluidos aumenta a energia interna do reservatório e incrementa a pressão, estimulando o movimento do óleo em direção aos poços de extração. A tomografia eletromagnética poço-a-poço pode se tomar em uma técnica bastante eficaz no monitoramento dos processos de injeção, considerando-se o fato de ser altamente detectável a percolação de fluidos condutivos através das rochas. Esta tese apresenta o resultado de um algoritmo de tomografia eletromagnética bastante eficaz aplicado a dados sintéticos. O esquema de imageamento assume uma simetria cilíndrica em torno de uma fonte constituída por um dipolo magnético. Durante o processo de imageamento foram usados 21 transmissores e 21 receptores distribuídos em dois poços distanciados de 100 metros. O problema direto foi resolvido pelo método dos elementos finitos aplicado à equação de Helmhotz do campo elétrico secundário. O algoritmo resultante é válido para qualquer situação, não estando sujeito às restrições impostas aos algoritmos baseados nas aproximações de Born e Rytov. Por isso, pode ser aplicado eficientemente em qualquer situação, como em meios com contrastes de condutividade elétrica variando de 2 a 100, freqüências de 0.1 a 1000.0 kHz e heterogeneidades de qualquer dimensão. O problema inverso foi resolvido por intermédio do algoritmo de Marquardt estabilizado. A solução é obtida iterativamente. Os dados invertidos, com ruído Gaussiano aditivo, são as componentes em fase e em quadratura do campo magnético vertical. Sem o uso de vínculos o problema é totalmente instável, resultando em imagens completamente borradas. Duas categorias de vínculos foram usadas: vínculos relativos, do tipo suavidade, e vínculos absolutos. Os resultados obtidos mostram a eficiência desses dois tipos de vínculos através de imagens nítidas de alta resolução. Os tomogramas mostram que a resolução é melhor na direção vertical do que na horizontal e que é também função da freqüência. A posição e a atitude da heterogeneidade é bem recuperada. Ficou também demonstrado que a baixa resolução horizontal pode ser atenuada ou até mesmo eliminada por intermédio dos vínculos.

Análise do efeito da discretização do modelo de velocidades nas migrações Kirchhoff e Kirchhoff-Gaussian- Beam 2D pré-empilhamento em profundidade

O Feixe Gaussiano (FG) é uma solução assintótica da equação da elastodinâmica na vizinhança paraxial de um raio central, a qual se aproxima melhor do campo de ondas do que a aproximação de ordem zero da Teoria do Raio. A regularidade do FG na descrição do campo de ondas, assim como a sua elevada precisão em algumas regiões singulares do meio de propagação, proporciona uma forte alternativa no imageamento sísmicos. Nesta dissertação, apresenta-se um novo procedimento de migração sísmica pré-empilhamento em profundidade com amplitudes verdadeiras, que combina a flexibilidade da migração tipo Kirchhoff e a robustez da migração baseada na utilização de Feixes Gaussianos para a representação do campo de ondas. O algoritmo de migração proposto é constituído por dois processos de empilhamento: o primeiro é o empilhamento de feixes (“beam stack”) aplicado a subconjuntos de dados sísmicos multiplicados por uma função peso definida de modo que o operador de empilhamento tenha a mesma forma da integral de superposição de Feixes Gaussianos; o segundo empilhamento corresponde à migração Kirchhoff tendo como entrada os dados resultantes do primeiro empilhamento. Pelo exposto justifica-se a denominação migração Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB).Afim de comparar os métodos Kirchhoff e KGB com respeito à sensibilidade em relação ao comprimento da discretização, aplicamos no conjunto de dados conhecido como Marmousi 2-D quatro grids de velocidade, ou seja, 60m, 80m 100m e 150m. Como resultado, temos que ambos os métodos apresentam uma imagem muito melhor para o menor intervalo de discretização da malha de velocidade. O espectro de amplitude das seções migradas nos fornece o conteúdo de frequência espacial das seções das imagens obtidas.

APPROXIMATE CALCULATION OF SUMS I: BOUNDS FOR THE ZEROS OF GRAM POLYNOMIALS

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Szegö polynomials: quadrature rules on the unit circle and on [-1, 1]

We consider some of the relations that exist between real Szegö polynomials and certain para-orthogonal polynomials defined on the unit circle, which are again related to certain orthogonal polynomials on [-1, 1] through the transformation x = (z1/2+z1/2)/2. Using these relations we study the interpolatory quadrature rule based on the zeros of polynomials which are linear combinations of the orthogonal polynomials on [-1, 1]. In the case of any symmetric quadrature rule on [-1, 1], its associated quadrature rule on the unit circle is also given.

Orthogonality relations and supercharacter formulas of U(m vertical bar n) representations

In this paper we obtain the orthogonality relations for the supergroup U(m|n), which are remarkably different from the ones for the U(N) case. We extend our results for ordinary representations, obtained some time ago, to the case of complex conjugated and mixed representations. Our results are expressed in terms of the Young tableaux notation for irreducible representations. We use the supersymmetric Harish-Chandra-Itzykson-Zuber integral and the character expansion technique as mathematical tools for deriving these relations. As a byproduct we also obtain closed expressions for the supercharacters and dimensions of some particular irreducible U(m|n) representations. A new way of labeling the U(m|n) irreducible representations in terms of m + n numbers is proposed. Finally, as a corollary of our results, new identities among the dimensions of the irreducible representations of the unitary group U(N) are presented. © 1997 American Institute of Physics.