Set-valued Markov chains and negative semitrajectories of discretized dynamical systems

Computer simulation of dynamical systems involves a phase space which is the finite set of machine arithmetic. Rounding state values of the continuous system to this grid yields a spatially discrete dynamical system, often with different dynamical behaviour. Discretization of an invertible smooth system gives a system with set-valued negative semitrajectories. As the grid is refined, asymptotic behaviour of the semitrajectories follows probabilistic laws which correspond to a set-valued Markov chain, whose transition probabilities can be explicitly calculated. The results are illustrated for two-dimensional dynamical systems obtained by discretization of fractional linear transformations of the unit disc in the complex plane.

Efficient simulation of a Tandem Jackson Network

The two-node tandem Jackson network serves as a convenient reference model for the analysis and testing of different methodologies and techniques in rare event simulation. In this paper we consider a new approach to efficiently estimate the probability that the content of the second buffer exceeds some high level L before it becomes empty, starting from a given state. The approach is based on a Markov additive process representation of the buffer processes, leading to an exponential change of measure to be used in an importance sampling procedure. Unlike changes of measures proposed and studied in recent literature, the one derived here is a function of the content of the first buffer. We prove that when the first buffer is finite, this method yields asymptotically efficient simulation for any set of arrival and service rates. In fact, the relative error is bounded independent of the level L; a new result which is not established for any other known method. When the first buffer is infinite, we propose a natural extension of the exponential change of measure for the finite buffer case. In this case, the relative error is shown to be bounded (independent of L) only when the second server is the bottleneck; a result which is known to hold for some other methods derived through large deviations analysis. When the first server is the bottleneck, experimental results using our method seem to suggest that the relative error is bounded linearly in L.

Automatic construction of explicit R matrices for the one-parameter families of irreducible typical highest weight (0(m)vertical bar alpha(n)) representations of U-q[gl(m vertical bar n)]

We detail the automatic construction of R matrices corresponding to (the tensor products of) the (O-m\alpha(n)) families of highest-weight representations of the quantum superalgebras Uq[gl(m\n)]. These representations are irreducible, contain a free complex parameter a, and are 2(mn)-dimensional. Our R matrices are actually (sparse) rank 4 tensors, containing a total of 2(4mn) components, each of which is in general an algebraic expression in the two complex variables q and a. Although the constructions are straightforward, we describe them in full here, to fill a perceived gap in the literature. As the algorithms are generally impracticable for manual calculation, we have implemented the entire process in MATHEMATICA; illustrating our results with U-q [gl(3\1)]. (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V.

A monolithic smoothing-gap algorithm for contact-impact based on the signed distance function

A new algorithm has been developed for smoothing the surfaces in finite element formulations of contact-impact. A key feature of this method is that the smoothing is done implicitly by constructing smooth signed distance functions for the bodies. These functions are then employed for the computation of the gap and other variables needed for implementation of contact-impact. The smoothed signed distance functions are constructed by a moving least-squares approximation with a polynomial basis. Results show that when nodes are placed on a surface, the surface can be reproduced with an error of about one per cent or less with either a quadratic or a linear basis. With a quadratic basis, the method exactly reproduces a circle or a sphere even for coarse meshes. Results are presented for contact problems involving the contact of circular bodies. Copyright (C) 2002 John Wiley Sons, Ltd.

A real symmetric Lanczos subspace implementation of quantum scattering using boundary inhomogeneities

We present an efficient and robust method for calculating state-to-state reaction probabilities utilising the Lanczos algorithm for a real symmetric Hamiltonian. The method recasts the time-independent Artificial Boundary Inhomogeneity technique recently introduced by Jang and Light (J. Chem. Phys. 102 (1995) 3262) into a tridiagonal (Lanczos) representation. The calculation proceeds at the cost of a single Lanczos propagation for each boundary inhomogeneity function and yields all state-to-state probabilities (elastic, inelastic and reactive) over an arbitrary energy range. The method is applied to the collinear H + H-2 reaction and the results demonstrate it is accurate and efficient in comparison with previous calculations. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Chebyshev real wave packet propagation: H+O-2 (J=0) state-to-state reactive scattering calculations

In this paper we explore the relative performance of two recently developed wave packet methodologies for reactive scattering, namely the real wave packet Chebyshev domain propagation of Gray and Balint-Kurti [J. Chem. Phys. 108, 950 (1998)] and the Lanczos subspace wave packet approach of Smith [J. Chem. Phys. 116, 2354 (2002); Chem. Phys. Lett. 336, 149 (2001)]. In the former method, a modified Schrodinger equation is employed to propagate the real part of the wave packet via the well-known Chebyshev iteration. While the time-dependent wave packet from the modified Schrodinger equation is different from that obtained using the standard Schrodinger equation, time-to-energy Fourier transformation yields wave functions which differ only trivially by normalization. In the Lanczos subspace approach the linear system of equations defining the action of the Green operator may be solved via either time-dependent or time-independent methods, both of which are extremely efficient due to the simple tridiagonal structure of the Hamiltonian in the Lanczos representation. The two different wave packet methods are applied to three dimensional reactive scattering of H+O-2 (total J=0). State-to-state reaction probabilities, product state distributions, as well as initial-state-resolved cumulative reaction probabilities are examined. (C) 2002 American Institute of Physics.

Tuberculose na população privada de liberdade: características clínicas e epidemiológicas relacionadas à doença

Introdução: Há cerca de duas décadas, a tuberculose (TB) foi considerada pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como uma doença em estado de emergência em todo o mundo. Atualmente, apesar de todas as ações de controle da doença, ainda trata-se de um importante problema de saúde pública, apresentando forte relação com questões socioeconômicas, o que acarreta no maior adoecimento em grupos específicos, tais como a população privada de liberdade. Os dados de tuberculose em populações vulneráveis podem atingir índices ainda mais altos e por isso preocupante. Objetivos: Analisar as características clínicas e epidemiológicas associadas com os desfechos do tratamento da tuberculose na população privada de liberdade do Brasil, registrado no Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), de 2007 a 2011; conhecer a taxa de incidência e de mortalidade por tuberculose na população privada de liberdade do Espírito Santo, de julho de 2009 a julho de 2010; e identificar as características clínicas e epidemiológicas dos casos diagnosticados de tuberculose na população privada de liberdade do Espírito Santo, de julho de 2009 a julho de 2010. Métodos: A população do estudo consistiu em presos diagnosticados com tuberculose identificados através do SINAN, entre janeiro de 2007 e dezembro de 2011 e dos casos diagnosticados de tuberculose na população prisional do Espírito Santo no período de 1º de julho de 2009 a 30 de junho de 2010. O teste de qui-quadrado de Pearson e o modelo de regressão polinomial foram utilizados na analise, além de estatística descritiva, por meio de tabelas e gráficos. Resultados: Em relação pacientes com TB na população privada de liberdade do Brasil, nota-se que os presos que abandonaram o tratamento eram mais jovens (P <0,001), com menor escolaridade (P <0,001) e maior probabilidade de alcoolismo (P < 0,001), eram mais propensos a ter TB recorrente ou recidiva (P < 0,001) e eles não estavam sob tratamento diretamente observado (TDO) (P < 0,001), comparados com aqueles que completaram o tratamento da tuberculose. Aqueles que morreram de tuberculose tendem a ter idade ⩾ 43 anos (P < 0,001) e alcoolistas (P < 0,001), também eram mais propensos a tipo de tratamento desconhecido (P <0,001) e apresentar tuberculose pulmonar e tuberculose extrapulmonar (TBEP). Presos que desenvolveram tuberculose multidroga resistente (TB-MDR) foram mais propensos a 9 experiência de recorrência de TB, retorno após abandono e transferência de local de tratamento. Além disso, observou-se 167 casos de tuberculose (taxa de incidência de 1962,6 por 100 mil presos) no Espírito Santo. O sexo masculino apresentou maior número de pacientes, assim como a faixa etária de 25 a 36 anos e a forma clínica pulmonar. Destaca-se que 109 (65,3%) pacientes tiveram alta por cura, ocorrendo dois óbitos durante o período, sendo a taxa de mortalidade por tuberculose de 11,7 por 100 mil presos. A maior incidência da tuberculose foi em pacientes localizados nas unidades prisionais da Região Metropolitana e um pequeno número de casos ocorreu em outros locais externos às unidades prisionais. Conclusão: Nossos resultados destacam a necessidade de melhorar as políticas de controle da TB nas penitenciárias, bem como os desfechos do tratamento de presos a fim de impedir a transmissão para outros presos, seus familiares e profissionais de saúde.

Comparação de desempenho entre a formulação direta do Método dos Elementos de Contorno com Funções Radiais e o Método dos Elementos Finitos em problemas de Poisson e Helmholtz

O presente trabalho objetiva avaliar o desempenho do MECID (Método dos Elementos de Contorno com Interpolação Direta) para resolver o termo integral referente à inércia na Equação de Helmholtz e, deste modo, permitir a modelagem do Problema de Autovalor assim como calcular as frequências naturais, comparando-o com os resultados obtidos pelo MEF (Método dos Elementos Finitos), gerado pela Formulação Clássica de Galerkin. Em primeira instância, serão abordados alguns problemas governados pela equação de Poisson, possibilitando iniciar a comparação de desempenho entre os métodos numéricos aqui abordados. Os problemas resolvidos se aplicam em diferentes e importantes áreas da engenharia, como na transmissão de calor, no eletromagnetismo e em problemas elásticos particulares. Em termos numéricos, sabe-se das dificuldades existentes na aproximação precisa de distribuições mais complexas de cargas, fontes ou sorvedouros no interior do domínio para qualquer técnica de contorno. No entanto, este trabalho mostra que, apesar de tais dificuldades, o desempenho do Método dos Elementos de Contorno é superior, tanto no cálculo da variável básica, quanto na sua derivada. Para tanto, são resolvidos problemas bidimensionais referentes a membranas elásticas, esforços em barras devido ao peso próprio e problemas de determinação de frequências naturais em problemas acústicos em domínios fechados, dentre outros apresentados, utilizando malhas com diferentes graus de refinamento, além de elementos lineares com funções de bases radiais para o MECID e funções base de interpolação polinomial de grau (um) para o MEF. São geradas curvas de desempenho através do cálculo do erro médio percentual para cada malha, demonstrando a convergência e a precisão de cada método. Os resultados também são comparados com as soluções analíticas, quando disponíveis, para cada exemplo resolvido neste trabalho.

Electromagnetic tracker feasibility in the design of a dental superstructure for edentulous patients

The success of the osseointegration concept and the Brånemark protocol is highly associated to the accuracy in the production of an implant-supported prosthesis. One of most critical steps for long-term success of these prosthesis is the accuracy obtained during the impression procedure, which is affected by factors such as the impression material, implant position, angulation and depth. This paper investigates the feasibility of 3D electromagnetic motion tracking systems as an acquisition method for modeling full-arch implant-supported prosthesis. To this extent, we propose an implant acquisition method at the patient mouth and a calibration procedure, based on a 3D electromagnetic tracker that obtains combined measurements of implant’s position and angulation, eliminating the use of any impression material. Three calibration algorithms (namely linear interpolation, higher-order polynomial and Hardy multiquadric) were tested to compensate for the electromagnetic tracker distortions introduced by the presence of nearby metals. Moreover, implants from different suppliers were also tested to study its impact on tracking accuracy. The calibration methodology and the algorithms employed proved to implement a suitable strategy for the evaluation of novel dental impression techniques. However, in the particular case of the evaluated electromagnetic tracking system, the order of magnitude of the obtained errors invalidates its use for the full-arch modeling of implant-supported prosthesis.

Effect of spatial arrangement on the production components and yield of sunflower

ABSTRACT The sunflower plant is an oilseed crop that has aroused a great interest in the Brazilian and international scenery especillay because of the possibility of using its oil for biodiesel production. The objective of this study was to evaluate productivity and yield components of Embrapa 122 sunflower according to the spatial arrangement. Treatments were arranged in 4 x 4 factorial arrangement, which are the four spacings between rows (0.30; 0.50; 0.70 and 0.90 m) and four sowing densities (30,000; 45,000; 60,000 and 75,000 plants ha-1). The experiment was carried out in a complete randomized block design with four replications. The experiments were conducted in the experimental area of the Plant Science Department in Fortaleza, State of Ceará-Brazil and on the Curu Vale Experimental Farm in Pentecoste, State of Ceará-Brazil. Productivity and the following production components were analyzed in the end of the crop cycle: harvested capitula, capitulum diameter, capitulum mass, achene mass per capitulum, mass of 100 achenes, achenes per capitulum, harvest index and oil content in the achenes. The experiments were analyzed jointly in relation to the cropping area and the data submitted to analysis of variance and quantitative factors tested by polynomial regression. The variables, spacing, density and cropping area did not interact with these variables and the spatial arrangement of the plants affected only the components. The cropping area influences the productive behavior of sunflower Embrapa 122. The spatial arrangement of the plants of sunflower of variety Embrapa 122 influences yield components but does not affect productivity.

Completion problems for real matrices, II

Thirty years ago, G.N. de Oliveira has proposed the following completion problems: Describe the possible characteristic polynomials of [C-ij], i,j is an element of {1, 2}, where C-1,C-1 and C-2,C-2 are square submatrices, when some of the blocks C-ij are fixed and the others vary. Several of these problems remain unsolved. This paper gives the solution, over the field of real numbers, of Oliveira's problem where the blocks C-1,C-1, C-2,C-2 are fixed and the others vary.

Spatio-temporal alignment of pedobarographic image sequences

O documento em anexo encontra-se na versão post-print (versão corrigida pelo editor).

Air pollution effects on myocardial infarction

OBJECTIVE: Myocardial infarction is an acute and severe cardiovascular disease that generally leads to patient admissions to intensive care units and few cases are initially admitted to infirmaries. The objective of the study was to assess whether estimates of air pollution effects on myocardial infarction morbidity are modified by the source of health information. METHODS: The study was carried out in hospitals of the Brazilian Health System in the city of São Paulo, Southern Brazil. A time series study (1998-1999) was performed using two outcomes: infarction admissions to infirmaries and to intensive care units, both for people older than 64 years of age. Generalized linear models controlling for seasonality (long and short-term trends) and weather were used. The eight-day cumulative effects of air pollutants were assessed using third degree polynomial distributed lag models. RESULTS: Almost 70% of daily hospital admissions due to myocardial infarction were to infirmaries. Despite that, the effects of air pollutants on infarction were higher for intensive care units admissions. All pollutants were positively associated with the study outcomes but SO2 presented the strongest statistically significant association. An interquartile range increase on SO2 concentration was associated with increases of 13% (95% CI: 6-19) and 8% (95% CI: 2-13) of intensive care units and infirmary infarction admissions, respectively. CONCLUSIONS: It may be assumed there is a misclassification of myocardial infarction admissions to infirmaries leading to overestimation. Also, despite the absolute number of events, admissions to intensive care units data provides a more adequate estimate of the magnitude of air pollution effects on infarction admissions.

Funções penalidade para o tratamento das variáveis discretas do problema de fluxo de potência ótimo reativo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Factores de rentabilização do processo de serragem de granitos com engenhos multi-lâminas

Este trabalho visa apresentar um enquadramento da realidade económica e industrial do sector transformador de granitos ornamentais em Portugal e fazer uma análise do processo de serragem, com engenhos multi-lâminas e granalha de aço, na medida em que este é o método de seccionamento de blocos de granito mais utilizado pelas grandes indústrias do sector. Tendo em conta a importância económica desta operação produtiva na indústria em causa, foi definido como fito deste projecto a análise estatística dos custos de produção; a definição de fórmulas de cálculo que permitam prever o custo médio de serragem; e o estudo de soluções economicamente viáveis e ambientalmente sustentáveis para o problema das lamas resultantes do expurgo dos engenhos. Para a persecução deste projecto foi realizada uma recolha de dados implementando rotinas de controlo e registo dos mesmos, em quadros de produção normalizados e de fácil preenchimento, pelos operadores destes equipamentos. Esta recolha de dados permitiu isolar, quantificar e formular os factores de rentabilização do processo de serragem selecionando, dentro da amostra de estudo obtida, um conjunto de serragens com características similares e com valores próximos dos valores da média estatística. Apartir dos dados destas serragens foram geradas curvas de tendência polinomial com as quais se analisaram as variações provocadas no custo médio de serragem, pelas variações do factor em estudo. A formulação dos factores de rentabilização e os dados estatísticos obtidos permitiram depois o desenvolvimento de fórmulas de cálculo do custo médio de serragem que establecem o custo de produção diferenciado em função das espessuras com, ou sem, a incorporação dos factores de rentabilização. Como consequência do projecto realizado obteve-se um conjunto de conclusões util, para o sector industrial em causa, que evidencia a importancia da Ocupação dos engenhos e rentabilização de um espaço confinado, da Resistência oferecida à serragem pelos granitos, e da Diferença de altura entre os blocos de uma mesma carga, nos custos de transformação.