Mathematical study of complex networks : brain, internet, and power grid

The dissertation is concerned with the mathematical study of various network problems. First, three real-world networks are considered: (i) the human brain network (ii) communication networks, (iii) electric power networks. Although these networks perform very different tasks, they share similar mathematical foundations. The high-level goal is to analyze and/or synthesis each of these systems from a “control and optimization” point of view. After studying these three real-world networks, two abstract network problems are also explored, which are motivated by power systems. The first one is “flow optimization over a flow network” and the second one is “nonlinear optimization over a generalized weighted graph”. The results derived in this dissertation are summarized below.

Brain Networks: Neuroimaging data reveals the coordinated activity of spatially distinct brain regions, which may be represented mathematically as a network of nodes (brain regions) and links (interdependencies). To obtain the brain connectivity network, the graphs associated with the correlation matrix and the inverse covariance matrix—describing marginal and conditional dependencies between brain regions—have been proposed in the literature. A question arises as to whether any of these graphs provides useful information about the brain connectivity. Due to the electrical properties of the brain, this problem will be investigated in the context of electrical circuits. First, we consider an electric circuit model and show that the inverse covariance matrix of the node voltages reveals the topology of the circuit. Second, we study the problem of finding the topology of the circuit based on only measurement. In this case, by assuming that the circuit is hidden inside a black box and only the nodal signals are available for measurement, the aim is to find the topology of the circuit when a limited number of samples are available. For this purpose, we deploy the graphical lasso technique to estimate a sparse inverse covariance matrix. It is shown that the graphical lasso may find most of the circuit topology if the exact covariance matrix is well-conditioned. However, it may fail to work well when this matrix is ill-conditioned. To deal with ill-conditioned matrices, we propose a small modification to the graphical lasso algorithm and demonstrate its performance. Finally, the technique developed in this work will be applied to the resting-state fMRI data of a number of healthy subjects.

Communication Networks: Congestion control techniques aim to adjust the transmission rates of competing users in the Internet in such a way that the network resources are shared efficiently. Despite the progress in the analysis and synthesis of the Internet congestion control, almost all existing fluid models of congestion control assume that every link in the path of a flow observes the original source rate. To address this issue, a more accurate model is derived in this work for the behavior of the network under an arbitrary congestion controller, which takes into account of the effect of buffering (queueing) on data flows. Using this model, it is proved that the well-known Internet congestion control algorithms may no longer be stable for the common pricing schemes, unless a sufficient condition is satisfied. It is also shown that these algorithms are guaranteed to be stable if a new pricing mechanism is used.

Electrical Power Networks: Optimal power flow (OPF) has been one of the most studied problems for power systems since its introduction by Carpentier in 1962. This problem is concerned with finding an optimal operating point of a power network minimizing the total power generation cost subject to network and physical constraints. It is well known that OPF is computationally hard to solve due to the nonlinear interrelation among the optimization variables. The objective is to identify a large class of networks over which every OPF problem can be solved in polynomial time. To this end, a convex relaxation is proposed, which solves the OPF problem exactly for every radial network and every meshed network with a sufficient number of phase shifters, provided power over-delivery is allowed. The concept of “power over-delivery” is equivalent to relaxing the power balance equations to inequality constraints.

Flow Networks: In this part of the dissertation, the minimum-cost flow problem over an arbitrary flow network is considered. In this problem, each node is associated with some possibly unknown injection, each line has two unknown flows at its ends related to each other via a nonlinear function, and all injections and flows need to satisfy certain box constraints. This problem, named generalized network flow (GNF), is highly non-convex due to its nonlinear equality constraints. Under the assumption of monotonicity and convexity of the flow and cost functions, a convex relaxation is proposed, which always finds the optimal injections. A primary application of this work is in the OPF problem. The results of this work on GNF prove that the relaxation on power balance equations (i.e., load over-delivery) is not needed in practice under a very mild angle assumption.

Generalized Weighted Graphs: Motivated by power optimizations, this part aims to find a global optimization technique for a nonlinear optimization defined over a generalized weighted graph. Every edge of this type of graph is associated with a weight set corresponding to the known parameters of the optimization (e.g., the coefficients). The motivation behind this problem is to investigate how the (hidden) structure of a given real/complex valued optimization makes the problem easy to solve, and indeed the generalized weighted graph is introduced to capture the structure of an optimization. Various sufficient conditions are derived, which relate the polynomial-time solvability of different classes of optimization problems to weak properties of the generalized weighted graph such as its topology and the sign definiteness of its weight sets. As an application, it is proved that a broad class of real and complex optimizations over power networks are polynomial-time solvable due to the passivity of transmission lines and transformers.

Textos antiguos vascos en Internet

Bilbao, Gidor y Ricardo Gómez, «Textos antiguos vascos en Internet», en Humanidades Digitales: desafíos, logros y perspectivas de futuro, Sagrario López Poza y Nieves Pena Sueiro (editoras), Janus [en línea], Anexo 1 (2014), 111-121, publicado el 11/04/2014, consultado el 12/04/2014. URL: .

Estudio y análisis de metodologías para la medida de la calidad de servicio (QoS) en internet para su implementación en la plataforma QoSMeter

[ES]En este documento se presenta un estudio sobre distintas metodologías para la medición de varios parámetros de calidad de servicio (QoS). El estudio se realiza de cara a una futura implementación de dichas metodologías en la plataforma QoSMeter del grupo NQaS, y a una posible contribución para la estandarización a nivel internacional de las mismas. El documento también recoge un análisis de la última contribución presentada en este campo por parte de la administración de la Federación Rusa, así como una contribución de la Universidad del País Vasco[6], como resultado en parte del estudio que se presenta, en el que se proponen mejoras a la contribución antes mencionada.

Diseño e implementación de una herramienta para la integración de datos de QoS en Internet publicados por el regulador español

[ES]Este proyecto tiene como objetivo el diseño e implementación de una herramienta para la integración de los datos de calidad de servicio (QoS) en Internet publicados por el regulador español. Se trata de una herramienta que pretende, por una parte, unificar los diferentes formatos en que se publican los datos de QoS y, por otra, facilitar la conservación de los datos favoreciendo la obtención de históricos, datos estadísticos e informes. En la página del regulador sólo se puede acceder a los datos de los 5 últimos trimestres y los datos anteriormente publicados no permanecen accesibles si no que son sustituidos por los más recientes por lo que, desde el punto de vista del usuario final, estos datos se pierden. La herramienta propuesta en este trabajo soluciona este problema además de unificar formatos y facilitar el acceso a los datos de interés. Para el diseño del sistema se han usado las últimas tecnologías en desarrollo de aplicaciones web con lo que la potencia y posibilidad de futuras ampliaciones son elevadas.

Avaliação dos teores de resíduos do pesticida ditiocarbamato no solo de uma cultura de couve (Brassica Oleracea L.) utilizando cloridrato de L-cisteina para preservação das amostras

Os pesticidas etileno-bis-ditiocarbamatos da classe dos ditiocarbamatos estão entre os fungicidas mais empregados em todo o mundo para o controle de pragas. Muitos métodos para determinar ditiocarbamatos são baseados na hidrólise ácida em presença de cloreto estanoso e análise do CS2 gerado por diferentes técnicas. Nesse contexto, constituiram em objetivos do presente trabalho, como primeira etapa, o estudo de condições adequadas à estocagem de amostras de solo, e como segunda etapa, a avaliação das taxas de degradação e de lixiviação do fungicida mancozebe num cambissolo distrófico através do método espectrofotométrico. O sítio de estudo foi uma área delimitada de 36 m2, de uma cultura de couve, localizada em São Lourenço no 3 distrito do município de Nova Friburgo-RJ. As análises foram realizadas no laboratório de tecnologia ambiental (LABTAM/UERJ). Na primeira etapa, duas sub-amostras de solo contaminadas com mancozebe foram submetidas a tratamento com cloridrato de L-cisteina e estocadas às temperaturas ambiente e de -20C, sendo posteriormente analisadas em intervalos de 1, 7, 15 e 35 dias após a aplicação do fungicida. Outras duas sub-amostras não tratadas com cloridrato de L-cisteina foram submetidas às mesmas condições de temperatura e analisadas nos mesmos intervalos de tempo. Na segunda etapa, foi efetuada a aplicação do fungicida MANZATE 800 (Dupont Brasil, 80% mancozebe) na dose recomendada de 3,0 Kg ha-1 e coletadas amostras do solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm em intervalos de 2,5,8,12,15,18 e 35 dias após aplicação. As amostras de cada profundidade foram tratadas com cloridrato de L-cisteina e acondicionadas sob temperatura de -20C. Através dos resultados obtidos na primeira etapa, pôde-se concluir que o tratamento com cisteina foi eficaz para conservação do analito, tanto para a amostra mantida a -20C quanto para a amostra mantida à temperatura ambiente. Os dados obtidos na segunda etapa do estudo mostraram que mancozebe apresentou comportamento semelhante ao descrito na literatura, para persistência no solo. Os resultados de lixiviação mostraram que nas condições pelas quais foi conduzido o experimento, resíduos de mancozebe foram detectados em profundidades de até 40 cm, porém através dos modelos de potencial de lixiviação, concluiu-se que o fungicida não oferece risco de contaminação de águas subterrâneas

BLOG: da Internet à sala de aula

Os diários de escrita íntima constituem tipo de texto do domínio confessional. Apresentam narrativas pessoais com características específicas ao gênero, como datação, marcas de subjetividade, escrita informal e coloquialidade. Durante muitos anos, eram escritos em cadernos e guardados a sete chaves por seus autores para que não fossem lidos por outras pessoas. Por volta dos anos 80, surgiram as agendas de adolescentes. Aproveitando o modelo pré-definido industrialmente, as agendas eram preenchidas dia a dia, como um diário, mas com a novidade do acréscimo de elementos semióticos, como fotos, papéis de bala, recortes de revistas, entre outros. Além disso, traziam como diferencial a presença de um leitor participativo: os textos eram compartilhados com amigos, e bilhetes e comentários eram escritos nas páginas das agendas. Com o advento da Internet, o diário e a agenda se fundem no blog que aproveita os recursos do suporte virtual para tornar o gênero interativo, hipertextual e multimídia, acentuando o processo de leitura e de escrita nos jovens produtores de blogs. Paralelamente, a escrita se torna grande ferramenta de comunicação no ambiente virtual, adquirindo características peculiares em função da rapidez na comunicação e da economia de digitação. A partir da teoria de Bakthin sobre gêneros do discurso e do conceito de gêneros digitais de Marcuschi, a pesquisa apresenta como objeto perceber e elencar categorias pertinentes aos gêneros diário e blog para analisá-las e compará-las, na intenção de mapear um possível percurso dos diários aos blogs de adolescentes, discutindo o contraste público-privado na escrita íntima, bem como suas principais marcas linguísticas, percebendo vantagens e desvantagens de sua utilização como ferramenta auxiliar no processo de aprendizagem da escrita e da leitura de Língua Portuguesa. A pesquisa foi motivada pela discussão de que a escrita digital pode prejudicar o desenvolvimento da produção textual de jovens em formação, o que não se confirmou, visto que a estrutura sintática da língua se mantém, e que a variação acontece apenas no nível vocabular, não interferindo na comunicação. Os resultados apontam para a utilização de blogs na educação como complementação do material pedagógico e como incentivo à leitura, à escrita, à construção da argumentação e do posicionamento crítico, aproximando a escola da vida cotidiana dos estudantes

Use of social networks and the Internet 2.0 in marketing management by SMEs

Nowadays, enterprises, and especially SMEs, are immersed in a very difficult economic situation. Therefore, they need new and innovative tools to compete in that environment. Integration of the internet 2.0 and social networks in marketing strategies of companies could be the key to success. If social networks are well managed, they can bring a lot to enterprise plans. Moreover, social networks are very attractive from an economic point of view as companies can find most of their customers on it.

Cultura e natureza no jovem Nietzsche: o problema da formação (bildung)

Dedicamo-nos ao estudo do modo como aparece a questão sobre a formação do ser humano no pensamento de Friedrich Nietzsche (1844-1900), entendendo que ele dialoga com a antiguidade grega e com a tradição sobre a questão da formação (Bildung) na Alemanha dos séculos XVIII e XIX. Para tanto realizamos alguns apontamentos sobre o classicismo e o idealismo alemão, além do sentido e consequência dos princípios fundamentais da Aufklãrung. A pesquisa se desdobra a partir do modo como Nietzsche entende o sentido da arte em si mesma, e consequentemente, do modo como o seu agente, o artista, realiza um movimento que imita a dinâmica de existência da própria natureza; o que ocasiona primeiramente uma mudança na concepção do que seja obra de arte concepção fundamental ao pensamento sobre a Bildung já no século XVIII para determinar o que deve ser o homem. Com isso, é preciso rever os fundamentos sobre os quais se assentaram o humanismo alemão moderno, e ser redefinido o que é humanidade e o que é natureza e que relação há entre elas. Nesta revisão das definições que norteiam os direcionamentos da cultura por meio da formação dos indivíduos, realiza-se a crítica nietzscheana quanto às razões e metas dos meios de educação modernos e de sua institucionalização. Ao mesmo tempo que, por outro lado, refletimos sobre a proposta do que seria de fato a constituição de uma cultura que correspondesse ao ideal trágico de humanidade: ou seja, de uma formação que educasse para finalidades mais altas dos homens, que correspondessem à meta metafísica da natureza. O que é o homem? Quais são suas metas mais altas? O que é o mundo ou a natureza? O que é a arte? O que é a cultura? São estas questões fundamentais que norteiam esta dissertação, considerando-se a hipótese de que a idéia de formação em Nietzsche é uma forma de superar a Bildung clássica pautada na racionalidade e moralidade, mas de modo distinto à pretensão de superação das oposições proposta pelo idealismo.

Museos y parques naturales: comunidades locales, administraciones públicas y patrimonialización de la cultura y la naturaleza

Cap. 1. Patrimonialización cultural y natural: un proceso, múltiples aproximaciones. Cap. 2. Comment un musée de ville peut-il être au service des citoyens? Un parcours et quelques pistes d’action. Jean-François Leclerc. Cap. 3. Los museos comunitarios de Kuna Yala y la memoria histórica. Anelio Merry López Cap. 4. Turismo y museos en la ciudad de Valencia. Javier Martí. Cap. 5. La Red de Museos Etnográficos de Asturias: proyecto y realidad. Juaco López Álvarez. Cap. 6. Culturas campesinas y conservación del patrimonio natur-rural. Jaime Izquierdo. Cap. 7. Faire et savoir faire un « territoire patrimonial » : Parc naturel régional du Haut-Jura (France). Olivier Givre. Cap. 8. Espacios naturales y especies salvajes. La construcción de la naturaleza como patrimonio en el Pallars Sobirà, Pirineo catalán. Oriol Beltran e Ismael Vaccaro. Cap. 9. L’histoire au cœur de la cité : l’exemple du laboratoire d’histoire et de patrimoine de Montréal. Joanne Burgess.

Curso de Cultura Clásica 2009

Panhelenismo y cosmopolitismo en el pensamiento griego antiguo (Javier Aguirre Santos). - Algunas consideraciones sobre el asesinato de Julio César en la tradición occidental (Antonio Duplá Ansuátegui). - Algunos aspectos de la vida cotidiana en la comedia griega (María José García Soler). - Imperator Caesar Augustus según la «Vida de los Césares» de Suetonio (Isidora Emborujo Salgado). - El género epistolar en la Antigüedad tardía: las Cartas de San Jerónimo (María Teresa Muñoz García de Iturrospe). - La novela erótica griega: Dafnis y Cloe de Longo (Elena Redondo Moyano).

Aspectos semântico-discursivos no léxico da MPB: empréstimos linguísticos no percurso de Noel a Blanc

O objetivo desta dissertação é avaliar a importância dos estrangeirismos como auxiliares e contribuintes no nível léxico da Língua. Também, investigar o quadro sócio-histórico-cultural dos principais momentos em que os empréstimos linguísticos se fizeram presentes na Música Brasileira. Trata-se de um trabalho quantitativo e qualitativo, no qual se rastreou exatamente a presença desses neologismos no cancioneiro nacional, dos idos de 1930 aos dias atuais. Apontamos os momentos de sua maior incidência, aventamos e desvelamos as possíveis intenções de suas utilizações e seus significados, tácitos ou não; quer relacionados a aspectos sócio-históricos, quer relacionados aos seus vieses linguísticos propriamente ditos. Letras de músicas, fonogramas lançados em vinil, remasterizados; recursos audiovisuais foram buscados; assim como publicações específicas sobre música, biografias e literatura técnica sobre Língua Portuguesa

Nietzsche, ensaio de uma pedagogia messiânica: sobre as origens e o desenvolvimento do conceito de bildung em sua primeira filosofia da cultura

Esse estudo procura investigar as origens do conceito de Bildung tal como ele é formulado no domínio dos textos que Nietzsche escreve entre 1858, época de sua formação secundária no Gymnasium, instituição de ensino neo-humanista da Alemanha do século XIX, e 1876, ano em que rompe definitivamente com Wagner, e quando parece abandonar certas expectativas a respeito de sua atividade como professor na Universidade de Basiléia, onde lecionava desde 1869. Entre esses dois limites cronológicos, é possível observar uma formulação desse conceito que sustenta o que poderíamos chamar de sua primeira filosofia da cultura, que atualiza e redimensiona uma série de tradições filosóficas, institucionais, sociais e estéticas, buscando uma unidade justamente no confronto com elas. A pesquisa que procuro empreender aqui pretende identificar os processos que derivaram nesse confronto e o tipo de tratamento sintético que Nietzsche deu aos problemas que lhe eram contemporâneos As conferências Sobre o futuro de nossos estabelecimentos de ensino, pronunciadas em Basiléia no inverno de 1872, funcionam como lugar privilegiado desse tratamento, enquanto criticam duramente a cultura e suas instituições na Alemanha da época e tentam definir as bases para o que seria o resgate da verdadeira cultura.

Segmentación de los e-consumidores: un estudio aplicado a partir de las perspectivas de uso de Internet

[ES] La segmentación de mercados se ha utilizado con bastante frecuencia en las investigaciones de marketing tradicionales pero todavía aparece como una materia relativamente novedosa si se busca su aplicación en el uso de las Tecnologías de la Comunicación y de la Información (TIC) en general y de Internet en particular. La presente investigación tiene como objetivo principal analizar el comportamiento del internauta según los principales usos que piensa hacer, en un futuro próximo, de las diferentes aplicaciones de Internet. A partir de una muestra de 700 individuos, se realizó un análisis factorial y cluster para clasificar a los usuarios en tres colectivos. Junto con la información demográfica y las perspectivas de uso de la Red, se hizo posible la elaboración de un perfil diferenciado para cada segmento. El análisis también permite extraer los principales factores en los que se recogen las diferentes actitudes frente al uso de la Red. En las conclusiones se presentan las reflexiones más significativas sobre los segmentos obtenidos y su implicación en la gestión, las limitaciones del estudio y las futuras líneas de investigación.

Encruzilhadas da cultura: imagens de Exus e Pombajiras na Umbanda

A presente dissertação pretende ser uma pequena contribuição para o campo, ainda pouco explorado, dos estudos das artes sacras afro-descendentes brasileiras. Aqui, intento me aprofundar no mundo delicado e complexo no qual se inserem as esculturas religiosas dos Exus e das Pombajiras da Umbanda. Todo o percurso desenvolvido pelas imagens que figuram esses entes está envolto em uma contraparte imaterial, ligada de maneira indissociável à mítica religiosa e ao afeto. Gerada usualmente em conluio com o onírico e o invisível, as imagens de Exus e Pombajiras ganham formas graças a um processo criativo coletivo e, presentes no mundo material, passam a cumprir função sagrada primordial nos espaços do terreiro e do lar. A demonização, dado visual tão identificável nas representações escultóricas desses entes, esconde um conteúdo simbólico que vai além da associação simplista entre Exu e o diabo. Esses personagens do culto de Umbanda e suas figurações imagéticas se ligam a uma série de fatores culturais e legados mítico-religiosos, contemporâneos e arcaicos, que, submersos em sua simbologia religiosa, podem ser entrevistos pelos ícones de suas representações