Symbolic dynamics and big bang bifurcation in Weibull-Gompertz-Fréchet's growth models

In this paper, motivated by the interest and relevance of the study of tumor growth models, a central point of our investigation is the study of the chaotic dynamics and the bifurcation structure of Weibull-Gompertz-Fréchet's functions: a class of continuousdefined one-dimensional maps. Using symbolic dynamics techniques and iteration theory, we established that depending on the properties of this class of functions in a neighborhood of a bifurcation point PBB, in a two-dimensional parameter space, there exists an order regarding how the infinite number of periodic orbits are born: the Sharkovsky ordering. Consequently, the corresponding symbolic sequences follow the usual unimodal kneading sequences in the topological ordered tree. We verified that under some sufficient conditions, Weibull-Gompertz-Fréchet's functions have a particular bifurcation structure: a big bang bifurcation point PBB. This fractal bifurcations structure is of the so-called "box-within-a-box" type, associated to a boxe ω1, where an infinite number of bifurcation curves issues from. This analysis is done making use of fold and flip bifurcation curves and symbolic dynamics techniques. The present paper is an original contribution in the framework of the big bang bifurcation analysis for continuous maps.

Double power laws, fractals and self-similarity

Power law (PL) distributions have been largely reported in the modeling of distinct real phenomena and have been associated with fractal structures and self-similar systems. In this paper, we analyze real data that follows a PL and a double PL behavior and verify the relation between the PL coefficient and the capacity dimension of known fractals. It is to be proved a method that translates PLs coefficients into capacity dimension of fractals of any real data.

Condition-Based Diagnosis of Mechatronic Systems Using a Fractional Calculus Approach

While fractional calculus (FC) is as old as integer calculus, its application has been mainly restricted to mathematics. However, many real systems are better described using FC equations than with integer models. FC is a suitable tool for describing systems characterised by their fractal nature, long-term memory and chaotic behaviour. It is a promising methodology for failure analysis and modelling, since the behaviour of a failing system depends on factors that increase the model’s complexity. This paper explores the proficiency of FC in modelling complex behaviour by tuning only a few parameters. This work proposes a novel two-step strategy for diagnosis, first modelling common failure conditions and, second, by comparing these models with real machine signals and using the difference to feed a computational classifier. Our proposal is validated using an electrical motor coupled with a mechanical gear reducer.

Modeling Vegetable Fractals by means of Fractional-order Equations

This paper characterizes four ‘fractal vegetables’: (i) cauliflower (brassica oleracea var. Botrytis); (ii) broccoli (brassica oleracea var. italica); (iii) round cabbage (brassica oleracea var. capitata) and (iv) Brussels sprout (brassica oleracea var. gemmifera), by means of electrical impedance spectroscopy and fractional calculus tools. Experimental data is approximated using fractional-order models and the corresponding parameters are determined with a genetic algorithm. The Havriliak-Negami five-parameter model fits well into the data, demonstrating that classical formulae can constitute simple and reliable models to characterize biological structures.

Fractional Dynamics Representation in the Pseudo Phase Plane

Proceedings of the 10th Conference on Dynamical Systems Theory and Applications

Espaço geográfico e complexidade: modelação do crescimento das áreas construídas na aglomeração de Lisboa

Tese apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Geografia e Planeamento Regional, Especialidade em Novas Tecnologias em Geografia

Fractais - Aplicações em Engenharia

Num universo despovoado de formas geométricas perfeitas, onde proliferam superfícies irregulares, difíceis de representar e de medir, a geometria fractal revelou-se um instrumento poderoso no tratamento de fenómenos naturais, até agora considerados erráticos, imprevisíveis e aleatórios. Contudo, nem tudo na natureza é fractal, o que significa que a geometria euclidiana continua a ser útil e necessária, o que torna estas geometrias complementares. Este trabalho centra-se no estudo da geometria fractal e na sua aplicação a diversas áreas científicas, nomeadamente, à engenharia. São abordadas noções de auto-similaridade (exata, aproximada), formas, dimensão, área, perímetro, volume, números complexos, semelhança de figuras, sucessão e iterações relacionadas com as figuras fractais. Apresentam-se exemplos de aplicação da geometria fractal em diversas áreas do saber, tais como física, biologia, geologia, medicina, arquitetura, pintura, engenharia eletrotécnica, mercados financeiros, entre outras. Conclui-se que os fractais são uma ferramenta importante para a compreensão de fenómenos nas mais diversas áreas da ciência. A importância do estudo desta nova geometria, é avassaladora graças à sua profunda relação com a natureza e ao avançado desenvolvimento tecnológico dos computadores.

Study of the electromyographic signal dynamic behavior in Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease characterized by motor neurons degeneration, which reduces muscular force, being very difficult to diagnose. Mathematical methods are used in order to analyze the surface electromiographic signal’s dynamic behavior (Fractal Dimension (FD) and Multiscale Entropy (MSE)), evaluate different muscle group’s synchronization (Coherence and Phase Locking Factor (PLF)) and to evaluate the signal’s complexity (Lempel-Ziv (LZ) techniques and Detrended Fluctuation Analysis (DFA)). Surface electromiographic signal acquisitions were performed in upper limb muscles, being the analysis executed for instants of contraction for ipsilateral acquisitions for patients and control groups. Results from LZ, DFA and MSE analysis present capability to distinguish between the patient group and the control group, whereas coherence, PLF and FD algorithms present results very similar for both groups. LZ, DFA and MSE algorithms appear then to be a good measure of corticospinal pathways integrity. A classification algorithm was applied to the results in combination with extracted features from the surface electromiographic signal, with an accuracy percentage higher than 70% for 118 combinations for at least one classifier. The classification results demonstrate capability to distinguish members between patients and control groups. These results can demonstrate a major importance in the disease diagnose, once surface electromyography (sEMG) may be used as an auxiliary diagnose method.

A busca da comunicação na sociedade multi-ecrãs: perspectiva ecológica

Este texto reflexiona sobre una nueva forma de concebir la televisión como servicio público, resaltando las dificultades y problemas que plantea analizar el concepto de la calidad de la televisión, si no se tiene en cuenta la dimensión emotiva y de entretenimiento del medio. Posteriormente, el autor pretende ubicar la televisión en el contexto de la multiplicidad de otras pantallas y tecnologías, subrayando las cuestiones del sentido y de la calidad de vida, desde un modelo ecológico. Finalmente, se apuntan algunas contribuciones para profundizar el concepto y las experiencias de alfabetización digital.

Nonlinear behavior of gelatin networks reveals a hierarchical structure

We investigate the strain hardening behavior of various gelatin networks-namely physical gelatin gel, chemically cross-linked gelatin gel, and a hybrid gel made of a combination of the former two-under large shear deformations using the pre-stress, strain ramp, and large amplitude oscillations shear protocols. Further, the internal structures of physical gelatin gels and chemically cross-linked gelatin gels were characterized by small angle neutron scattering (SANS) to enable their internal structures to be correlated with their nonlinear rheology. The Kratky plots of SANS data demonstrate the presence of small cross-linked aggregates within the chemically cross-linked network whereas, in the physical gelatin gels, a relatively homogeneous structure is observed. Through model fitting to the scattering data, we were able to obtain structural parameters, such as the correlation length (ξ), the cross-sectional polymer chain radius (Rc) and the fractal dimension (df) of the gel networks. The fractal dimension df obtained from the SANS data of the physical and chemically cross-linked gels is 1.31 and 1.53, respectively. These values are in excellent agreement with the ones obtained from a generalized nonlinear elastic theory that has been used to fit the stress-strain curves. The chemical cross-linking that generates coils and aggregates hinders the free stretching of the triple helix bundles in the physical gels.

A alteridade na literatura infantil contemporânea publicada no espaço ibérico: algumas vozes e configurações na construção do género

Muitos textos da literatura infantil, pela sua relação com propósitos formativos, têm privilegiado determinados pontos de vista fortemente compatíveis com as comunidades socioculturais e com os valores ideológicos aí dominantes. Tal facto não impediu, porém, que alguns textos, para além da afirmação de determinados mundos possíveis, contenham igualmente uma não negligenciável dimensão emancipatória. O artigo apresenta e analisa seis álbuns narrativos para a infância, publicados no espaço ibérico, alguns dos quais traduções de relevantes obras estrangeiras (A princesa espertalhona, Babette Cole, 2004; O livro dos porquinhos, Anthony Browne, 2006), onde se interrogam os modos convencionais de retratar o género, possibilitando ao leitor pensar outros modos de considerar a construção social e cultural do género, afastados de uma concepção patriarcal e tradicional. Palavras-chave: estudos de género, paródia, literatura infantil.

Infancia y comunicación: derechos de los niños y prácticas educativas

(Excerto) El titulo que he escogido para esta intervención de hecho coloca en el telón de análisis no un binomio (infancia y comunicación) sino que un trinomio (infancia, comunicación y educación). De toda manera es necesario decir, en este momento, que mi ángulo de reflexión se sitúa en el ámbito de la comunicación, perspectivada desde un punto de vista predominantemente sociológico. Me gustaría contribuir con esta reflexión para que conozcamos mejor a los niños en cuanto grupo social y como generación específica, reconozcamos que los procesos de socialización de las nuevas generaciones pierden por ser unilaterales y unidireccionales y, por fin, que desarrollar la educación para la ciudadanía exige la promoción de contextos más participativos y significativos para los más nuevos. Para ubicar y concretar algunas de las reflexiones que propongo, me referiré algunas veces a dos trabajos empíricos en los que he estado involucrado en los últimos años. El primero es una investigación de casi cuatro años sobre los contextos de la vida cotidiana de niños en edad escolar y los roles de la televisión en esos contextos. El otro, aún no terminado, se ocupa de la producción de periódicos en la escuela como dimensión estruturante de la educación para los medios y tiene por base la participación de los centros educativos en un concurso nacional de periodismo escolar que el diario portugués ‘Público’ organiza bienalmente.

Las Bases Políticas de la Emergencia. Un Estudio Multidimensional de las Relaciones entre el Poder Ejecutivo Nacional y el Poder Legislativo, 2003-2009

La relación del Gobierno de Kirchner con el poder Legislativo implicó un proceso de concentración del poder en manos del Ejecutivo, no obstante lo cual, a poco de iniciado el mandato de Cristina Fernández, la relación con el Congreso queda en el medio de una crisis que llegó a poner en duda la propia continuidad de la presidenta. Este proyecto pretende examinar las características de este proceso delegativo en sus diferentes dimensiones, con el fin de entender el origen de esta crisis y especificar sus alcances. En este marco, la dinámica de la relación entre el Congreso y el Ejecutivo pareciera corresponder a lo que especifica la Teoría del Cártel tal como ha sido reformulada por Jones y Hwang. Esta perspectiva, no obstante, se centra exclusivamente en los aspectos distributivos de la relación entre el Ejecutivo y el Legislativo, obviando la dimensión electoral y la ideológicodiscursiva. Dadas las características del Gobierno de Kirchner, en este proyecto abordaremos el estudio de aquella relación desde una perspectiva multidimensional, tomando en cuenta no sólo los aspectos distributivos, sino también los electorales y los discursivos. La pregunta que guía nuestro trabajo es por qué las estrategias de acumulación desplegadas simultáneamente en las tres dimensiones, no lograron (o sólo lo hicieron parcialmente) desactivar el carácter condicional de la delegación de los jefes políticos provinciales al liderzgo presidencial. Nuestra hipótesis general es que, aún cuando el Gobierno consiguió reforzar sustancialmente su posición en la dimensión distributiva a partir de la prolongación de la situación de emergencia, tuvo un éxito parcial en las dimensiones electoral e ideológico-discursiva. Sin compromiso ideológico articulado en un discurso común, y sin una conexión electoral que vincule los intereses electorales a nivel provincial con los del nivel nacional, la estrategia distributiva sólo puede contener parcialmente la defección de buena parte del oficialismo en el Congreso frente a una crisis de grandes proporciones.

Etica y política en la novela y el ensayo de José Saramago

Al plantear la dimensión ético-política de un texto se presupone un análisis axiológico de los valores que sostiene y sustrae en su emergencia discursiva, esto es la imagen de mundo, la concepción filosófica en que se sustenta y la voluntad práctica que propicia. Una lectura ético-política de un texto –en este orden– supone «usarlo» (al menos en el sentido que Humberto Eco le concede) al «autotelizarlo», es decir, transformarlo en vehículo de una reflexión colectiva. Potenciarlo en sus posibilidades y tornarlo acontecimiento de lenguaje; pragmatizarlo en su intención para leerlo documentaria y documentalmente, sin dejar de reconocerlo como ente en sí mismo. Se está haciendo referencia –claro está– a las implicancias ético-culturales y ético-políticas que los textos literarios presuponen, pero también a una dimensión productiva que opera en su enunciación, aquella que Saramago refiere cuando proclama la necesidad de una «insurrección ética» que devuelva a los seres humanos la capacidad de responsabilizarse de su lugar en el mundo. De allí el imperativo categórico que se imprime en sus textos y que al Equipo Saramaguiano de Teoría y Crítica Literarias le interesa explicitar. La lectura propuesta por el Equipo de investigación, además de explorar las potencialidades significativas de los textos, pretende contribuir a través de ellas a una segunda lectura, de orden refractaria esta última, es decir, inscripta en una dimensión situada: la perspectiva latinoamericana. No se trata de explorar el significado en sí mismo ni de ordenarlo conforme a una coordenada que le es referencialmente precisa, sino de aportar reflexiva y responsablemente a un análisis más profundo de la realidad inmediata en la que habitamos como investigadores. Se busca –en suma– potenciar los procedimientos heurísticos al máximo pero hacerlos conscientes de una mirada propia, al costurarlos con «nuestro» aquí y ahora de universitarios latinoamericanos.

La institucionalización de la Comunidad Regional Punilla (Provincia de Córdoba): estudio y promoción de metodologías de diseño participativo y gestión asociada para el desarrollo regional

Durante el período 2007-2008, las actividades de investigación y asistencia técnica de este equipo enfatizaron en la necesaria práctica social y política de horizontalidad en las relaciones, en la ‘dimensión intersubjetiva o relacional de la regionalización’, considerando a la identidad regional como un condicionante relevante de la ‘construcción de la región como unidad de acción’. De cara a la profundización del Programa de Investigación para 2009-2010, se propone el fortalecimiento institucional de la Comunidad Regional Punilla a través de la conformación de un espacio plural de deliberación para el diseño y gestión de políticas de desarrollo regional, un mecanismo que, a través del Consejo de la Sociedad Civil, está previsto en la Ley provincial y en las normativas regionales y que aún no ha sido consolidado. El proyecto suscribe el carácter interdisciplinario e intersectorial de la red social y política en la que se sustentará el Consejo y la lógica ‘procesal y consensual’ de su construcción. De manera que los esfuerzos se orientarán al estudio y promoción de un modo específico de planificación y gestión realizados de manera compartida entre el Estado (considérese el gobierno regional a través de la Comisión Política de Intendentes como órgano de la CRP) y la sociedad (en tanto red que, con cierto grado de consolidación previa, se insertará en el ámbito específico del Consejo de la Sociedad Civil en el marco de la CRP). Se promoverá, entonces, un mecanismo específico de diseño de políticas públicas basado en la gestión asociada de las decisiones considerando la nueva configuración del mapa político de la CRP ‘en tanto cambios estructurales en la relación gobierno y oposición que se presentan como una oportunidad para desarrollar los espacios participativos que la sociedad civil de la región puede ocupar para canalizar institucionalmente sus demandas’. Metodológicamente y continuando una línea de trabajo iniciada por el equipo PROFIM/ICDA a partir de 2004, esta propuesta se inscribe en la investigación-acción participativa. Los objetivos del proyecto se basan en una concepción epistemológica crítica y receptan buena parte de los aspectos teórico-conceptuales que sustentan las metodologías conocidas como PPGA (Planificación Participativa y Gestión Asociada) reconociendo sus potencialidades para el estudio y la promoción de prácticas participativas cogestivas en procesos de cambio político y social. Asimismo, receptan el marco teórico y las metodologías del modelo relacional de diseño y gestión de políticas públicas desarrollado en la Cátedra de Análisis de Políticas Públicas de la Facultad de Ciencia Política y Relaciones Internacionales de la UCC.