1. Ultrasonic studies of binary liquid structure in the critical region. Theory and experiment for the 2,6-lutidine/water system. 2. Hartree-Fock calculations of electric polarizabilities of some simple atoms and molecules, and their practicality. 3. Calculation of vibrational transition probabilities in collinear atom-diatom and diatom-diatom collisions with Lennard-Jones interaction

Part 1. Many interesting visual and mechanical phenomena occur in the critical region of fluids, both for the gas-liquid and liquid-liquid transitions. The precise thermodynamic and transport behavior here has some broad consequences for the molecular theory of liquids. Previous studies in this laboratory on a liquid-liquid critical mixture via ultrasonics supported a basically classical analysis of fluid behavior by M. Fixman (e. g., the free energy is assumed analytic in intensive variables in the thermodynamics)--at least when the fluid is not too close to critical. A breakdown in classical concepts is evidenced close to critical, in some well-defined ways. We have studied herein a liquid-liquid critical system of complementary nature (possessing a lower critical mixing or consolute temperature) to all previous mixtures, to look for new qualitative critical behavior. We did not find such new behavior in the ultrasonic absorption ascribable to the critical fluctuations, but we did find extra absorption due to chemical processes (yet these are related to the mixing behavior generating the lower consolute point). We rederived, corrected, and extended Fixman's analysis to interpret our experimental results in these more complex circumstances. The entire account of theory and experiment is prefaced by an extensive introduction recounting the general status of liquid state theory. The introduction provides a context for our present work, and also points out problems deserving attention. Interest in these problems was stimulated by this work but also by work in Part 3.

Part 2. Among variational theories of electronic structure, the Hartree-Fock theory has proved particularly valuable for a practical understanding of such properties as chemical binding, electric multipole moments, and X-ray scattering intensity. It also provides the most tractable method of calculating first-order properties under external or internal one-electron perturbations, either developed explicitly in orders of perturbation theory or in the fully self-consistent method. The accuracy and consistency of first-order properties are poorer than those of zero-order properties, but this is most often due to the use of explicit approximations in solving the perturbed equations, or to inadequacy of the variational basis in size or composition. We have calculated the electric polarizabilities of H₂, He, Li, Be, LiH, and N₂ by Hartree-Fock theory, using exact perturbation theory or the fully self-consistent method, as dictated by convenience. By careful studies on total basis set composition, we obtained good approximations to limiting Hartree-Fock values of polarizabilities with bases of reasonable size. The values for all species, and for each direction in the molecular cases, are within 8% of experiment, or of best theoretical values in the absence of the former. Our results support the use of unadorned Hartree-Pock theory for static polarizabilities needed in interpreting electron-molecule scattering data, collision-induced light scattering experiments, and other phenomena involving experimentally inaccessible polarizabilities.

Part 3. Numerical integration of the close-coupled scattering equations has been carried out to obtain vibrational transition probabilities for some models of the electronically adiabatic H₂-H₂ collision. All the models use a Lennard-Jones interaction potential between nearest atoms in the collision partners. We have analyzed the results for some insight into the vibrational excitation process in its dependence on the energy of collision, the nature of the vibrational binding potential, and other factors. We conclude also that replacement of earlier, simpler models of the interaction potential by the Lennard-Jones form adds very little realism for all the complication it introduces. A brief introduction precedes the presentation of our work and places it in the context of attempts to understand the collisional activation process in chemical reactions as well as some other chemical dynamics.

Condições de contorno albedo para cálculos globais de reatores nucleares térmicos com o modelo de ordenadas discretas a dois grupos de energia

Como eventos de fissão induzida por nêutrons não ocorrem nas regiões nãomultiplicativas de reatores nucleares, e.g., moderador, refletor, e meios estruturais, essas regiões não geram potência e a eficiência computacional dos cálculos globais de reatores nucleares pode portanto ser aumentada eliminando os cálculos numéricos explícitos no interior das regiões não-multiplicativas em torno do núcleo ativo. É discutida nesta dissertação a eficiência computacional de condições de contorno aproximadas tipo albedo na formulação de ordenadas discretas (SN) para problemas de autovalor a dois grupos de energia em geometria bidimensional cartesiana. Albedo, palavra de origem latina para alvura, foi originalmente definido como a fração da luz incidente que é refletida difusamente por uma superfície. Esta palavra latina permaneceu como o termo científico usual em astronomia e nesta dissertação este conceito é estendido para reflexão de nêutrons. Este albedo SN nãoconvencional substitui aproximadamente a região refletora em torno do núcleo ativo do reator, pois os termos de fuga transversal são desprezados no interior do refletor. Se o problema, em particular, não possui termos de fuga transversal, i.e., trata-se de um problema unidimensional, então as condições de contorno albedo, como propostas nesta dissertação, são exatas. Por eficiência computacional entende-se analisar a precisão dos resultados numéricos em comparação com o tempo de execução computacional de cada simulação de um dado problema-modelo. Resultados numéricos para dois problemas-modelo com de simetria são considerados para ilustrar esta análise de eficiência.

色散管理孤子传输特性分析

色散管理孤子光波系统的色散图周期由具有正负色散值的两段光纤组成，并且在系统中周期性放置集中放大器及滤波器装置。采用变分法获得了描述此种系统性能的常微分方程组，并利用这组方程数值研究了各种参量对孤子传输性能的影响。研究结果表明，虽然从整体趋势上看，当要求色散管理孤子有较好的稳定性时，应适当降低系统的色散管理强度，但在一定条件下，调整光纤放大器的位置以及正负色散光纤的色散差值，可同时获得相对较大的色散管理强度和好的孤子稳定性；总体来讲，集总放大器的位置会对孤子传输的稳定性、色散管理孤子的能量增强因子、脉冲最佳

Análisis del comportamiento de pilares metálicos en la cimentación.

[ES]En este trabajo de fin de grado se realiza el cálculo de bases de pilares metálicos en sus diferentes configuraciones dependiendo del esfuerzo axil, cortante y momento flector aplicados en base a la normativa actual. Tras esto, se desarrolla un software donde, de una forma sencilla e intuitiva, se puede evaluar si el predimensionamiento de las bases es correcto o no.

Gaussian processes for machine learning (GPML) toolbox

The GPML toolbox provides a wide range of functionality for Gaussian process (GP) inference and prediction. GPs are specified by mean and covariance functions; we offer a library of simple mean and covariance functions and mechanisms to compose more complex ones. Several likelihood functions are supported including Gaussian and heavy-tailed for regression as well as others suitable for classification. Finally, a range of inference methods is provided, including exact and variational inference, Expectation Propagation, and Laplace’s method dealing with non-Gaussian likelihoods and FITC for dealing with large regression tasks.

Modelagem matemática da transferência de calor numa placa plana sob o efeito de uma fonte pontual externa de radiação térmica.

Este trabalho apresenta uma modelagem matemática para o processo de aquecimento de um corpo exposto a uma fonte pontual de radiação térmica. O resultado original que permite a solução exata de uma equação diferencial parcial não linear a partir de uma seqüência de problemas lineares também é apresentado. Gráficos gerados com resultados obtidos pelo método de diferenças finitas ilustram a solução do problema proposto.

Visibility recovery on images acquired in attenuating media. Application to underwater, fog, and mammographic imaging

136 p.

On Nonnegative Solutions of Fractional q-Linear Time-Varying Dynamic Systems with Delayed Dynamics

This paper is devoted to the investigation of nonnegative solutions and the stability and asymptotic properties of the solutions of fractional differential dynamic linear time-varying systems involving delayed dynamics with delays. The dynamic systems are described based on q-calculus and Caputo fractional derivatives on any order.

Proposta de Protocolo para Projeto de Engenharia de Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente com Manta de Lodo.

Esta dissertação apresenta a metodologia para o Projeto de Engenharia de Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente com Manta de Lodo para tratamento de esgoto sanitário. A metodologia desenvolvida apresenta os parâmetros de cálculo e os condicionamentos técnicos físicos envolvidos no projeto e construção da unidade de tratamento. O trabalho contém uma proposta de protocolo para o projeto, construção e operação do Reator UASB.

Uma proposta para introdução de noções de Cálculo no ensino médio

A presente dissertação tem o objetivo de propor a reinclusão de elementos de Cálculo no ensino médio, pois no passado o Cálculo fazia parte do currículo e foi abolido após uma reforma no ensino da matemática. O trabalho apresenta os resultados de um levantamento estatístico sobre os índices de reprovação na disciplina Cálculo Diferencial e Integral I nos períodos mais recentes da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) e, também, uma pesquisa quantitativa com quarenta professores de matemática com o objetivo de analisar a viabilidade do projeto e os problemas a serem enfrentados. Por fim, a dissertação conta com uma série de atividades comentadas sobre o tema de limites, que é o foco do trabalho. Tais atividades podem ser incluídas já no 1 ano do ensino médio, paralelamente ao conteúdo de funções, e visam proporcionar aos estudantes o contato com elementos de Cálculo em uma linguagem acessível, e orientar o professor nesta tarefa

Cálculo no ensino médio: uma proposta para o ensino de derivada na primeira série

Este trabalho traz uma proposta de atividades, a serem desenvolvidas em sala de aula, com o objetivo de introduzir o conceito de derivadas para os alunos da primeira série do Ensino Médio. Antes das atividades, estão presentes algumas breves pesquisas. O histórico da presença de tópicos do Cálculo Diferencial e Integral no Ensino Médio no Brasil, assim como a análise de alguns livros didáticos, serve para mostrar como o assunto já foi e está sendo tratado no país. Também são exibidos aspectos sobre o Ensino Médio na Alemanha e nos Estados Unidos, países onde o cálculo está presente na Escola Secundária, embora de formas bastante diferentes. Um capítulo sobre a preparação adequada para as aulas também foi incluído, uma vez que a simples inserção da derivada poderia causar problemas de tempo para o cumprimento do cronograma e não trazer os resultados esperados. São necessários algum grau de adequação dos conteúdos ministrados e de cooperação com professores de Física. As atividades visando o ensino dos conceitos iniciais de derivada são motivadas por um problema físico de movimento. O foco é dado na intuição e na visualização de gráficos, para que haja uma melhor compreensão dos conceitos envolvidos. A utilização de um software de geometria dinâmica é requerida em boa parte do tempo, como importante ferramenta de apoio pedagógico

Simulação de problemas de transferência de calor em regime permanente com uma relação entre condutividade térmica e temperatura constante por partes.

Este trabalho estuda a transferência de calor por condução considerando a condutividade térmica como uma função constante por partes da temperatura. Esta relação, embora fisicamente mais realista que supor a condutividade térmica constante, permite obter uma forma explícita bem simples para a inversa da Transformada de Kirchhoff (empregada para tratar a não linearidade do problema). Como exemplo, apresenta-se uma solução exata para um problema com simetria esférica. Em seguida, propôe-se uma formulação variacional (com unicidade demonstrada) que introduz um funcional cuja minimização é equivalente à solução do problema na forma forte. Finalmente compara-se uma solução exata obtida pela inversa da Transformada de Kirchhoff com a solução obtida via formulação variacional.

Bayesian adaptation and adaptively trained systems

As the use of found data increases, more systems are being built using adaptive training. Here transforms are used to represent unwanted acoustic variability, e.g. speaker and acoustic environment changes, allowing a canonical model that models only the "pure" variability of speech to be trained. Adaptive training may be described within a Bayesian framework. By using complexity control approaches to ensure robust parameter estimates, the standard point estimate adaptive training can be justified within this Bayesian framework. However during recognition there is usually no control over the amount of data available. It is therefore preferable to be able to use a full Bayesian approach to applying transforms during recognition rather than the standard point estimates. This paper discusses various approximations to Bayesian approaches including a new variational Bayes approximation. The application of these approaches to state-of-the-art adaptively trained systems using both CAT and MLLR transforms is then described and evaluated on a large vocabulary speech recognition task. © 2005 IEEE.

Gaussian Process Regression Networks

We introduce a new regression framework, Gaussian process regression networks (GPRN), which combines the structural properties of Bayesian neural networks with the non-parametric flexibility of Gaussian processes. This model accommodates input dependent signal and noise correlations between multiple response variables, input dependent length-scales and amplitudes, and heavy-tailed predictive distributions. We derive both efficient Markov chain Monte Carlo and variational Bayes inference procedures for this model. We apply GPRN as a multiple output regression and multivariate volatility model, demonstrating substantially improved performance over eight popular multiple output (multi-task) Gaussian process models and three multivariate volatility models on benchmark datasets, including a 1000 dimensional gene expression dataset.

Phase noise analysis of a mechanical autonomous impact oscillator with a MEMS resonator

In this paper, phase noise analysis of a mechanical autonomous impact oscillator with a MEMS resonator is performed. Since the circuit considered belongs to the class of hybrid systems, methods based on the variational model for the evaluation of either phase noise or steady state solutions cannot be directly applied. As a matter of fact, the monodromy matrix is not defined at impact events in these systems. By introducing saltation matrices, this limit is overcome and the aforementioned methods are extended. In particular, the unified theory developed by Demir is used to analyze the phase noise after evaluating the asymptotically stable periodic solution of the system by resorting to the shooting method. Numerical results are presented to show how noise sources affect the phase noise performances. © 2011 IEEE.