866 resultados para Porosidade Modelos matemáticos


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Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES)

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Ps-graduao em Matemtica Universitria - IGCE

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La evaluacin de la seguridad de estructuras antiguas de fbrica es un problema abierto.El material es heterogneo y anistropo, el estado previo de tensiones difcil de conocer y las condiciones de contorno inciertas. A comienzos de los aos 50 se demostr que el anlisis lmite era aplicable a este tipo de estructuras, considerndose desde entonces como una herramienta adecuada. En los casos en los que no se produce deslizamiento la aplicacin de los teoremas del anlisis lmite estndar constituye una herramienta formidable por su simplicidad y robustez. No es necesario conocer el estado real de tensiones. Basta con encontrar cualquier solucin de equilibrio, y que satisfaga las condiciones de lmite del material, en la seguridad de que su carga ser igual o inferior a la carga real de inicio de colapso. Adems esta carga de inicio de colapso es nica (teorema de la unicidad) y se puede obtener como el ptimo de uno cualquiera entre un par de programas matemáticos convexos duales. Sin embargo, cuando puedan existir mecanismos de inicio de colapso que impliquen deslizamientos, cualquier solucin debe satisfacer tanto las restricciones estticas como las cinemticas, as como un tipo especial de restricciones disyuntivas que ligan las anteriores y que pueden plantearse como de complementariedad. En este ltimo caso no est asegurada la existencia de una solucin nica, por lo que es necesaria la bsqueda de otros mtodos para tratar la incertidumbre asociada a su multiplicidad. En los ltimos aos, la investigacin se ha centrado en la bsqueda de un mnimo absoluto por debajo del cual el colapso sea imposible. Este mtodo es fcil de plantear desde el punto de vista matemtico, pero intratable computacionalmente, debido a las restricciones de complementariedad 0 y z 0 que no son ni convexas ni suaves. El problema de decisin resultante es de complejidad computacional No determinista Polinomial (NP)- completo y el problema de optimizacin global NP-difcil. A pesar de ello, obtener una solucin (sin garanta de exito) es un problema asequible. La presente tesis propone resolver el problema mediante Programacin Lineal Secuencial, aprovechando las especiales caractersticas de las restricciones de complementariedad, que escritas en forma bilineal son del tipo y z = 0; y 0; z 0 , y aprovechando que el error de complementariedad (en forma bilineal) es una funcin de penalizacin exacta. Pero cuando se trata de encontrar la peor solucin, el problema de optimizacin global equivalente es intratable (NP-difcil). Adems, en tanto no se demuestre la existencia de un principio de mximo o mnimo, existe la duda de que el esfuerzo empleado en aproximar este mnimo est justificado. En el captulo 5, se propone hallar la distribucin de frecuencias del factor de carga, para todas las soluciones de inicio de colapso posibles, sobre un sencillo ejemplo. Para ello, se realiza un muestreo de soluciones mediante el mtodo de Monte Carlo, utilizando como contraste un mtodo exacto de computacin de politopos. El objetivo final es plantear hasta que punto est justificada la busqueda del mnimo absoluto y proponer un mtodo alternativo de evaluacin de la seguridad basado en probabilidades. Las distribuciones de frecuencias, de los factores de carga correspondientes a las soluciones de inicio de colapso obtenidas para el caso estudiado, muestran que tanto el valor mximo como el mnimo de los factores de carga son muy infrecuentes, y tanto ms, cuanto ms perfecto y contnuo es el contacto. Los resultados obtenidos confirman el inters de desarrollar nuevos mtodos probabilistas. En el captulo 6, se propone un mtodo de este tipo basado en la obtencin de mltiples soluciones, desde puntos de partida aleatorios y calificando los resultados mediante la Estadstica de Orden. El propsito es determinar la probabilidad de inicio de colapso para cada solucin.El mtodo se aplica (de acuerdo a la reduccin de expectativas propuesta por la Optimizacin Ordinal) para obtener una solucin que se encuentre en un porcentaje determinado de las peores. Finalmente, en el captulo 7, se proponen mtodos hbridos, incorporando metaheursticas, para los casos en que la bsqueda del mnimo global est justificada. Abstract Safety assessment of the historic masonry structures is an open problem. The material is heterogeneous and anisotropic, the previous state of stress is hard to know and the boundary conditions are uncertain. In the early 50's it was proven that limit analysis was applicable to this kind of structures, being considered a suitable tool since then. In cases where no slip occurs, the application of the standard limit analysis theorems constitutes an excellent tool due to its simplicity and robustness. It is enough find any equilibrium solution which satisfy the limit constraints of the material. As we are certain that this load will be equal to or less than the actual load of the onset of collapse, it is not necessary to know the actual stresses state. Furthermore this load for the onset of collapse is unique (uniqueness theorem), and it can be obtained as the optimal from any of two mathematical convex duals programs However, if the mechanisms of the onset of collapse involve sliding, any solution must satisfy both static and kinematic constraints, and also a special kind of disjunctive constraints linking the previous ones, which can be formulated as complementarity constraints. In the latter case, it is not guaranted the existence of a single solution, so it is necessary to look for other ways to treat the uncertainty associated with its multiplicity. In recent years, research has been focused on finding an absolute minimum below which collapse is impossible. This method is easy to set from a mathematical point of view, but computationally intractable. This is due to the complementarity constraints 0 y z 0 , which are neither convex nor smooth. The computational complexity of the resulting decision problem is "Not-deterministic Polynomialcomplete" (NP-complete), and the corresponding global optimization problem is NP-hard. However, obtaining a solution (success is not guaranteed) is an affordable problem. This thesis proposes solve that problem through Successive Linear Programming: taking advantage of the special characteristics of complementarity constraints, which written in bilinear form are y z = 0; y 0; z 0 ; and taking advantage of the fact that the complementarity error (bilinear form) is an exact penalty function. But when it comes to finding the worst solution, the (equivalent) global optimization problem is intractable (NP-hard). Furthermore, until a minimum or maximum principle is not demonstrated, it is questionable that the effort expended in approximating this minimum is justified. XIV In chapter 5, it is proposed find the frequency distribution of the load factor, for all possible solutions of the onset of collapse, on a simple example. For this purpose, a Monte Carlo sampling of solutions is performed using a contrast method "exact computation of polytopes". The ultimate goal is to determine to which extent the search of the global minimum is justified, and to propose an alternative approach to safety assessment based on probabilities. The frequency distributions for the case study show that both the maximum and the minimum load factors are very infrequent, especially when the contact gets more perfect and more continuous. The results indicates the interest of developing new probabilistic methods. In Chapter 6, is proposed a method based on multiple solutions obtained from random starting points, and qualifying the results through Order Statistics. The purpose is to determine the probability for each solution of the onset of collapse. The method is applied (according to expectations reduction given by the Ordinal Optimization) to obtain a solution that is in a certain percentage of the worst. Finally, in Chapter 7, hybrid methods incorporating metaheuristics are proposed for cases in which the search for the global minimum is justified.

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La teledeteccin o percepcin remota (remote sensing) es la ciencia que abarca la obtencin de informacin (espectral, espacial, temporal) sobre un objeto, rea o fenmeno a travs del anlisis de datos adquiridos por un dispositivo que no est en contacto con el elemento estudiado. Los datos obtenidos a partir de la teledeteccin para la observacin de la superficie terrestre comnmente son imgenes, que se caracterizan por contar con un sinnmero de aplicaciones que estn en continua evolucin, por lo cual para solventar los constantes requerimientos de nuevas aplicaciones a menudo se proponen nuevos algoritmos que mejoran o facilitan algn proceso en particular. Para el desarrollo de dichos algoritmos, es preciso hacer uso de mtodos matemáticos que permitan la manipulacin de la informacin con algn fin especfico. Dentro de estos mtodos, el anlisis multi-resolucin se caracteriza por permitir analizar una seal en diferentes escalas, lo que facilita trabajar con datos que puedan tener resoluciones diferentes, tal es el caso de las imgenes obtenidas mediante teledeteccin. Una de las alternativas para la implementacin de anlisis multi-resolucin es la Transformada Wavelet Compleja de Doble rbol (DT-CWT). Esta transformada se implementa a partir de dos filtros reales y se caracteriza por presentar invariancia a traslaciones, precio a pagar por su caracterstica de no ser crticamente muestreada. A partir de las caractersticas de la DT-CWT se propone su uso en el diseo de algoritmos de procesamiento de imagen, particularmente imgenes de teledeteccin. Estos nuevos algoritmos de procesamiento digital de imgenes de teledeteccin corresponden particularmente a fusin y deteccin de cambios. En este contexto esta tesis presenta tres algoritmos principales aplicados a fusin, evaluacin de fusin y deteccin de cambios en imgenes. Para el caso de fusin de imgenes, se presenta un esquema general que puede ser utilizado con cualquier algoritmo de anlisis multi-resolucin; este algoritmo parte de la implementacin mediante DT-CWT para luego extenderlo a un mtodo alternativo, el filtro bilateral. En cualquiera de los dos casos la metodologa implica que la inyeccin de componentes pueda realizarse mediante diferentes alternativas. En el caso del algoritmo de evaluacin de fusin se presenta un nuevo esquema que hace uso de procesos de clasificacin, lo que permite evaluar los resultados del proceso de fusin de forma individual para cada tipo de cobertura de uso de suelo que se defina en el proceso de evaluacin. Esta metodologa permite complementar los procesos de evaluacin tradicionales y puede facilitar el anlisis del impacto de la fusin sobre determinadas clases de suelo. Finalmente, los algoritmos de deteccin de cambios propuestos abarcan dos enfoques. El primero est orientado a la obtencin de mapas de sequa en datos multi-temporales a partir de ndices espectrales. El segundo enfoque propone la utilizacin de un ndice global de calidad espectral como filtro espacial. La utilizacin de dicho filtro facilita la comparacin espectral global entre dos imgenes, esto unido a la utilizacin de umbrales, conlleva a la obtencin de imgenes diferencia que contienen la informacin de cambio. ABSTRACT Remote sensing is a science relates to information gathering (spectral, spatial, temporal) about an object, area or phenomenon, through the analysis of data acquired by a device that is not in contact with the studied item. In general, data obtained from remote sensing to observe the earths surface are images, which are characterized by having a number of applications that are constantly evolving. Therefore, to solve the constant requirements of applications, new algorithms are proposed to improve or facilitate a particular process. With the purpose of developing these algorithms, each application needs mathematical methods, such as the multiresolution analysis which allows to analyze a signal at different scales. One of the options is the Dual Tree Complex Wavelet Transform (DT-CWT) which is implemented from two real filters and is characterized by invariance to translations. Among the advantages of this transform is its successful application in image fusion and change detection areas. In this regard, this thesis presents three algorithms applied to image fusion, assessment for image fusion and change detection in multitemporal images. For image fusion, it is presented a general outline that can be used with any multiresolution analysis technique; this algorithm is proposed at first with DT-CWT and then extends to an alternative method, the bilateral filter. In either case the method involves injection of components by various means. For fusion assessment, the proposal is focused on a scheme that uses classification processes, which allows evaluating merger results individually for each type of land use coverage that is defined in evaluation process. This methodology allows complementing traditional assessment processes and can facilitate impact analysis of the merger on certain kinds of soil. Finally, two approaches of change detection algorithms are included. The first is aimed at obtaining drought maps in multitemporal data from spectral indices. The second one takes a global index of spectral quality as a spatial filter. The use of this filter facilitates global spectral comparison between two images and by means of thresholding, allows imaging containing change information.

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En este estudio, englobado dentro del campo de la investigacin operacional en aeropuertos, se considera el problema de la optimizacin de la secuencia de descontaminacin de nieve de los tramos que componen el rea de maniobras de un aeropuerto, denominado RM-AM. Este problema se enfrenta a la optimizacin de recursos limitados para retirar la nieve de las calles de rodadura y pistas, dejndolas en un estado aceptable para la operacin de aeronaves. El campo de vuelos se divide en subconjuntos de tramos significativos para la operacin y se establecen tiempos objetivo de apertura al trfico de aeronaves. Se desarrollan varios algoritmos matemáticos en los que se proponen distintas funciones objetivo, como son la hora de finalizacin del proceso, la suma de las horas de finalizacin de cada tramo, o el retraso entre la hora estimada y la hora de finalizacin. Durante este proceso, se van introduciendo restricciones operativas relativas al cumplimiento de objetivos operativos parciales aplicados a las zonas de especial inters, o relativas a la operacin de los equipos de descontaminacin. El problema se resuelve mediante optimizacin basada en programacin lineal. Los resultados de las pruebas computacionales se hacen sobre cinco modelos de rea de maniobras en los que va creciendo la complejidad y el tamao. Se comparan las prestaciones de los distintos algoritmos. Una vez definido el modelo matemtico para la optiamizacin, se propone una metodologa estructurada para abordar dicho problema para cualquier rea de manobras. Se define una estrategia en la operacin. Se acomete el rea de maniobras por zonas, con la condicin de que los subconjuntos de tramos significativos queden englobados dentro de una sola de estas zonas. El problema se resuelve mediante un proceso iterativo de optimizacin aplicado sucesivamente a las zonas que componen el rea de maniobras durante cada iteracin. Se analiza la repercusin de los resultados en los procesos DMAN, AMAN y TP, para la integracin de los resultados en el clculo de TSAT y EBIT. El mtodo se particulariza para el caso del rea de maniobras del Aeropuerto Adolfo Surez Madrid Barajas. ABSTRACT This study, which lies within the field of operations research in airports, considers the optimisation of the sequence for clearing snow from stretches of the manoeuvring area of an airport, known as RM-AM. This issue involves the optimisation of limited resources to remove snow from taxiways and runways thereby leaving them in an acceptable condition for operating aircraft. The airfield is divided into subsets of significant stretches for the purpose of operations and target times are established during which these are open to aircraft traffic. The study contains several mathematical models each with different functions, such as the end time of the process, the sum of the end times of each stretch, and gap between the estimated and the real end times. During this process, we introduce different operating restrictions on partial fulfilment of the operational targets as applied to zones of special interest, or relating to the operation of the snow-clearing machines. The problem is solved by optimisation based on linear programming. Computational tests are carried out on five distinct models of the manoeuvring area, which cover increasingly complex situations and larger areas. The different algorithms are then compared to one other. Having defined the mathematical model for the optimisation, we then set out a structured methodology to deal with any type of manoeuvring area. In other words, we define an operational strategy. The airfield is divided into subsets of significant stretches for the purpose of operations and target times are set at which these are to be open to aircraft traffic. The manoeuvring area is also divided into zones, with the condition that the subsets of significant stretches lie within just one of these zones. The problem is solved by an iterative optimisation process based on linear programming applied successively to the zones that make up the manoeuvring area during each iteration. The impact of the results on DMAN, AMAN and TP processes is analysed for their integration into the calculation of TSAT and EBIT. The method is particularized for the case of the manoeuvring area of Adolfo Suarez Madrid - Barajas Airport.

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The replacement of native vegetation by other land uses is one of the main degrading ecosystem agents, being the most important component of terrestrial environments, natural or with different levels of human disturbance, besides being the main substrate used by plants to obtain conditions soil for its development. In this context, there is the need to adopt the use and sustainable management of land systems. The study aimed to evaluate what is forest restoration system more efficient degraded areas, based on the potential recovery of physical, chemical, carbon and biological activity in the soil. The work was conducted in a forest restoration area UTFPR- Campus two neighbors, whose experiment was established in October 2010. The experimental design is completely randomized, with four replications and experimental plot of 40 m wide by 54 m long ( 2160 m2) were collected and six sampling points per plot. The soil is classified as a Typic. The models evaluated are: 1 - natural or passive regeneration; 2 - Nucleation; 3 - Planting trees in the total area under lines fill and diversity (total planting); 4 - Reference area (forest). The collection of soil samples in layers of 0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m was carried out in October 2013 and evaluated physical attributes of texture, bulk density, total porosity, microporosity and soil macroporosity and stability of water in households, chemical properties, and total organic carbon (TOC) and physical particle size fractionation and soil biological activity. To find the best forest restoration model, we designed a Restoration Quality Weighted Index for each variable analyzed. Natural regeneration and total plantation showed generally better soil aggregation over 0.10 m and nucleation volume of similar porosity the forest for these layers. There were no differences between the models below 0.10 m for the variables aggregation and soil porosity. The nucleation template had the lowest bulk density, but being greater than the density in the layer forest 0.05-0.10 m, however, was similar to below 0.10 m above the ground. The models had chemical properties similar to or greater than the forest. The forest had the highest stock of COT and carbon associated with minerals (CAM), but natural regeneration was similar to the particulate organic carbon (POC) in the superficial layers of the soil (0-0.10 m), below 0, 10 m, the forest showed higher stock of COT and COP on the ground. The highest peak of C-CO2 emissions occurred in the 28-35 day range where the total plantation was similar to forest. After four years of experiments, it was found that the effect of restoration methods on physical attributes and soil carbon restricted to 0.10 m deep.

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La coleccin de textos , iniciativa del Departamento de Ciencias Bsicas de la Universidad de Medelln y su grupo de investigacin SUMMA, incluye en cada nmero la exposicin detallada de un tema matemtico en particular, tratado con el rigor que muchas veces no es posible lograr en un curso regular de la disciplina. Las temticas incluyen diferentes reas del saber matemtico como: lgebra, trigonometra, clculo, estadstica y probabilidades, lgebra lineal, mtodos lineales y numricos, historia de las matemticas, geometra, matemticas puras y aplicadas, ecuaciones diferenciales y empleo de softwares matemáticos. Todas las cartulas de la coleccin vienen ilustradas, a manera de identificacin, con diseo de la geometra fractal cuya fuente y origen se encuentra referenciada en las pginas interiores de los textos. La finalidad de esta leccin de matemticas nmero 9 Modelos Arima-ARCH es proporcionarle al estudiante y lector interesado las herramientas que le permitan tomar decisiones a travs de la construccin de los modelos Arima-ARCH para ser aplicados en Ingeniera Financiera, mtodos cuantitativos y mercados de capitales, entre otros

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In the present study we elaborated algorithms by using concepts from percolation theory which analyze the connectivity conditions in geological models of petroleum reservoirs. From the petrophysical parameters such as permeability, porosity, transmittivity and others, which may be generated by any statistical process, it is possible to determine the portion of the model with more connected cells, what the interconnected wells are, and the critical path between injector and source wells. This allows to classify the reservoir according to the modeled petrophysical parameters. This also make it possible to determine the percentage of the reservoir to which each well is connected. Generally, the connected regions and the respective minima and/or maxima in the occurrence of the petrophysical parameters studied constitute a good manner to characterize a reservoir volumetrically. Therefore, the algorithms allow to optimize the positioning of wells, offering a preview of the general conditions of the given model s connectivity. The intent is not to evaluate geological models, but to show how to interpret the deposits, how their petrophysical characteristics are spatially distributed, and how the connections between the several parts of the system are resolved, showing their critical paths and backbones. The execution of these algorithms allows us to know the properties of the model s connectivity before the work on reservoir flux simulation is started

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As rochas carbonticas ocupam, numa viso global, um expressivo volume da crosta terrestre. De maneira geral, pode-se dizer que essas rochas esto presentes nas diversas unidades litoestatigrficas da Terra. Os reservatrios carbonticos so reservas naturalmente fraturadas que exigem uma abordagem diferenciada na modelagem em programas de simulao numrica. Os modelos de dupla porosidade so descritos por funes de tranferncias que modelam o fluxo de leo entre matriz e fraturas. Em um reservatrio carbontico naturalmente fraturado o sistema de fraturas determinante no escoamento de fluidos dentro da reserva. Os maiores reservatrios carbonticos do mundo esto situados no Oriente Mdio e na Amrica do Norte. As maiores reservas de leo brasileiras encontradas neste tipo de reservatrio esto localizadas nos campos do Pr-Sal. No Pr-Sal, um volume significativo de dixido de carbono produzido juntamente com o leo. A disponibilidade de um volume consideravl de dixido de carbono derivado da produo de leo no Pr-Sal favorece a utilizao dos processos de EOR (Enhanced Oil Recovery) por injeo de gs. O processo de injeo de dixido de carbono vem sendo utilizado em uma grande quantidade de projetos pelo mundo. A afinidade existente entre o leo e o dixido de carbono causa uma frente miscvel entre as duas fases causando inchamento e vaporizao do leo dentro do reservatrio. Para o estudo, foi utilizado um modelo base de reservatrio de dupla-porosidade, desenvolvido pela CMG para o 6 Projeto de Solues Comparativas da SPE, que modela sistemas de fraturas e de matriz e a tranferncia de massa fluida entre elas, caractersticas de reservatrios naturalmente fraturados. Foi feita uma anlise da injeo de diferentes vazes de dixido de carbono no modelo base e em modelos semelhantes, com aumento e reduo de 5 e 0.5 pontos nas propriedades de porosidade e permeabilidade da matriz, respectivamente, tendo a produo de leo como resultado. A injeo de 25 milhes de ps cbicos por dia de CO2 foi a vazo que obteve a melhor fator de recuperao

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Estudiar los medios de comunicacin significa estudiar al hombre, la sociedad en la que vive, su evolucin y las perspectivas de desarrollo futuro. Despus de haber puntualizado brevemente los avances tecnolgicos salientes en la historia del hombre y de haber identificado las caractersticas ms relevantes de las diversas redefiniciones antropolgicas que siguieron a la introduccin de algunos nuevos medios, nos detendremos principalmente en el estudio de las peculiaridades de los instrumentos de comunicacin de masa ms modernos, de la fotografa al cine, de la televisin a Internet. El objetivo principal de este aporte, lejos de querer proveer sistemas tericos definitivos, es trazar un conjunto coherente de temticas capaces de suscitar nuevas y proficuas cuestiones y de promover un debate abierto a los ms diversos aportes, con particular atencin a los avances de las comunicaciones telemticas.

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Resumen: Luego de la crisis financiera global de 2008, el blindaje conceptual del paradigma neoclsico, edificado sobre un atractivo formalismo matemtico, ha dejado entrever sus falencias. En ese contexto, este artculo plantea la necesidad de revisar sus fundamentos, en especial la concepcin antropolgica y la metodologa que subyace detrs del modelo. El autor analiza al mainstream como un modelo reduccionista de la naturaleza humana, y postula la necesidad de modificar el rumbo de la ciencia econmica hacia una direccin personalista, enfocada en el bienestar social de las personas, que considere la importancia de la moral en la toma de decisiones. Asimismo, el economista debera desarrollar su trabajo desde una perspectiva reflexiva y de dilogo con el resto de las ciencias sociales.

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El rea experimental est ubicada en el departamento de Boaco, municipio de San Jos de los Remate, finca La Primavera cuya ubicacin es latitud norte 1236'43" y longitud oeste 85 44'07". El objetivo del presente estudio es determinar los factores de la RUSLE Y USLE durante la estacin lluviosa del 2008, bajo diferentes sistemas de cubierta vegetal (Grama natural y Bosque nativo). Se estableci un experimento en bloques, con tres repeticiones y dos tratamientos. Cada parcela tiene una dimensin de 50 metros de largo y 15 metros de ancho para un rea til de 750 m2 con un rea total por tratamiento de 2,250 m2. El estudio demuestra que las mayores prdidas de suelo se dieron en las parcelas de Grama natural con un valor promedio de 0.229 t/ha y en las parcelas de Bosque nativo resultaron con prdidas menores con 0.033t/ha. Adems las prdidas de suelos en todos los eventos fueron relativamente bajas en comparacin a los niveles de tolerancia propuestos por Wischmeier y Smith, 1965-1978. Se utilizo la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo (E.U.P.S) el cual est compuesta por un total de 6 parmetro como R = 516.48. MJmm/ha h, K = 0.34-0.63 t.ha.h/ha MJ mm, S = 1.6, L = 4.27 (USLE), L*S (0.340.39) (RUSLE), C = Grama natural 0.01 y Bosque nativo 0.001, P = no se asumi por no existir prctica.Para el anlisis de la informacin; se utiliz como mtodo estadstico T student con un grado de significancia del 95 % los efectos de las diferentes variables relacionada a los procesos de erosin del suelo y del escurrimiento superficial resultando no significativos entre modelos.