Generalized rayleigh principle and its applications

In this paper, we mainly deal with cigenvalue problems of non-self-adjoint operator. To begin with, the generalized Rayleigh variational principle, the idea of which was due to Morse and Feshbach, is examined in detail and proved more strictly in mathematics. Then, other three equivalent formulations of it are presented. While applying them to approximate calculation we find the condition under which the above variational method can be identified as the same with Galerkin's one. After that we illustrate the generalized variational principle by considering the hydrodynamic stability of plane Poiseuille flow and Bénard convection. Finally, the Rayleigh quotient method is extended to the cases of non-self-adjoint matrix in order to determine its strong eigenvalne in linear algebra.

Least Squares Estimation Principle and its Geometrical Interpretation

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A comparative study of Young's modulus of single-walled carbon nanotube by CPMD, MD, and first principle simulations

Carbon nanotubes (CNTs), due to their exceptional magnetic, electrical and mechanical properties, are promising candidates for several technical applications ranging from nanoelectronic devices to composites. Young's modulus holds the special status in material properties and micro/nano-electromechanical systems (MEMS/NEMS) design. The excellently regular structures of CNTs facilitate accurate simulation of CNTs' behavior by applying a variety of theoretical methods. Here, three representative numerical methods, i.e., Car-Parrinello molecular dynamics (CPMD), density functional theory (DFT) and molecular dynamics (MD), were applied to calculate Young's modulus of single-walled carbon nanotube (SWCNT) with chirality (3,3). The comparative studies showed that the most accurate result is offered by time consuming DFT simulation. MID simulation produced a less accurate result due to neglecting electronic motions. Compared to the two preceding methods the best performance, with a balance between efficiency and precision, was deduced by CPMD.

Adsorption of formaldehyde molecule on the intrinsic and Al-doped graphene: a first principle study

To search for a high sensitivity sensor for formaldehyde (H2CO), We investigated the adsorption of H2CO on the intrinsic and Al-doped graphene sheets using density functional theory (DFT) calculations. Compared with the intrinsic graphene, the Al-doped graphene system has high binding energy value and short connecting distance, which are caused by the chemisorption of H2CO molecule. Furthermore, the density of states (DOS) results show that orbital hybridization could be seen between H2CO and Al-doped graphene sheet, while there is no evidence for hybridization between the H2CO molecule and the intrinsic graphene sheet. Therefore, Al-doped graphene is expected to be a novel chemical sensor for H2CO gas. We hope our calculations are useful for the application of graphene in chemical sensor.

Work and energy equations and the principle of generalized effective stress for unsaturated soils

The effective stress principle has been efficiently applied to saturated soils in the soil mechanics and geotechnical engineering practice; however, its applicability to unsaturated soils is still under debate. The appropriate selection of stress state variables is essential for the construction of constitutive models for unsaturated soils. Owing to the complexity of unsaturated soils, it is difficult to determine the deformation and strength behaviors of unsaturated soils uniquely with the previous single-effective-stress variable theory and two-effective-stress-variable theory in all the situations. In this paper, based on the porous media theory, the specific expression of work is proposed, and the effective stress of unsaturated soils conjugated with the displacement of the soil skeleton is further derived. In the derived work and energy balance equations, the energy dissipation in unsaturated soils is taken into account. According to the derived work and energy balance equations, all of the three generalized stresses and the conjugated strains have effects on the deformation of unsaturated soils. For considering these effects, a principle of generalized effective stress to describe the behaviors of unsaturated soils is proposed. The proposed principle of generalized effective stress may reduce to the previous effective stress theory of single-stress variable or the two-stress variables under certain conditions. This principle provides a helpful reference for the development of constitutive models for unsaturated soils.

Relating thermodynamics to information theory : the equality of free energy and mutual information

In this thesis we uncover a new relation which links thermodynamics and information theory. We consider time as a channel and the detailed state of a physical system as a message. As the system evolves with time, ever present noise insures that the "message" is corrupted. Thermodynamic free energy measures the approach of the system toward equilibrium. Information theoretical mutual information measures the loss of memory of initial state. We regard the free energy and the mutual information as operators which map probability distributions over state space to real numbers. In the limit of long times, we show how the free energy operator and the mutual information operator asymptotically attain a very simple relationship to one another. This relationship is founded on the common appearance of entropy in the two operators and on an identity between internal energy and conditional entropy. The use of conditional entropy is what distinguishes our approach from previous efforts to relate thermodynamics and information theory.

The Equivalency Principle for Discounting the Value of Natural Assets: An Application to an Investment Project in the Basque Coast

25 p.

O orçamento público federal e a garantia de prioridade absoluta de crianças e adolescentes nas políticas públicas

Essa pesquisa objetiva verificar a garantia de prioridade absoluta de crianças e adolescentes nas políticas públicas do governo federal. Para tanto, resgata o processo de criação dos novos direitos de crianças e adolescentes, que se origina na Assembléia Nacional Constituinte (ANC) 1987-1988, perpassa a discussão da comunidade internacional para a criação da Convenção sobre os Direitos da Criança (CDC) e resulta em uma legislação nacional, o Estatuto da Criança e do Adolescente (ECA), sob a égide da Doutrina da Proteção Integral. Essa legislação reflete os novos direitos de crianças e adolescentes brasileiros como cidadãos e cidadãs, titulares de direitos especiais por sua condição peculiar de desenvolvimento e compõe os critérios de garantia, defesa e promoção de seus direitos humanos. Esse estudo também traz informações sobre a desigualdade social brasileira para inferir que o investimento em políticas públicas para infância e adolescência é um dos mecanismos para promover desenvolvimento sustentável, construir bases para uma sociedade mais justa e igualitária e que, quando aliadas a políticas de transferências de renda, oportunizam condições sólidas para reduzir o grau de desigualdade social, com efetiva melhora da qualidade de vida da população. A prioridade absoluta foi estimada a partir de um método de apuração do Orçamento Criança e Adolescente (OCA) que filtra as políticas orçamentárias voltadas ao público infanto-adolescente, nos termos do ECA, por critérios de exclusividade e direcionamento. Os resultados indicam que, apesar das melhoras recentes em indicadores socioeconômicos e na qualidade de vida da população brasileira, ainda falta um longo caminho para o respeito ao princípio da prioridade absoluta de crianças e adolescentes nas políticas públicas do governo federal, pois os recursos públicos da União estão à mercê do pagamento dos juros, encargos e amortizações da dívida pública. Com isso, as políticas sociais ficam mantidas em segundo plano, e sua arrecadação tem caráter regressivo, baseada em tributos indiretos, no que o financiamento das políticas públicas é feito pela população mais pobre, majoritariamente, justamente a que mais demanda as políticas públicas sociais.

Optimisation of the first principle code Octopus for massive parallel architectures: application to light harvesting complexes

150 p.

O princípio da paternidade responsável: de suas diretrizes conceituais à influência sobre os efeitos decorrentes da filiação

A paternidade responsável se destaca no contexto da Constituição de 1988, refletindo seus efeitos para todo o sistema. Os pais, ao assumirem esse status, passam a ser titulares de diversas obrigações sendo verdadeiro afirmar que deles, de alguma forma, sempre se exigiu certo tipo de responsabilidade. Seu conteúdo, todavia, é que variou no histórico da construção da família brasileira. A proteção aos filhos, anteriormente mais formalista e restrita à aplicação de medidas de suspensão ou destituição do poder familiar (pátrio poder), cedeu espaço para outros valores. Atualmente, cabe aos pais, em essência, a formação e a emancipação da pessoa do filho. Assistir, educar e criar são as ações básicas que informam a sua responsabilidade, sendo ainda titulares do dever de inserir o menor no contexto da família e da sociedade. A igualdade, a solidariedade e a autonomia se mesclam ao encargo parental, a bem da formação física e psíquica da prole. Mas, é necessário observar que o dever de cuidado, imposto constitucionalmente aos pais, é transferido para os filhos após a maioridade, por meio de uma lógica de reciprocidade e vulnerabilidade. Assim, passam estes a ser responsáveis pela assistência e pelo cuidado dos ascendentes doentes ou, por qualquer outro motivo, necessitados. Considerado o fato de que a verdadeira parentalidade é aquela que cria o estado concreto de pai-filho, reflexo do cumprimento da responsabilidade, é forçoso concluir pela inexistência de seus efeitos jurídicos nos casos em que o vínculo restou fixado pela simples formalidade do registro. Defende-se, então, para o fim de eximir os filhos de seus deveres, a desconstituição do vínculo registral ou a inocuidade de seus efeitos, sempre que os pais não tenham cumprido responsavelmente as suas funções em benefício da prole. As normas jurídicas constitucionais e infraconstitucionais legitimam tal prerrogativa, afastando as obrigações dos filhos cujos direitos fundamentais não foram respeitados pela incúria daqueles que tinham contrariamente o encargo de assistir e cuidar.