Uma ferramenta para geração de filtros FIR paralelos otimizados com coeficientes constantes

Esta dissertação trata da elaboração de uma ferrramenta para a geração de filtros FIR otimizados paralelos com coeficientes constantes. A ferramenta desenvolvida é capaz de gerar uma descrição VHDL de um filtro FIR paralelo com coeficientes constantes a partir das especificações do filtro. São exploradas técnicas de otimização de coeficientes e de otimização arquitetural. As técnicas empregadas são baseadas no uso de representações ternárias e redução do número de digitos não-zero dos coeficientes, uso de fatores de escala e eliminação de sub-expressões comuns. No texto, uma breve introdução sobre os filtros digitais é apresentada seguida por uma série de trabalhos encontrados na literatura relacionados às técnicas mencionadas e que são apresentados como base para o desenvolvimento da ferramenta implementada nesta dissertação. O funcionamento da ferramenta é detalhado tanto nos seus aspectos de algoritmo quanto em nível de implementação. São apresentados resultados de síntese em alguns de filtros hipotéticos projetados utilizando a ferramenta desenvolvida. Uma análise detalhada dos resultados obtidos é realizada. Os apêndices deste trabalho apresentam o código fonte da ferramenta de síntese de filtros desenvolvida.

Resolución de relaciones de recurrencia lineales no homogéneas con coeficientes constantes a través de valores y vectores propios

La resolución de relaciones de recurrencia es un tema de vital importancia para abordar distintos tipos de problemas en matemática e informática. Tradicionalmente, los textos de Estructuras Discretas, que proponen métodos de resolución de recursividades lineales, se basan en el planteamiento de ecuaciones polinómicas difícilmente programables. Este artículo expone un método fundamentado en el uso de valores y de vectores propios, brinda la facilidad, por un lado, de ofrecer soluciones suficientemente generales y por otro, de utilizar un enfoque que permite su programaciónde una manera relativamente sencilla.

EQUAÇÕES ÀS DIFERENÇAS ORDINÁRIAS LINEARES

Na disciplina de Análise Matemática, em geral no final do segundo semestre do primeiro ano dos cursos de licenciatura em Economia, Gestão e Engenharia, é usual tratar, entre outros temas, o das equações às diferenças, quase sempre apenas ordinárias.

Estudio e integración de una familia de ecuaciones en derivadas parciales de cuarto orden

En una memoria anterior sobre la aplicación de los funcionales abeloides a la resolución de las ecuaciones en derivadas parciales de cuarto orden con coeficientes constantes (1), se hizo la clasificación de las ecuaciones cuyo cono característico posee una generatriz tacnodal. Entre las ecuaciones de tipo totalmente hiperbólico se destacaron dos casos: según que el cono característico correspondiente sea de género O (primer caso), o bien sea de género 1 (segundo caso). En la citada memoria se estudia dicho primer caso, mientras que en ésta trataremos del segundo: con más precisión, se tratará de resolver las ecuaciones en derivadas parciales del tipo indicado cuyo cono característico además de ser de género 1, sea simétrico respecto al plano tangente al cono a lo largo de la generatriz tacnodal. El desarrollo de los cálculos es aquí muy penoso pero se puede evitar mediante consideraciones sintéticas sobre los resultados obtenidos en la menloria anteriormente citada.

Formulação semi-analítica para a equação transformada resultante da aplicação da GITT em problemas difusivos-advectivos

Neste trabalho se propõe um avanço para a Técnica Transformada Integral Generalizada, GITT. O problema transformado, usualmente resolvido por subrotinas numéricas, é aqui abordado analiticamente fazendo-se uso da Transformada de Laplace. Para exemplificar o uso associado destas duas transformadas integrais, resolvem-se dois problemas. Um de concentração de poluentes na atmosfera e outro de convecção forçada com escoamento laminar, entre placas planas paralelas, com desenvolvimento simultâneo dos perfis térmico e hidrodinâmico. O primeiro é difusivo, transiente e com coeficientes variáveis. Sua solução é obtida de forma totalmente analítica. Além de mostrar o uso da técnica, este exemplo apesar de ter coeficientes variáveis, é resolvido com o auxílio de um problema de autovalores associado com coeficientes constantes. No segundo, obtém-se a solução da Equação da Energia analiticamente. Já a Equação da Conservação do Momentum é linearizada e resolvida de forma iterativa. A solução de cada iteração é obtida analiticamente.

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Equações de diferenças e aplicações

Sistemas dinâmicos são todos os sistemas que evoluem no tempo, qualquer que seja a sua natureza, isto é, sistemas fisícos, biológicos, químicos, sociais, económicos, etc.. Esta evoluçãoo pode ser descrita (modelada) por equaçõess de diferenças, uma vez que esse tempo é muitas vezes medido em intervalos discretos. As equações de diferenças aparecem também quando se estuda métodos para a discretização de equações diferenciais. Assim, este trabalho tem por principal objectivo estudar as soluções de alguns tipos de equações de diferenças. Para isso, começa-se por introduzir o conceito de diferença e a sua relação com as equações de diferenças. Em seguida, determina-se a solução geral das todas as equações lineares de primeira ordem, bem como o estudo do seu comportamento assimptótico. Prossegue-se, desenvolvendo as principais técnicas para determinar a soluçãoo de equações de diferenças lineares de qualquer ordem. Em particular, estudam-se as equações com coeficientes constantes. Depois de se desenvolver a teoria básica dos sistemas lineares de equações de diferenças, particulariza-se aos sistemas lineares autónomos,com apenas duas variáveis dependentes, fazendo assim o estudo do comportamento das soluções no plano de fases. Por fim, utiliza-se a transformada Z como uma ferramenta que permite resolver equações de diferenças, em especial as equações de tipo convolução.

Métodos numéricos para resolução de equações diferenciais ordinárias lineares baseados em interpolação por spline

In this work we have elaborated a spline-based method of solution of inicial value problems involving ordinary differential equations, with emphasis on linear equations. The method can be seen as an alternative for the traditional solvers such as Runge-Kutta, and avoids root calculations in the linear time invariant case. The method is then applied on a central problem of control theory, namely, the step response problem for linear EDOs with possibly varying coefficients, where root calculations do not apply. We have implemented an efficient algorithm which uses exclusively matrix-vector operations. The working interval (till the settling time) was determined through a calculation of the least stable mode using a modified power method. Several variants of the method have been compared by simulation. For general linear problems with fine grid, the proposed method compares favorably with the Euler method. In the time invariant case, where the alternative is root calculation, we have indications that the proposed method is competitive for equations of sifficiently high order.

Equações de diferenças: aplicações no ensino médio

Pós-graduação em Matemática em Rede Nacional - IBILCE

Valores propios y las sucesiones definidas de forma recursiva

Este trabajo representa un esfuerzo conjunto llevado a cabo con la principal finalidad, de exponer formalmente algunas de las aplicaciones de la teoría de los valores y vectores propios. La importancia creciente del álgebra lineal como instrumento para poder abordar el estudio de otras disciplinas, es un hecho irrefutable en la actualidad. Propiamente, el uso de la teoría de los valores y vectores propios conduce a resolver importantes problemas en varias ciencias. El rol que desempeña esta teoría transciende su uso fundamental para diagonalizar una matriz a interpretaciones concretas, como ejemplo, el signo de un valor propio nos concede una información relevante en diversos contextos, tales como en teoría de sistemas dinámicos lineales invariantes en el tiempo. Este artículo aborda la aplicación, de los valores y vectores propios para resolver una sucesión definida por una relación de recurrencia homogénea lineal con coeficientes constantes.

Estudio de la robustez del análisis discriminante multivariado : propuesta de un ajuste bootstrap para la significación estadística de los coeficientes de la técnica.

1. Realizar un estudio exhaustivo del Análisis Discriminante para evaluar su robustez con el fin de hacer las pertinentes recomendaciones al psicólogo aplicado; 2. Determinar criterios estadísticos que ayuden a las interpretaciones heurísticas de los coeficientes más relevantes, para la evaluación de las contribuciones de las variables a las funciones discriminantes. Primera investigación: Se trabajó con un diseño factorial 4x2x3x2x2 lo que supone 96 condiciones experimentales. Las cinco variables eran: a. Normalidad de las variables, b. Varianza de los grupos, c. Número de variables, d. Número de grupos, 5. Número de sujetos en cada grupo. Variable Dependiente: Para cada una de las 200 replicaciones Monte Carlo se obtuvieron las lambdas de Wilks, las V de Bartlett y su probabilidad asociada, como índice de la significación de criterio discriminante. Segunda investigación: Para esta investigación se replicó el diseño de la primera investigación, es decir, las 96 condiciones experimentales con todos los factores, otorgando ahora el perfil de diferencias grupales siguiente para las condiciones con tres grupos y para las condiciones con seis grupos. Se mantuvieron constantes las correlaciones entre las variables e iguales a las de la primera investigación, 0,70. El valor de los parámetros fue obtenido mediante el programa DISCRIMINANT del SPSS/PC+. Hardware: El trabajo de simulación se llevó a cabo con ocho ordenadores personales clónicos PC:PENTIUM/100 Mhz., con 16 MB de RAM. Software: Los procedimientos necesarios para la investigación fueron realizados en el lenguaje de programación GAUSS 386i, versión 3.1 (Aptech Systems, 1994). 1. Los métodos de simulación y concretamente, el método de muestreo bootstrap, son de gran utilidad para los estudios de robustez de las técnicas estadísticas, así como en los de inferencia estadística: cálculo de intervalos de confianza; 2. El Análisis Discriminante es una técnica robusta, siempre y cuando se cumpla la condición de homogeneidad de las varianzas; 3. El Análisis Discriminante no es robusto ante problemas de heterogeneidad en las siguientes condiciones: Con seis o menos variables,cuando los tamaños grupales son diferentes. Para tamaños iguales, si además se presenta una alteración conjunta de asimetría y apuntamiento; 4. Cuando la violación del supuesto de homogeneidad viene provocada porque la varianza mayor la presenta el grupo con menos sujetos la técnica se vuelve demasiado liberal, es decir, se produce un alto grado de error tipo I; 5. Los coeficientes de estructura son más estables e insesgados que los típicos; 6. Es posible determinar los intervalos confidenciales de los coeficientes de estructura mediante el procedimiento sugerido por Dalgleish (1994). 1. El Análisis Discriminante se puede utilizar siempre que se cumpla la condición de Homogeneidad de varianzas. Es por tanto, absolutamente necesario comprobar antes de realizar un Análisis Discriminante este principio, lo cual se puede llevar a cabo a través de cualquiera de los estadísticos pertinentes y, en especial, la prueba de Box; 2. Ante la heterogeneidad de varianzas si el número de variables independientes es seis o inferior, deberá tenerse en cuenta que el número de sujetos debe ser igual en todos los grupos y que las variables no presenten alteraciones conjuntas de asimetría y apuntamiento,por lo que, como paso previo deberá comprobarse la distribución de las variables y detectar si se presenta esta alteración. En cualquier otra condición, y ante la presencia de heterogeneidad de varianzas no se puede utilizar la técnica. Cuando el número de variables predictoras sea nueve o más, podrá utilizarse la técnica siempre, a excepción de diferentes tamaños grupales y no normalidad de las variables. El investigador aplicado deberá conocer la posibilidad que proponemos de apoyatura estadística para la toma de decisiones.

Adsorption of amyloglucosidase from Aspergillus niger NRRL 3122 using ion exchange resin

Amyloglucosidase enzyme was produced by Aspergillus niger NRRL 3122 from solid-state fermentation, using deffated rice bran as substrate. The effects of process parameters (pH, temperature) in the equilibrium partition coefficient for the system amyloglucosidase - resin DEAE-cellulose were investigated, aiming at obtaining the optimum conditions for a subsequent purification process. The highest partition coefficients were obtained using 0.025M Tris-HCl buffer, pH 8.0 and 25ºC. The conditions that supplied the highest partition coefficient were specified, the isotherm that better described the amyloglucosidase process of adsorption obtained. It was observed that the adsorption could be well described by Langmuir equation and the values of Qm and Kd estimated at 133.0 U mL-1 and 15.4 U mL-1, respectively. From the adjustment of the kinetic curves using the fourth-order Runge-Kutta algorithm, the adsorption (k1) and desorption (k2) constants were obtained through optimization by the least square procedure, and the values calculated were 2.4x10-3 mL U-1 min-1 for k1 and 0.037 min-1 for k2 .

Aumento do poder discriminatório de indicadores de saúde (coeficientes de mortalidade geral e mortalidade infantil)

Foi feito estudo demonstrando o aumento do poder discriminatório dos dois coeficientes sanitários mais facilmente calculados em todas as áreas do mundo: o coeficiente de mortalidade geral e o coeficiente da mortalidade infantil. A maneira de se obter esse aumento do poder discriminatório consiste em se calcular a diferença entre estes dois coeficientes de mortalidade. Analisada estatisticamente, usando dados de países desenvolvidos e em desenvolvimento na mesma época e em épocas diversas, essa diferença demonstrou ser mais discriminatória que qualquer um dos dois isoladamente e quando usada juntamente com um dos dois ou com ambos aumenta significativamente o poder de discriminação.

Mortalidade por causas violentas no município de São Paulo: II - mortes acidentais

Foram estudados óbitos por causas violentas no município de São Paulo (Brasil), nos anos de 1960, 1965, 1970 e 1975, limitando-se, esta apresentação, às mortes acidentais, incluídos os acidentes de trânsito, domésticos e do trabalho. O objetivo foi caracterizar essa mortalidade segundo as reais causas de morte, relacionando-as com variáveis consideradas importantes do ponto de vista epidemiológico, bem como o momento e o local de ocorrência dos acidentes que levaram à morte. Os resultados encontrados permitiram mostrar a importância crescente dos acidentes de trânsito que, em números absolutos, aumentaram 455% do início para o fim do período analisado. Os coeficientes de mortalidade, em 1975, colocaram o município de São Paulo entre as localidades que apresentam mais alto risco de morte por essa causa. Notou-se uma maior mortalidade no sexo masculino, bem como evidenciou-se que, aproximadamente, 80% dos óbitos foram de pedestres. No grupo das mortes causadas pelos "demais acidentes", os tipos apresentaram importâncias diferentes, conforme a faixa etária considerada: nas idades baixas chamaram a atenção as quedas de berço, janelas e em poços; no grupo de 5 a 14 anos, os afogamentos, e na idade adulta, novamente, as quedas, constituindo-se em acidentes do trabalho na construção civil. Os dados evidenciam que os coeficientes de mortalidade pelos "demais acidentes" mantiveram-se relativamente constantes com ligeira tendência ao declínio.

Estimativa dos coeficientes específicos de mortalidade infantil segundo peso ao nascer no município de São Paulo (Brasil)

Foi estimada a distribuição do peso ao nascer da coorte dos recém-nascidos que deu origem aos óbitos infantis estudados pela Investigação Interamericana de Mortalidade na Infância no projeto de São Paulo (1968-70) e determinados os riscos de óbito associados a cada intervalo de peso de nascimento. Assim, foram apurados coeficientes de mortalidade infantil de 305,5, 50,2 e 34,4 para recém-nascidos de baixo peso, peso deficiente e peso superior a 3.000 g. A comparação destes coeficientes com os registrados na área americana incluída na investigação citada (Califórnia), revelou excesso de mortalidade, particularmente notável não para os recém-nascidos de baixo peso, mas para os recém-nascidos de peso superior a 3.000 g. O ajuste da mortalidade de São Paulo (Brasil) à distribuição do peso ao nascer observada na Califórnia foi capaz de explicar 15% do excesso da mortalidade infantil e 21% do excesso da mortalidade neonatal de São Paulo.