Percolação convencional, percolação correlacionada e percolação por invasão num suporte multifractal

In this work we have studied the problem of percolation in a multifractal geometric support, in its different versions, and we have analysed the conection between this problem and the standard percolation and also the connection with the critical phenomena formalism. The projection of the multifractal structure into the subjacent regular lattice allows to map the problem of random percolation in the multifractal lattice into the problem of correlated percolation in the regular lattice. Also we have investigated the critical behavior of the invasion percolation model in this type of environment. We have discussed get the finite size effects

Propriedades de escala de um guia de ondas periodicamente corrugado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem computacional da estabilização de sistemas subcríticos segundo o modelo unidimensional de difusão de nêutrons monoenergéticos

Um método numérico espectronodal (END) livre de erros de truncamento espacial é desenvolvido para problemas unidimensionais de difusão de nêutrons monoenergéticos em duas versões. Na versão de problemas de autovalor, o método gera soluções numéricas para o perfil do fluxo escalar e para o fator de multiplicação efetivo (k), que coincidem com a solução analítica dominante, afora os erros da aritmética finita computacional. Na versão de fonte fxa, o método também gera soluções numéricas analíticas para o problema de fonte fixa correspondente, onde a fonte de fissão, com dependência espacial, é obtida analiticamente, a partir da reconstrução espacial do fluxo escalar gerado pelo método END para problemas de autovalor. Alguns experimentos numéricos são apresentados para dois problemas modelos a fim de ilustrar a precisão do método.

Novel critical phenomena in optimization driven processes on networks

The work presented in this Ph.D thesis was developed in the context of complex network theory, from a statistical physics standpoint. We examine two distinct problems in this research field, taking a special interest in their respective critical properties. In both cases, the emergence of criticality is driven by a local optimization dynamics. Firstly, a recently introduced class of percolation problems that attracted a significant amount of attention from the scientific community, and was quickly followed up by an abundance of other works. Percolation transitions were believed to be continuous, until, recently, an 'explosive' percolation problem was reported to undergo a discontinuous transition, in [93]. The system's evolution is driven by a metropolis-like algorithm, apparently producing a discontinuous jump on the giant component's size at the percolation threshold. This finding was subsequently supported by number of other experimental studies [96, 97, 98, 99, 100, 101]. However, in [1] we have proved that the explosive percolation transition is actually continuous. The discontinuity which was observed in the evolution of the giant component's relative size is explained by the unusual smallness of the corresponding critical exponent, combined with the finiteness of the systems considered in experiments. Therefore, the size of the jump vanishes as the system's size goes to infinity. Additionally, we provide the complete theoretical description of the critical properties for a generalized version of the explosive percolation model [2], as well as a method [3] for a precise calculation of percolation's critical properties from numerical data (useful when exact results are not available). Secondly, we study a network flow optimization model, where the dynamics consists of consecutive mergings and splittings of currents flowing in the network. The current conservation constraint does not impose any particular criterion for the split of current among channels outgoing nodes, allowing us to introduce an asymmetrical rule, observed in several real systems. We solved analytically the dynamic equations describing this model in the high and low current regimes. The solutions found are compared with numerical results, for the two regimes, showing an excellent agreement. Surprisingly, in the low current regime, this model exhibits some features usually associated with continuous phase transitions.

Phase transitions and nonlinear phenomena in neuronal network models

Communication and cooperation between billions of neurons underlie the power of the brain. How do complex functions of the brain arise from its cellular constituents? How do groups of neurons self-organize into patterns of activity? These are crucial questions in neuroscience. In order to answer them, it is necessary to have solid theoretical understanding of how single neurons communicate at the microscopic level, and how cooperative activity emerges. In this thesis we aim to understand how complex collective phenomena can arise in a simple model of neuronal networks. We use a model with balanced excitation and inhibition and complex network architecture, and we develop analytical and numerical methods for describing its neuronal dynamics. We study how interaction between neurons generates various collective phenomena, such as spontaneous appearance of network oscillations and seizures, and early warnings of these transitions in neuronal networks. Within our model, we show that phase transitions separate various dynamical regimes, and we investigate the corresponding bifurcations and critical phenomena. It permits us to suggest a qualitative explanation of the Berger effect, and to investigate phenomena such as avalanches, band-pass filter, and stochastic resonance. The role of modular structure in the detection of weak signals is also discussed. Moreover, we find nonlinear excitations that can describe paroxysmal spikes observed in electroencephalograms from epileptic brains. It allows us to propose a method to predict epileptic seizures. Memory and learning are key functions of the brain. There are evidences that these processes result from dynamical changes in the structure of the brain. At the microscopic level, synaptic connections are plastic and are modified according to the dynamics of neurons. Thus, we generalize our cortical model to take into account synaptic plasticity and we show that the repertoire of dynamical regimes becomes richer. In particular, we find mixed-mode oscillations and a chaotic regime in neuronal network dynamics.

Propagação de danos em sistemas cooperativos: propriedades termodinâmicas

High-precision calculations of the correlation functions and order parameters were performed in order to investigate the critical properties of several two-dimensional ferro- magnetic systems: (i) the q-state Potts model; (ii) the Ashkin-Teller isotropic model; (iii) the spin-1 Ising model. We deduced exact relations connecting specific damages (the difference between two microscopic configurations of a model) and the above mentioned thermodynamic quanti- ties which permit its numerical calculation, by computer simulation and using any ergodic dynamics. The results obtained (critical temperature and exponents) reproduced all the known values, with an agreement up to several significant figures; of particular relevance were the estimates along the Baxter critical line (Ashkin-Teller model) where the exponents have a continuous variation. We also showed that this approach is less sensitive to the finite-size effects than the standard Monte-Carlo method. This analysis shows that the present approach produces equal or more accurate results, as compared to the usual Monte Carlo simulation, and can be useful to investigate these models in circumstances for which their behavior is not yet fully understood

Estudo de propriedades críticas em sistemas complexos: método de procura automática em sistemas tipo Ising e percolação de longo alcance

The new technique for automatic search of the order parameters and critical properties is applied to several well-know physical systems, testing the efficiency of such a procedure, in order to apply it for complex systems in general. The automatic-search method is combined with Monte Carlo simulations, which makes use of a given dynamical rule for the time evolution of the system. In the problems inves¬tigated, the Metropolis and Glauber dynamics produced essentially equivalent results. We present a brief introduction to critical phenomena and phase transitions. We describe the automatic-search method and discuss some previous works, where the method has been applied successfully. We apply the method for the ferromagnetic fsing model, computing the critical fron¬tiers and the magnetization exponent (3 for several geometric lattices. We also apply the method for the site-diluted ferromagnetic Ising model on a square lattice, computing its critical frontier, as well as the magnetization exponent f3 and the susceptibility exponent 7. We verify that the universality class of the system remains unchanged when the site dilution is introduced. We study the problem of long-range bond percolation in a diluted linear chain and discuss the non-extensivity questions inherent to long-range-interaction systems. Finally we present our conclusions and possible extensions of this work

Modelo de Ashkin-Teller anisotrópico: uma abordagem por grupo de renormalização

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Estudo de percolação de clusters de Monte Carlo para o modelo de Ising bidimensional

Pós-graduação em Física - IFT

Modelos não-lineares de teoria de campos e mundos-brana

Pós-graduação em Física - FEG

Participação ou formalismo? O impacto das audiências públicas no Supremo Tribunal Federal brasileiro

Este trabalho objetiva demonstrar a impossibilidade estrutural de democratização do Supremo Tribunal Federal (STF) a partir da participação social nas audiências públicas jurisdicionais. Para tanto, o trabalho divide-se em três partes. Na primeira, são abordados dois fenômenos macrossociais, a crise do Estado de bem estar e a globalização econômica, com a finalidade de resgatar as principais interpretações sobre a emergência do Judiciário e identificar os projetos normativos de reforma originados. Dentre eles, destaca-se a perspectiva de Vianna e Burgos (2002), pois seu conteúdo é verificado nos discursos oficiais que interpretam as audiências públicas como instrumentos democratizantes do STF. No segundo capítulo, pretende-se questionar a possibilidade de democratização participativa do STF a partir da teoria política de Poulantzas (2000). Para esta matriz conceitual, o direito, na formação social capitalista, organiza interesses e unifica o consentimento de forma a moldar o corpo social de acordo com as prioridades das classes posicionadas no bloco do poder dominante. Prevê a concessão de direitos e sua retirada conforme os movimentos políticos das classes, que estão em contínua disputa no interior de um Estado de características materiais e permeado por fissuras. Nesse sentido, as audiências públicas, são interpretadas como procedimentos que sofisticam o formalismo tradicional dos tribunais, ocultando o exercício do controle por mecanismos que aparentemente concederiam espaço para participação popular e igualariam as oportunidades de intervenção de agentes de diferentes grupos sociais. Estas características sugerem a impossibilidade de democratização de suas estruturas. Por fim, no terceiro capítulo, o estudo de caso das cinco audiências realizadas evidencia a reprodução da disposição litigiosa do processo jurídico nestes eventos, uma vez que os ministros pouco participam, dispõem os participantes em lados opostos como se estivessem exercendo o contraditório e somente utilizam os pronunciamentos das audiências em seus votos para reforçar argumentos de seu interesse. De acordo com as informações sistematizadas, o presente estudo sugere que as audiências públicas não provocam impactos democratizantes nas estruturas do STF. Ao contrário, sofisticam os procedimentos existentes para reproduzir o tradicional papel de controle dos aparelhos judiciais no interior do capitalismo.

Entropia de bloco no formalismo estatístico generalizado de Kaniadakis

A posição que a renomada estatí stica de Boltzmann-Gibbs (BG) ocupa no cenário cientifíco e incontestável, tendo um âmbito de aplicabilidade muito abrangente. Por em, muitos fenômenos físicos não podem ser descritos por esse formalismo. Isso se deve, em parte, ao fato de que a estatística de BG trata de fenômenos que se encontram no equilíbrio termodinâmico. Em regiões onde o equilíbrio térmico não prevalece, outros formalismos estatísticos devem ser utilizados. Dois desses formalismos emergiram nas duas ultimas décadas e são comumente denominados de q-estatística e k-estatística; o primeiro deles foi concebido por Constantino Tsallis no final da década de 80 e o ultimo por Giorgio Kaniadakis em 2001. Esses formalismos possuem caráter generalizador e, por isso, contem a estatística de BG como caso particular para uma escolha adequada de certos parâmetros. Esses dois formalismos, em particular o de Tsallis, nos conduzem também a refletir criticamente sobre conceitos tão fortemente enraizados na estat ística de BG como a aditividade e a extensividade de certas grandezas físicas. O escopo deste trabalho esta centrado no segundo desses formalismos. A k -estatstica constitui não só uma generalização da estatística de BG, mas, atraves da fundamentação do Princípio de Interação Cinético (KIP), engloba em seu âmago as celebradas estatísticas quânticas de Fermi- Dirac e Bose-Einstein; além da própria q-estatística. Neste trabalho, apresentamos alguns aspectos conceituais da q-estatística e, principalmente, da k-estatística. Utilizaremos esses conceitos junto com o conceito de informação de bloco para apresentar um funcional entrópico espelhado no formalismo de Kaniadakis que será utilizado posteriormente para descrever aspectos informacionais contidos em fractais tipo Cantor. Em particular, estamos interessados em conhecer as relações entre parâmetros fractais, como a dimensão fractal, e o parâmetro deformador. Apesar da simplicidade, isso nos proporcionará, em trabalho futuros, descrever estatisticamente estruturas mais complexas como o DNA, super-redes e sistema complexos

Períodos críticos de protección contra Spodoptera frugiperda (J.E. smith) (Lepidoptera: noctuidae) para producción de chilote en maíz (Zea mays) de riego y primera

Este estudio fue realizado con el objetivo de determinar el periodo critico para el control de spodoptera fruiperda en la producción de chilotes tanto en época de riego como de primera. Para su realización se usó carboofurán al momento de la siembra (30 lbs/mz) y clorpirifos en dósis de 0.5 lts/mz, estableciéndose 8 períodos de protección para s. frugiperda que van desde 0 hasta 50 días después de la emergencia (DDE), tiempo en el cual la planta de maíz es suceptible al ataque de cogollero. Los resultados indican que las aplicaciones de cabofurán no ejercen control sobre corgollero en las 2 épocas de siembra. En primera, cuando las infestaciones son menores del 45% de corgollos infestados, las aplicaciones de clorpirifos resultan innecesarias. en época de Riego 1 aplicación de clorpirifos después de los 20 DDE es suficiente para obtener los rendimientos máximos. Esta aseveración es fundamentada en el análisis económico el que demuestra que los 5 diferentes tratamientos (0-50, 20-40, 20-50 y 10-40 días de protección) ejercen igual control y no existe diferencia estadística entre ellos en relación a la ganancia neta.

Determinación de los niveles críticos fósforo, potasio y curva de respuesta al nitrógeno, en el cultivo de tabaco (Nicotiana tabacum L)

Durante el cíclo agrícola 1990-1991 se realizaron 38 experimentos en las localidades de Jalapa, Condega y Estelí, con el objetivo de determinar el nivel crítico para el Fósforo y el Potasio, además de la curva de respuesta al Nitrógeno en el cultivo de tabaco. El diseño experimental usado fue el de ensayos dispersos, descritos en el boletín No. 11 de la FAO, en el cual los tratamientos evaluados fueron: 0-0-0, 90-45-0 y 90-45-60. Los mejores resultados obtenidos se dieron con las aplicaciones de 90 y 45 kg/ha de Nitrógeno y Fósforo, tanto para producción como para calidad. Aplicaciones de Potasio en suelos de contenido mayor que 1 meq de k/100 gr de suelo redujeron de manera no significativa los rendimientos y la calidad del tabaco.

Evaluación de la contaminación de carne de pollo con Campylobacter jejuni en puntos críticos de control de riesgo, utilizando el método de cultivo convencional

El objetivo de este estudio fue determinar la contaminación de carne de pollo con Campylobacter jejuni en una planta procesadora avícola y dos expendios comerciales abastecidos por dicha planta. Diferentes puntos criticas de control fueron identificados y muestreados. Se utilizó el método de cultivo convencional (MCC) con el cual se determinaron 25 (6.5%) muestras positivas y 360 (93.5%) muestras negativas. La determinación de la contaminación de la carne de pollo con C. jejuni se realizo en puntos críticos de control, estos fueron: 1 O muestras en la fase antes de sacrificio, 8 muestras en la fase de post-eviscerado, 1 muestra en el tanque de refrigeración, 3 muestras en la fase de empaque en la planta procesadora y 3 muestras en la fase de empaque de dos expendios comerciales. En las fases antes de sacrificio y post-eviscerado se determinó, mediante rayado común en cultivo bacteriológico, una concentración bacterial de muy alta a alta en 13 de un total de 18 muestras. En la fase de empaque de matadero, expendio comercial 1 y expendio comercial 2 se determinaron 6 muestras con concentración bacteria! muy alta a alta. Las muestras contaminadas se diagnosticaron durante las cuatro semanas que duró el estudio, y solamente en una semana la contaminación fue mayor con 11 muestras contaminadas. Aunque el grado de contaminación en el punto de compra para el consumidor es bajo, no se descarta la probabilidad de que pueda producir algún problema de salud pública.