Classification analytique de systèmes différentiels linéaires déployant une singularité irrégulière de rang de Poincaré 1

Cette thèse traite de la classification analytique du déploiement de systèmes différentiels linéaires ayant une singularité irrégulière. Elle est composée de deux articles sur le sujet: le premier présente des résultats obtenus lors de l'étude de la confluence de l'équation hypergéométrique et peut être considéré comme un cas particulier du second; le deuxième contient les théorèmes et résultats principaux. Dans les deux articles, nous considérons la confluence de deux points singuliers réguliers en un point singulier irrégulier et nous étudions les conséquences de la divergence des solutions au point singulier irrégulier sur le comportement des solutions du système déployé. Pour ce faire, nous recouvrons un voisinage de l'origine (de manière ramifiée) dans l'espace du paramètre de déploiement $\epsilon$. La monodromie d'une base de solutions bien choisie est directement reliée aux matrices de Stokes déployées. Ces dernières donnent une interprétation géométrique aux matrices de Stokes, incluant le lien (existant au moins pour les cas génériques) entre la divergence des solutions à $\epsilon=0$ et la présence de solutions logarithmiques autour des points singuliers réguliers lors de la résonance. La monodromie d'intégrales premières de systèmes de Riccati correspondants est aussi interprétée en fonction des éléments des matrices de Stokes déployées. De plus, dans le second article, nous donnons le système complet d'invariants analytiques pour le déploiement de systèmes différentiels linéaires $x^2y'=A(x)y$ ayant une singularité irrégulière de rang de Poincaré $1$ à l'origine au-dessus d'un voisinage fixé $\mathbb{D}_r$ dans la variable $x$. Ce système est constitué d'une partie formelle, donnée par des polynômes, et d'une partie analytique, donnée par une classe d'équivalence de matrices de Stokes déployées. Pour chaque valeur du paramètre $\epsilon$ dans un secteur pointé à l'origine d'ouverture plus grande que $2\pi$, nous recouvrons l'espace de la variable, $\mathbb{D}_r$, avec deux secteurs et, au-dessus de chacun, nous choisissons une base de solutions du système déployé. Cette base sert à définir les matrices de Stokes déployées. Finalement, nous prouvons un théorème de réalisation des invariants qui satisfont une condition nécessaire et suffisante, identifiant ainsi l'ensemble des modules.

Unfolded singularities of analytic differential equations

La thèse est composée d’un chapitre de préliminaires et de deux articles sur le sujet du déploiement de singularités d’équations différentielles ordinaires analytiques dans le plan complexe. L’article Analytic classification of families of linear differential systems unfolding a resonant irregular singularity traite le problème de l’équivalence analytique de familles paramétriques de systèmes linéaires en dimension 2 qui déploient une singularité résonante générique de rang de Poincaré 1 dont la matrice principale est composée d’un seul bloc de Jordan. La question: quand deux telles familles sontelles équivalentes au moyen d’un changement analytique de coordonnées au voisinage d’une singularité? est complètement résolue et l’espace des modules des classes d’équivalence analytiques est décrit en termes d’un ensemble d’invariants formels et d’un invariant analytique, obtenu à partir de la trace de la monodromie. Des déploiements universels sont donnés pour toutes ces singularités. Dans l’article Confluence of singularities of non-linear differential equations via Borel–Laplace transformations on cherche des solutions bornées de systèmes paramétriques des équations non-linéaires de la variété centre de dimension 1 d’une singularité col-noeud déployée dans une famille de champs vectoriels complexes. En général, un système d’ÉDO analytiques avec une singularité double possède une unique solution formelle divergente au voisinage de la singularité, à laquelle on peut associer des vraies solutions sur certains secteurs dans le plan complexe en utilisant les transformations de Borel–Laplace. L’article montre comment généraliser cette méthode et déployer les solutions sectorielles. On construit des solutions de systèmes paramétriques, avec deux singularités régulières déployant une singularité irrégulière double, qui sont bornées sur des domaines «spirals» attachés aux deux points singuliers, et qui, à la limite, convergent vers une paire de solutions sectorielles couvrant un voisinage de la singularité confluente. La méthode apporte une description unifiée pour toutes les valeurs du paramètre.

Caractère intrinsèque des matrices de Stokes

Il est connu qu’une équation différentielle linéaire, x^(k+1)Y' = A(x)Y, au voisinage d’un point singulier irrégulier non-résonant est uniquement déterminée (à isomorphisme analytique près) par : (1) sa forme normale formelle, (2) sa collection de matrices de Stokes. La définition des matrices de Stokes fait appel à un ordre sur les parties réelles des valeurs propres du système, ordre qui peut être perturbé par une rotation en x. Dans ce mémoire, nous avons établi le caractère intrinsèque de cette relation : nous avons donc établi comment la nouvelle collection de matrices de Stokes obtenue après une rotation en x qui change l’ordre des parties réelles des valeurs propres dépend de la collection initiale. Pour ce faire, nous donnons un chapitre de préliminaires généraux sur la forme normale des équations différentielles ordinaires puis un chapitre sur le phénomène de Stokes pour les équations différentielles linéaires. Le troisième chapitre contient nos résultats.

Simulated annealing applied to the irregular rotational placement of shapes over containers with fixed dimensions

This work deals with the problem of minimizing the waste of space that occurs on a rotational placement of a set of irregular two dimensional polygons inside a two dimensional container. This problem is approached with an heuristic based on simulated annealing. Traditional 14 external penalization"" techniques are avoided through the application of the no-fit polygon, that determinates the collision free area for each polygon before its placement. The simulated annealing controls: the rotation applied, the placement and the sequence of placement of the polygons. For each non placed polygon, a limited depth binary search is performed to find a scale factor that when applied to the polygon, would allow it to be fitted in the container. It is proposed a crystallization heuristic, in order to increase the number of accepted solutions. The bottom left and larger first deterministic heuristics were also studied. The proposed process is suited for non convex polygons and containers, the containers can have holes inside. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

General properties of cosmological models with an isotropic singularity

Much of the published work regarding the Isotropic Singularity is performed under the assumption that the matter source for the cosmological model is a barotropic perfect fluid, or even a perfect fluid with a gamma-law equation of state. There are, however, some general properties of cosmological models which admit an Isotropic Singularity, irrespective of the matter source. In particular, we show that the Isotropic Singularity is a point-like singularity and that vacuum space-times cannot admit an Isotropic Singularity. The relationships between the Isotropic Singularity, and the energy conditions, and the Hubble parameter is explored. A review of work by the authors, regarding the Isotropic Singularity, is presented.

Effects of irregular-shift work and physical activity on cardiovascular risk factors in truck drivers

OBJECTIVE: To analyze the putative effect of type of shift and its interaction with leisure-time physical activity on cardiovascular risk factors in truck drivers.METHODS: A cross-sectional study was undertaken on 57 male truck drivers working at a transportation company, of whom 31 worked irregular shifts and 26 worked on the day-shift. Participants recorded their physical activity using the International Physical Activity Questionnaire along with measurements of blood pressure, body mass index and waist-hip ratio. Participants also provided a fasting blood sample for analysis of lipid-related outcomes. Data were analyzed using a factorial model which was covariate-controlled for age, smoking, work demand, control at work and social support.RESULTS: Most of the irregular-shift and day-shift workers worked more than 8 hours per day (67.7% and 73.1%, respectively). The mean duration of experience working the irregular schedule was 15.7 years. Day-shift workers had never engaged in irregular-shift work and had been working as a truck driver for 10.8 years on average. The irregular-shift drivers had lower work demand but less control compared to day-shift drivers (p < 0.05). Moderately-active irregular-shift workers had higher systolic and diastolic arterial pressures (143.7 and 93.2 mmHg, respectively) than moderately-active day-shift workers (116 and 73.3 mmHg, respectively) (p < 0.05) as well as higher total cholesterol concentrations (232.1 and 145 mg/dl, respectively) (p = 0.01). Irrespective of their physical activity, irregular-shift drivers had higher total cholesterol and LDL-cholesterol concentrations (211.8 and 135.7 mg/dl, respectively) than day-shift workers (161.9 and 96.7 mg/dl, respectively (ANCOVA, p < 0.05).CONCLUSIONS: Truck drivers are exposed to cardiovascular risk factors due to the characteristics of the job, such as high work demand, long working hours and time in this profession, regardless of shift type or leisure-time physical activity.

A pattern language for parallelizing irregular algorithms

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Multicore Scheduling of Real-Time Irregular Parallel Algorithms in Linux

Face à estagnação da tecnologia uniprocessador registada na passada década, aos principais fabricantes de microprocessadores encontraram na tecnologia multi-core a resposta `as crescentes necessidades de processamento do mercado. Durante anos, os desenvolvedores de software viram as suas aplicações acompanhar os ganhos de performance conferidos por cada nova geração de processadores sequenciais, mas `a medida que a capacidade de processamento escala em função do número de processadores, a computação sequencial tem de ser decomposta em várias partes concorrentes que possam executar em paralelo, para que possam utilizar as unidades de processamento adicionais e completar mais rapidamente. A programação paralela implica um paradigma completamente distinto da programação sequencial. Ao contrário dos computadores sequenciais tipificados no modelo de Von Neumann, a heterogeneidade de arquiteturas paralelas requer modelos de programação paralela que abstraiam os programadores dos detalhes da arquitectura e simplifiquem o desenvolvimento de aplicações concorrentes. Os modelos de programação paralela mais populares incitam os programadores a identificar instruções concorrentes na sua lógica de programação, e a especificá-las sob a forma de tarefas que possam ser atribuídas a processadores distintos para executarem em simultâneo. Estas tarefas são tipicamente lançadas durante a execução, e atribuídas aos processadores pelo motor de execução subjacente. Como os requisitos de processamento costumam ser variáveis, e não são conhecidos a priori, o mapeamento de tarefas para processadores tem de ser determinado dinamicamente, em resposta a alterações imprevisíveis dos requisitos de execução. `A medida que o volume da computação cresce, torna-se cada vez menos viável garantir as suas restrições temporais em plataformas uniprocessador. Enquanto os sistemas de tempo real se começam a adaptar ao paradigma de computação paralela, há uma crescente aposta em integrar execuções de tempo real com aplicações interativas no mesmo hardware, num mundo em que a tecnologia se torna cada vez mais pequena, leve, ubíqua, e portável. Esta integração requer soluções de escalonamento que simultaneamente garantam os requisitos temporais das tarefas de tempo real e mantenham um nível aceitável de QoS para as restantes execuções. Para tal, torna-se imperativo que as aplicações de tempo real paralelizem, de forma a minimizar os seus tempos de resposta e maximizar a utilização dos recursos de processamento. Isto introduz uma nova dimensão ao problema do escalonamento, que tem de responder de forma correcta a novos requisitos de execução imprevisíveis e rapidamente conjeturar o mapeamento de tarefas que melhor beneficie os critérios de performance do sistema. A técnica de escalonamento baseado em servidores permite reservar uma fração da capacidade de processamento para a execução de tarefas de tempo real, e assegurar que os efeitos de latência na sua execução não afectam as reservas estipuladas para outras execuções. No caso de tarefas escalonadas pelo tempo de execução máximo, ou tarefas com tempos de execução variáveis, torna-se provável que a largura de banda estipulada não seja consumida por completo. Para melhorar a utilização do sistema, os algoritmos de partilha de largura de banda (capacity-sharing) doam a capacidade não utilizada para a execução de outras tarefas, mantendo as garantias de isolamento entre servidores. Com eficiência comprovada em termos de espaço, tempo, e comunicação, o mecanismo de work-stealing tem vindo a ganhar popularidade como metodologia para o escalonamento de tarefas com paralelismo dinâmico e irregular. O algoritmo p-CSWS combina escalonamento baseado em servidores com capacity-sharing e work-stealing para cobrir as necessidades de escalonamento dos sistemas abertos de tempo real. Enquanto o escalonamento em servidores permite partilhar os recursos de processamento sem interferências a nível dos atrasos, uma nova política de work-stealing que opera sobre o mecanismo de capacity-sharing aplica uma exploração de paralelismo que melhora os tempos de resposta das aplicações e melhora a utilização do sistema. Esta tese propõe uma implementação do algoritmo p-CSWS para o Linux. Em concordância com a estrutura modular do escalonador do Linux, ´e definida uma nova classe de escalonamento que visa avaliar a aplicabilidade da heurística p-CSWS em circunstâncias reais. Ultrapassados os obstáculos intrínsecos `a programação da kernel do Linux, os extensos testes experimentais provam que o p-CSWS ´e mais do que um conceito teórico atrativo, e que a exploração heurística de paralelismo proposta pelo algoritmo beneficia os tempos de resposta das aplicações de tempo real, bem como a performance e eficiência da plataforma multiprocessador.

Regular = planeado versus irregular = espontâneo: nascimento e morte de uma relação dicotómica nos estudos históricos da forma urbana

Neste artigo analisa-se uma importante relação teórica nos estudos históricos sobre a forma urbana. Trata-se da relação que associa as formas urbanas regulares ao planeamento urbanístico e, pelo contrário, as formas urbanas irregulares à falta de planeamento urbanístico. Partindo da formulação inicial estabelecida nos textos inaugurais de história do urbanismo, procura-se verificar o impacto desta relação dicotómica na construção do conhecimento, para depois alcançar a transformação operada nas últimas décadas, que levou à sua refutação, utilizando para o efeito o contributo metodológico, teórico e conceptual de alguns estudos produzidos desde a segunda metade do século XX.

Avaliação de padrão irregular dos escudos do casco em Podocnemis expansa e Podocnemis unifilis (Testudines, Podocnemididae)

O casco de Podocnemis expansa (tartaruga-da-amazônia) e Podocnemis unifilis (tracajá), os maiores quelônios de água doce da América do Sul, é uma estrutura única que diferencia esse grupo dos vertebrados atuais e está associado a alguns padrões comportamentais. O padrão dos escudos que compõem o casco dos quelônios é bastante uniforme, mas variações já foram descritas e analisadas para um grande número de espécies em todas as famílias existentes atualmente. Averiguou-se a incidência de irregularidades do padrão de escutelação no casco dessas espécies, durante os anos de 1999 a 2003 no rio Javaés, entorno do Parque Nacional do Araguaia e da Área de Proteção Ambiental Bananal/ Cantão, oeste do estado do Tocantins. P. expansa se apresenta como uma espécie mais suscetível à ocorrência de anormalidades no casco em relação a P. unifilis. Sendo que, dos 14.378 filhotes avaliados, (13,32 %) apresentavam irregularidades no padrão de escutelação enquanto que dos 1.329 filhotes de P. unifilis apenas (4,44 %). Em P. expansa, os defeitos ocorreram quase que em sua totalidade na carapaça (98,64 %) e em menor número (83,05 %) em P. unifilis.

Produção irregular e inconstante de oocistos pela ministração de cistos de Toxoplasma gondii Nicole & Manceaux, 1909, em gatos

Como a produção de oocistos pelo T. gondii no gato parece vinculada à forma cística, uma vez que ela não ocorre pela ministração de formas vegetativas (17), cérebros de camundongos e ratos, com infecção crônica de T. gondii, forma ministrados "per os" a um total de 32 gatos. Com uma amostra (TC1) nenhum dos 8 gatos experimentados eliminou oocistos atribuiíveis a T. gondii; e com as outras 3 amostras a produção de oocistos foi de 25% ("pombo") e 37,5% ("sonia" e "AS-28"). Esses resultados forma atribuídos, em parte, à pobreza de cistos nos cérebros ministrados aos gatos; e, em parte, à existência em condições naturais de amostras de "T. gondii" oocistogênicas, paucloocistogênicas e noocistogênicas. Ao contrário dos gatos infectados com formas vegetativas (17), nenhum gato morreu de toxoplasmose; microscopicamente as lesões com toxoplasmas foram de pouca intensidade e o número de reações de Sabin-Feldman (RSF) negativas foi, relativamente, elevado. Foram vistas raras formas evolutivas do T. gondii no epitélio intestinal de um gato, não parasitado por Isospora as quais são menores que as de I. felis e I. rivolta, do mesmo modo que os seus oocistos. Assim como parece não existir imunidade entre as Isospora (I. felis e I. rivolta), também parece não existir imunidade entre estas e o T. gondii. Em 185 gatos examinados, foi encontrado um deles com oocistos de T. gondii em condições naturais (0,54%). É discutida a importância do gato na epidemilogia da toxoplasmose, destacando-se que a descoberta do ciclo sexuado, decisiva para a classificação do parasito, parece não ter tido repercussão semelhante na epidemiologia.

Irregular to regular sampling, denoising and deconvolution

We propose a restoration algorithm for band limited images that considers irregular(perturbed) sampling, denoising, and deconvolution. We explore the application of a family ofregularizers that allow to control the spectral behavior of the solution combined with the irregular toregular sampling algorithms proposed by H.G. Feichtinger, K. Gr¨ochenig, M. Rauth and T. Strohmer.Moreover, the constraints given by the image acquisition model are incorporated as a set of localconstraints. And the analysis of such constraints leads to an early stopping rule meant to improvethe speed of the algorithm. Finally we present experiments focused on the restoration of satellite images, where the micro-vibrations are responsible of the type of distortions we are considering here. We will compare results of the proposed method with previous methods and show an extension tozoom.