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Ttulo [PT]: Fsica estatstica dos sistemas complexos : aplicaes interdisciplinares
Autor(es): Sergio de Picoli Junior
Palavras-chave [PT]:

Fsica estatstica. Sistemas complexos. Circulao de revistas. Dinmica
rea de concentrao: Fsica da Matria Condensada
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Renio dos Santos Mendes [Orientador] - UEM
Ervin Kaminski Lenzi - UEM
Jos Soares Andrade Jnior - UFC/CE
Mauro Luciano Baesso - UEM
Thadeu Josino Pereira Penna - UFF/RJ
Resumo:
Resumo: Neste trabalho, aplicamos conceitos e mtodos de fsica estatstica no estudo de sistemas complexos. Especificamente, analisamos a dinmica i) da circulao de revistas; ii) das citaes de peridicos cientficos; iii) de atividades religiosas das Testemunhas de Jeov; e iv) de um sinal geomagntico - o ndice Dst. Em todos os casos, encontramos evidncias de invarincia de escala e comportamento universal. Para os sistemas i, ii e iii, mostram que 1) a distribuio dos tamanhos exibe comportamento assinttico do tipo lei de potncia; 2) a distribuio das taxas de crescimento exibe uma forma universal que no depende do tamanho nem da medida de tamanho considerada; 3) o desvio padro das taxas de crescimento decresce com o tamanho como lei de potncia; 4) estes resultados so notavelmente similares aos observados na dinmica de atividades econmicas e de pesquisa cientfica. Alm disso, propomos dois modelos estocsticos que reproduzem aspectos distintos do comportamento observado demais, para o sistema iv, mostramos que 1) a forma funcional da distribuio dos incrementos se mantm inalterada para diferentes escalas de tempo, apresentando comportamento assinttico do tipo lei de potncia; 2) o ndice Dst exibe correlaes de longo alcance do tipo rudo 1/f; 3) a srie das magnitudes dos incrementos apresenta correlaes de longo alcance (comportamento persistente); 4) a srie dos sinais dos incrementos apresenta anticorrelaes de longo alcance (comportamento anti-persistente); 5) o ndice Dst exibe comportamento multifractal; 6) perodos de alta e baixa atividade geomagntica so caracterizados por propriedades multifractais similares; 7) estes resultados so surpreendentemente similares aos observados na dinmica de um sinal fisiolgico. De modo geral, os resultados descritos aqui podem contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos que governam a dinmica dos sistemas considerados, servindo de guia no desenvolvimento de modelos que reproduzam o comportamento observado.

Abstract: In the present work, we apply concepts and methods from statistical physics to study complex systems. Specifically, we analyze the dynamics of i) circulation of magazines; ii) citations to scientific journals; iii) religious activities of Jehovah's Witnesses; and iv) a geomagnetic signal - the Dst index. In all the cases we find evidence of scaling behavior and universality. For the systems i, ii and iii, we show that: 1) the distribution of sizes exhibits power law asymptotic behavior; 2) the distribution of growth rates displays a universal form which does not depend on the size or on the measure of size used; 3) the standard deviation of growth rates decays with size as a power law; 4) these findings are remarkably similar to those observed in the dynamics of economic and scientific research activities. Furthermore, we propose two stochastic models in order to reproduce distinct aspects of the observed behavior. Moreover, for the system iv, we show that: 1) the distribution of Dst increments exhibits the same functional form for a wide range of time scales, presenting power law asymptotic behavior; 2) Dst series are long-range correlated, being well approximated by a 1/f noise; 3) magnitude series of Dst increments are long-range correlated (persistent behavior); 4) sign series of Dst increments are long-range anti-correlated (anti-persistent behavior); 5) Dst series present multifractal properties; 6) periods of high and low geomagnetic activity exhibit similar multifractal properties; 7) these findings are surprisingly similar to those observed in the dynamics of a physiologic signal. In general, our findings may contribute to a better understanding of the mechanisms which govern the dynamics of the systems considered, serving as a guide to develop models reproducing the observed behavior .
Data da defesa: 28/05/2007
Cdigo: vtls000166608
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2007
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Renio dos Santos Mendes
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Fsica, Universidade Estadual de Londrina. Departamento de Fsica
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica
UEL: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: admin
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: sergio_picoli_junior_2001.pdf
Tamanho: 6707 Kb (6868073 bytes)
Criado: 27-10-2009 16:24
Atualizado: 27-10-2009 17:32
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