Biblioteca Digital da UEM: Sistema Nou-Rau
Pgina Principal  Portugus   English  Español   Aumentar Texto  Texto Normal  Diminuir Texto
  Principal | Apresentao | Objetivos | Instrues Autores | Estatsticas | Outras Bibliotecas Digitais
  Sistema Integrado de Bibliotecas - SIB / UEM
Entrar | acessos | verso 1.1  
ndice
Pgina principal
Documentos
Novidades
Usurios

Aes
Consultar
Procurar
Exibir estatsticas

Procurar por:
Procura avanada

Dvidas e sugestes


Consultar: Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

Incio > Dissertaes e Teses > Cincias Exatas e da Terra > Fsica > Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

Ttulo [PT]: Invarincia de escala e difuso anmala em sistemas complexos urbanos e biolgicos
Autor(es): Luiz Gustavo de Andrade Alves
Palavras-chave [PT]:

Sistemas complexos. Fsica estatstica. Difuso anmala. Sistemas urbanos. Sistemas biolgicos. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Complex systems. Statistical physics. Anomalous diffusion. Urban system. Systems biology. Brazil.
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Haroldo Valentin Ribeiro [Orientador] - UEM
Jos Soares de Andrade Jnior - UFC
Francisco Aparecido Rodrigues - USP
Luis Carlos Malacarne - UEM
Renio dos Santos Mendes - UEM
Resumo:
Resumo: A fsica estatstica tem se mostrado frutfera no estudo de sistemas no comuns da fsica tradicional. Fsicos tm aplicado tcnicas e conceitos de mecnica estatstica no estudo de dados de sistemas complexos das mais diversas reas do conhecimento. Vrios estudos focam em sries temporais de mercados financeiros, sistemas sociais e biolgicos. Essas abordagens, frequentemente, usam conceitos provenientes da fsica de transio de fase e difuso anmala. Nessa tese, aplicamos os conceitos de invarincia de escala e difuso anmala no estudo de sistemas complexos urbanos e biolgicos. No Captulo 1, investigamos uma mtrica que leva em considerao as no linearidades na relao entre indicadores urbanos e o tamanho populacional para mostrar que essa mtrica ajustada escala pode ser usada para quantificar e prever indicadores urbanos. No Captulo 2, mostramos que a correlao espacial no nmero de homicdios per capita decai exponencialmente e que essa correlao independente da dinmica populacional. Mostramos tambm que essas correlaes levam a aglomerados de cidades que podem ser modeladas no contexto de transio de fase e percolao. No Captulo 3, apresentamos uma caracterizao completa dos padres de difuso de quatro espcies de protozorios. Mostramos que as trajetrias desses protozorios tm uma dinmica superdifusiva e que h correlaes de longo alcance nas velocidades radiais. No Captulo 4, usamos uma abordagem similar para mostrar que a dinmica dos C. Elegans superdifusiva e que suas velocidades apresentam correlaes de longo alcance. Mostramos tambm que os expoentes que caracterizam essa dinmica mudam com envelhecimento e doenas, semelhante ao que foi encontrado anteriormente na fisiologia humana. Finalmente, no Captulo 5, propomos uma extenso para o modelo de pente via equaes de Langevin governadas por rudos gaussianos fracionrios (com correlao de longo alcance). Mostramos que as correlaes podem afetar o comportamento difusivo de forma no trivial, resultando em um cenrio difusivo bastante rico.

Abstract: Statistical physics has proved to be fruitful in the study of systems far from traditional physics. Physicists have applied techniques and concepts from statistical mechanics in the study of data from complex systems of the most diverse areas of knowledge. Several studies focus on time series of financial markets, social and biological systems. Many of these approaches use concepts derived from phase transition physics and anomalous diffusion. In this thesis, we apply the concepts of scale invariance and anomalous diffusion in the study of urban and biological complex systems. In Chapter 1, we investigate a metric that takes into account the nonlinearites in the relationship between urban indicators and population size, where we show that this scale-ajusted metric can be used to quantify and predict urban indicators. In Chapter 2, we show that the spatial correlation in the number of per capita homicides decays exponentially and that this correlation is independent of the population dynamics. We also show that this correlation leads to clusters of cities that can be modelled as a percolation-like transition. In Chapter 3, we make a complete characterization of the diffusion patterns of four species of protozoa. We show that the spread of these protozoan is superdiffusive and that there are long-range correlations in the radial velocities. In Chapter 4, we use a similar approach showing that C. Elegans is also characterized by superdiffusion and long-range correlations in the velocities. We further show that the exponents characterizing their dynamics change with ageing and diseases, similar to what was previously found in human physiology. Finally, in Chapter 5, we propose an extension for the comb-model via Langevin-like equations driven by fractional Gaussian noises (long-range correlated). We show that the correlations can affects the diffusive behavior in a non-trivial fashion, resulting in a quite rich diffusive scenario, that can be applied in the context of complex systems such as living cells.
Data da defesa: 20/03/2017
Cdigo: vtls000227123
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2017
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Haroldo Valentin Ribeiro
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Cincias Exatas
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Tese Luiz Gustavo.pdf
Tamanho: 21882 Kb (22406763 bytes)
Criado: 30-11-2017 20:36
Atualizado: 30-11-2017 20:51
Visitas: 232
Downloads: 1

[Visualizar]  [Download]

Todo material disponvel neste sistema de propriedade e responsabilidade de seus autores.