Palestras
Palestra de Abertura: Stefano Luzzatto - (ICTP, Trieste), https://www.stefanoluzzatto.net/
Título: Teoria do Caos: determinismo e aleatoriedade na natureza e na matemática
Resumo: Em 1908, Poincaré perguntou: "Por que é que as tempestades parecem surgir por acaso, de modo que muitas pessoas acham bastante natural rezar por chuva ou bom tempo, embora considerem ridículo pedir um eclipse através da oração".
Cem anos depois compreendemos, até certo ponto, a resposta a esta pergunta. Darei alguns antecedentes históricos e descreverei alguns modelos matemáticos simples que ajudam a compreender a natureza do caótico e do imprevisível.
Palestra voltada para estudantes de graduação, pós-graduação e pesquisadores interessados no determinismo e aleatoriedade presentes na matemática.
Palestrante: André Salles de Carvalho - (IME-USP), https://www.ime.usp.br/~andre/
Título: Estruturas em 1-, 2- e 3-variedades vindas de sistemas dinâmicos: uma descrição impressionista
Resumo: Veremos vários exemplos de estruturas geométricas que dinâmica produz, como a estrutura linear por partes com inclinação constante em dinâmica unidimensional, a estrutura quase-euclidiana em superfícies no teorema de classificação de Thurston e o teorema de hiperbolização para 3-variedades fibradas. Esses são os exemplos “clássicos”, por assim dizer. Veremos também generalizações mais recentes no meu trabalho com Phil Boyland, Toby Hall e Daniel Meyer (e, mais recentemente, meu aluno Rodolfo Soares). A intenção é que a palestra seja compreensível para não-especialistas. Observação: a palestra será apresentada remotamente.
Palestrante: Daniel Vendrúscolo (UFSCar)
Título: Teoria de Nielsen de Pontos Fixos: Visão Geral
Resumo: Nessa palestra pretendemos apresentar os conceitos básicos da teoria de Nielsen de pontos fixos e algumas de suas generalizações e desdobramentos. A apresentação será baseada em exemplos, evitando-se aspectos técnicos. O caso de aplicações de S¹ em S¹ será utilizado como fonte de inspiração para os casos mais gerais. Este projeto tem apoio parcial da FAPESP, processo 2022/16455-6.
Palestrante: Ginnara Mexia Souto (UFES), https://matematica.ufes.br/pt-br/media-gallery/detail/901/737
Título: Propriedades Recursivas e o Atrator Global em Sistemas Impulsivos
Resumo: Sistemas impulsivos são construídos a partir de um sistema dinâmico e de um subconjunto fechado no espaço de fase, chamado conjunto impulsivo, que determina quando as mudanças de estado ocorrerão. Uma função contínua, conhecida como função impulso, define a natureza dessas mudanças, gerando novas trajetórias, geralmente descontínuas, mas que mantêm as propriedades dinâmicas. Além disso, podemos associar um sistema dinâmico discreto aos saltos das trajetórias impulsivas, possibilitando a investigação de diversas propriedades topológicas.
Nesse contexto, abordaremos conceitos como dissipatividade e atrator global, além de explorar propriedades de recorrência, como conjuntos minimais, conjuntos não-errantes e o centro de Birkhoff, estabelecendo uma conexão entre esses dois temas. Os resultados apresentados vêm sendo desenvolvidos em colaboração com E. M. Bonotto e D. P. Demuner.
Palestrante: Jaqueline Siqueira (UFRJ), www.im.ufrj.br/jaqueline-siqueira
Título: Abundância de órbitas periódicas para semifluxos impulsivos típicos
Resumo: Sistemas dinâmicos impulsivos (IDS) podem ser vistos como modelos matemáticos adequados de fenômenos do mundo real que apresentam mudanças abruptas em seu comportamento. Mais precisamente, um IDS é descrito por três objetos: um semifluxo contínuo em um espaço X; um conjunto D contido em X onde o fluxo sofre perturbações repentinas; e uma função impulsiva de D para X, que determina a mudança na trajetória cada vez que colide com o conjunto impulsivo D. Um desafio fundamental, inerente à dinâmica, é que, em geral, um semifluxo impulsivo não é contínuo.
Nesta palestra, mostrarei que, apesar de vários exemplos que mostram a natureza selvagem dos semifluxos impulsivos, um semifluxo impulsivo típico C^1 apresenta algumas características daqueles sem descontinuidades, a saber, a existência de muitas órbitas periódicas hiperbólicas. A palestra baseia-se num trabalho em colaboração com Maria Joana Torres (Universidade do Minho) e Paulo Varandas (UFBA e Universidade do Porto).
Palestrante: José Ferreira Alves (Universidade do Porto), https://www.fc.up.pt/pessoas/jfalves/
Título: Semifluxos de Lorenz Impulsivos: Medidas Físicas, Estabilidade Estatística e Estabilidade da Entropia
Resumo: Abordaremos semifluxos gerados através de perturbações impulsivas de fluxos de Lorenz. Provaremos que tais semifluxos admitem um número finito de medidas físicas. Além disso, se a perturbação impulsiva for suficientemente pequena, mostraremos que as medidas físicas das perturbações impulsivas estão próximas, na topologia fraca*, da única medida física do fluxo de Lorenz. Uma conclusão semelhante vale para as entropias associadas às medidas físicas. Trabalho em colaboração com Wael Bahsoun.
Palestrante: Liane Bordignon (UFSCar), https://www.dm.ufscar.br/dm/index.php/comunidade/corpo-docente
Título: Entropia topológica, conjunto de períodos e transitividade para aplicações de grafos.
Resumo: Transitividade, a existência de pontos periódicos e entropia topológica positiva podem ser usados para caracterizar a complexidade em sistemas dinâmicos. Já é conhecido que dados um gráfico que não é uma árvore e um ε > 0, existem aplicações totalmente transitivas (e, portanto, com conjunto de períodos cofinito) cuja entropia topológica é menor que ε. Introduzimos o conceito de limitante de cofinitude como uma medida numérica da complexidade do conjunto de períodos. Para aplicações contínuas de grau d=1 no círculo, mostramos que qualquer aplicação totalmente transitiva com entropia positiva pequena tem limitante de cofinitude arbitrariamente grande (que indica um conjunto de períodos pouco complexo). O resultado é estendido para alguns grafos específicos para cujas aplicações a teoria de intervalo de rotação e períodos já foi desenvolvida.
Palestrante: Luciana Menezes Vasconcelos (IME-USP), https://www.ime.usp.br/~lucianamvasc/
Título: The metric geometry of generalized pseudo-Anosov maps
Resumo: A noção de mapas pseudo-Anosov generalizados (gpA) foi introduzido por de Carvalho como uma extensão das transformações pseudo-Anosov de Thurston, permitindo a presença de um número infinito de singularidades, mas com apenas um número finito de pontos de acumulação. Similarmente ao caso pseudo-Anosov, a estrutura cônico plana se mantém fora dos pontos de acumulação das singularidades, e a estrutura complexa induzida pode ser estendida de maneira única sobre estes pontos, conforme demonstrado por de Carvalho e Hall. Em outro trabalho, Boyland, de Carvalho e Hall construíram uma família contínua de homeomorfismos de esferas que representa um quociente suave do limite inverso da família de endomorfismos unimodais do intervalo. Essa família possui os mapas unimodais pseudo-Anosov generalizados como uma subfamília densa e enumerável, cujas esferas de definição exibem estruturas geométricas bem definidas e amplamente estudadas. Nesta apresentação, veremos a família dos mapas unimodais pseudo-Anosov generalizados e mostraremos que as superfícies associadas possuem propriedades notáveis, como ser Ahlfors regular e linearmente localmente contrátil. Assim, pelo teorema de Bonk e Kleiner, essas superfícies são quasisimétricamente equivalentes à esfera topológica bidimensional.
Palestrante: Paulo Henrique Cabido Gusmão (UFF), https://www.professores.uff.br/paulogusmao/
Título: Topologia das Folhas de Folheações Hiperbólicas em 3-Variedades
Resumo: É bem sabido que toda superfície orientada é homeomorfa a uma folha de uma foliação C^∞ de codimensão um em uma 3-variedade fechada [4]. Nesta construção, folhas compactas necessariamente aparecem. Isso abre a questão sobre quais superfícies não compactas podem ser homeomorfas a folhas de uma folheação minimal (toda folha é densa) em alguma 3-variedade fechada. O Teorema de Uniformização de Candel [6] implica que é completamente natural restringir a questão anterior a folheações hiperbólicas minimais.
Em um trabalho recente [2], S. Álvarez, J. Brum, M. Martínez e R. Potrie fornecem uma construção interessante de uma laminação hiperbólica minimal em um espaço compacto onde todas as superfícies orientadas não compactas são realizadas (topologicamente) como folhas, mas não como folheação de codimensão um.
Em um trabalho conjunto com Carlos Meniño Cotón (Universidade de Vigo, ES) nós provamos
Teorema A (Teorema Principal) [5] Seja O um orbifold típico. Existe uma 3-variedade de Seifert compacta orientada M cujo orbifold base é O tal que, para cada família enumerável de superfícies orientadas não compactas S_n, n ∈ N, existe uma folheação hiperbólica mínima, transversalmente bi-Lipschitz F em M, transversal às fibras, e tal que para cada n ∈ N existe uma folha L_n ∈ F homeomorfa a S_n.
Em ambos os trabalhos as folhas genéricas são planos. Aqui genérico significa do ponto de vista topológico, ou seja, um conjunto residual formado por folhas homeomorfas.
Se o tempo permitir, falarei sobre os mesmos tipos de resultados [6], mas com outras topologias das folhas genéricas (após um trabalho de Alvarez e Brum [1] para o caso de laminações).
Referências:
[1] Topology of Leaves for Minimal Lamination by non-simply Connected Surfaces, S. Álvarez, J. Brum, Groups, Geometry and Dynamics, Volume 16, Issue 1, pp: 179-223, 2022.
[2] Topology of Leaves for Minimal Foliations by Hyperbolic Surfaces, S. Álvarez, J. Brum, M. Matínez, R. Potrie, J. Topol. 15-1, 302–346, 2022.
[3] Foliations I, JA. Candel, L. Conlon, Graduate Studies in Mathematics 23, American Mathematical Society. Providence, Rhode Island, 2000.
[4] Every surface is a leaf, J. Cantwell, L. Conlon, Topology 25-3, pages 265–285, 1987.
[5] Every noncompact surface is a leaf of a minimal hyperbolic foliation, P. Gusmão, Carlos Meniño Cotón, Revista Matemática Iberoamericana 40, no. 4, pp. 1207–1248 - 2024.
[6] Leaf topology of minimal hyperbolic foliations with non simply-connected generic leaf, P. Gusmão, Carlos Meniño Cotón, to appear in Proceedings of AMS, 2024.
Palestrante: Rômulo Luiz Oliveira da Silva (UFPA)
Título: Grafos - As Principais Classes de Grafos e Problemas Combinatórios mais Estudados.
Resumo: Nesta palestra, vamos explorar as bases teóricas e práticas da teoria dos grafos, uma área fundamental da ciência da computação. Começaremos com uma introdução às principais classes de grafos, abordando seus teoremas de caracterização e contextualizando com exemplos práticos que destacam suas aplicações, como em redes de comunicação, biologia computacional e inteligência artificial. Na sequência, abordaremos alguns problemas combinatórios notórios como o problema do caminho mínimo, o problema de fluxo máximo, o problema do caixeiro-viajante e o famoso problema do número de envoltória em grafos, ou seja, o problema de determinar qual o menor conjunto de vértices, de um grafo input, que contamina todos os demais vértices do grafo para uma dada convexidade estabelecida. O problema do número de envoltória em um grafo é um sistema dinâmico discreto que evolui de uma forma computacionalmente descontrolada, ou seja, não sabemos computar em tempo tratável o valor do número de envoltória de um grafo qualquer. Nesta palestra pretendemos debater esses e outros assuntos.
Palestrante: Vanessa Ramos (UFMA), https://sigaa.ufma.br/sigaa/public/docente/portal.jsf?siape=1616557
Título: Sobre os Estados de Equilíbrio em Teoria Ergódica
Resumo: Medidas invariantes que maximizam a pressão topológica de um sistema dinâmico, denominados estados de equilíbrio, fornecem informações relevantes sobre o comportamento estatístico de órbitas típicas. Enquanto a existência de estados de equilíbrio associado a um sistema dinâmico é muitas vezes obtida por meio de argumentos de compacidade, a unicidade é geralmente mais sutil e requer um bom entendimento da dinâmica e certas condições sobre o potencial.
Apesar de muitos avanços na área, a teoria dos estados de equilíbrio no contexto não-uniformemente hiperbólico ainda está longe de ser bem compreendida. Nesta palestra abordaremos o problema de existência e unicidade de estados de equilíbrio para uma classe de homeomorfismos locais e potenciais contínuos. Enunciaremos alguns resultados clássicos e apresentaremos avanços recentes dessa área. Esse é um trabalho em colaboração com Giovane Ferreira (UFMA).
Comunicações Curtas
Os trabalhos estão listados na ordem das apresentações.
Quinta-feira
Edwin Soeiro Silva
Título: Homotopia e Classificação do MCG do Toro
Resumo: Neste trabalho, estudamos as classes de homotopia de aplicações contínuas do toro em si mesmo, utilizando técnicas fundamentais de teoria de homotopia e do grupo fundamental, além de estender a teoria de grau de aplicações do círculo. Introduzimos uma aplicação sobrejetiva D:C^0(T^2) \to M_2(\mathbb{Z}), que associa aplicações homotópicas à mesma matriz e preserva a composição de aplicações por meio da multiplicação das matrizes correspondentes. Também mostramos que uma aplicação do toro nele mesmo é um homeomorfismo se, e somente se, sua matriz associada for invertível. Ao definir os twists de Dehn, demonstramos que o grupo de automorfismos do toro, MCG(T^2), é gerado por esses twists, utilizando as propriedades de D, matrizes inteiras e divisibilidade. Finalmente, enunciamos um teorema de classificação de classes de homotopia do toro, classificando-as em redutíveis, periódicas ou Anosov. Este trabalho faz parte de um projeto de iniciação científica orientado pelo professor Marcel Vinhas Bertolini (UFPA).
Rafael Santos da Costa
Título: Atratores globais para fluxos helicoidais de fluido de Maxwell com atraso
Resumo: Neste trabalho, investigamos o comportamento a longo prazo de um sistema unidimensional não-linear de ondas acopladas modelando fluxos helicoidais de fluido de Maxwell com termo de atraso, dado por:
\begin{equation}
\begin{cases}
u_{tt} - {a_1}\left( {{u_{xx}} +\displaystyle \frac{1}{x}{u_x} - \frac{1}{{{x^2}}}u} \right) + u_t+\varepsilon u_{t}(x,t-\tau) = {f_1}\left( {u,v} \right), & \mbox{em } \left( {1,R} \right) \times \left( {0,\infty } \right),\\
{v_{tt}} - {a_2}\left( {{v_{xx}} + \displaystyle\frac{1}{x}{v_x}} \right) + v_t+\varepsilon v_{t}(x,t-\tau)= {f_2}\left( {u,v} \right),&\mbox{em } \left( {1,R} \right) \times \left( {0,\infty } \right),
\end{cases}
\end{equation}
Primeiramente, fazendo uso da teoria de semigrupos provamos a boa colocação local e global do sistema. Posteriormente, levando em consideração métodos recentes de quase estabilidade, encontrados nos trabalhos de Chueshov e Lasiecka, provamos a existência, suavidade e dimensão fractal finita de um atrator global. Além disso, mostramos a existência de atratores globais exponenciais. Estudamos ainda, a semicontinuidade superior dos atratores globais com relação a pequenas perturbações do termo de atraso temporal.
Sandro Willian Viana Brito
Título: Análise Epidemiológica da pandemia de COVID-19 em Cametá durante 2021: Um Estudo utilizando os Modelos SIR, SIRS e Verhulst
Resumo: A pandemia de COVID-19 apresentou desafios sem precedentes para a saúde pública, com a rápida disseminação do coronavírus dificultando o entendimento de sua evolução. A modelagem matemática se torna uma ferramenta crucial para estudos epidemiológicos e para a orientação de estratégias de contenção. Este trabalho, realizado em colaboração com o Professor Dr. Júlio Roberto e o Professor Dr. Dalmi Gama, analisa o impacto da COVID-19 em Cametá, Pará, em 2021, utilizando modelos epidemiológicos SIR, SIRS e Verhulst. Com dados reais, o estudo ajusta curvas usando o modelo logístico para casos confirmados e recuperados, e estima parâmetros dos modelos SIR e SIRS para compreender a dinâmica da doença. As simulações numéricas permitem analisar fatores como taxa de reprodução, incidência e picos de casos. Os resultados contribuem para uma melhor compreensão do impacto local da pandemia, fornecendo subsídios para decisões de saúde pública e controle do vírus.
Palavras-chave: COVID-19; Modelagem matemática; SIR; SIRS; Modelo de Verhulst.
Sexta-feira
Thaisse Dias Paes
Título: Análise de Sistemas Dinâmicos Estruturais: Uma Abordagem Baseada em Separação Cega de Fontes e Processamento de Vídeos
Resumo: Este trabalho propõe uma abordagem para a análise de sistemas dinâmicos estruturais utilizando técnicas de Separação Cega de Fontes (BSS) em conjunto com processamento digital de vídeos. A pesquisa investiga como os algoritmos de BSS podem ser aplicados para extrair características dinâmicas de estruturas vibrantes a partir de gravações em vídeo, permitindo a identificação de modos de vibração e frequências naturais. A metodologia envolve a captura de vídeos de uma estrutura de viga de apoio sob excitação controlada em laboratório, seguida pela aplicação de diferentes algoritmos de BSS, como ""Complexity Pursuit"" (CP) e ""Independent Component Analysis"" (ICA). A análise é complementada por técnicas de redução de dimensionalidade, que visam melhorar a qualidade dos dados e facilitar a identificação de padrões vibratórios. Os resultados obtidos indicam que essa abordagem pode melhorar significativamente a precisão e a eficiência na análise modal de sistemas dinâmicos estruturais, oferecendo uma ferramenta poderosa para o monitoramento da integridade estrutural. A contribuição deste estudo reside na integração das técnicas de BSS com a análise de dados visuais, destacando a relevância da matemática aplicada na engenharia para a solução de problemas complexos em sistemas dinâmicos.
Palavras-chave: Sistemas Dinâmicos Estruturais, Separação Cega de Fontes, Processamento Digital de Vídeos, Análise Modal, Algoritmos de BSS.
Referências:
PAES, Thaisse Dias; SILVA, Moisés Felipe; COSTA, João CWA. Blind Source Separation Methods for Video-based Structural Dynamics: A Comparative Study. XXXIX Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais - SBRT 2021, Fortaleza, CE.
YANG, Y.; Dorn, C.; MANCINI, T.; TALKEN, Z.; Kenyon, G.; Farrar, C.; Mascareñas, D.. Blind identification of full-field vibration modes from video measurements with phase-based video motion magnification. Mechanical Systems and Signal Processing. 85. 567-590. 2017
Breno Roberto Mota Guedes Melém
Título: Estruturas Discretas e Complexidade Computacional
Resumo: Ao longo do desenvolvimento do trabalho buscamos evidenciar a importância da disseminação da área de algoritmos e combinatória, especificamente a teoria dos grafos, área essa em que existe uma carência de um grupo de pesquisa na região Norte, onde seus principais artigos e periódicos explorados em outras regiões do Brasil, como o Rio de Janeiro. A criação de um grupo de pesquisa tornou-se necessária, a fim de discorrer sobre as principais famílias de grafos; Grafos Bipartidos, Grafos Cordais, Grafos Inflados. E o desenvolvimento nos estudos abordados na tese [2] os Cliques-Expandidos. A classe de grafos recém-criada, teve como objetivo final ao longo da pesquisa, partindo da exploração das mais clássicas “famílias de grafos” da literatura e fundamentando bases como a teoremas de caracterização a serem abordados e a complexidade computacional, sendo este ramo da matemática com o objetivo de mensurar o tempo de trabalho de cada algoritmo de reconhecimento de cada classe de grafos.
Palavras-chave: Algoritmos; Grafos Inflados; Clique-Expandido; Complexidade; Teoremas.
Benedito Guimarães do Carmo Junior
Título: Sistemas dinâmicos: a ferradura de Smale
Resumo: Neste trabalho, abordaremos a descrição teórica de sistemas deterministas que ao decorrer de sua evolução temporal dependendo das condições iniciais, ou seja, pela sensibilidade as condições iniciais do sistema, pode torna-se um sistema imprevisível e caótico, para fazer essa abordagem utilizaremos uma das primeiras teorias usando a geometria (definida como Ferradura de Smale) para descrever um sistema dinâmico de um grande pesquisador na área, Stephen Smale, essa teoria é uma forma geométrica capaz descrever a imprevisibilidade em uma dinâmica previsível e fornece base para o entendimento de sistemas caóticos.
João Marcos Xavier de Lima
Título: Variedades Unidimensionais Não-Hausdorff e o Teorema de Kaplan para Folheações do Plano
Resumo: "Este trabalho explora variedades unidimensionais não-Hausdorff e sua relação com folheações do plano, com o objetivo de desenvolver uma prova para o Teorema de Kaplan. ´E importante entender que variedades não-Hausdorff satisfazem todos os critérios e possuem todas as estruturas que tipicamente associamos a variedades, exceto a propriedade de Hausdorff. Isso lhes confere grande potencial em seus estudos. Mostraremos que é possível ”colar” variedades para criar novas variedades (possivelmente não-Hausdorff) a partir desse procedimento. Também focaremos em exemplos unidimensionais, onde o conceito de espaço simplesmente conexo será essencial. Demonstramos que, de fato, o espaço de folhas de uma folheação do plano possui estrutura de uma variedade unidimensional, possivelmente não-Hausdorff. Finalmente, em linha com as ideias anteriores, é válido mostrar como esses resultados consolidados fornecem elegantemente a prova do Teorema de Kaplan Este trabalho é parte da Tese de Graduação do autor, desenvolvido sob a supervisão do Dr. Marcel Vinhas Bertolini (UFPA).