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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45703

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Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisorMACÊDO, Antônio Murilo Santos-
dc.contributor.authorSOUZA, Lucas Gabriel Bezerra de-
dc.date.accessioned2022-08-15T13:14:55Z-
dc.date.available2022-08-15T13:14:55Z-
dc.date.issued2021-11-29-
dc.identifier.citationSOUZA, Lucas Gabriel Bezerra de. Discrete calculus: applications in stochastic processes. 2021. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45703-
dc.description.abstractIn this dissertation we explore the relationship between the infinitesimal and discrete descriptions of Nature and how these descriptions are connected in a systematic way via an integral transform called mimetic map, which we propose. We start presenting a brief review of sequences and difference equations, detailing some solving methods. In particular, we see that solving techniques of differential equations of infinitesimal calculus can be transferred to a calculus used to describe and solve finite difference equations, known as discrete calculus, been such techniques widely applied in the research field of difference equations. Then we show how the whole structure of infinitesimal calculus can be transferred to the discrete calculus via the mimetic map, generalizing and systematizing the already known discrete calculus of sequences, using the discrete functions, and interpreting the difference equations as discrete versions of differential equations. Also via the mimetic map we extend the notion of generating functions of sequences to discrete functions, where such extensions depend on a parameter 𝑕, returning the sequence case when 𝑕 “ 1. With the mimetic map as well we obtain discrete versions of integral transforms, such as the discrete Laplace and Mellin transforms, relating the former with the Z transform. We also present a complex mimetic map used to construct a complex discrete calculus starting from the calculus on the complex plane. As applications in physics, we present a review of discrete and continuous stochastic processes and show how the mimetic transform and the corresponding discrete calculus are capable to map the descriptions of these processes into one another continuous processes one onto the other. In particular, we obtain a discrete version of the H theory for the background variables using the mimetic map and for the observable variable using the tools of stochastic processes. And lastly we present how the formulations of epidemic models, given as continuous and discrete stochastic processes, which is connected by construction in the literature, now could be connected via the discrete calculus and the mimetic map.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPqpt_BR
dc.language.isoengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFísica teórica e computacionalpt_BR
dc.subjectCálculo discretopt_BR
dc.subjectEquações de diferença finitapt_BR
dc.subjectProcessos estocásticospt_BR
dc.subjectTeoria Hpt_BR
dc.titleDiscrete Calculus : Applications in Stochastic Processespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3013972827067502pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.levelmestradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7160030619369816pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Fisicapt_BR
dc.description.abstractxNesta dissertação exploramos a relação entre as descrições infinitesimal e discreta da na- tureza e como essas descrições estão conectadas de modo sistemático por uma transformação integral denominada mapa mimético, a qual propomos. Iniciamos apresentando uma breve revisão de sequências e equações de diferença, detalhando alguns métodos de resolução. Em particular nós vemos que técnicas de resolução de equações diferenciais do cálculo infinitesimal podem ser transferidas para um cálculo utilizado para descrever e solucionar equações de di- ferença finita, conhecido como cálculo discreto, sendo estas técnicas amplamente empregadas na área de equações de diferença. Em seguida mostramos como toda a estrutura do cálculo infinitesimal pode ser transferida para o cálculo discreto através do mapa mimético, genera- lizando e sistematizando o já conhecido cálculo discreto de sequências, utilizando as funções discretas, e interpretando as equações de diferença como versões discretas das equações di- ferenciais. Também através do mapa mimético estendemos a noção de funções geradoras de sequências para as funções discretas, onde tais extensões dependem de um parâmetro 𝑕, re- tornando o caso de sequências quando 𝑕 “ 1. Com o mapa também obtemos versões discretas de transformadas integrais, como as transformadas de Laplace e Mellin discretas, relacionando a primeira com a transformada Z. Nós também apresentamos um mapa mimético complexo usado para construir um cálculo discreto complexo partindo do cálculo no plano complexo. Como aplicações na física, nós apresentamos uma revisão de processos estocásticos discretos e contínuos e mostramos como o mapa mimético e seu respectivo cálculo discreto são capazes de mapear as descrições destes processos uma na outra. Em particular, nós obtemos uma versão discreta da teoria H para as variáveis de background utilizando o mapa mimético e para a variável observável utilizando as ferramentas de processos estocásticos. E por último mostramos como as abordagens de processos epidêmicos, dadas como processos estocásticos contínuos e discretos, que eram conectadas por construção na literatura, agora poderiam ser conectadas através do cálculo discreto e do mapa mimético.pt_BR
Aparece nas coleções:Dissertações de Mestrado - Física

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