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Integrabilidade e dinâmica global de sistemas diferenciais polinomiais quadráticos com simetria definidos em R3

Processo: 14/14096-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2014
Vigência (Término): 31 de agosto de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Matemática - Matemática Aplicada
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Marcelo Messias
Beneficiário:Naiara Aparecida dos Santos Silva
Instituição-sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/24541-0 - Teorias ergódica e qualitativa dos sistemas dinâmicos, AP.TEM
Assunto(s):Estatística   Análise global   Sistemas diferenciais   Compactificação de Poincaré   Superfícies algébricas

Resumo

Com o presente projeto de pesquisa propomos o estudo da integrabilidade e descrição da dinâmica global de campos vetoriais (ou sistemas diferenciais) polinomiais quadráticos definidos no espaço R^3, que possuem simetria D_2. A técnica de análise global proposta consiste basicamente de três etapas: 1) determinação da forma normal de algumas classes de sistemas diferenciais quadráticos que possuem simetria D_2, com base em artigo publicado recentemente; 2) compactificação de Poincaré, que permite a extensão dos sistemas diferenciais no R^3 a um sistema diferencial analítico definido na bola fechada de raio um no R^3 (bola de Poincaré), cuja fronteira, a esfera S^2 (esfera de Poincaré), é invariante pelo fluxo do sistema estendido e representa os pontos do R^3 no infinito; 3) determinação da existência de possíveis superfícies algébricas invariantes para esta classe de sistemas diferenciais e estudo da dinâmica das soluções nas superfícies invariantes, análise de como estas superfícies se encaixam no interior da bola de Poincaré, estudo dos fins destas superfícies, e consequentemente da dinâmica das soluções na esfera de Poincaré (no infinito). O tipo de análise proposto permite descrever estruturas globais importantes dos campos polinomiais no R^3. Além disso, um estudo analítico/numérico mostra que pequenas perturbações destas estruturas, variando-se parâmetros envolvidos nos sistemas, podem levar à criação de atratores estranhos e ao consequente comportamento caótico das soluções. Desse modo, a descrição de tais estruturas constitui um importante ingrediente no entendimento do complicado comportamento das soluções dos sistemas diferenciais polinomiais definidos no R^3. No estudo proposto serão utilizados os resultados clássicos da teoria qualitativa, da teoria de integrabilidade e das bifurcações das equações diferenciais ordinárias, combinados com simulações numéricas utilizando o software MAPLE. (AU)

Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SILVA, Naiara Aparecida dos Santos. Dinâmica e bifurcações de campos vetoriais polinomiais em R3 com um cilindro invariante. 2016. 79 f. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Ciências e Tecnologia..

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