Filling holes under non-linear constraints

Publisher Copyright: © 2023, The Author(s).In this paper we handle the problem of filling the hole in the graphic of a surface by means of a patch that joins the original surface with C1-smoothness and fulfills an additional non-linear geometrical constraint regarding its area or its mean curvature at some points. Furthermore, we develop a technique to estimate the optimum area that the filling patch is expected to have that will allow us to determine optimum filling patches by means of a system of linear and quadratic equations. We present several numerical and graphical examples showing the effectiveness of the proposed method.publishersversionpublishe

Derivative-free separable quadratic modeling and cubic regularization for unconstrained optimization

Funding Information: Open access funding provided by FCT|FCCN (b-on). The first and second authors are funded by national funds through FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia I.P., under the scope of projects PTDC/MAT-APL/28400/2017, UIDP/MAT/00297/2020, and UIDB/MAT/00297/2020 (Center for Mathematics and Applications). The third author is funded by national funds through the FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P., under the scope of the projects CEECIND/02211/2017, UIDP/MAT/00297/2020, and UIDB/MAT/00297/2020 (Center for Mathematics and Applications). Publisher Copyright: © 2023, The Author(s).We present a derivative-free separable quadratic modeling and cubic regularization technique for solving smooth unconstrained minimization problems. The derivative-free approach is mainly concerned with building a quadratic model that could be generated by numerical interpolation or using a minimum Frobenius norm approach, when the number of points available does not allow to build a complete quadratic model. This model plays a key role to generate an approximated gradient vector and Hessian matrix of the objective function at every iteration. We add a specialized cubic regularization strategy to minimize the quadratic model at each iteration, that makes use of separability. We discuss convergence results, including worst case complexity, of the proposed schemes to first-order stationary points. Some preliminary numerical results are presented to illustrate the robustness of the specialized separable cubic algorithm.publishersversionepub_ahead_of_prin

Calibration of parameters in Dynamic Energy Budget models using Direct-Search methods

Dynamic Energy Budget (DEB) theory aims to capture the quantitative aspects of metabolism at the individual level, for all species. The parametrization of a DEB model is based on information obtained through the observation of natural populations and experimental research. Currently the DEB toolbox estimates these parameters using the Nelder–Mead Simplex method, a derivative-free direct-search method. However, this procedure presents some limitations regarding convergence and how to address constraints. Framed in the calibration of parameters in DEB theory, this work presents a numerical comparison between the Nelder–Mead Simplex method and the SID-PSM algorithm, a Directional Direct-Search method for which convergence can be established both for unconstrained and constrained problems. A hybrid version of the two methods, named as Simplex Directional Direct-Search, provides a robust and efficient algorithm, able to solve the constrained optimization problems resulting from the parametrization of the biological models.authorsversionpublishe

An easy procedure for calibrating data acquisition systems using interleaving

Interleaving data acquisition channels is a well-known and interesting technique to achieve higher acquisition rates. However, to obtain the expected benefits, a careful look at the interleaving technique and to mismatches that can lead to unwanted harmonic distortion and noise is essential. In this paper we discuss the methods used to interleave existing high-speed, 250 MSPS 8-bit acquisition channels, and the results obtained. The methods presented allowed a good relative channel calibration in amplitude (amplitude mismatch under 0.1 lsb) and in time (time mismatch between acquisition channels in the ps range, under the specified maximum jitter for the ADC used). A dynamic, by software, amplitude level signal-dependent adjustment procedure is also suggested for signals with rich frequency content that can substantially improve the quality of the acquired signal when using interleaved channels. The techniques presented provide good results even in the presence of noise.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Caracterização de acessos de Paspalum notatum Fluegge por meio da análise de componentes principais.

A espécie Paspalum notatum e altamente cosmopoljta, tendo sido encontrados diversos ecótipos adaptados a regiões específicas. 0 objetivo é a identificação dos descritores morfológicos vegetativos e reprodutivos principais na caracterização de oito acessos de P.notatum e um acesso de Paspalum sp. coletados em deferentes regiões brasileiras. 0 trabalho foi desenvolvido na Embrapa Pecuária Sudeste localizada em São Carlos-SP, onde se encontra o Banco Ativo de Germoplasma do gênero Paspalum. Na coleta de dados foi utilizada uma lista de 1068 descritores morfológicos vegetativos e reprodutivos. Realizou-se a análise de componentes principais que, além da dispersão gráfica da divergência entre genótipo, possibilita a identificação dos caracteres majs representativos para explicar a variância total. Na análise foi utilizado o programa SAS/STAT 6.03. Previamente os descritores foram divididos em grupos de relação. A primeira seleção eliminou descritores cujas características não apresentavam variação entre os acessos, diminuindo-os para 272. A segunda seleção analisou a correlação entre os 272 descritores, dentro de cada grupo. Utilizaram-se as componentes com acúmulo de variância a 80%. Nos componentes foram selecionados os descritores de major valor absoluto, resultando em 81 descritores principais. Os caracteres descontínuos que se destacaram foram os de comprimento e largura do requis e lamina floral. Do grupo Planta/Inflorescência/Ráquis os principais foram a pilosidade do Ráquis e a forma da Inflorescência. Os da Lamina foliar foram 05 de pilosidade. Descritores de destaque do grupo Lígula e Bainha foram à pilosidade da lígula e da bainha e os do grupo Espigueta/Pedúnculo foram de pilosidade do Pedúnculo. 0 grupo Flor/ Antêcio pode ser caracterizado pelo tamanho do Lema Fértil e Lema Estéril em relação a Gluma e translucidez do Lema Estéril. Por fim, os descritores principais da Gluma são a forma, cor e translucidez da Prjmeira Gluma. A metodologia utilizada foi eficiente na detecção da presença de variabilidade intraespecífica de Paspalum notatum

Holographic Principle bounds on Primordial Black Hole abundances

The generalized Second Law of thermodynamics and the Holographic Principle are combined to obtain the maximum mass of black holes formed inside a static spherical box of size $R$ filled with radiation at initial temperature $T_{i}$. The final temperature after the formation of black holes is evaluated, and we show that a critical threshold exists for the radiation to be fully consumed by the process. We next argue that if some form of Holographic Principle holds, upper bounds to the mass density of PBHs formed in the early universe may be obtained. The limits are worked out for inflationary and non-inflationary cosmological models. This method is independent of the known limits based on the background fluxes (from cosmic rays, radiation and other forms of energy) and applies to potentially important epochs of PBH formation, resulting in quite strong constraints to $\Omega_{pbh}$.Comment: Latex file, 2 .ps figures. To appear in Classical and Quantum Gravit

Caracterização morfológica do acesso BRA-008311 de Paspalum chacoense Parodi.

A espécie Paspalum notatum e altamente cosmopolita, tendo sido encontrados diversos ecótipos adaptados a regiões especificas. O objetivo e a identificação dos descritores morfológicos vegetativos e reprodutivos principais na caracterização de oito acessos de P.notatum e um acesso de Paspalum sp. coletados em diferentes regiões brasileiras. O trabalho foi desenvolvido na Embrapa Pecuárja Sudeste localizada em São Carlos-SP, onde se encontra o Banco Ativo de Germoplasma do gênero Paspalum. Na coleta de dados foi utilizada uma lista de 1068 descritores morfológicos vegetativos e reprodutivos. Realizou-se a análise de componentes principais que, além da dispersão gráfica da divergência entre genótipo, possibilita a identificação dos caracteres mais representativos para explicar a variância total. Na análise foi utilizado o programa SAS/STAT 6.03. Previamente os descritores foram divididos em grupos de relação. A primeira seleção eliminou descritor cujas características não apresentavam variação entre 05 acessos, diminuindo-os para 272. A segunda seleção analisou a correlação entre os 272 descritores, dentro de cada grupo. Utilizaram-se as Componentes com acúmulo de variância a 80%. Nos Componente foram Selecionados os descritores de major valor absoluto, resultando em 81 descritores principais. Os caracteres descontínuos que se destacaram foram os de comprimento e largura do ráquis e lâmina foliar foram . Do grupo Planta/lnflorescencia/Raquis os principais foram a pilosidade do Raquis e a forma da Inflorescência. Os da Lamina foliar foram os de pilosidade. Descritores de destaque do grupo lígula e Bainhas foram a pilosidade da lígula e da bajnha e os do grupo Espigueta/Pedunculo foram de pilo5jdade do Pedúnculo. O grupo Flor/ Antécio pode ser caracterizado pelo tamanho do Lema Fértil e Lema Estéril em relação á Gluma e translucidez do Lema Estéril. Por fim, os descritore5 principais da Gluma são a forma, cor e translucidez da Primeira Gluma. A metodologia utilizada foi eficiente na detecção da presença de variabilidade intraespecífica de Paspalum notatum