The Wigner Entropy Production Rate

The characterization of irreversibility in general quantum processes is an open problem of increasing techno- logical relevance. Yet, the tools currently available to this aim are mostly limited to the assessment of dynamics induced by equilibrium environments, a situation that often does not match the reality of experiments at the microscopic and mesoscopic scale. We propose a theory of irreversible entropy production that is suited for quantum systems exposed to general, non-equilibrium reservoirs. We illustrate our framework by addressing a set of physically relevant situations that clarify both the features and the potential of our proposal

Ontologies for the Interoperability of Heterogeneous Multi-Agent Systems in the scope of Energy and Power Systems

Tesis por compendio de publicaciones[ES]El sector eléctrico, tradicionalmente dirigido por monopolios y poderosas empresas de servicios públicos, ha experimentado cambios significativos en las últimas décadas. Los avances más notables son una mayor penetración de las fuentes de energía renovable (RES por sus siglas en inglés) y la generación distribuida, que han llevado a la adopción del paradigma de las redes inteligentes (SG por sus siglas en inglés) y a la introducción de enfoques competitivos en los mercados de electricidad (EMs por sus siglas en inglés) mayoristas y algunos minoristas. Las SG emergieron rápidamente de un concepto ampliamente aceptado en la realidad. La intermitencia de las fuentes de energía renovable y su integración a gran escala plantea nuevas limitaciones y desafíos que afectan en gran medida las operaciones de los EMs. El desafiante entorno de los sistemas de potencia y energía (PES por sus siglas en inglés) refuerza la necesidad de estudiar, experimentar y validar operaciones e interacciones competitivas, dinámicas y complejas. En este contexto, la simulación, el apoyo a la toma de decisiones, y las herramientas de gestión inteligente, se vuelven imprescindibles para estudiar los diferentes mecanismos del mercado y las relaciones entre los actores involucrados. Para ello, la nueva generación de herramientas debe ser capaz de hacer frente a la rápida evolución de los PES, proporcionando a los participantes los medios adecuados para adaptarse, abordando nuevos modelos y limitaciones, y su compleja relación con los desarrollos tecnológicos y de negocios. Las plataformas basadas en múltiples agentes son particularmente adecuadas para analizar interacciones complejas en sistemas dinámicos, como PES, debido a su naturaleza distribuida e independiente. La descomposición de tareas complejas en asignaciones simples y la fácil inclusión de nuevos datos y modelos de negocio, restricciones, tipos de actores y operadores, y sus interacciones, son algunas de las principales ventajas de los enfoques basados en agentes. En este dominio, han surgido varias herramientas de modelado para simular, estudiar y resolver problemas de subdominios específicos de PES. Sin embargo, existe una limitación generalizada referida a la importante falta de interoperabilidad entre sistemas heterogéneos, que impide abordar el problema de manera global, considerando todas las interrelaciones relevantes existentes. Esto es esencial para que los jugadores puedan aprovechar al máximo las oportunidades en evolución. Por lo tanto, para lograr un marco tan completo aprovechando las herramientas existentes que permiten el estudio de partes específicas del problema global, se requiere la interoperabilidad entre estos sistemas. Las ontologías facilitan la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos al dar un significado semántico a la información intercambiada entre las distintas partes. La ventaja radica en el hecho de que todos los involucrados en un dominio particular los conocen, comprenden y están de acuerdo con la conceptualización allí definida. Existen, en la literatura, varias propuestas para el uso de ontologías dentro de PES, fomentando su reutilización y extensión. Sin embargo, la mayoría de las ontologías se centran en un escenario de aplicación específico o en una abstracción de alto nivel de un subdominio de los PES. Además, existe una considerable heterogeneidad entre estos modelos, lo que complica su integración y adopción. Es fundamental desarrollar ontologías que representen distintas fuentes de conocimiento para facilitar las interacciones entre entidades de diferente naturaleza, promoviendo la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos basados en agentes que permitan resolver problemas específicos de PES. Estas brechas motivan el desarrollo del trabajo de investigación de este doctorado, que surge para brindar una solución a la interoperabilidad de sistemas heterogéneos dentro de los PES. Las diversas aportaciones de este trabajo dan como resultado una sociedad de sistemas multi-agente (MAS por sus siglas en inglés) para la simulación, estudio, soporte de decisiones, operación y gestión inteligente de PES. Esta sociedad de MAS aborda los PES desde el EM mayorista hasta el SG y la eficiencia energética del consumidor, aprovechando las herramientas de simulación y apoyo a la toma de decisiones existentes, complementadas con las desarrolladas recientemente, asegurando la interoperabilidad entre ellas. Utiliza ontologías para la representación del conocimiento en un vocabulario común, lo que facilita la interoperabilidad entre los distintos sistemas. Además, el uso de ontologías y tecnologías de web semántica permite el desarrollo de herramientas agnósticas de modelos para una adaptación flexible a nuevas reglas y restricciones, promoviendo el razonamiento semántico para sistemas sensibles al contexto

Spin wave vortex from the scattering on Bloch point solitons

The interaction of a spin wave with a stationary Bloch point is studied. The topological non-trivial structure of the Bloch point manifests in the propagation of spin waves endowing them with a gauge potential that resembles the one associated with the interaction of a magnetic monopole and an electron. By pursuing this analogy, we are led to the conclusion that the scattering of spin waves and Bloch points is accompanied by the creation of a magnon vortex. Interference between such a vortex and a plane wave leads to dislocations in the interference pattern that can be measurable by means of magnon holography

Enhanced Failure Detection Mechanism in MapReduce

The popularity of MapReduce programming model has increased interest in the research community for its improvement. Among the other directions, the point of fault tolerance, concretely the failure detection issue seems to be a crucial one, but that until now has not reached its satisfying level. Motivated by this, I decided to devote my main research during this period into having a prototype system architecture of MapReduce framework with a new failure detection service, containing both analytical (theoretical) and implementation part. I am confident that this work should lead the way for further contributions in detecting failures to any NoSQL App frameworks, and cloud storage systems in general

Ionic liquids in the fractionation of terpenes and other relevant separation problems

Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáTerpenes include a great variety of compounds with different functions, some acting as flavoring or aroma agents, or organic solvents, while others can be used as raw material for the synthesis of other compounds of commercial interest in different industrial areas. With an increase in environmental concern, some terpenes can represent greener options for industrial processes, increasing the interest of the scientific community on its properties and behavior. In order to purify those compounds and their mixtures, and therefore increase their value, various methods are applied. Among those methods, vacuum distillation has been widely applied. Furthermore, studies associating with ionic liquids (ILs) as separation agents in deterpenation processes hold economical and environment appeal. In the present work, infinite dilution activity coefficient data of several organic solutes (alkanes, cycloalkanes, ketones, ethers, cycloethers, aromatic hydrocarbons, esters, acetonitrile, pyridine, thiophene, alcohols, terpenes and terpenoids) and water in selected ionic liquids ([P6,6,6,14][(C8H17)2PO2] or [P6,6,6,14][Cl]) were obtained by gas-liquid chromatography (GLC), aiming to estimate selectivities and capacities values related to different separation problems including those involving terpenes mixtures. Both ILs tested showed poor entrainment potential regarding the α-pinene/β-pinene separation, while [P6,6,6,14][(C8H17)2PO2] showed potential as an entrainer in the limonene/linalool separation. The partial excess energies of alcoholic solutes showed the most distinct behavior from all solutes in both ILs, indicating to be mostly governed by enthalpic interactions.Terpenos abrangem uma grande variedade de compostos um funções distintas, alguns agindo como agentes de sabor e aroma, ou solventes orgânicos, enquanto outros podem ser usados como matéria-prima para sínteses de compostos de interesse comercial no âmbito industrial. Com o aumento da consciência ambiental, terpenos representam opções mais verdes para processos industriais, tendo aumentando enormemente o interesse da comunidade cientifica nas suas propriedades e comportamentos. Para purificar esses compostos e suas misturas, adicionando-lhe valor, vários métodos são aplicados. Dentre esses métodos, destilação a vácuo tem sido amplamente aplicado. Além disso, estudos associando líquidos iônicos (LIs) como agentes de separação in desterpanações carrega apelo econômico e ambiental. No presente trabalho, coeficientes de atividade a diluição infinita de vários solventes orgânicos (alcanos, ciclo alcanos, cetonas, éteres, ciclo éteres, hidrocarbonetos aromáticos, ésteres, acetonitrilo, piridina, terpenos e terpenóides) e agua em líquidos iônicos ([P6,6,6,14][(C8H17)2PO2] ou [P6,6,6,14][Cl]) são obtidos por meio de cromatografia gás-líquido, almejando estimar valores de seletividades e capacidades relacionados a diferentes separações comuns, bem como aquelas contendo misturas de terpenos. Ambos LIs testados mostraram pouco potencial como facilitadores da separação α-pineno/β-pineno, enquanto [P6,6,6,14][(C8H17)2PO2] mostrou potencial como facilitador da separação limoneno/linalol. As energias parciais em excesso dos solutos alcoólicos mostraram o comportamento mais distintos entre todos os solutos, com tipo de interação de dominância entálpica

Pixo-Conceito-Produto: uma abordagem metodológica aberta aplicada ao design

Este trabalho faz uma leitura do atual mercado produtivo e criativo que, em virtude da globalização e do avanço dos meios de comunicação, acabou tornando-se homogêneo no que diz respeito à oferta de produtos e bens de consumo. A partir desse contexto, o trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de concepts baseados em um contexto singular de identidade cultural, no caso, o cenário das pichações no ambiente urbano da cidade de São Paulo. Como objetivos específicos, busca-se analisar e questionar até que ponto os designers gráficos e seu repertório de referências visuais podem contribuir no campo do design de produtos como agentes inovadores na concepção de projetos. Também procura-se investigar, se de fato, o estudo de concepts age de forma positiva na inserção de produtos de caráter inovador no atual mercado global. O método utilizado na apropriação cultural das pichações e no desenvolvimento dos concepts foi construído pelo autor conforme as necessidades criativas do trabalho, tendo como base métodos de desenvolvimento de produto e métodos de leitura e percepção sensível de contextos. Desse processo foram obtidos conceitos-síntese utilizados como inspiração para o desenvolvimento de concepts que, posteriormente, foram submetidos à avaliação de designers convidados como verificadores.This paper is a reading of the current productive and creative market which, due to globalization and the advancement of the media, became homogeneous regarding to supply of products and consumer goods. From this context, the paper has as main aim the development of a conceptual product based on a singular context of cultural identity, in this case, the setting of graffiti in the urban environment of the city of São Paulo. As specific objectives, pursues to analyze and question the extent to which graphic designers and their repertoire of visual references can contribute in the product design field as innovative agents in project design. Also looking investigate if in fact the concepts age study acts positively in the insertion innovative character of products in today's global market. The method which is used in the cultural appropriation of the graffiti and in the development of the concepts was built by the author according to the creative needs of the work, having as base methods of product development and methods of reading and perception sensitive of contexts. From this process were obtained synthesis-concepts that were used as inspiration for the development of concepts that, afterwards, were submitted to the evaluation of guest designers