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Entropy bounds for hierarchical molecular networks

Dehmer, Matthias; Borgert, Stephan; Emmert-Streib, Frank
Fonte: Centro de Matemática da Universidade de Coimbra Publicador: Centro de Matemática da Universidade de Coimbra
Tipo: Pré-impressão
ENG
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36.55%
In this paper we derive entropy bounds for hierarchical networks. More precisely, starting from a recently introduced measure to determine the topological entropy of non-hierarchical networks, we provide bounds for estimating the entropy of hierarchical graphs. Apart from bounds to estimate the entropy of a single hierarchical graph, we see that the derived bounds can also be used for characterizing graph classes. Our contribution is an important extension to previous results about the entropy of non-hierarchical networks because for practical applications hierarchical networks are playing an important role in chemistry and biology. In addition to the derivation of the entropy bounds, we provide a numerical analysis for two special graph classes, rooted trees and generalized trees, and demonstrate hereby not only the computational feasibility of our method but also learn about its characteristics and interpretability with respect to data analysis.

Medida da qualidade de imagens de câmeras digitais usando entropia informacional.; Quality measurement of digital camera image using informational entropy.

Trigo Júnior, Thales Waltenior
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/10/2007 PT
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36.55%
Este é um trabalho de caráter experimental que usa o conceito de entropia informacional para análise de imagens digitais. A literatura pesquisada mostra que o conceito de entropia informacional é utilizado para análise de imagens mas, equipamentos fotográficos disponíveis no mercado não são discutidos. O objetivo do trabalho é oferecer, principalmente, ao fotógrafo, um método experimental prático para análise da qualidade de sistemas fotográficos digitais. Dois sistemas digitais de alta resolução, 22 e 33 megapixels, foram usados e as imagens comparadas com imagens obtidas em filme fotográfico e escaneadas. Os valores encontrados para a entropia informacional indicam, na maioria das situações de teste, que melhores resultados são obtidos pelos sistemas digitais em comparação ao filme. Câmeras digitais reflex com 6, 10 e 14 megapixels também foram utilizadas nas análises. Nestas comparações, diferentes objetivas fotográficas foram testadas e os resultados indicam que objetivas mais modernas, produzem resultados melhores quando utilizadas com câmeras digitais mais modernas. Câmeras digitais mais antigas, como a Kodak 14n (14 megapixels) produzem imagens cuja qualidade depende menos das objetivas usadas. O trabalho propõe também uma definição para a determinação da entropia informacional em RGB de uma forma não encontrada na literatura. O conceito de entropia informacional em RGB é testado para imagens sintéticas...

Entropia informacional e aprendizagem de sequências; Information entropy and sequence learning

Pavão, Rodrigo
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 20/06/2011 PT
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36.63%
Experiências armazenadas acerca de regularidades passadas permitem a previsão do ambiente e, consequentemente, a possibilidade de ações antecipadas. Esta capacidade cognitiva é expressa em modelos de aprendizagem de sequências, que são capazes de acessar a previsibilidade das sequências de eventos e gerar descrições do desempenho em protocolos experimentais como a tarefa de tempo de reação serial. Nos experimentos 1, 2 e 3 deste trabalho, a abordagem informacional foi aplicada à descrição do desempenho na tarefa de tempo de reação serial. A relação entre medidas de entropia e desempenho na tarefa de tempo de reação serial envolvendo diferentes tipos de sequência foi investigada nos Experimentos 1a e 1b. As medidas de entropia foram feitas pelo processamento das frequências de eventos das sequências (i.e., pares, trios, quadras etc). Os resultados revelaram que a entropia informacional das sequências é um bom descritor do desempenho: (1) sequências de baixa entropia são realizadas mais rapidamente e são mais frequentemente reconhecidas ao final da sessão do que as de alta entropia; (2) uma curva sigmóide relaciona valores de entropia aos de tempo de reação: parâmetros "min" (tempo de reação com a previsão total)...

Análise do sinal de variabilidade da frequência cardíaca através de estatística não extensiva: taxa de q-entropia multiescala; Heart rate variability analysis through nonextensive statistics: multiscale q-entropy rate

Silva, Luiz Eduardo Virgilio da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/02/2013 PT
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36.6%
O corpo humano é um sistema complexo composto por vários subsistemas interdependentes, que interagem entre si em várias escalas. Sabe-se que essa complexidade fisiológica tende a diminuir com a presença de doenças e com o avanço da idade, reduzindo a capacidade de adaptação dos indivíduos. No sistema cardiovascular, uma das maneira de se avaliar sua dinâmica regulatória é através da análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC). Os métodos clássicos de análise da VFC são baseados em modelos lineares, como é o caso da análise espectral. Contudo, como os mecanismos fisiológicos de regulação cardíaca apresentam características não lineares, as análises utilizando tais modelos podem ser limitadas. Nos últimos tempos, várias propostas de métodos não lineares têm surgido. Porém, não se sabe de uma medida consistente com o conceito de complexidade fisiológica, onde tanto os regimes periódicos como aleatórios são caracterizados como perda de complexidade. Baseado no conceito de complexidade fisiológica, esta tese propõe novos métodos de análise não lineares para séries de VFC. Os métodos consistem da generalização de medidas de entropia já existentes, utilizando a mecânica estatística não aditiva de Tsallis e a técnica de geração de dados substitutos. Foi definido um método...

Entropia e holografia em teorias da gravitação; Entropy and holography in theories of gravitation.

Borbonet, Luis Alejandro Correa
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/03/2002 PT
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36.53%
Estudamos a entropia em várias situações na gravidade, verificando se seu comportamento é holográfico, obedecendo à lei de área de Bekenstein. Inicialmente, usando o método da "parede de tijolos", calculamos, em diversos casos, a entropia estatística de um campo escalar num fundo não trivial. Tal fundo é gerado por buracos negros de 4 ou 5 dimensões com cargas. A fórmula da entropia de Bekenstein é geralmente satisfeita, mas algumas correções são discutidas no caso pentadimensional. Este método é também aplicado para soluções tipo buracos negros na gravidade de Lovelock. Resulta que o método de "parede de tijolos", apesar de correto para a teoria de Einstein-Hilbert, pode não ser válido em geral, o que também acontece com a lei área. Algumas propriedades concernentes à teoria de cordas, especialmente a tecnologia das D-branas, são revistas naqueles aspectos necessários para este trabalho. Também estudamos e calculamos o limite superior da entropia para a gravidade de Lovelock. Finalmente, verificamos a validade do princípio holográfico num universo de (4 + n) dimensões numa fase inflacionária assimétrica.; We study the entropy for various situations in gravity, checking whether its behavior is holographic...

Entropia aplicada ao reconhecimento de padrões em imagens; Entropy applied to pattern recognition in images

Assirati, Lucas
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/07/2014 PT
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36.55%
Este trabalho faz um estudo do uso da entropia como ferramenta para o reconhecimento de padrões em imagens. A entropia é um conceito utilizado em termodinâmica para medir o grau de organização de um meio. Entretanto, este conceito pode ser ampliado para outras áreas do conhecimento. A adoção do conceito em Teoria da Informação e, por consequência, em reconhecimento de padrões foi introduzida por Shannon no trabalho intitulado "A Mathematical Theory of Communication", publicado no ano de 1948. Neste mestrado, além da entropia clássica de Boltzman-Gibbs-Shannon, são investigadas a entropia generalizada de Tsallis e suas variantes (análise multi-escala, múltiplo índice q e seleção de atributos), aplicadas ao reconhecimento de padrões em imagens. Utilizando bases de dados bem conhecidas na literatura, realizou-se estudos comparativos entre as técnicas. Os resultados mostram que a entropia de Tsallis, através de análise multi-escala e múltiplo índice q, tem grande vantagem sobre a entropia de Boltzman-Gibbs-Shannon. Aplicações práticas deste estudo são propostas com o intuito de demonstrar o potencial do método.; This work studies the use of entropy as a tool for pattern recognition in images. Entropy is a concept used in thermodynamics to measure the degree of organization of a system. However...

Desenvolvimento da arquitetura dos codificadores de entropia adaptativos CAVLC e CABAC do padrão H.264/AVC; Integrated architecture development of CAVLC and CABAC context-adaptive entropy encoders for H.264/AVC

Thiele, Cristiano
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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36.58%
Um codificador de entropia é responsável pela representação simbólica de dados de forma a representá-los com um menor número de bits. O H.264/AVC possui três codificadores de entropia: o Exponencial Golomb, o CAVLC que é o codificador de menor complexidade porém com um throughput maior de dados e o CABAC, com maior complexidade e com uma maior capacidade de compressão. A complexidade do codificador de entropia e a dependência dos dados sequenciais no bitstream original são os principais desafios para atender os requisitos de desempenho para compressão em tempo real. Por isso o desenvolvimento destas arquiteturas em hardware dedicado se faz necessário. Neste contexto, esta dissertação descreve os algoritmos que fazem parte da entropia do padrão H.264/AVC e as arquiteturas para estes codificadores entrópicos (Exponential Golomb, CAVLC e CABAC), além de uma arquitetura de hardware dedicada que integra todos estes a um montador final que atende às especificações da norma H.264/AVC. As arquiteturas foram escritas em VHDL e sintetizadas para dispositivos integrados FPGA. Em um dispositivo Virtex-5, este codificador de entropia completo suporta codificação de vídeos no nível 4.2 do padrão H.264/AVC (Full HD a 60 quadros por segundo). Esta arquitetura é a que apresenta o melhor desempenho de processamento dentre os melhores trabalhos relacionados...

Triplet entropy analysis of hemagglutinin and neuraminidase sequences measures influenza virus phylodynamics

Gerhardt, Günther J.L.; Takeda, Agnes A.S.; Andrighetti, Tahila; Sartor, Ivaine T.S.; Echeverrigaray, Sergio L.; de Avila e Silva, Scheila; dos Santos, Laurita; Rybarczyk-Filho, José L.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 277-281
ENG
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36.53%
The influenza virus has been a challenge to science due to its ability to withstand new environmental conditions. Taking into account the development of virus sequence databases, computational approaches can be helpful to understand virus behavior over time. Furthermore, they can suggest new directions to deal with influenza. This work presents triplet entropy analysis as a potential phylodynamic tool to quantify nucleotide organization of viral sequences. The application of this measure to segments of hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA) of H1N1 and H3N2 virus subtypes has shown some variability effects along timeline, inferring about virus evolution. Sequences were divided by year and compared for virus subtype (H1N1 and H3N2). The nonparametric Mann-Whitney test was used for comparison between groups. Results show that differentiation in entropy precedes differentiation in GC content for both groups. Considering the HA fragment, both triplet entropy as well as GC concentration show intersection in 2009, year of the recent pandemic. Some conclusions about possible flu evolutionary lines were drawn. © 2013 Elsevier B.V.

Invariance entropy for control systems on Lie groups and homogeneous spaces = : Entropia invariante para sistemas de controle em grupos de Lie e espaços homogêneos; Entropia invariante para sistemas de controle em grupos de Lie e espaços homogêneos

Adriano João da Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/02/2014 PT
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36.53%
Na presente tese iremos analisar a entropia invariante de pares admissíveis para sistemas de controle sobre grupos de Lie e espaços homogêneos. O objetivo é melhorar os limitantes superiores e inferiores já conhecidos para tal entropia e ver quando é possível mostrar que tais limitantes coincidem, nos dando então uma expressão para ela. Mostraremos que para sistemas afins induzidos em variedades flag os limitantes, tanto superior como inferior, são dados com ínfimo do determinante da parte instável do sistema e diferem apenas em qual conjunto tal ínfimo é considerado. Para sistemas Lineares sobre grupos abelianos, nilpotentes e compactos temos uma expressão para a entropia e no caso semi-simples, a igualdade dos limitantes depende do crescimento exponencial de um sistema de controle afim sem drift associado. No fim da tese é ainda introduzido um conceito de entropia invariante para sistemas aleatórios e limitantes gerais para este são derivados.; In this Thesis we will analyse the invariance entropy of admissible pairs for control systems on Lie groups and homogeneous spaces. The main goal is to improve the known upper and lower bounds for such entropy and see when it is possible to prove that these bounds coincide...

Entropia estatística de sistemas abertos; Statistical entropy of open quantum systems

Lisan Marcos Marques Durão
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/06/2015 PT
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36.58%
Sistemas quânticos abertos, ou não isolados, podem ser caracterizados a partir de uma entropia estatística. A entropia é um conceito fundamental na física e usualmente é interpretada como falta de informação a respeito do estado do sistema. O programa usual da física estatística para sistemas não isolados é propor um Hamiltoniano para o "Universo", descrito por uma distribuição de Gibbs e aplicando uma abordagem do tipo "Sistema + Reservatório", de onde podemos avaliar o operador densidade reduzido do sistema através de um processo de traço parcial. Outra maneira de obter o operador densidade seria obter a entropia de Von Neumann do sistema completo e a partir dela o operador densidade total pelo princípio de máxima entropia para então tomar o traço parcial com respeito as coordenadas do reservatório. Por outro lado, podemos tentar obter esse operador densidade e as propriedades termodinâmicas do sistema diretamente do princípio de máxima entropia Tal tarefa pode exigir o uso de outras formas de entropia não necessariamente extensivas. Partindo de uma abordagem do tipo sistema + reservatório, estudamos a entropia de uma partícula Browniana acoplada com um reservatório harmônico. Usando isso como o ponto de partida para a maximização de entropias dependentes de um parâmetro...

Generation of entropy in spark ignition engines

Ribeiro, Bernardo Sousa; Martins, Jorge; Nunes, António
Fonte: International Centre for Applied Thermodynamics Publicador: International Centre for Applied Thermodynamics
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2007 ENG
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36.53%
Recent engine development has focused mainly on the improvement of engine efficiency and output emissions. The improvements in efficiency are being made by friction reduction, combustion improvement and thermodynamic cycle modification. New technologies such as Variable Valve Timing (VVT) or Variable Compression Ratio (VCR) are important for the latter. To assess the improvement capability of engine modifications, thermodynamic analysis of indicated cycles of the engines is made using the first and second laws of thermodynamics. The Entropy Generation Minimization (EGM) method proposes the identification of entropy generation sources and the reduction of the entropy generated by those sources as a method to improve the thermodynamic performance of heat engines and other devices. A computer model created and implemented in MATLAB Simulink was used to simulate the conventional Otto cycle and the various processes (combustion, free expansion during exhaust, heat transfer and fluid flow through valves and throttle) were evaluated in terms of the amount of the entropy generated. An Otto cycle, a Miller cycle (over-expanded cycle) and a Miller cycle with compression ratio adjustment are studied using the referred model in order to evaluate the amount of entropy generated in each cycle. All cycles are compared in terms of work produced per cycle.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - FCT/FEDER POCI/ENR/59168/2004; Fundo Social Europeu (FSE)

Quantificação da complexidade do ritmo cardíaco usando o método da Multiscale Entropy

Pires, Tiago Marques
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2011 POR
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36.6%
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica; Uma forma de aumentar o nosso conhecimento sobre os princípios fundamentais de funcionamento dos sistemas de controlo biológicos é através da análise da dinâmica dos sinais por eles produzidos em condições normais, patológicas e em resposta a estímulos específicos. Porém, a maioria destes sinais desafiam as técnicas tradicionais de processamento de sinal devido a propriedades como a não estacionariedade, não linearidade, irreversibilidade e fractalidade/multi-fractalidade. Várias técnicas inovadoras para avaliar a dinâmica de sinais biológicos foram desenvolvidas na última década. Uma destas técnicas é designada multiscale entropy e quantifica o grau de complexidade de séries temporais. A hipótese subjacente ao trabalho apresentado nesta dissertação de tese de mestrado é a de que a complexidade da dinâmica dos sistemas biológicos se degrada com o envelhecimento e a doença, reflectindo perda de robustez, funcionalidade e capacidade de adaptação. Tal perda pode ocorrer a vários níveis de organização. Neste trabalho focamo-nos na quantificação da complexidade da dinâmica cardíaca de indivíduos normais, novos (50 anos) e mais velhos (>50 anos)...

Cortical entropy changes with general anaesthesia: theory and experiment

Sleigh, J.; Steyn-Ross, D.; Steyn-Ross, M.; Grant, C.; Ludbrook, G.
Fonte: IOP Publishing Ltd Publicador: IOP Publishing Ltd
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2004 EN
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36.6%
Commonly used general anaesthetics cause a decrease in the spectral entropy of the electroencephalogram as the patient transits from the conscious to the unconscious state. Although the spectral entropy is a configurational entropy, it is plausible that the spectral entropy may be acting as a reliable indicator of real changes in cortical neuronal interactions. Using a mean field theory, the activity of the cerebral cortex may be modelled as fluctuations in mean soma potential around equilibrium states. In the adiabatic limit, the stochastic differential equations take the form of an Ornstein–Uhlenbeck process. It can be shown that spectral entropy is a logarithmic measure of the rate of synaptic interaction. This model predicts that the spectral entropy should decrease abruptly from values ~1.0 to values of ~0.7 as the patient becomes unconscious during induction of general anaesthesia, and then not decrease significantly on further deepening of anaesthesia. These predictions were compared with experimental results in which electrocorticograms and brain concentrations of propofol were recorded in seven sheep during induction of anaesthesia with intravenous propofol. The observed changes in spectral entropy agreed with the theoretical predictions. We conclude that spectral entropy may be a sensitive monitor of the consciousness–unconsciousness transition...

Equilibrium morphological modelling in coastal and river environments : the development and application of self - organisation - and entropy - based techniques

Nield, Joanna M
Fonte: Universidade de Adelaide Publicador: Universidade de Adelaide
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 1647458 bytes; 1700884 bytes; 2057295 bytes; 1896039 bytes; 192688 bytes; application/pdf; application/pdf; application/pdf; application/pdf; application/pdf
Publicado em //2006 EN
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36.55%
The planning and management of coastal and river structures such as breakwaters, groynes, jetties, bridges and tidal inlets require accurate predictions of equilibrium morphologies. Generally these types of situations are modelled numerically using process - based models, where wave, current and sediment transport modules are applied over a number of time - steps until a steady - state morphology is obtained. Two alternative methods have been developed and applied in this thesis, based on self - organisation and entropy approaches. The self - organisation - based method utilises a cellular automata model, where local rules produce a global stable pattern through positive and negative feedback. The entropy - based method is able to predict equilibrium morphologies directly. It compares different randomly generated morphologies using an objective function and optimisation, instead of moving to an equilibrium morphology through intermediate states. This avoids some potential problems associated with traditional models such as error propagation and reliance on accurate initial conditions. The models developed in this thesis have been applied to a number of case studies. It was found that the cellular automata model obtained a higher Brier Skill Score than a comparable process - based model when predicting the equilibrium morphology associated with a channel obstruction. The entropy - based method was able to predict a realistic erosional channel in a coastal lagoon...

Potential utility of changes in entropy as an adjunct to the electrocardiography diagnosis of reversible myocardial ischaemia.

Zhao, Jinlin
Fonte: Universidade de Adelaide Publicador: Universidade de Adelaide
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em //2008
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36.63%
Background: The 12-lead electrocardiogram (ECG) is a pivotal clinical investigation for evaluations of disorders of myocardial electrophysiology and function. Myocardial ischemia is generally diagnosed on the basis of clinical history, combined with ST segment shifts and T wave changes on resting 12-lead ECG. The ECG is also used as a monitoring tool for assessment of resolution of transmural ischemia following emergency treatment. Because this technology is easy, noninvasive, and inexpensive, it represents a convenient central investigative modality. On the other hand, the 12-lead ECG exhibits very low predictive accuracy for the diagnosis of ischemia in the absence of concurrent symptoms. Even if ECG monitoring is combined with treadmill exercise, the sensitivity and positive predictive accuracy for detection of myocardial ischemia are only around 50% - 75%. Therefore, information from the ECG, combined with exercise test, does not usually have a large influence on clinical decision-making. A number of imaging techniques may be combined with pacing-induced tachycardia or pharmacological stress in order to improve the diagnostic accuracy of such provocative tests for ischemia beyond the level provided by continuous ECG monitoring alone. These include echocardiography...

Analysis and modelling of entropy modes in a realistic aeronautical gas turbine

Motheau, E.; Nicoud, F.; Mery, Y.; Poinsot, T.
Fonte: ASME Publicador: ASME
Tipo: Conference paper
Publicado em //2013 EN
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36.55%
A combustion instability in a combustor typical of aero-engines is analyzed and modeled thanks to a low order Helmholtz solver. A Dynamic Mode Decomposition (DMD) is first applied to the Large Eddy Simulation (LES) database. The mode with the highest amplitude shares the same frequency of oscillation as the experiment (approx. 350 Hz) and it shows the presence of large entropy spots generated within the combustion chamber and convected down to the exit nozzle. The lowest purely acoustic mode being in the range 650–700 Hz, it is postulated that the instability observed around 350 Hz stems from a mixed entropy/acoustic mode where the acoustic generation associated with the entropy spots being convected throughout the choked nozzle plays a key role. A Delayed Entropy Coupled Boundary Condition is then derived in order to account for this interaction in the framework of a Helmholtz solver where the baseline flow is assumed at rest. When fed with appropriate transfer functions to model the entropy generation and convection from the flame to the exit, the Helmholtz solver proves able to predict the presence of an unstable mode around 350 Hz, in agreement with both the LES and the experiments. This finding supports the idea that the instability observed in the combustor is indeed driven by the entropy/acoustic coupling.; Emmanuel Motheau...

Research on the impact assessment of urbanization on air environment with urban environmental entropy model: a case study

Wang, Q.; Yuan, X.; Ma, C.; Zhang, Z.; Zuo, J.
Fonte: Springer-Verlag Publicador: Springer-Verlag
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2012 EN
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36.6%
A new concept of urban environmental entropy was introduced to investigate the effect of urbanization on air environment considering the fact that rapid development of urbanization may have negative influence on the whole air environment system. The urban environmental entropies which were built based on the generalized thermodynamic entropy and the generalized statistic entropy, respectively. These two entropy models have been used to analyze the relationship between the development of urbanization and air environment. The negative entropy flow mechanism was proposed to reveal the advantages and approaches of regional cities in improving air environment system. A case study on 17 cities in Shandong Province of China showed that the values of urban environmental entropy were negative in most cities from 2001 to 2008, which implies that there is a positive correlation between the development of urbanization and air environment and that is a negative entropy development level in Shandong Province of China. In 2008, the urbanization of Qingdao city and Jinan city improved their air environments. Moreover, restraints for both cities in air environment improvement were recognized according to the analysis of negative entropy flow mechanism.; Qingsong Wang...

Remarks on entanglement entropy for gauge fields

Casini, Horacio German; Huerta, Marina; Rosabal Rodriguez, Jose Alejandro
Fonte: Amer Physical Soc Publicador: Amer Physical Soc
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:ar-repo/semantics/artículo; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
ENG
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36.55%
In gauge theories the presence of constraints can obstruct expressing the global Hilbert space as a tensor product of the Hilbert spaces corresponding to degrees of freedom localized in complementary regions. In algebraic terms, this is due to the presence of a center?a set of operators which commute with all others?in the gauge invariant operator algebra corresponding to a finite region. A unique entropy can be assigned to algebras with a center, giving a place to a local entropy in lattice gauge theories. However, ambiguities arise on the correspondence between algebras and regions. In particular, it is always possible to choose (in many different ways) local algebras with a trivial center, and hence a genuine entanglement entropy, for any region. These choices are in correspondence with maximal trees of links on the boundary, which can be interpreted as partial gauge fixings. This interpretation entails a gauge fixing dependence of the entanglement entropy. In the continuum limit, however, ambiguities in the entropy are given by terms local on the boundary of the region, in such a way relative entropy and mutual information are finite, universal, and gauge independent quantities.; Fil: Casini, Horacio German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina; Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia del Área Investicaciones y Aplicaciones No Nucleares;; Fil: Huerta...

On Entropy and clustering in earthquake hypocentre distributions

Nicholson, T; Sambridge, Malcolm; Gudmundsson, O
Fonte: Blackwell Publishing Ltd Publicador: Blackwell Publishing Ltd
Tipo: Artigo de Revista Científica
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36.6%
The degree of clustering or disorder within earthquake distributions may be measured using the concept of entropy. A method for calculating the entropy of any 3-D point set (e.g. earthquake foci) is presented. This makes use of Voronoi cells (convex polyhedra representing nearest neighbour regions) to measure point density in three dimensions. An estimate of event density can be determined directly from the size of Voronoi cells. Normalizations are introduced to the definition of entropy that allow data sets containing different numbers of events and occupying different volumes to be compared quantitatively, for example, earthquake catalogues from different tectonic regimes. Our results show a clear correlation between earthquake entropy and tectonic regime. The most ordered are the mid-ocean ridges, followed by the subduction zones and finally intraplate seismicity. We show how entropy may be used to quantify the simplification of earthquake distributions, for example, due to relocation procedures. A recently published algorithm called the collapsing method is used as an example of a technique that reduces entropy while respecting data fit. Modifications to this method are made that reduce artefacts and use additional temporal information in the earthquake distribution. These methods are applied to a global catalogue of 85 000 events...

Comments on the entropy of nonequilibrium steady states

Evans, Denis; Rondoni, Lamberto
Fonte: Kluwer Academic Publishers Publicador: Kluwer Academic Publishers
Tipo: Artigo de Revista Científica
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36.55%
We discuss the entropy of nonequilibrium steady states. We analyze the so-called spontaneous production of entropy in certain reversible deterministic nonequilibrium system, and its link with the collapse of such systems towards an attractor that is of lower dimension than the dimension of phase space. This means that in the steady state limit, the Gibbs entropy diverges to negative infinity. We argue that if the Gibbs entropy is expanded in a series involving 1, 2,... body terms, the divergence of the Gibbs entropy is manifest only in terms involving integrals whose dimension is higher than, approximately, the Kaplan-Yorke dimension of the steady state attractor. All the low order terms are finite and sum in the weak field limit to the local equilibrium entropy of linear irreversible thermodynamics.