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Orientador: Sahibzada Waleed Noor Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica Resumo: A hipótese de Riemann (HR) é considerada o problema aberto mais importante na matemática, que afirma que os zeros não triviais da função zeta de Riemann se encontram na "linha crítica". Este problema foi estudado durante cerca de um século e meio, mas ainda não se tem uma demonstração para ele. O principal objectivo desta tese é estudar o semigrupo de operadores de composição ponderada $(W_{n})_{n\geq1}$, onde \begin{align*} W_{n}f(z)=(1+z+\dots+z^{n-1})f(z^{n}) \end{align*} sobre o espaço de Hardy $H^{2}$ do disco aberto unitário. Mostramos uma nova reformulação da HR envolvendo este semigrupo. Encontramos uma nova família de vetores cíclicos a fim de generalizar o critério Báez-Duarte em $H^{2}$. Também fazemos uma abordagem da HR através do critério Báez-Duarte no espaço Hardy do semi-plano $H^{2}(\mathbb{C}_{1/2})$ Abstract: The Riemann hypothesis (RH) is considered to be the most important open problem in mathematics, which states that the non-trivial zeros of the Riemann zeta function lie on the ''critical line". This problem has been studied for about a century and a half, but there is still no proof for it. The main purpose of this thesis is to study the semigroup of weighted composition operators $(W_{n})_{n\geq1}$, where \begin{align*} W_{n}f(z)=(1+z+\dots+z^{n-1})f(z^{n}) \end{align*} on the Hardy space $H^{2}$ of the open unit disk. We show a new reformulation of the RH involving this semigroup. We find a new family of cyclic vectors in order to generalize the Báez-Duarte criterion in $H^{2}$. We also make an approach of the RH through the Báez-Duarte criterion in the Hardy space of the half-plane $H^{2}(\mathbb{C}_{1/2})$ Doutorado Matemática Doutor em Matemática CAPES 001

This study aims to assess the effectiveness of mangrove forests and oyster reefs on reducing the damages from typhoons in hypothetical land reclamation scenarios in Atimonan, Philippines. Storm surge simulations were ran using ADCIRC and SWAN coupled model on the local government unit’s (LGU) land reclamation plan and the proposed crenulate bay reclamation plan, both with concrete seawall, mangrove forests and oyster reefs. Inputs to the model include modified topography and bathymetry, coastline, land cover, typhoon Durian data and tidal potential constituents. Simulations show that the crenulate bay reclamation plan is better by 39.15% than the LGU’s land reclamation plan on reducing typhoon winds and storm surge inundation extent induced by Typhoon Durian. However, this advantage comes with an additional implementation cost of 11.02%. This study is envisioned to help the land reclamation project of Atimonan LGU to be resilient against typhoon winds and coastal inundation.

The Earth's electron radiation belts exhibit a two-zone structure, with the outer belt being highly dynamic due to the constant competition between a number of physical processes, including acceleration, loss, and transport. The flux of electrons in the outer belt can vary over several orders of magnitude, reaching levels that may disrupt satellite operations. Therefore, understanding the mechanisms that drive these variations is of high interest to the scientific community. In particular, the important role played by loss mechanisms in controlling relativistic electron dynamics has become increasingly clear in recent years. It is now widely accepted that radiation belt electrons can be lost either by precipitation into the atmosphere or by transport across the magnetopause, called magnetopause shadowing. Precipitation of electrons occurs due to pitch-angle scattering by resonant interaction with various types of waves, including whistler mode chorus, plasmaspheric hiss, and electromagnetic ion cyclotron waves. In addition, the compression of the magnetopause due to increases in solar wind dynamic pressure can substantially deplete electrons at high L shells where they find themselves in open drift paths, whereas electrons at low L shells can be lost through outward radial diffusion. Nevertheless, the role played by each physical process during electron flux dropouts still remains a fundamental puzzle. Differentiation between these processes and quantification of their relative contributions to the evolution of radiation belt electrons requires high-resolution profiles of phase space density (PSD). However, such profiles of PSD are difficult to obtain due to restrictions of spacecraft observations to a single measurement in space and time, which is also compounded by the inaccuracy of instruments. Data assimilation techniques aim to blend incomplete and inaccurate spaceborne data with physics-based models in an optimal way. In the Earth's radiation belts, it is used to reconstruct the entire radial profile of electron PSD, and it has become an increasingly important tool in validating our current understanding of radiation belt dynamics, identifying new physical processes, and predicting the near-Earth hazardous radiation environment. In this study, sparse measurements from Van Allen Probes A and B and Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) 13 and 15 are assimilated into the three-dimensional Versatile Electron Radiation Belt (VERB-3D) diffusion model, by means of a split-operator Kalman filter over a four-year period from 01 October 2012 to 01 October 2016. In comparison to previous works, the 3D model accounts for more physical processes, namely mixed pitch angle-energy diffusion, scattering by EMIC waves, and magnetopause shadowing. It is shown how data assimilation, by means of the innovation vector (the residual between observations and model forecast), can be used to account for missing physics in the model. This method is used to identify the radial distances from the Earth and the geomagnetic conditions where the model is inconsistent with the measured PSD for different values of the adiabatic invariants mu and K. As a result, the Kalman filter adjusts the predictions in order to match the observations, and this is interpreted as evidence of where and when additional source or loss processes are active. Furthermore, two distinct loss mechanisms responsible for the rapid dropouts of radiation belt electrons are investigated: EMIC wave-induced scattering and magnetopause shadowing. The innovation vector is inspected for values of the invariant mu ranging from 300 to 3000 MeV/G, and a statistical analysis is performed to quantitatively assess the effect of both processes as a function of various geomagnetic indices, solar wind parameters, and radial distance from the Earth. The results of this work are in agreement with previous studies that demonstrated the energy dependence of these two mechanisms. EMIC wave scattering dominates loss at lower L shells and it may amount to between 10%/hr to 30%/hr of the maximum value of PSD over all L shells for fixed first and second adiabatic invariants. On the other hand, magnetopause shadowing is found to deplete electrons across all energies, mostly at higher L shells, resulting in loss from 50%/hr to 70%/hr of the maximum PSD. Nevertheless, during times of enhanced geomagnetic activity, both processes can operate beyond such location and encompass the entire outer radiation belt. The results of this study are two-fold. Firstly, it demonstrates that the 3D data assimilative code provides a comprehensive picture of the radiation belts and is an important step toward performing reanalysis using observations from current and future missions. Secondly, it achieves a better understanding and provides critical clues of the dominant loss mechanisms responsible for the rapid dropouts of electrons at different locations over the outer radiation belt. Die Elektronenstrahlungsgürtel der Erde weisen eine Zwei-Zonen-Struktur auf, wobei der äußere Gürtel aufgrund des ständigen Zusammenspiels zwischen einer Reihe von physikalischen Prozessen, einschließlich Beschleunigung, Verlust und Transport, eine hohe Dynamik aufweist. Der Elektronenfluss im äußeren Gürtel kann über mehrere Größenordnungen variieren und Werte erreichen, die den Satellitenbetrieb stören können. Daher ist das Verständnis der Mechanismen, die diese Variabilität bewirken, von hohem Interesse für die wissenschaftliche Gemeinschaft. Insbesondere die wichtige Rolle die Verlustmechanismen bei der Kontrolle der relativistischen Elektronendynamik spielen ist in den letzten Jahren immer deutlicher geworden. Es ist inzwischen weithin anerkannt, dass Strahlungsgürtelelektronen entweder durch Interaktion mit der Atmosphäre oder durch Transport über die Magnetopause, das so genannte Magnetopauseshadowing, verloren gehen können. Der Verlust von Elektronen in der Atmosphäre erfolgt aufgrund von Pitchwinkelstreuung durch resonante Wechselwirkung mit verschiedenen Arten von magnetosphärischen Wellen, einschließlich plasmasphärischem Hiss, Whistler-Mode-Chorus, und elektromagnetischen Ionenzyklotron-Wellen (EMIC). Darüber hinaus kann die Komprimierung der Magnetopause aufgrund der Erhöhungen des dynamischen Drucks des Sonnenwindes dazu führen, dass Elektronen an hohen L-Shells, wo sie sich in offenen Driftpfaden befinden, erheblich in ihrer Dichte reduziert werden, während Elektronen an niedrigen L-Shells durch radiale Diffusion nach außen verloren gehen können. Nichtsdestotrotz bleibt die Rolle, die jeder physikalische Prozess bei der schnellen Reduktion des Elektronenflusses spielt, nach wie vor ein grundlegendes Rätsel. Die Unterscheidung zwischen diesen Prozessen und die Quantifizierung ihrer relativen Beiträge zur Entwicklung der Strahlungsgürtelelektronen erfordert hochauflösende Profile der Phasenraumdichte (PSD). Solche Profile der PSD sind jedoch schwierig zu bestimmen, da die Beobachtungen von Raumfahrzeugen auf eine einzige Messung in Raum und Zeit beschränkt sind, was auch durch die Ungenauigkeit der Instrumente erschwert wird. Datenassimilationstechniken zielen darauf ab, unvollständige und ungenaue raumgestützte Daten mit physikalisch basierten Modellen auf optimale Weise zu kombinieren. In den Strahlungsgürteln der Erde werden sie verwendet, um das gesamte radiale Profil der Elektronen-PSD zu rekonstruieren, und sie sind zu einem immer wichtigeren Werkzeug geworden, um unser derzeitiges Verständnis der Dynamik der Strahlungsgürtel zu validieren, neue physikalische Prozesse zu identifizieren und die erdnahe gefährliche Strahlungsumgebung vorherzusagen. In dieser Studie werden Messungen der Van-Allen-Probes A und B und der Geostationary-Operational-Environmental-Satellites (GOES) 13 und 15 mit Hilfe eines Split-Operator-Kalman-Filters über einen Zeitraum von vier Jahren vom 01. Oktober 2012 bis zum 01. Oktober 2016 in das dreidimensionale Versatile Electron Radiation Belt-3D-Diffusionsmodell (VERB-3D) integriert. Im Vergleich zu früheren Arbeiten berücksichtigt das 3D-Modell mehr physikalische Prozesse, nämlich gemischte Diffusion, Streuung durch EMIC-Wellen und Magnetopausenverluste. Es wird gezeigt, wie die Datenassimilation mit Hilfe des Innovationsvektors (des Residuums zwischen Beobachtungen und Modellprognose), genutzt werden kann, um fehlende physikalische Prozesse im Modell zu berücksichtigen. Diese Methode wird verwendet, um die radialen Entfernungen von der Erde und die geomagnetischen Bedingungen zu identifizieren, bei denen unser Modell für verschiedene Werte der adiabatischen Invarianten mu und K nicht mit der gemessenen PSD übereinstimmt. Infolgedessen passt der Kalman-Filter die Vorhersagen an die Beobachtungen an, und dies wird als Nachweis dafür interpretiert, wo und wann zusätzliche Quellen- oder Verlustprozesse aktiv sind. Darüber hinaus werden zwei unterschiedliche Verlustmechanismen untersucht, die für die schnellen Verluste von Strahlungsgürtelelektronen verantwortlich sind: EMIC-Wellen-induzierte Streuung und Magnetopausenverluste. Der Innovationsvektor wird bei Werten der Invariante mu im Bereich von 300 bis 3000 MeV/G untersucht, und es wird eine statistische Analyse durchgeführt, um die Wirkung beider Prozesse in Abhängigkeit von verschiedenen geomagnetischen Indizes, Sonnenwindparametern und der radialen Entfernung von der Erde quantitativ zu bewerten. Die Ergebnisse dieser Arbeit stehen in Übereinstimmung mit früheren Studien, die die Energieabhängigkeit dieser beiden Mechanismen nachgewiesen haben. Die EMIC-Wellenstreuung dominiert den Verlust bei niedrigen L-Shells und kann zwi-schen 10%/hr bis 30%/hr des Maximalwertes der PSD über alle L-Shells für feste Werte der ersten und zweiten adiabatische Invarianten betragen. Andererseits wird festgestellt, dass bei den Magnetopausenverlusten über alle Energien hinweg, meist bei höheren L-Shells, Elektronen Verluste zeigen, was zu einer Verstärkung des Verlustes von 50%/hr auf 70%/hr der maximalen PSD führt. Nichtsdestotrotz können beide Prozesse in Zeiten erhöhter geomagnetischer Aktivität über diese L-Shells hinaus wirken und den gesamten äußeren Strahlungsgürtel umfassen. Die Ergebnisse dieser Studie sind zweifacher Art. Erstens zeigt sie, dass der 3D-Daten-Assimilationscode ein umfassendes Bild der Strahlungsgürtel liefert und ein wichtiger Schritt zur Durchführung einer Reanalyse unter Verwendung von Beobachtungen aus aktuellen und zukünftigen Missionen ist. Zweitens erreicht er ein besseres Verständnis und liefert entscheidende Hinweise auf die vorherrschenden Verlustmechanismen, die für die schnellen Verluste von Elektronen an verschiedenen Orten im äußeren Strahlungsgürtel verantwortlich sind.

Objective: Local-level statistics are generated from different data sources for planning and decision-making. A strategy is needed to restructure existing databases in order to construct an integrated database for generating statistics. Methods/ analysis: To achieve this objective, data structures of existing nation-wide surveys and census were studied, and useful data warehousing techniques in combining these data sources for constructing an integrated database were identified. The steps undertaken to build an integrated database were consolidated to formulate the needed strategy. To illustrate the veracity of the strategy, Philippine nation-wide survey and census databases were combined and local-level statistics were generated for exploratory data analysis. Findings: The study was able to identify features of existing databases that were used for the database restructuring and building of an integrated database. Likewise, the study was able to identify the lowest level unit of observation to which data could be disaggregated which will also serve as basis for combining different data sources. From the learning’s using some of the Philippine nation-wide surveys and census, the study has developed a strategy to access and combine different nation-wide databases that are physically separated but are related to each other in terms of their data architecture. This led to building an integrated database which could be a source for the generation of statistics that are useful in exploratory data analysis. The results of this analysis are useful for planning and decisionmaking. Furthermore, the study was able to identify ways to warehouse the generated statistics across time and space for future data analysis. Such ways were also incorporated in the developed strategy. Novelty/improvement: The formulated strategy of combining different databases into an integrated database as a source for generating local statistics is scalable to more databases for a richer set of generated statistics.Keywords: Statistical Computing, Data Warehousing, Statistical Integrated Database, Combined Data Sources, Locallevel Statistics

Orientador: Sahibzada Waleed Noor Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica Resumo: A hipótese de Riemann é considerada o mais importante problema aberto da matemática pura, o qual afirma que os zeros não triviais da função zeta de Riemann estão localizados sobre a ''linha crítica''. Esse problema tem sido estudado por aproximadamente um século e meio, mas ainda não se tem nenhuma prova para ela. O objetivo principal desta dissertação é apresentar reformulações em alguns espaços de Hilbert desta conjectura, principalmente o Teorema de Nyman-Beurling e seu respectivo refinamento feito por Baez-Duarte. Também serão apresentadas algumas outras equivalências recentes da hipótese de Riemann Abstract: The Riemann hypothesis is considered the most important open problem of pure mathematics, which states that the non-trivial zeros of the Riemann zeta function lie on the ''critical line''. This problem has been studied for about a century and a half, but there is still no proof for it. The main purpose of this thesis is to present some Hilbert space reformulations of this conjecture, mainly the Nyman-Beurling Theorem and its respective refinement by Baez-Duarte. Some other recent equivalences of the Riemann hypothesis will also be presented Mestrado Matemática Mestre em Matemática CAPES

Esta investigación se desarrolló con el fin de poner a disposición de la universidad, sus docentes y sus estudiantes, un estudio de caso para la enseñanza – ECE, que permita evidenciar los retos que asumen los emprendedores en la actualidad. El análisis de la historia de STEAM CAR & HOUSE, empresa de limpieza de superficies creada y cerrada en la ciudad de Manizales en el año 2015, se enmarcó en todo el proceso de emprendimiento que se desarrolló, teniendo en cuenta las razones por las cuales surgió la idea, como se dio inicio a la idea, como fue el desarrollo de la puesta en marcha como empresa, en qué momento se transformó de una idea a una empresa y cuáles fueron las características de esa transición, como fue el desarrollo empresarial de la empresa durante su existencia, exponiendo sus necesidades y falencias; y finalmente en qué momento se decidió cerrar la empresa. Esta investigación fue desarrollada basándose en el Protocolo de Casos para La Enseñanza – ECE, de la Universidad Autónoma de Manizales, mediante el cual se planeó y desarrolló el proceso de recolección de información, se procesó y se dio vida a este documento, también se realizó una prueba del documento resultante dentro de un aula de la misma universidad, en la asignatura de emprendimiento, en búsqueda de perfeccionar el contenido del documento con la finalidad de ratificar su idoneidad para ser aplicado dentro de las aulas de pregrado. Los resultados permiten a los docentes utilizar un ECE, como herramienta para la apropiación de conocimiento en sus estudiantes, mediante la utilización del estudio de caso podrá presentar en su aula un evento vivido con anterioridad por un profesional y así lograr evidenciar los retos a los que se enfrenta toda persona que decide emprender con una idea de negocio. This research was developed in order to make available to the university, its teachers and its students, a case study for teaching - ECE, which allows to demonstrate the challenges that entrepreneurs assume today. The analysis of the history of STEAM CAR & HOUSE, a surface cleaning company created and closed in the city of Manizales in 2015, was part of the entire entrepreneurship process that was developed, taking into account the reasons for which it arose the idea, how the idea started, how was the development of the start-up as a company, at what moment did it transform from an idea to a company and what were the characteristics of that transition, how was the business development of the company during its existence, exposing its needs and shortcomings; and finally, when was the decision to close the company. This research was developed based on the Protocol of Cases for Teaching - ECE, of the Universidad Autónoma de Manizales, through which the information gathering process was planned and developed, this document was processed and brought to life, it was also carried out a test of the resulting document within a classroom of the same university, in the entrepreneurship course, in search of perfecting the content of the document in order to ratify its suitability to be applied within undergraduate classrooms. The results allow teachers to use an ECE, as a tool for the appropriation of knowledge in their students, through the use of the case study, they will be able to present in their classroom an event previously experienced by a professional and thus achieve

The Earth's electron radiation belts exhibit a two-zone structure, with the outer belt being highly dynamic due to the constant competition between a number of physical processes, including acceleration, loss, and transport. The flux of electrons in the outer belt can vary over several orders of magnitude, reaching levels that may disrupt satellite operations. Therefore, understanding the mechanisms that drive these variations is of high interest to the scientific community. In particular, the important role played by loss mechanisms in controlling relativistic electron dynamics has become increasingly clear in recent years. It is now widely accepted that radiation belt electrons can be lost either by precipitation into the atmosphere or by transport across the magnetopause, called magnetopause shadowing. Precipitation of electrons occurs due to pitch-angle scattering by resonant interaction with various types of waves, including whistler mode chorus, plasmaspheric hiss, and electromagnetic ion cyclotron waves. In addition, the compression of the magnetopause due to increases in solar wind dynamic pressure can substantially deplete electrons at high L shells where they find themselves in open drift paths, whereas electrons at low L shells can be lost through outward radial diffusion. Nevertheless, the role played by each physical process during electron flux dropouts still remains a fundamental puzzle. Differentiation between these processes and quantification of their relative contributions to the evolution of radiation belt electrons requires high-resolution profiles of phase space density (PSD). However, such profiles of PSD are difficult to obtain due to restrictions of spacecraft observations to a single measurement in space and time, which is also compounded by the inaccuracy of instruments. Data assimilation techniques aim to blend incomplete and inaccurate spaceborne data with physics-based models in an optimal way. In the Earth's radiation belts, it is used to reconstruct the entire radial profile of electron PSD, and it has become an increasingly important tool in validating our current understanding of radiation belt dynamics, identifying new physical processes, and predicting the near-Earth hazardous radiation environment. In this study, sparse measurements from Van Allen Probes A and B and Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) 13 and 15 are assimilated into the three-dimensional Versatile Electron Radiation Belt (VERB-3D) diffusion model, by means of a split-operator Kalman filter over a four-year period from 01 October 2012 to 01 October 2016. In comparison to previous works, the 3D model accounts for more physical processes, namely mixed pitch angle-energy diffusion, scattering by EMIC waves, and magnetopause shadowing. It is shown how data assimilation, by means of the innovation vector (the residual between observations and model forecast), can be used to account for missing physics in the model. This method is used to identify the radial distances from the Earth and the geomagnetic conditions where the model is inconsistent with the measured PSD for different values of the adiabatic invariants mu and K. As a result, the Kalman filter adjusts the predictions in order to match the observations, and this is interpreted as evidence of where and when additional source or loss processes are active. Furthermore, two distinct loss mechanisms responsible for the rapid dropouts of radiation belt electrons are investigated: EMIC wave-induced scattering and magnetopause shadowing. The innovation vector is inspected for values of the invariant mu ranging from 300 to 3000 MeV/G, and a statistical analysis is performed to quantitatively assess the effect of both processes as a function of various geomagnetic indices, solar wind parameters, and radial distance from the Earth. The results of this work are in agreement with previous studies that demonstrated the energy dependence of these two mechanisms. EMIC wave scattering dominates loss at lower L shells and it may amount to between 10%/hr to 30%/hr of the maximum value of PSD over all L shells for fixed first and second adiabatic invariants. On the other hand, magnetopause shadowing is found to deplete electrons across all energies, mostly at higher L shells, resulting in loss from 50%/hr to 70%/hr of the maximum PSD. Nevertheless, during times of enhanced geomagnetic activity, both processes can operate beyond such location and encompass the entire outer radiation belt. The results of this study are two-fold. Firstly, it demonstrates that the 3D data assimilative code provides a comprehensive picture of the radiation belts and is an important step toward performing reanalysis using observations from current and future missions. Secondly, it achieves a better understanding and provides critical clues of the dominant loss mechanisms responsible for the rapid dropouts of electrons at different locations over the outer radiation belt., Die Elektronenstrahlungsgürtel der Erde weisen eine Zwei-Zonen-Struktur auf, wobei der äußere Gürtel aufgrund des ständigen Zusammenspiels zwischen einer Reihe von physikalischen Prozessen, einschließlich Beschleunigung, Verlust und Transport, eine hohe Dynamik aufweist. Der Elektronenfluss im äußeren Gürtel kann über mehrere Größenordnungen variieren und Werte erreichen, die den Satellitenbetrieb stören können. Daher ist das Verständnis der Mechanismen, die diese Variabilität bewirken, von hohem Interesse für die wissenschaftliche Gemeinschaft. Insbesondere die wichtige Rolle die Verlustmechanismen bei der Kontrolle der relativistischen Elektronendynamik spielen ist in den letzten Jahren immer deutlicher geworden. Es ist inzwischen weithin anerkannt, dass Strahlungsgürtelelektronen entweder durch Interaktion mit der Atmosphäre oder durch Transport über die Magnetopause, das so genannte Magnetopauseshadowing, verloren gehen können. Der Verlust von Elektronen in der Atmosphäre erfolgt aufgrund von Pitchwinkelstreuung durch resonante Wechselwirkung mit verschiedenen Arten von magnetosphärischen Wellen, einschließlich plasmasphärischem Hiss, Whistler-Mode-Chorus, und elektromagnetischen Ionenzyklotron-Wellen (EMIC). Darüber hinaus kann die Komprimierung der Magnetopause aufgrund der Erhöhungen des dynamischen Drucks des Sonnenwindes dazu führen, dass Elektronen an hohen L-Shells, wo sie sich in offenen Driftpfaden befinden, erheblich in ihrer Dichte reduziert werden, während Elektronen an niedrigen L-Shells durch radiale Diffusion nach außen verloren gehen können. Nichtsdestotrotz bleibt die Rolle, die jeder physikalische Prozess bei der schnellen Reduktion des Elektronenflusses spielt, nach wie vor ein grundlegendes Rätsel. Die Unterscheidung zwischen diesen Prozessen und die Quantifizierung ihrer relativen Beiträge zur Entwicklung der Strahlungsgürtelelektronen erfordert hochauflösende Profile der Phasenraumdichte (PSD). Solche Profile der PSD sind jedoch schwierig zu bestimmen, da die Beobachtungen von Raumfahrzeugen auf eine einzige Messung in Raum und Zeit beschränkt sind, was auch durch die Ungenauigkeit der Instrumente erschwert wird. Datenassimilationstechniken zielen darauf ab, unvollständige und ungenaue raumgestützte Daten mit physikalisch basierten Modellen auf optimale Weise zu kombinieren. In den Strahlungsgürteln der Erde werden sie verwendet, um das gesamte radiale Profil der Elektronen-PSD zu rekonstruieren, und sie sind zu einem immer wichtigeren Werkzeug geworden, um unser derzeitiges Verständnis der Dynamik der Strahlungsgürtel zu validieren, neue physikalische Prozesse zu identifizieren und die erdnahe gefährliche Strahlungsumgebung vorherzusagen. In dieser Studie werden Messungen der Van-Allen-Probes A und B und der Geostationary-Operational-Environmental-Satellites (GOES) 13 und 15 mit Hilfe eines Split-Operator-Kalman-Filters über einen Zeitraum von vier Jahren vom 01. Oktober 2012 bis zum 01. Oktober 2016 in das dreidimensionale Versatile Electron Radiation Belt-3D-Diffusionsmodell (VERB-3D) integriert. Im Vergleich zu früheren Arbeiten berücksichtigt das 3D-Modell mehr physikalische Prozesse, nämlich gemischte Diffusion, Streuung durch EMIC-Wellen und Magnetopausenverluste. Es wird gezeigt, wie die Datenassimilation mit Hilfe des Innovationsvektors (des Residuums zwischen Beobachtungen und Modellprognose), genutzt werden kann, um fehlende physikalische Prozesse im Modell zu berücksichtigen. Diese Methode wird verwendet, um die radialen Entfernungen von der Erde und die geomagnetischen Bedingungen zu identifizieren, bei denen unser Modell für verschiedene Werte der adiabatischen Invarianten mu und K nicht mit der gemessenen PSD übereinstimmt. Infolgedessen passt der Kalman-Filter die Vorhersagen an die Beobachtungen an, und dies wird als Nachweis dafür interpretiert, wo und wann zusätzliche Quellen- oder Verlustprozesse aktiv sind. Darüber hinaus werden zwei unterschiedliche Verlustmechanismen untersucht, die für die schnellen Verluste von Strahlungsgürtelelektronen verantwortlich sind: EMIC-Wellen-induzierte Streuung und Magnetopausenverluste. Der Innovationsvektor wird bei Werten der Invariante mu im Bereich von 300 bis 3000 MeV/G untersucht, und es wird eine statistische Analyse durchgeführt, um die Wirkung beider Prozesse in Abhängigkeit von verschiedenen geomagnetischen Indizes, Sonnenwindparametern und der radialen Entfernung von der Erde quantitativ zu bewerten. Die Ergebnisse dieser Arbeit stehen in Übereinstimmung mit früheren Studien, die die Energieabhängigkeit dieser beiden Mechanismen nachgewiesen haben. Die EMIC-Wellenstreuung dominiert den Verlust bei niedrigen L-Shells und kann zwi-schen 10%/hr bis 30%/hr des Maximalwertes der PSD über alle L-Shells für feste Werte der ersten und zweiten adiabatische Invarianten betragen. Andererseits wird festgestellt, dass bei den Magnetopausenverlusten über alle Energien hinweg, meist bei höheren L-Shells, Elektronen Verluste zeigen, was zu einer Verstärkung des Verlustes von 50%/hr auf 70%/hr der maximalen PSD führt. Nichtsdestotrotz können beide Prozesse in Zeiten erhöhter geomagnetischer Aktivität über diese L-Shells hinaus wirken und den gesamten äußeren Strahlungsgürtel umfassen. Die Ergebnisse dieser Studie sind zweifacher Art. Erstens zeigt sie, dass der 3D-Daten-Assimilationscode ein umfassendes Bild der Strahlungsgürtel liefert und ein wichtiger Schritt zur Durchführung einer Reanalyse unter Verwendung von Beobachtungen aus aktuellen und zukünftigen Missionen ist. Zweitens erreicht er ein besseres Verständnis und liefert entscheidende Hinweise auf die vorherrschenden Verlustmechanismen, die für die schnellen Verluste von Elektronen an verschiedenen Orten im äußeren Strahlungsgürtel verantwortlich sind.

This report addresses several questions: Does blockchain meet the needs and requirements of logistics operations? Is the information technology (IT) infrastructure in the logistics environment ready for this new technology? What lessons have been learned from prior implementations that might make blockchain more effective for the marine shipping environment? In this report: Chapter 2 provides a summary of an extensive literature review that offers an understanding of what blockchain is, what its limitations and advantages are, and how it is being used. Chapter 3 provides the findings from a survey of the Port of Houston user community. The survey probed their understanding of blockchain technology and their level of implementation of the technology. Chapter 4 provides a case study of the implementation of blockchain in the maritime/port environment. The case study focuses on the project undertaken by the Port of Veracruz, Mexico, to move its export functions to blockchain. Chapter 5 summarizes interviews and investigation into TradeLens, a blockchain system developed by Maersk and IBM to facilitate container logistics across all the various users involved in the supply chain. Chapter 6 summarizes key findings and recommendations for further research.