Pattern and pseudo-randomness of chaos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Alvarenga, João Pedro do Valle
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76135/tde-22042025-082559/
Resumo: Dynamical systems are known for their sensitivity to initial conditions, complexity, and seemingly random behavior, which makes understanding their dynamics a challenging task. This research delves into chaotic dynamics by exploring key aspects such as the patterns within chaotic systems and their inherent pseudo-randomness. Specifically, we investigate the dynamics of digits in chaotic orbits, the composition of chaotic maps, the prediction of chaotic time series, and the generation of synthetic chaotic data. This research focuses on discrete chaotic systems, logistic and tent maps, and employs a range of computational approaches, from custom algorithms to advanced deep learning models, to approach these challenges. By developing new methods and applying state-of-the-art deep learning architectures, we aim to uncover hidden structures and enhance the predictive and generative capabilities of chaotic systems. Additionally, this research explores the potential of chaotic systems for applications in cryptography and pseudo-random number generation. The findings offer significant contributions toward a digit perspective on chaotic dynamics, advancing both the theoretical understanding of chaos and its practical applications.
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spelling Pattern and pseudo-randomness of chaosPadrão e pseudo-aleatoriedade do caosAprendizado profundoChaos theoryDeep learningPseudo-randomnessPseudoaleatoriedadeTeoria do caosDynamical systems are known for their sensitivity to initial conditions, complexity, and seemingly random behavior, which makes understanding their dynamics a challenging task. This research delves into chaotic dynamics by exploring key aspects such as the patterns within chaotic systems and their inherent pseudo-randomness. Specifically, we investigate the dynamics of digits in chaotic orbits, the composition of chaotic maps, the prediction of chaotic time series, and the generation of synthetic chaotic data. This research focuses on discrete chaotic systems, logistic and tent maps, and employs a range of computational approaches, from custom algorithms to advanced deep learning models, to approach these challenges. By developing new methods and applying state-of-the-art deep learning architectures, we aim to uncover hidden structures and enhance the predictive and generative capabilities of chaotic systems. Additionally, this research explores the potential of chaotic systems for applications in cryptography and pseudo-random number generation. The findings offer significant contributions toward a digit perspective on chaotic dynamics, advancing both the theoretical understanding of chaos and its practical applications.Os sistemas dinâmicos são conhecidos por sua sensibilidade às condições iniciais, complexidade e comportamento aparentemente aleatório, o que torna o entendimento de suas dinâmicas uma tarefa desafiadora. Esta pesquisa explora as dinâmicas caóticas ao investigar aspectos chave, como os padrões presentes nesses sistemas e sua pseudo-aleatoriedade inerente. Especificamente, investigamos a dinâmica dos dígitos em órbitas caóticas, a composição de mapas caóticos, a previsão de séries temporais caóticas e a geração de dados caóticos sintéticos. A pesquisa foca em sistemas dinâmicos caóticos discretos, como os mapas logístico e do tenda, utilizando uma gama de abordagens computacionais, desde algoritmos personalizados até modelos avançados de deep learning, para enfrentar esses desafios. Ao desenvolver novos métodos e aplicar arquiteturas de deep learning de ponta, buscamos revelar estruturas ocultas e aprimorar as capacidades preditivas e gerativas dos sistemas caóticos. Além disso, esta pesquisa explora o potencial dos sistemas caóticos para aplicações em criptografia e geração de números pseudo-aleatórios. Os resultados oferecem contribuições significativas para uma perspectiva digital das dinâmicas caóticas, avançando tanto a compreensão teórica do caos quanto suas aplicações práticas.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBruno, Odemir MartinezAlvarenga, João Pedro do Valle2024-11-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76135/tde-22042025-082559/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2025-04-22T16:53:02Zoai:teses.usp.br:tde-22042025-082559Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-22T16:53:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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