O caos e o acaso
Sinopse
O principal objectivo do curso é dar a conhecer ferramentas probabilísticas que permitem estudar sistemas dinâmicos caóticos em que o comportamento a longo prazo, associado a uma determinada condição inicial, é muito difícil de prever devido ao efeito borboleta.

Começaremos o curso com uma introdução breve à Teoria de Sistemas Dinâmicos, definindo os objectos e conceitos principais, assim como destacando os objectivos do estudo da dinâmica dos sistemas. Em particular, introduz-se o formalismo que permite estudar a evolução dos sistemas sob uma perspectiva probabilística.

Seguidamente, debruçar-nos-emos sobre os princípios basilares de Teoria Ergódica, com especial ênfase para os fenómenos de recorrência e o Teorema Ergódico de Birkhoff, que estabelece uma lei forte dos grandes números.

Como aplicações, veremos como o Teorema de Recorrência de Poincaré desafia a segunda lei da termodinâmica e a utilidade do Teorema Ergódico em Teoria de Números e Criptografia.

Finalmente, estudaremos as propriedades de mistura de certos sistemas. As taxas de mistura regem a velocidade com que o sistema perde memória, fazendo as órbitas assemelharem-se a sequências de dados independentes sempre que existe um intervalo de tempo suficientemente grande entre as observações.