Estudo da quantificação de incertezas para o problema de contaminação de meios porosos heterogêneos

As técnicas de injeção de traçadores têm sido amplamente utilizadas na investigação de escoamentos em meios porosos, principalmente em problemas envolvendo a simulação numérica de escoamentos miscíveis em reservatórios de petróleo e o transporte de contaminantes em aquíferos. Reservatórios subterrâneos são em geral heterogêneos e podem apresentar variações significativas das suas propriedades em várias escalas de comprimento. Estas variações espaciais são incorporadas às equações que governam o escoamento no interior do meio poroso por meio de campos aleatórios. Estes campos podem prover uma descrição das heterogeneidades da formação subterrânea nos casos onde o conhecimento geológico não fornece o detalhamento necessário para a predição determinística do escoamento através do meio poroso. Nesta tese é empregado um modelo lognormal para o campo de permeabilidades a fim de reproduzir-se a distribuição de permeabilidades do meio real, e a geração numérica destes campos aleatórios é feita pelo método da Soma Sucessiva de Campos Gaussianos Independentes (SSCGI). O objetivo principal deste trabalho é o estudo da quantificação de incertezas para o problema inverso do transporte de um traçador em um meio poroso heterogêneo empregando uma abordagem Bayesiana para a atualização dos campos de permeabilidades, baseada na medição dos valores da concentração espacial do traçador em tempos específicos. Um método do tipo Markov Chain Monte Carlo a dois estágios é utilizado na amostragem da distribuição de probabilidade a posteriori e a cadeia de Markov é construída a partir da reconstrução aleatória dos campos de permeabilidades. Na resolução do problema de pressão-velocidade que governa o escoamento empregase um método do tipo Elementos Finitos Mistos adequado para o cálculo acurado dos fluxos em campos de permeabilidades heterogêneos e uma abordagem Lagrangiana, o método Forward Integral Tracking (FIT), é utilizada na simulação numérica do problema do transporte do traçador. Resultados numéricos são obtidos e apresentados para um conjunto de realizações amostrais dos campos de permeabilidades.

Violência entre parceiros íntimos: um fator de risco para a insegurança alimentar domiciliar?

O primeiro objetivo da Tese consistiu na identificação e caracterização dos instrumentos de aferição epidemiológicos que vêm sendo propostos para a abordagem de IA domiciliar, bem como na síntese de suas propriedades psicométricas. Para tal, realizou-se busca sistemática em três bases de dados eletrônicas: MEDLINE, LILACS e SciELO. Não houve delimitação do período de publicação. Os resultados são apresentados no artigo intitulado Household food insecurity: a systematic review of the measuring instruments used in epidemiological studies. Foram identificados 24 instrumentos, todos breves e de fácil aplicação. A maioria foi desenvolvida nos Estados Unidos. O instrumento HFSSM apresentou o maior número de estudos de utilização e psicométricos, podendo ser recomendado sem hesitação. O segundo e principal objetivo desta Tese foi avaliar se a ocorrência de violência psicológica e física entre parceiros íntimos pode ser considerada um fator de risco para a ocorrência de Insegurança Alimentar (IA) domiciliar. As informações que subjazem a pesquisa originaram-se de um inquérito domiciliar realizado no Distrito de Campos Elíseos, Município de Duque de Caxias, entre abril a novembro de 2010. A população de estudo foi selecionada por meio de amostragem por conglomerados em três estágios (setor censitário, domicílio, indivíduo) com técnicas de amostragem inversa para a seleção dos domicílios. A amostra do estudo incluiu 849 mulheres que no período da entrevista relataram possuir algum relacionamento amoroso nos 12 meses anteriores. As informações foram obtidas por meio de entrevista utilizando-se um questionário estruturado, contendo instrumentos previamente validados, como a Revised Conflict Tatics Scales (CTS2) para a mensuração das violências e a Escala Brasileira de Insegurança Alimentar (EBIA) para a IA domiciliar. Utilizou-se a análise de caminhos (Path Analysis) na análise de dados o que permitiu explorar as relações entre as violências, entre estas e o Transtorno Mental Comum (TMC), este último e a IA, bem como as relações mais distais do modelo teórico. Os resultados são apresentados no artigo intitulado Violência entre parceiros íntimos, transtornos mentais comuns e insegurança alimentar: modelagem de equações estruturais. A hipótese central deste estudo foi corroborada, na medida em que tanto a violência psicológica, como a violência física se mostraram importantes fatores de risco para a IA, via a ocorrência de TMC. Contrariamente ao esperado, notou-se um maior efeito da violência psicológica do que da violência física na ocorrência do desfecho. Espera-se que a divulgação dos resultados desta Tese auxilie os profissionais e gestores na área de segurança alimentar e nutricional, bem como pesquisadores da área na tomada de decisões em relação ao instrumento de aferição a ser utilizado para a caracterização das situações e ampliem o olhar sobre o problema, incorporando outros fatores de risco, tais como as violências entre parceiros íntimos, aqueles estritamente econômicos, habitualmente considerados no debate sobre os determinantes e estratégias de enfrentamento da IA.

Mapeamento de difusão no reconhecimento e reconstrução de sinais

Em muitas representações de objetos ou sistemas físicos se faz necessário a utilização de técnicas de redução de dimensionalidade que possibilitam a análise dos dados em baixas dimensões, capturando os parâmetros essenciais associados ao problema. No contexto de aprendizagem de máquina esta redução se destina primordialmente à clusterização, reconhecimento e reconstrução de sinais. Esta tese faz uma análise meticulosa destes tópicos e suas conexões que se encontram em verdadeira ebulição na literatura, sendo o mapeamento de difusão o foco principal deste trabalho. Tal método é construído a partir de um grafo onde os vértices são os sinais (dados do problema) e o peso das arestas é estabelecido a partir do núcleo gaussiano da equação do calor. Além disso, um processo de Markov é estabelecido o que permite a visualização do problema em diferentes escalas conforme variação de um determinado parâmetro t: Um outro parâmetro de escala, Є, para o núcleo gaussiano é avaliado com cuidado relacionando-o com a dinâmica de Markov de forma a poder aprender a variedade que eventualmente seja o suporte do dados. Nesta tese é proposto o reconhecimento de imagens digitais envolvendo transformações de rotação e variação de iluminação. Também o problema da reconstrução de sinais é atacado com a proposta de pré-imagem utilizando-se da otimização de uma função custo com um parâmetro regularizador, γ, que leva em conta também o conjunto de dados iniciais.

Identificação de danos estruturais via método de Monte Carlo com cadeias de Markov

O presente trabalho apresenta um estudo referente à aplicação da abordagem Bayesiana como técnica de solução do problema inverso de identificação de danos estruturais, onde a integridade da estrutura é continuamente descrita por um parâmetro estrutural denominado parâmetro de coesão. A estrutura escolhida para análise é uma viga simplesmente apoiada do tipo Euler-Bernoulli. A identificação de danos é baseada em alterações na resposta impulsiva da estrutura, provocadas pela presença dos mesmos. O problema direto é resolvido através do Método de Elementos Finitos (MEF), que, por sua vez, é parametrizado pelo parâmetro de coesão da estrutura. O problema de identificação de danos é formulado como um problema inverso, cuja solução, do ponto de vista Bayesiano, é uma distribuição de probabilidade a posteriori para cada parâmetro de coesão da estrutura, obtida utilizando-se a metodologia de amostragem de Monte Carlo com Cadeia de Markov. As incertezas inerentes aos dados medidos serão contempladas na função de verossimilhança. Três estratégias de solução são apresentadas. Na Estratégia 1, os parâmetros de coesão da estrutura são amostrados de funções densidade de probabilidade a posteriori que possuem o mesmo desvio padrão. Na Estratégia 2, após uma análise prévia do processo de identificação de danos, determina-se regiões da viga potencialmente danificadas e os parâmetros de coesão associados à essas regiões são amostrados a partir de funções de densidade de probabilidade a posteriori que possuem desvios diferenciados. Na Estratégia 3, após uma análise prévia do processo de identificação de danos, apenas os parâmetros associados às regiões identificadas como potencialmente danificadas são atualizados. Um conjunto de resultados numéricos é apresentado levando-se em consideração diferentes níveis de ruído para as três estratégias de solução apresentadas.

Segmentação de nome e endereço por meio de modelos escondidos de Markov e sua aplicação em processos de vinculação de registros

A segmentação dos nomes nas suas partes constitutivas é uma etapa fundamental no processo de integração de bases de dados por meio das técnicas de vinculação de registros. Esta separação dos nomes pode ser realizada de diferentes maneiras. Este estudo teve como objetivo avaliar a utilização do Modelo Escondido de Markov (HMM) na segmentação nomes e endereços de pessoas e a eficiência desta segmentação no processo de vinculação de registros. Foram utilizadas as bases do Sistema de Informações sobre Mortalidade (SIM) e do Subsistema de Informação de Procedimentos de Alta Complexidade (APAC) do estado do Rio de Janeiro no período entre 1999 a 2004. Uma metodologia foi proposta para a segmentação de nome e endereço sendo composta por oito fases, utilizando rotinas implementadas em PL/SQL e a biblioteca JAHMM, implementação na linguagem Java de algoritmos de HMM. Uma amostra aleatória de 100 registros de cada base foi utilizada para verificar a correção do processo de segmentação por meio do modelo HMM.Para verificar o efeito da segmentação do nome por meio do HMM, três processos de vinculação foram aplicados sobre uma amostra das duas bases citadas acima, cada um deles utilizando diferentes estratégias de segmentação, a saber: 1) divisão dos nomes pela primeira parte, última parte e iniciais do nome do meio; 2) divisão do nome em cinco partes; (3) segmentação segundo o HMM. A aplicação do modelo HMM como mecanismo de segmentação obteve boa concordância quando comparado com o observador humano. As diferentes estratégias de segmentação geraram resultados bastante similares na vinculação de registros, tendo a estratégia 1 obtido um desempenho pouco melhor que as demais. Este estudo sugere que a segmentação de nomes brasileiros por meio do modelo escondido de Markov não é mais eficaz do que métodos tradicionais de segmentação.

Circulação e fluxo de material particulado em suspensão no principal canal de acesso à baía de Sepetiba

Entre 06/08/11 e 25/02/12 foram obtidas séries temporais contínuas de intensidade e direção das correntes e intensidade do eco ao longo de toda a coluna dágua, e medições, de temperatura e pressão, próximas ao fundo, na região adjacente ao canal de acesso à baía de Sepetiba (230'16.5"S e 4359'29.4"W, profundidade local de aproximadamente 25 m) através da utilização de um perfilador acústico ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), modelo WorkHorse BroadBand Sentinel (600 kHz, Teledyne-RDI). A partir dos dados adquiridos, observou-se a existência de correntes intensas próximo ao fundo (até 1,02 m/s), principalmente durante os períodos de enchente sob condições de sizígia, que são fortemente influenciadas pela orientação do canal de navegação. A análise das séries temporais das componentes da velocidade mostraram, em conformidade ao relatado por alguns autores, que esta é uma baía cuja circulação é fortemente influenciada pela dinâmica da maré sendo M2, M4, M6 e M8 as principais componentes harmônicas que atuam no sistema. Além disso, observou-se significativa assimetria da maré, sendo os períodos de enchente consideravelmente mais curtos e associados às correntes mais intensas, o que permite concluir que no setor investigado da baía de Sepetiba há dominância de enchente. Outra característica interessante da área de estudo relaciona-se à observação de que ventos intensos de S-SO são responsáveis pelo empilhamento de água no interior da baía, sendo que altura do nível da superfície da água apresenta relação direta com as variações da pressão atmosférica local. Em diversos períodos, quando há atuação de ventos de E-NE é possível encontrar Água Central do Atlântico Sul (ACAS) no interior da baía de Sepetiba, desde a sua entrada principal até as adjacências da ilha Guaíba. Além disso, foram identificadas diversas oscilações de baixa frequência que puderam ser associadas à variação da pressão atmosférica. Oscilações de alta frequência foram associadas à dinâmica da maré, a co-oscilações da maré e ao vento. Em relação à concentração de Material Particulado em Suspensão (MPS), durante os períodos de sizígia foram registradas as maiores concentrações material particulado na coluna dágua. Durante os períodos de sizígia, o fluxo de MPS é mais pronunciado do que durante as quadraturas, sendo que, independente do período da maré, o fluxo cumulativo de material particulado em suspensão é dirigido para o interior da baía de Sepetiba. Considerando o alinhamento dos vetores de velocidade em conformidade a direção preferencial do canal de navegação, tem-se que o fluxo cumulativo de MPS varia entre dirigido para SE na região próxima ao fundo, a dirigido para NE próximo ao topo da coluna dágua, o que sugere a deflexão do movimento das correntes em consequência do atrito. Ao longo de um dia, o fluxo do material particulado é mais pronunciado durante as enchentes, quando há aumento das tensões cisalhantes que atuam sobre o leito da baía redisponibilizando para a coluna dágua o material que estava depositado no fundo.

Sanções não pecuniárias no Direito Tributário em razão do descumprimento de obrigação principal:análise crítica da doutrina e da jurisprudência acerca das denominadas sanções políticas

Em que pese o papel fundamental da tributação no âmbito de um Estado Democrático de Direito (Estado Fiscal), no qual o dever de pagar tributos é considerado um dever fundamental, persistem na doutrina e jurisprudência nacionais posicionamentos que associam aos tributos um caráter odioso. Essa repulsa aos tributos decorre de uma ideologia ultraliberal que não se justifica à luz do sistema de direitos e garantias desenhado em nossa Constituição. Essa disseminada postura ideológica influencia de forma equivocada a interpretação e a aplicação de inúmeros institutos e normas tributárias, como ocorre em relação às sanções administrativas não pecuniárias (restritivas de direitos) utilizadas para punir o inadimplemento de uma obrigação tributária principal, denominadas de sanções políticas, morais ou indiretas. A presente dissertação busca analisar de forma crítica como a doutrina nacional e a jurisprudência histórica e atual dos nossos tribunais superiores vêm se posicionando acerca da constitucionalidade dessas sanções, de modo a apontar a inconsistência teórica do entendimento ainda prevalecente, seja à luz da teoria da sanção, seja à luz do neoconstitucionalismo, demonstrando ser juridicamente injustificável considerar inconstitucional de plano uma sanção tributária pelo só fato de ser não pecuniária, já que esse juízo demanda uma análise específica da proporcionalidade em cada caso, atentando-se para os princípios e circunstâncias envolvidos. Além de importantes julgados sobre o tema e posições de renomados autores, são analisadas separadamente as ADIs n. 5.135 e 5.161, que tratam, respectivamente, das polêmicas questões do protesto das Certidões da Dívida Ativa e da vedação da distribuição de lucros e bonificações em empresas com débito em aberto junto à União Federal.