Medida e modelos da radiação fotossinteticamente ativa global, direta na incidência e horizontal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Medidas e modelos de estimativa da radiação direta na incidência: Eduardo Nardini Gomes. -

Pós-graduação em Agronomia (Irrigação e Drenagem) - FCA

Modelos de índice de difusão para prever a taxa de crescimento do PIB agrícola brasileiro

Este artigo usa modelos lineares e não lineares de Índice de Difusão para prever, um período à frente, a taxa de crescimento trimestral do PIB agrícola brasileiro. Esses modelos são compostos de fatores comuns que permitem redução significativa do número de variáveis explicativas originais. Os resultados de eficiência preditiva apontam para uma superioridade das previsões geradas pelos modelos de Índice de Difusão sobre os modelos ARMA. Entre os modelos de Índice de Difusão, o modelo não linear com efeito threshold superou os resultados do modelo linear e do modelo AR.

Modelos de dispersão para extremos de precipitação. Estudo de caso: o nordeste do Brasil

In this thesis used four different methods in order to diagnose the precipitation extremes on Northeastern Brazil (NEB): Generalized Linear Model s via logistic regression and Poisson, extreme value theory analysis via generalized extre me value (GEV) and generalized Pareto (GPD) distributions and Vectorial Generalized Linea r Models via GEV (MVLG GEV). The logistic regression and Poisson models were used to identify the interactions between the precipitation extremes and other variables based on the odds ratios and relative risks. It was found that the outgoing longwave radiation was the indicator variable for the occurrence of extreme precipitation on eastern, northern and semi arid NEB, and the relative humidity was verified on southern NEB. The GEV and GPD distribut ions (based on the 95th percentile) showed that the location and scale parameters were presented the maximum on the eastern and northern coast NEB, the GEV verified a maximum core on western of Pernambuco influenced by weather systems and topography. The GEV and GPD shape parameter, for most regions the data fitted by Weibull negative an d Beta distributions (ξ < 0) , respectively. The levels and return periods of GEV (GPD) on north ern Maranhão (centerrn of Bahia) may occur at least an extreme precipitation event excee ding over of 160.9 mm /day (192.3 mm / day) on next 30 years. The MVLG GEV model found tha t the zonal and meridional wind components, evaporation and Atlantic and Pacific se a surface temperature boost the precipitation extremes. The GEV parameters show the following results: a) location ( ), the highest value was 88.26 ± 6.42 mm on northern Maran hão; b) scale ( σ ), most regions showed positive values, except on southern of Maranhão; an d c) shape ( ξ ), most of the selected regions were adjusted by the Weibull negative distr ibution ( ξ < 0 ). The southern Maranhão and southern Bahia have greater accuracy. The level period, it was estimated that the centern of Bahia may occur at least an extreme precipitatio n event equal to or exceeding over 571.2 mm/day on next 30 years.

Prevalência de transtornos mentais comuns : estresse no ambiente de trabalho e atividade física em militares

Esta tese inclui dois artigos que tiveram por objetivo investigar a relação de estresse no ambiente de trabalho com a prevalência de transtornos mentais comuns (TMC) e a relação de ambos com os níveis de prática de atividade física em militares do Exército Brasileiro. No primeiro artigo, a variável dependente foi TMC e a primeira variável independente foi o estresse no ambiente de trabalho, avaliado sob o modelo esforço-recompensa em desequilíbrio (effort-reward imbalance: ERI). TMC foram avaliados por meio do General Health Questionnaire (GHQ-12). Foram estimadas razões de prevalência (RP) por regressão de Poisson para imprimir robustez aos intervalos de confiança (95%). A prevalência de TMC foi de 33,2% (IC95%:29,1;37,3). O estudo mostrou, após ajuste por idade, educação, renda, estilo de vida, autopercepção de saúde, agravos à saúde autorreferidos e características ocupacionais, que estresse no ambiente de trabalho estava forte e independentemente associado a TMC, exibindo razões de prevalências (RP) que variaram entre os níveis de estresse, oscilando de 1,60 a 2,01. O posto de tenente estava associado a TMC, mesmo após ajuste pelas covariáveis (RP = 2,06; IC95% 1,2 4,1). Os resultados indicaram que excesso de comprometimento é um componente importante do estresse no trabalho. Estes achados foram consistentes com a literatura e contribuem com o conhecimento sobre o estado de saúde mental dos militares das Forças Armadas no Brasil, destacando que o estresse no ambiente de trabalho e que o desempenho das funções ocupacionais, do posto de Tenente, podem significar risco maior para TMC nesse tipo de população. O segundo artigo teve por objetivo investigar a associação de estresse no ambiente de trabalho e TMC com a prática de atividade física habitual entre militares das Forças Armadas. A atividade física (variável dependente) foi estimada por meio do Questionário de Baecke, um dos instrumentos mais utilizados em estudos epidemiológicos sobre atividade física. Estresse no ambiente de trabalho, TMC e posto foram as variáveis independentes, avaliadas conforme descrição mencionada acima. Buscou-se avaliar a associação destas variáveis e com a prática de atividade física no pessoal militar. Para tanto, utilizou-se o método de regressão linear múltipla, via modelos lineares generalizados. Após controlar por características socioeconomicas e demográficas, estresse no ambiente de trabalho, caracterizado por "altos esforços e baixa recompensas", permaneceu associado a mais atividade física ocupacional (b = 0,224 IC95% 0,098; 0,351) e a menos atividade física no lazer (b = -0,198; IC95% -0,384; -0,011). TMC permaneceram associados a menores níveis de atividade física nos esportes/exercícios no lazer (b = -0,184; IC95% -0,321; -0,046). Posto permaneceu associado a maiores níveis de atividade física ocupacional (b = 0,324 IC95% 0,167; 0,481). Até onde se sabe, este foi o primeiro estudo a avaliar a relação de aspectos psicossociais e ocupacionais envolvidos na prática de atividade física em militares no Brasil e no exterior. Os resultados sugerem que o ambiente de trabalho e a saúde mental estão associados à prática de atividade física de militares, que se relaciona com a condição de aptidão física.

Autopercepção do peso corporal e transtornos mentais comuns em funcionários de uma universidade no Rio de Janeiro: Estudo Pró-Saúde

Gênero, raça e transtornos mentais são variáveis importantes a serem consideradas em estudos que avaliam a autopercepção do peso corporal. Se, por um lado, a sociedade contemporânea se depara com um crescimento epidêmico do sobrepeso e da obesidade, por outro os paradigmas corporais construídos socialmente para homens e mulheres têm-se tornado com o passar dos anos mais rigorosos e inatingíveis, sendo relacionados não somente à saúde, mas também ao sucesso pessoal, profissional e afetivo. Desse modo, perceber-se fora desse padrão pode levar ao desenvolvimento de transtornos mentais comuns (TMC). Alguns grupos, entretanto, parecem ser menos vulneráveis a tais padrões como no caso de indivíduos da raça negra. No entanto, poucos estudos nacionais têm investigado essas questões. A presente tese avaliou a incidência de TMC segundo a autopercepção do peso corporal entre funcionários de uma universidade no Rio de Janeiro, assim como a concordância entre a autopercepção do peso corporal e o Índice de Massa Corporal (IMC) segundo raça nessa mesma população. O primeiro estudo avaliou dados da primeira onda de seguimento da coorte do estudo Pró-Saúde analisando através de modelos lineares generalizados os riscos relativos da associação entre o desenvolvimento de TMC e a autopercepção do peso corporal. O segundo avaliou a estrutura de concordância entre a autopercepção do peso corporal e o IMC segundo raça. Os resultados do primeiro artigo evidenciaram associação entre incidência de TMC e perceber-se acima do peso corporal (RR=1,42) no modelo ajustado por sexo. Na análise que avaliou a concordância entre o IMC e a autopercepção do peso corporal não foram observadas diferenças em relação à raça e a concordância variou de moderada a elevada em entre mulheres e homens, respectivamente.Em ambos os sexos, o padrão de concordância fora da diagonal principal indicou que categorias altas e baixas de IMC corresponderam às categorias extremas de percepção corporal. Entre as mulheres, entretanto, a concordância dentro da diagonal principal sugeriu um padrão de concordância possivelmente maior para as categorias extremas de autopercepção de peso e IMC. Não foram evidenciadas diferenças segundo raça, possivelmente, pelo fato das pressões sociais em relação à aquisição de peso ideal serem desenvolvidas, no Brasil, dentro de um contexto multiracial.

Avaliação da qualidade de vida entre adolescentes asmáticos

Nesta tese vamos investigar as associações entre: Artigo 1 - Avaliar a qualidade de vida (QV) e sua associação com a gravidade da asma, presença de outras doenças crônicas e estilo de vida; Artigo 2 - O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a associação entre TMC e qualidade de vida em adolescentes asmáticos. Artigo 1 - Trata-se de um estudo seccional de base ambulatorial em 210 adolescentes asmáticos entre 12 e 21 anos, de ambos os sexos atendidos em um serviço especializado em atenção ao adolescente em uma universidade pública no estado do Rio de Janeiro. Para avaliação da QV utilizou-se um questionário autopreenchível, o Paediatric Asthma Quality of Life Questionnaire PAQLQ. As variáveis explicativas foram: as outras doenças alérgicas, uso de medicamentos, fumo passivo, trabalho, gravidade da asma e o estilo de vida. As análises foram conduzidas considerando o desfecho em estudo (QV) dicotômico (boa-ruim) a partir da média dos escores. Modelos lineares generalizados (log-binomial) foram utilizados para o cálculo de razões de prevalência brutas e ajustadas; Artigo 2 - Estudo seccional de base ambulatorial, entre 210 adolescentes asmáticos de 12 a 21 anos atendidos em um ambulatório especializado de um serviço universitário voltado à atenção ao adolescente, no Rio de Janeiro, Brasil. A qualidade de vida (QV) foi avaliada através do Paediatric Asthma Quality of Life Questionnaire PAQLQ e os TMC, pelo General Health Questionnaire (GHQ-12). A qualidade de vida total e suas diferentes dimensões foram tratadas como variável dicotômica e utilizou-se o modelo log-binomial para o cálculo das razões de prevalência brutas e ajustadas. Artigo 1 - Quarenta e seis por cento das adolescentes apresentavam uma qualidade de vida ruim, assim como 57% dos meninos. Não houve correlação entre outras doenças crônicas e QV ruim. Escolaridade baixa, uso de medicamentos, fumo passivo e trabalho tiveram relação estatisticamente significativa (p<0,05) com QV ruim. A análise ajustada mostrou que asma grave (RP=1,53; IC 95% 1,12-2,11), uso de medicação (RP=1,58; IC 95% 1,09-2,28), ter menos de 5 anos de diagnóstico de asma (RP= 1,30.; IC 95% 0,97-1,86), fumo passivo (RP= 1,38; IC 95%; 1,35-2,00) e estar trabalhando (RP=1,30 IC 95% 0,96 1,74) associavam-se à qualidade de vida ruim; Artigo 2 - A prevalência total de asmáticos com TMC foi de 32,4%. A prevalência de QV ruim entre adolescentes com TMC foi de 36,6%. O modelo final ajustado mostrou uma associação entre TMC e QV total ruim (RP= 1,84 IC 95% 1,19-2,86), assim como para os domínios referentes à emoção (RP=1,77 IC 95% 1,16-2,62) e sintomas (RP=1,75 IC 95% 1,14-2,70). Para o domínio atividade física, a associação com TMC foi de apenas borderline (RP=1,43 IC 95% 0,97-2,72). Artigo 1 - O impacto negativo na qualidade de vida está diretamente relacionado a ter asma grave, ser fumante passivo e um diagnóstico mais recente de asma. A equipe multidisciplinar necessita enfrentar esse desafio que é a busca e manutenção de uma boa qualidade de vida, visando uma melhor adequação desse paciente com a sociedade e com ele próprio; Artigo 2 - Os resultados desse estudo tornam visíveis as necessidades de atenção aos aspectos emocionais dos adolescentes portadores de doenças crônicas, de forma a subsidiar ações mais efetivas na área de saúde mental, visando à melhor qualidade de vida e ao tratamento global do paciente asmático.

Efeito da exposição ao tabagismo e da mobilidade social sobre o crescimento e ganho de peso do nascimento à adolescência em uma coorte de base populacional de Cuiabá-MT

Esta tese é composta por três artigos que permitiram avaliar o efeito da exposição ao tabagismo durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e ganho de peso do nascimento à adolescência, além de verificar o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social sobre a adiposidade até a adolescência. Foram utilizados para este fim os dados de uma coorte de crianças nascidas entre 1994 e 1999 na cidade de Cuiabá-MT. Essas crianças fizeram parte de um estudo de base populacional realizado na cidade de Cuiabá, entre 1999 e 2000, com 2405 crianças (0 a 5 anos) e foram selecionadas aleatoriamente em unidades básicas de saúde quando da vacinação. As mães foram entrevistadas após a vacinação, quando foram obtidos dados relativos à exposição ao tabagismo gestacional, tabagismo passivo, nível socioeconômico das famílias e dados antropométricos. Entre 2009 e 2011, após aproximadamente 11 anos, essas crianças foram localizadas por meio do Censo Escolar e então 1716 adolescentes entre 10 e 17 anos de idade (71,4% da população) foram reavaliados nas escolas da rede pública e privada de Cuiabá, de 18 municípios do estado e outras 5 capitais do país. A análise por modelos lineares de efeitos mistos permitiu verificar a mudança de estatura e Índice de Massa Corporal (IMC) entre o nascimento e a adolescência. O primeiro e o segundo artigo desta tese avaliaram o efeito da exposição ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância sobre o crescimento linear e o IMC entre o nascimento e a adolescência. Crianças expostas ao tabagismo materno durante a gestação e no início da infância apresentaram menor estatura desde o nascimento até a adolescência quando comparadas às crianças não expostas. Quanto à adiposidade, entre o nascimento e a infância a mudança do IMC foi similar entre as crianças expostas e não expostas ao tabagismo materno, porém, entre a infância e a adolescência, aquelas expostas apenas durante a gestação mostraram maior ganho de IMC. Em conjunto, os dados corroboram o efeito deletério do tabagismo sobre o crescimento, efeito já bastante estudado, mas também indicam que avaliar e comparar exposição gestacional com pós-gestacional é importante, dado que seus efeitos parecem ser diferentes. O terceiro artigo avaliou o efeito do nível socioeconômico no início da infância e da mobilidade social entre a infância e a adolescência sobre o IMC do nascimento à adolescência. Para avaliar o nível socioeconômico, as famílias foram classificadas em nível econômico alto, médio e baixo, a partir do Critério de Classificação Econômica Brasil. Foi observada expressiva mobilidade social na população, principalmente entre os de menor nível econômico. Houve maior aumento do IMC entre o nascimento e a adolescência entre aqueles de maior nível econômico na infância e aqueles que permaneceram nas classes mais elevadas, indicando que a posição inicial foi o maior determinante das mudanças observadas no IMC.

Efeito da intensidade do exercício físico no gasto energético com atividades físicas em meninos com excesso de peso.

Estudos epidemiológicos têm mostrado rápido aumento na prevalência de sobrepeso e obesidade, tanto na população adulta quanto em crianças e adolescentes, sendo o exercício físico considerado uma importante estratégia tanto na prevenção quanto no tratamento do ganho de peso. Apesar disso, estudos que avaliam os efeitos isolados do exercício físico no controle ponderal têm apresentado resultados conflitantes. Esses achados podem ser explicados por um possível efeito compensatório provocado pela sessão de exercício nas atividades físicas realizadas em períodos subsequentes. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar o efeito de diferentes intensidades do exercício físico no gasto energético com atividades físicas em adolescentes com excesso de peso. O desenho do estudo foi experimental do tipo crossover com realização de três sessões (controle, exercício moderado e exercício vigoroso). Vinte e quatro adolescentes de 11 a 13 anos, estudantes da rede municipal de ensino de Niterói-RJ, do sexo masculino e com excesso de peso concordaram em participar do estudo. O gasto energético com atividades físicas foi avaliado por acelerômetros triaxiais colocados durante as sessões experimentais e retirado após seis dias. Os dados referentes ao gasto energético associado às atividades físicas foram avaliados na 1 hora de utilização do acelerômetro e durante os seis dias de acompanhamento. Além disso, os valores também foram tratados de forma cumulativa, tendo sido calculado o gasto energético total de 24, 48, 72, 96, 120 e 144 horas. Análise de variância foi utilizada para avaliar as possíveis diferenças entre o gasto energético na primeira hora de registro entre os três grupos seguida do teste post hoc de Scheffé. A comparação das variações das médias de gasto energético (por dia e acumuladas) foi realizada por meio de modelos lineares mistos. A comparação do gasto energético durante a 1 hora de registro demonstrou diferença significativa entre todos três grupos, com médias de 82, 286 e 343 kcal para os grupos controle, moderado e intenso, respectivamente (p<0.001). O mesmo padrão de diferença para o gasto energético entre os grupos se manteve ao final de 24 horas (704 vs 970 vs 1056 kcal, p<0.001) e no gasto energético acumulado durante os seis dias de acompanhamento (5102 vs 5193 vs 5271 kcal, p<0.001). A análise do gasto energético por dia demonstrou uma redução do gasto energético dos grupos moderado e vigoroso a partir do segundo dia e que se manteve até o sexto dia de acompanhamento. Desse modo, pode-se concluir que uma única sessão de exercício físico aeróbio parece modificar o comportamento das atividades físicas espontâneas realizadas ao longo de 6 dias em adolescentes com excesso de peso. Entretanto, apesar do efeito compensatório observado, o gasto energético acumulado durante os seis dias para os grupos que realizaram as sessões de exercícios foi superior ao da sessão controle, tendo o grupo vigoroso apresentado o maior dispêndio acumulado para o período de acompanhamento. Futuros estudos são necessários de modo a investigar a compensação do gasto energético em obesos e não obesos e o efeito de um número maior de sessões de treinamento.

Consumo alimentar e associação com ganho de peso em adolescente: Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de Adolescentes (ELANA).

Essa tese teve como objetivo avaliar a associação do consumo de padrões alimentares e produtos alimentícios ultraprocessados (UP) sobre indicadores antropométricos e sua variação entre adolescentes. Para tal, foram analisados os dados de 1.031 estudantes de quatro escolas privadas e duas escolas públicas da região metropolitana do Rio de Janeiro que foram acompanhados por três anos consecutivos (2010 a 2012) no Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de adolescentes (ELANA). Os resultados estão apresentados em três manuscritos que compõem a tese. O primeiro manuscrito identificou três padrões alimentares: Ocidental, composto por massas, embutidos e bacon, carnes, doces, bebidas açucaradas, salgados e fast food, biscoito, pães e cereais, leite e derivados e ovos, o Saudável, caracterizado por peixes, hortaliças, verduras, raízes e feculentos, frutas e sucos e o Arroz/Feijão, composto pelo consumo de arroz, feijão e café. Na análise dos dados na linha de base o padrão Ocidental associou-se a um menor índice de massa corporal (IMC) e não foi observada associação estatisticamente significativa em relação ao percentual de gordura corpórea (%GC) e o padrão em questão. Adicionalmente, foi verificada uma associação negativa entre o padrão Arroz/Feijão e ambos os indicadores antropométricos sugerindo que esse padrão de consumo tradicional possa ser protetor para a obesidade. No segundo manuscrito avaliou-se a relação entre o consumo de UP e indicadores de qualidade da dieta. O consumo de UP foi avaliado em gramas por dia e em gramas/total de calorias. Observou-se um aumento das variáveis marcadoras de alimentação não saudável e saudável com o aumento do consumo de UP. No entanto, quando relacionados ao aumento de consumo de UP/energia observou-se um aumento de marcadores de alimentação não saudável e, com exceção da vitamina C, uma redução de marcadores de alimentação saudável. Assim, a densidade do consumo de UP mostrou-se um bom indicador de qualidade da dieta entre adolescentes. No terceiro manuscrito avaliou-se a associação entre o consumo de UP e a evolução temporal do IMC e %GC. A análise longitudinal por modelos lineares mistos, que levam em conta todas as observações ao longo do tempo, indicou que nas análises não ajustados havia uma associação negativa entre consumo de UP e o IMC e %GC, porém nas análises de UP/energia e nas análises ajustadas por atividade física e uma variável de controle para a qualidade do relato não mais foram observadas associações com o consumo de UP e as medidas antropométricas de adiposidade. Pode-se concluir que não evidenciamos associação do consumo de UP com medidas antropométricas de obesidade uma vez que o consumo elevado de UP associado ao crescimento do %GC nas análises transversais, não se manteve nas análises longitudinais. A discrepância entre os achados dos estudos seccionais e os longitudinais pode decorrer de confundimento residual nos estudos seccionais. Conclui-se, que para redução do ganho excessivo de peso, orientações relativas exclusivamente a um padrão de alimentação saudável que incorpora a ideia de UP, devem ser acompanhadas de redução da quantidade de alimentos consumidos.

Consumo alimentar e associação com ganho de peso em adolescente: Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de Adolescentes (ELANA).

Essa tese teve como objetivo avaliar a associação do consumo de padrões alimentares e produtos alimentícios ultraprocessados (UP) sobre indicadores antropométricos e sua variação entre adolescentes. Para tal, foram analisados os dados de 1.031 estudantes de quatro escolas privadas e duas escolas públicas da região metropolitana do Rio de Janeiro que foram acompanhados por três anos consecutivos (2010 a 2012) no Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de adolescentes (ELANA). Os resultados estão apresentados em três manuscritos que compõem a tese. O primeiro manuscrito identificou três padrões alimentares: Ocidental, composto por massas, embutidos e bacon, carnes, doces, bebidas açucaradas, salgados e fast food, biscoito, pães e cereais, leite e derivados e ovos, o Saudável, caracterizado por peixes, hortaliças, verduras, raízes e feculentos, frutas e sucos e o Arroz/Feijão, composto pelo consumo de arroz, feijão e café. Na análise dos dados na linha de base o padrão Ocidental associou-se a um menor índice de massa corporal (IMC) e não foi observada associação estatisticamente significativa em relação ao percentual de gordura corpórea (%GC) e o padrão em questão. Adicionalmente, foi verificada uma associação negativa entre o padrão Arroz/Feijão e ambos os indicadores antropométricos sugerindo que esse padrão de consumo tradicional possa ser protetor para a obesidade. No segundo manuscrito avaliou-se a relação entre o consumo de UP e indicadores de qualidade da dieta. O consumo de UP foi avaliado em gramas por dia e em gramas/total de calorias. Observou-se um aumento das variáveis marcadoras de alimentação não saudável e saudável com o aumento do consumo de UP. No entanto, quando relacionados ao aumento de consumo de UP/energia observou-se um aumento de marcadores de alimentação não saudável e, com exceção da vitamina C, uma redução de marcadores de alimentação saudável. Assim, a densidade do consumo de UP mostrou-se um bom indicador de qualidade da dieta entre adolescentes. No terceiro manuscrito avaliou-se a associação entre o consumo de UP e a evolução temporal do IMC e %GC. A análise longitudinal por modelos lineares mistos, que levam em conta todas as observações ao longo do tempo, indicou que nas análises não ajustados havia uma associação negativa entre consumo de UP e o IMC e %GC, porém nas análises de UP/energia e nas análises ajustadas por atividade física e uma variável de controle para a qualidade do relato não mais foram observadas associações com o consumo de UP e as medidas antropométricas de adiposidade. Pode-se concluir que não evidenciamos associação do consumo de UP com medidas antropométricas de obesidade uma vez que o consumo elevado de UP associado ao crescimento do %GC nas análises transversais, não se manteve nas análises longitudinais. A discrepância entre os achados dos estudos seccionais e os longitudinais pode decorrer de confundimento residual nos estudos seccionais. Conclui-se, que para redução do ganho excessivo de peso, orientações relativas exclusivamente a um padrão de alimentação saudável que incorpora a ideia de UP, devem ser acompanhadas de redução da quantidade de alimentos consumidos.

Design of neuro-fuzzy models by evolutionary and gradient-based algorithms

All systems found in nature exhibit, with different degrees, a nonlinear behavior. To emulate this behavior, classical systems identification techniques use, typically, linear models, for mathematical simplicity. Models inspired by biological principles (artificial neural networks) and linguistically motivated (fuzzy systems), due to their universal approximation property, are becoming alternatives to classical mathematical models. In systems identification, the design of this type of models is an iterative process, requiring, among other steps, the need to identify the model structure, as well as the estimation of the model parameters. This thesis addresses the applicability of gradient-basis algorithms for the parameter estimation phase, and the use of evolutionary algorithms for model structure selection, for the design of neuro-fuzzy systems, i.e., models that offer the transparency property found in fuzzy systems, but use, for their design, algorithms introduced in the context of neural networks. A new methodology, based on the minimization of the integral of the error, and exploiting the parameter separability property typically found in neuro-fuzzy systems, is proposed for parameter estimation. A recent evolutionary technique (bacterial algorithms), based on the natural phenomenon of microbial evolution, is combined with genetic programming, and the resulting algorithm, bacterial programming, advocated for structure determination. Different versions of this evolutionary technique are combined with gradient-based algorithms, solving problems found in fuzzy and neuro-fuzzy design, namely incorporation of a-priori knowledge, gradient algorithms initialization and model complexity reduction.

Habitat predictive modelling of demersal fish species in the Azores

Dissertação de Mestrado, Estudos Integrados dos Oceanos, 25 de Março de 2013, Universidade dos Açores.

Rentabilidade dos Clientes de uma Seguradora Automóvel

O mundo está em constante evolução e as alterações daí resultantes são notórias de ano para ano. O comércio é uma das áreas onde tais mudanças são claramente visíveis. Foram criadas novas necessidades de consumo, entre as quais a aquisição de viatura própria e, com ela, a subscrição do obrigatório seguro automóvel. Outro elemento que foi inserido no quotidiano da população portuguesa foi a aceitação e adesão às novas tecnologias, o que veio alterar a produção e os hábitos da sociedade. O presente estudo tem como objectivo analisar a rentabilidade dos clientes de uma seguradora, cujo principal ramo de actividade é o seguro automóvel. Para que a seguradora prospere no mercado é necessário o seu reconhecimento por parte dos consumidores e, sobretudo, que o seu negócio seja rentável e bastante competitivo face ao restante mercado. Estas condições só se verificam se forem geradas mais receitas que despesas, dando ao negócio alguma estabilidade económica. A análise em causa permitirá conhecer as características dos clientes mais e menos rentáveis para a empresa. É de extrema importância que uma seguradora conheça o perfil dos seus clientes, pois são estes que geram receita, mas são naturalmente quem também pode originar perdas elevadas, consumindo os prémios e, por vezes, as reservas de segurança. Assim, compreender qual o potencial dos clientes gerarem mais ou menos valias é essencial para analisar possíveis falhas no desenho dos produtos, no cálculo e construção de provisões para os sinistros, na determinação dos prémios ou sistema de bonus‐malus (tarifação a posteriori), ou no processo de subscrição. Permitindo à seguradora uma melhoria na qualidade da tomada de decisão, pois terá bases mais sólidas na análise e gestão do risco, salvaguardando a estabilidade financeira e protegendo os interesses dos seus segurados e accionistas. Uma das formas utilizadas para estudar a rentabilidade de clientes é com recurso a técnicas estatísticas adequadas, nomeadamente recorrendo a Modelos Lineares Generalizados, que permitem analisar a relação entre variáveis e a influência das mesmas sobre outra variável. No âmbito dos seguros a utilização de MLG permitiu às seguradoras, por exemplo, perceber que características do condutor e do veículo que mais afectam os níveis de sinistralidade, tanto em número como em custos de sinistros, que são questões fundamentais no âmbito da tarifação.

Métodos estatísticos aplicados à modelação de dados oncológicos

RESUMO: A estrutura demográfica portuguesa é marcada por baixas taxas de natalidade e mortalidade, onde a população idosa representa uma fatia cada vez mais representativa, fruto de uma maior longevidade. A incidência do cancro, na sua generalidade, é maior precisamente nessa classe etária. A par de outras doenças igualmente lesivas (e.g. cardiovasculares, degenerativas) cuja incidência aumenta com a idade, o cancro merece relevo. Estudos epidemiológicos apresentam o cancro como líder mundial na mortalidade. Em países desenvolvidos, o seu peso representa 25% do número total de óbitos, percentagem essa que mais que duplica noutros países. A obesidade, a baixa ingestão de frutas e vegetais, o sedentarismo, o consumo de tabaco e a ingestão de álcool, configuram-se como cinco dos fatores de risco presentes em 30% das mortes diagnosticadas por cancro. A nível mundial e, em particular no Sul de Portugal, os cancros do estômago, recto e cólon apresentam elevadas taxas de incidência e de mortalidade. Do ponto de vista estritamente económico, o cancro é a doença que mais recursos consome enquanto que do ponto de vista físico e psicológico é uma doença que não limita o seu raio de ação ao doente. O cancro é, portanto, uma doença sempre atual e cada vez mais presente, pois reflete os hábitos e o ambiente de uma sociedade, não obstante as características intrínsecas a cada indivíduo. A adoção de metodologia estatística aplicada à modelação de dados oncológicos é, sobretudo, valiosa e pertinente quando a informação é oriunda de Registos de Cancro de Base Populacional (RCBP). A pertinência é justificada pelo fato destes registos permitirem aferir numa população específica, o risco desta sofrer e/ou vir a sofrer de uma dada neoplasia. O peso que as neoplasias do estômago, cólon e recto assumem foi um dos elementos que motivou o presente estudo que tem por objetivo analisar tendências, projeções, sobrevivências relativas e a distribuição espacial destas neoplasias. Foram considerados neste estudo todos os casos diagnosticados no período 1998-2006, pelo RCBP da região sul de Portugal (ROR-Sul). O estudo descritivo inicial das taxas de incidência e da tendência em cada uma das referidas neoplasias teve como base uma única variável temporal - o ano de diagnóstico - também designada por período. Todavia, uma metodologia que contemple apenas uma única variável temporal é limitativa. No cancro, para além do período, a idade à data do diagnóstico e a coorte de nascimento, são variáveis temporais que poderão prestar um contributo adicional na caracterização das taxas de incidência. A relevância assumida por estas variáveis temporais justificou a sua inclusão numaclasse de modelos designada por modelos Idade-Período-Coorte (Age-Period-Cohort models - APC), utilizada na modelação das taxas de incidência para as neoplasias em estudo. Os referidos modelos permitem ultrapassar o problema de relações não lineares e/ou de mudanças súbitas na tendência linear das taxas. Nos modelos APC foram consideradas a abordagem clássica e a abordagem com recurso a funções suavizadoras. A modelação das taxas foi estratificada por sexo. Foram ainda estudados os respectivos submodelos (apenas com uma ou duas variáveis temporais). Conhecido o comportamento das taxas de incidência, uma questão subsequente prende-se com a sua projeção em períodos futuros. Porém, o efeito de mudanças estruturais na população, ao qual Portugal não é alheio, altera substancialmente o número esperado de casos futuros com cancro. Estimativas da incidência de cancro a nível mundial obtidas a partir de projeções demográficas apontam para um aumento de 25% dos casos de cancro nas próximas duas décadas. Embora a projeção da incidência esteja associada a alguma incerteza, as projeções auxiliam no planeamento de políticas de saúde para a afetação de recursos e permitem a avaliação de cenários e de intervenções que tenham como objetivo a redução do impacto do cancro. O desconhecimento de projeções da taxa de incidência destas neoplasias na área abrangida pelo ROR-Sul, levou à utilização de modelos de projeção que diferem entre si quanto à sua estrutura, linearidade (ou não) dos seus coeficientes e comportamento das taxas na série histórica de dados (e.g. crescente, decrescente ou estável). Os referidos modelos pautaram-se por duas abordagens: (i)modelos lineares no que concerne ao tempo e (ii) extrapolação de efeitos temporais identificados pelos modelos APC para períodos futuros. Foi feita a projeção das taxas de incidência para os anos de 2007 a 2010 tendo em conta o género, idade e neoplasia. É ainda apresentada uma estimativa do impacto económico destas neoplasias no período de projeção. Uma questão pertinente e habitual no contexto clínico e a que o presente estudo pretende dar resposta, reside em saber qual a contribuição da neoplasia em si para a sobrevivência do doente. Nesse sentido, a mortalidade por causa específica é habitualmente utilizada para estimar a mortalidade atribuível apenas ao cancro em estudo. Porém, existem muitas situações em que a causa de morte é desconhecida e, mesmo que esta informação esteja disponível através dos certificados de óbito, não é fácil distinguir os casos em que a principal causa de morte é devida ao cancro. A sobrevivência relativa surge como uma medida objetiva que não necessita do conhecimento da causa específica da morte para o seu cálculo e dar-nos-á uma estimativa da probabilidade de sobrevivência caso o cancro em análise, num cenário hipotético, seja a única causa de morte. Desconhecida a principal causa de morte nos casos diagnosticados com cancro no registo ROR-Sul, foi determinada a sobrevivência relativa para cada uma das neoplasias em estudo, para um período de follow-up de 5 anos, tendo em conta o sexo, a idade e cada uma das regiões que constituem o registo. Foi adotada uma análise por período e as abordagens convencional e por modelos. No epílogo deste estudo, é analisada a influência da variabilidade espaço-temporal nas taxas de incidência. O longo período de latência das doenças oncológicas, a dificuldade em identificar mudanças súbitas no comportamento das taxas, populações com dimensão e riscos reduzidos, são alguns dos elementos que dificultam a análise da variação temporal das taxas. Nalguns casos, estas variações podem ser reflexo de flutuações aleatórias. O efeito da componente temporal aferida pelos modelos APC dá-nos um retrato incompleto da incidência do cancro. A etiologia desta doença, quando conhecida, está associada com alguma frequência a fatores de risco tais como condições socioeconómicas, hábitos alimentares e estilo de vida, atividade profissional, localização geográfica e componente genética. O “contributo”, dos fatores de risco é, por vezes, determinante e não deve ser ignorado. Surge, assim, a necessidade em complementar o estudo temporal das taxas com uma abordagem de cariz espacial. Assim, procurar-se-á aferir se as variações nas taxas de incidência observadas entre os concelhos inseridos na área do registo ROR-Sul poderiam ser explicadas quer pela variabilidade temporal e geográfica quer por fatores socioeconómicos ou, ainda, pelos desiguais estilos de vida. Foram utilizados os Modelos Bayesianos Hierárquicos Espaço-Temporais com o objetivo de identificar tendências espaço-temporais nas taxas de incidência bem como quantificar alguns fatores de risco ajustados à influência simultânea da região e do tempo. Os resultados obtidos pela implementação de todas estas metodologias considera-se ser uma mais valia para o conhecimento destas neoplasias em Portugal.------------ABSTRACT: mortality rates, with the elderly being an increasingly representative sector of the population, mainly due to greater longevity. The incidence of cancer, in general, is greater precisely in that age group. Alongside with other equally damaging diseases (e.g. cardiovascular,degenerative), whose incidence rates increases with age, cancer is of special note. In epidemiological studies, cancer is the global leader in mortality. In developed countries its weight represents 25% of the total number of deaths, with this percentage being doubled in other countries. Obesity, a reduce consumption of fruit and vegetables, physical inactivity, smoking and alcohol consumption, are the five risk factors present in 30% of deaths due to cancer. Globally, and in particular in the South of Portugal, the stomach, rectum and colon cancer have high incidence and mortality rates. From a strictly economic perspective, cancer is the disease that consumes more resources, while from a physical and psychological point of view, it is a disease that is not limited to the patient. Cancer is therefore na up to date disease and one of increased importance, since it reflects the habits and the environment of a society, regardless the intrinsic characteristics of each individual. The adoption of statistical methodology applied to cancer data modelling is especially valuable and relevant when the information comes from population-based cancer registries (PBCR). In such cases, these registries allow for the assessment of the risk and the suffering associated to a given neoplasm in a specific population. The weight that stomach, colon and rectum cancers assume in Portugal was one of the motivations of the present study, that focus on analyzing trends, projections, relative survival and spatial distribution of these neoplasms. The data considered in this study, are all cases diagnosed between 1998 and 2006, by the PBCR of Portugal, ROR-Sul.Only year of diagnosis, also called period, was the only time variable considered in the initial descriptive analysis of the incidence rates and trends for each of the three neoplasms considered. However, a methodology that only considers one single time variable will probably fall short on the conclusions that could be drawn from the data under study. In cancer, apart from the variable period, the age at diagnosis and the birth cohort are also temporal variables and may provide an additional contribution to the characterization of the incidence. The relevance assumed by these temporal variables justified its inclusion in a class of models called Age-Period-Cohort models (APC). This class of models was used for the analysis of the incidence rates of the three cancers under study. APC models allow to model nonlinearity and/or sudden changes in linear relationships of rate trends. Two approaches of APC models were considered: the classical and the one using smoothing functions. The models were stratified by gender and, when justified, further studies explored other sub-models where only one or two temporal variables were considered. After the analysis of the incidence rates, a subsequent goal is related to their projections in future periods. Although the effect of structural changes in the population, of which Portugal is not oblivious, may substantially change the expected number of future cancer cases, the results of these projections could help planning health policies with the proper allocation of resources, allowing for the evaluation of scenarios and interventions that aim to reduce the impact of cancer in a population. Worth noting that cancer incidence worldwide obtained from demographic projections point out to an increase of 25% of cancer cases in the next two decades. The lack of projections of incidence rates of the three cancers under study in the area covered by ROR-Sul, led us to use a variety of forecasting models that differ in the nature and structure. For example, linearity or nonlinearity in their coefficients and the trend of the incidence rates in historical data series (e.g. increasing, decreasing or stable).The models followed two approaches: (i) linear models regarding time and (ii) extrapolation of temporal effects identified by the APC models for future periods. The study provide incidence rates projections and the numbers of newly diagnosed cases for the year, 2007 to 2010, taking into account gender, age and the type of cancer. In addition, an estimate of the economic impact of these neoplasms is presented for the projection period considered. This research also try to address a relevant and common clinical question in these type of studies, regarding the contribution of the type of cancer to the patient survival. In such studies, the primary cause of death is commonly used to estimate the mortality specifically due to the cancer. However, there are many situations in which the cause of death is unknown, or, even if this information is available through the death certificates, it is not easy to distinguish the cases where the primary cause of death is the cancer. With this in mind, the relative survival is an alternative measure that does not need the knowledge of the specific cause of death to be calculated. This estimate will represent the survival probability in the hypothetical scenario of a certain cancer be the only cause of death. For the patients with unknown cause of death that were diagnosed with cancer in the ROR-Sul, the relative survival was calculated for each of the cancers under study, for a follow-up period of 5 years, considering gender, age and each one of the regions that are part the registry. A period analysis was undertaken, considering both the conventional and the model approaches. In final part of this study, we analyzed the influence of space-time variability in the incidence rates. The long latency period of oncologic diseases, the difficulty in identifying subtle changes in the rates behavior, populations of reduced size and low risk are some of the elements that can be a challenge in the analysis of temporal variations in rates, that, in some cases, can reflect simple random fluctuations. The effect of the temporal component measured by the APC models gives an incomplete picture of the cancer incidence. The etiology of this disease, when known, is frequently associated to risk factors such as socioeconomic conditions, eating habits and lifestyle, occupation, geographic location and genetic component. The "contribution"of such risk factors is sometimes decisive in the evolution of the disease and should not be ignored. Therefore, there was the need to consider an additional approach in this study, one of spatial nature, addressing the fact that changes in incidence rates observed in the ROR-Sul area, could be explained either by temporal and geographical variability or by unequal socio-economic or lifestyle factors. Thus, Bayesian hierarchical space-time models were used with the purpose of identifying space-time trends in incidence rates together with the the analysis of the effect of the risk factors considered in the study. The results obtained and the implementation of all these methodologies are considered to be an added value to the knowledge of these neoplasms in Portugal.