??Para qu?? ense??ar f??rmulas pudiendo ense??ar procedimientos? : una propuesta did??ctica para el tratamiento de la Probabilidad en Bachillerato

resumen basado en el de la publicaci??n

Perfil psicológico del niño de ocho años.

Partiendo de la hipótesis de que existe una ordenación secuencial de los procesos de conducta a traves del tiempo, el objetivo es analizar la edad de ocho años bajo tres prismas: descripción del perfil psicológico, interpretación del funcionamiento y variaciones del desarrollo con la edad y elaboración de una nueva pauta observacional del desarrollo de los ocho años. Se compone de 602 sujetos, mitad niños, mitad niñas, de ocho años, procedentes de las provincias de Valencia, Barcelona, Tarragona, Alicante, Castellón. Aplicación de la pauta observacional a la muestra. Elaboración de una matriz de afinidades entre las 164 conductas de la pauta observacional, realizada por once jueces expertos en la materia. Elaboración estadística de los datos a través del ordenador. Confección de una nueva escala observacional del desarrollo de los ocho años a partir de un cuestionario experimental. Pauta observacional de desarrollo. Cuestionario. Matriz de afinidades a partir de una matriz de correlaciones. Media entre afinidades, resultando una matriz de 164 x 164 afinidades, realizándose sobre ella un análisis dimensional de tres grados, teorema de Bayes. Análisis factorial de factores principales, rotación Varimax. Para la elaboración de la nueva pauta: recuento de frecuencias, niveles de significación. Representaciones gráficas. Desde un principio y como condición de evolución de los ocho años, el niño debe interiorizar la motricidad si quiere salirse de la actitud negativa y pasar a las formas más avanzadas de su edad. Los rasgos psicológicos definidos para la edad son: sensitividad somática (7), participación hogareña (9), egocentrismo residual (11), inteligencia combinatoria (2), pensamiento serial (6), destrezas instrumentales (10), inhibición adaptativa (3), socialización coherente (1), superficialidad (12), control cinestésico (4), inteligencia mecánica (5), y acción argumental (8). Este trabajo forma parte de otro más amplio que pretende analizar cada edad, de los 0 a 17 años, para elaborar escalas observacionales a partir de muestras españolas.

Los juegos en los parques infantiles.

Averiguar las modalidades típicas de juego adoptadas con la edad, habilidades y destrezas y descubrir la relación existente entre éste y los mecanismos generales del desarrollo, con el fin de comprobar la transcendencia educativa del juego y su integración en la tarea educadora. La primera muestra está formada por 100 alumnos de la Escuela Universitaria del profesorado de EGB en Almería, de segundo curso, especialidad Ciencias Humanas. La segunda muestra, formada por 121 niños de ambos sexos en edades comprendidas entre 1 y 13 años. Obtenida en el parque municipal de Carcagente. Comprobar la validez del método de calificación por observadores que permite establecer la relación y distribución de los juegos en los parques según la edad, proyectándose, para ello, las películas a la primera muestra, quienes calificaron cada una de las secuencias. Método de observación directa sobre la segunda muestra. Análisis dimensional por edades y juegos. Análisis de contenido de los juegos, mediante un análisis dimensional en el que se relacionan edades, juegos y actividades de tres tipos de juegos: tobogán, balancín y columpio. Cuatro películas sobre uno o varios niños jugando en parques de Madrid, Valencia, y Almería. Método de observación directa. Análisis estadístico: media, desviación típica, mediana, percentiles, frecuencias, correlaciones, teorema de Bayes. Prueba Kolmogorov-Smirnov. Análisis dimensional de primer y segundo grado. Con el análisis dimensional de primer grado se diferencian dos grupos de variables: las que agrupan actividades diferenciadoras de las edades estudiadas y las que agrupan actividades que engloban varias edades y un período más largo de funcionamiento. En el análisis de segundo grado salen cinco dimensiones: columpio, balancín, tobogán, equilibrio ágil y ayuda, en las que se distinguen tres grupos de edades: de los uno a los tres años, definidos por la necesidad de ayuda, de los cuatro a los siete años, definidos por el juego mismo, y a partir de los ocho años, en los que los niños distorsionan los juegos, utilizándolos para otros fines. Según los resultados del teorema de Bayes, el juego puede ser utilizado como instrumento de diagnóstico del desarrollo, incluso mejor que los propios tests. El estudio de los juegos permite planificar y organizar la actividad lúdica de una forma más racional y adaptada a las necesidades del niño. Fecha finalización tomada del código del documento.

Actividades matemáticas para secundaria con Excel.

Contiene CD anexo con dos carpetas, la carpeta Excel incluye los libros Excel con los que va a trabajar el alumno, y en la carpeta Guía se incluye un documento Word donde se apuntan los contenidos que se trabajan en cada actividad así como el funcionamiento de las hojas y algunas sugerencias metodológicas

Methods of Estimation in Multiple Linear Regression: Application to Clinical Data

Nesse artigo, tem-se o interesse em avaliar diferentes estratégias de estimação de parâmetros para um modelo de regressão linear múltipla. Para a estimação dos parâmetros do modelo foram utilizados dados de um ensaio clínico em que o interesse foi verificar se o ensaio mecânico da propriedade de força máxima (EM-FM) está associada com a massa femoral, com o diâmetro femoral e com o grupo experimental de ratas ovariectomizadas da raça Rattus norvegicus albinus, variedade Wistar. Para a estimação dos parâmetros do modelo serão comparadas três metodologias: a metodologia clássica, baseada no método dos mínimos quadrados; a metodologia Bayesiana, baseada no teorema de Bayes; e o método Bootstrap, baseado em processos de reamostragem.

Estudo de caso-controle para desenvolvimento e validação de um questionário de avaliação de abuso sexual em crianças

Objetivos: Desenvolver e validar instrumento que auxilie o pediatra a determinar a probabilidade de ocorrência do abuso sexual em crianças. Métodos: Estudo de caso-controle com 201 crianças que consultaram em ambulatórios de pediatria e locais de referência para vítimas de abuso sexual, entre março e novembro de 2004: grupo caso (com suspeita ou revelação de abuso sexual) e grupo controle (sem suspeita de abuso sexual). Aplicou-se, junto aos responsáveis, um questionário com 18 itens e cinco opções de respostas segundo a escala Likert, abordando comportamento, sintomas físicos e emocionais apresentados pelas crianças. Excluíram-se nove crianças sem controle esfincteriano e um item respondido por poucas pessoas. A validade e consistência interna dos itens foram avaliadas com obtenção de coeficientes de correlação (Pearson, Spearman e Goodman-Kruskal), coeficiente α de Cronbach e cálculo da área da curva ROC. Calculou-se, após, a razão de verossimilhança (RV) e os valores preditivo positivos (VPP) para os cinco itens do questionário que apresentaram os melhores desempenhos. Resultados: Obteve-se um questionário composto pelos cinco itens que melhor discriminaram crianças com e sem abuso sexual em dois contextos. Cada criança recebeu um escore resultante da soma das respostas com pesos de 0 a 4 (amplitude de 0 a 20), o qual, através do teorema de Bayes (RV), indicou sua probabilidade pós-teste (VPP) de abuso sexual. Conclusões: O instrumento proposto é útil por ser de fácil aplicação, auxiliando o pediatra na identificação de crianças vítimas de abuso sexual. Ele fornecerá, conforme o escore obtido, a probabilidade (VPP) de abuso sexual, orientando na conduta de cuidado à criança.

Modelo de covariância bayesiana para seleção de protfólios de investimentos

The portfolio theory is a field of study devoted to investigate the decision-making by investors of resources. The purpose of this process is to reduce risk through diversification and thus guarantee a return. Nevertheless, the classical Mean-Variance has been criticized regarding its parameters and it is observed that the use of variance and covariance has sensitivity to the market and parameter estimation. In order to reduce the estimation errors, the Bayesian models have more flexibility in modeling, capable of insert quantitative and qualitative parameters about the behavior of the market as a way of reducing errors. Observing this, the present study aimed to formulate a new matrix model using Bayesian inference as a way to replace the covariance in the MV model, called MCB - Covariance Bayesian model. To evaluate the model, some hypotheses were analyzed using the method ex post facto and sensitivity analysis. The benchmarks used as reference were: (1) the classical Mean Variance, (2) the Bovespa index's market, and (3) in addition 94 investment funds. The returns earned during the period May 2002 to December 2009 demonstrated the superiority of MCB in relation to the classical model MV and the Bovespa Index, but taking a little more diversifiable risk that the MV. The robust analysis of the model, considering the time horizon, found returns near the Bovespa index, taking less risk than the market. Finally, in relation to the index of Mao, the model showed satisfactory, return and risk, especially in longer maturities. Some considerations were made, as well as suggestions for further work

Clinical judgment to estimate pretest probability in the diagnosis of Cushing's syndrome under a Bayesian perspective

OBJECTIVE: To estimate the pretest probability of Cushing's syndrome (CS) diagnosis by a Bayesian approach using intuitive clinical judgment. MATERIALS AND METHODS: Physicians were requested, in seven endocrinology meetings, to answer three questions: "Based on your personal expertise, after obtaining clinical history and physical examination, without using laboratorial tests, what is your probability of diagnosing Cushing's Syndrome?"; "For how long have you been practicing Endocrinology?"; and "Where do you work?". A Bayesian beta regression, using the WinBugs software was employed. RESULTS: We obtained 294 questionnaires. The mean pretest probability of CS diagnosis was 51.6% (95%CI: 48.7-54.3). The probability was directly related to experience in endocrinology, but not with the place of work. CONCLUSION: Pretest probability of CS diagnosis was estimated using a Bayesian methodology. Although pretest likelihood can be context-dependent, experience based on years of practice may help the practitioner to diagnosis CS. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(9):633-7

Implementazione di un sistema per la classificazione di banchi di pesce da dati di acustica

La tesi è finalizzata ad una preliminare fase di sperimentazione di un algoritmo che, a partire da dati di acustica, sia in grado di classificare le specie di pesce presenti in cale mono e plurispecifiche. I dati sono stati acquisiti nella fascia costiera della Sicilia meridionale, durante alcune campagne di ricerca effettuate tra il 2002 e il 2011, dall’IAMC – CNR di Capo Granitola. Sono stati registrati i valori delle variabili ambientali e biotiche tramite metodologia acustica e della composizione dei banchi di pesci catturati tramite cale sperimentali: acciughe, sardine, suri, altre specie pelagiche e pesci demersali. La metodologia proposta per la classificazione dei segnali acustici nasce dalla fusione di logica fuzzy e teorema di Bayes, per dar luogo ad un approccio modellistico consistente in un compilatore naïve Bayes operante in ambiente fuzzy. Nella fattispecie si è proceduto alla fase di training del classificatore, mediante un learning sample di percentuali delle categorie ittiche sopra menzionate, e ai dati di alcune delle osservazioni acustiche, biotiche e abiotiche, rilevate dall’echosurvey sugli stessi banchi. La validazione del classificatore è stata effettuata sul test set, ossia sui dati che non erano stati scelti per la fase di training. Per ciascuna cala, sono stati infine tracciati dei grafici di dispersione/correlazione dei gruppi ittici e le percentuali simulate. Come misura di corrispondenza dei dati sono stati considerati i valori di regressione R2 tra le percentuali reali e quelle calcolate dal classificatore fuzzy naïve Bayes. Questi, risultando molto alti (0,9134-0,99667), validavano il risultato del classificatore che discriminava con accuratezza le ecotracce provenienti dai banchi. L’applicabilità del classificatore va comunque testata e verificata oltre i limiti imposti da un lavoro di tesi; in particolare la fase di test va riferita a specie diverse, a condizioni ambientali al contorno differenti da quelle riscontrate e all’utilizzo di learning sample meno estesi.

Inference Models in DNA Computing

La computación molecular es una disciplina que se ocupa del diseño e implementación de dispositivos para el procesamiento de información sobre un sustrato biológico, como el ácido desoxirribonucleico (ADN), el ácido ribonucleico (ARN) o las proteínas. Desde que Watson y Crick descubrieron en los años cincuenta la estructura molecular del ADN en forma de doble hélice, se desencadenaron otros descubrimientos, como las enzimas de restricción o la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), contribuyendo de manera determinante a la irrupción de la tecnología del ADN recombinante. Gracias a esta tecnología y al descenso vertiginoso de los precios de secuenciación y síntesis del ADN, la computación biomolecular pudo abandonar su concepción puramente teórica. El trabajo presentado por Adleman (1994) logró resolver un problema de computación NP-completo (El Problema del Camino de Hamilton dirigido) utilizando únicamente moléculas de ADN. La gran capacidad de procesamiento en paralelo ofrecida por las técnicas del ADN recombinante permitió a Adleman ser capaz de resolver dicho problema en tiempo polinómico, aunque a costa de un consumo exponencial de moléculas de ADN. Utilizando algoritmos de fuerza bruta similares al utilizado por Adleman se logró resolver otros problemas NP-completos, como por ejemplo el de Satisfacibilidad de Fórmulas Lógicas / SAT (Lipton, 1995). Pronto se comprendió que la computación biomolecular no podía competir en velocidad ni precisión con los ordenadores de silicio, por lo que su enfoque y objetivos se centraron en la resolución de problemas con aplicación biomédica (Simmel, 2007), dejando de lado la resolución de problemas clásicos de computación. Desde entonces se han propuesto diversos modelos de dispositivos biomoleculares que, de forma autónoma (sin necesidad de un bio-ingeniero realizando operaciones de laboratorio), son capaces de procesar como entrada un sustrato biológico y proporcionar una salida también en formato biológico: procesadores que aprovechan la extensión de la polimerasa (Hagiya et al., 1997), autómatas que funcionan con enzimas de restricción (Benenson et al., 2001) o con deoxiribozimas (Stojanovic et al., 2002), o circuitos de hibridación competitiva (Yurke et al., 2000). Esta tesis presenta un conjunto de modelos de dispositivos de ácidos nucleicos capaces de implementar diversas operaciones de computación lógica aprovechando técnicas de computación biomolecular (hibridación competitiva del ADN y reacciones enzimáticas) con aplicaciones en diagnóstico genético. El primer conjunto de modelos, presentados en el Capítulo 5 y publicados en Sainz de Murieta and Rodríguez-Patón (2012b), Rodríguez-Patón et al. (2010a) y Sainz de Murieta and Rodríguez-Patón (2010), define un tipo de biosensor que usa hebras simples de ADN para codificar reglas sencillas, como por ejemplo "SI hebra-ADN-1 Y hebra-ADN-2 presentes, ENTONCES enfermedad-B". Estas reglas interactúan con señales de entrada (ADN o ARN de cualquier tipo) para producir una señal de salida (también en forma de ácido nucleico). Dicha señal de salida representa un diagnóstico, que puede medirse mediante partículas fluorescentes técnicas FRET) o incluso ser un tratamiento administrado en respuesta a un conjunto de síntomas. El modelo presentado en el Capítulo 5, publicado en Rodríguez-Patón et al. (2011), es capaz de ejecutar cadenas de resolución sobre fórmulas lógicas en forma normal conjuntiva. Cada cláusula de una fórmula se codifica en una molécula de ADN. Cada proposición p se codifica asignándole una hebra simple de ADN, y la correspondiente hebra complementaria a la proposición ¬p. Las cláusulas se codifican incluyendo distintas proposiciones en la misma hebra de ADN. El modelo permite ejecutar programas lógicos de cláusulas Horn aplicando múltiples iteraciones de resolución en cascada, con el fin de implementar la función de un nanodispositivo autónomo programable. Esta técnica también puede emplearse para resolver SAP sin ayuda externa. El modelo presentado en el Capítulo 6 se ha publicado en publicado en Sainz de Murieta and Rodríguez-Patón (2012c), y el modelo presentado en el Capítulo 7 se ha publicado en (Sainz de Murieta and Rodríguez-Patón, 2013c). Aunque explotan métodos de computación biomolecular diferentes (hibridación competitiva de ADN en el Capítulo 6 frente a reacciones enzimáticas en el 7), ambos modelos son capaces de realizar inferencia Bayesiana. Funcionan tomando hebras simples de ADN como entrada, representando la presencia o la ausencia de un indicador molecular concreto (una evidencia). La probabilidad a priori de una enfermedad, así como la probabilidad condicionada de una señal (o síntoma) dada la enfermedad representan la base de conocimiento, y se codifican combinando distintas moléculas de ADN y sus concentraciones relativas. Cuando las moléculas de entrada interaccionan con las de la base de conocimiento, se liberan dos clases de hebras de ADN, cuya proporción relativa representa la aplicación del teorema de Bayes: la probabilidad condicionada de la enfermedad dada la señal (o síntoma). Todos estos dispositivos pueden verse como elementos básicos que, combinados modularmente, permiten la implementación de sistemas in vitro a partir de sensores de ADN, capaces de percibir y procesar señales biológicas. Este tipo de autómatas tienen en la actualidad una gran potencial, además de una gran repercusión científica. Un perfecto ejemplo fue la publicación de (Xie et al., 2011) en Science, presentando un autómata biomolecular de diagnóstico capaz de activar selectivamente el proceso de apoptosis en células cancerígenas sin afectar a células sanas.

Metodología de análisis estadístico de roturas en redes de distribución de agua

La presente Tesis plantea una metodología de análisis estadístico de roturas de tubería en redes de distribución de agua, que analiza la relación entre las roturas y la presión de agua y que propone la implantación de una gestión de presiones que reduzca el número de roturas que se producen en dichas redes. Las redes de distribución de agua se deterioran y una de sus graves consecuencias es la aparición de roturas frecuentes en sus tuberías. Las roturas llevan asociados elevados costes sociales, económicos y medioambientales y es por ello por lo que las compañías gestoras del agua tratan de reducirlas en la medida de lo posible. Las redes de distribución de agua se pueden dividir en zonas o sectores que facilitan su control y que pueden ser independientes o aislarse mediante válvulas, como ocurre en las redes de países más desarrollados, o pueden estar intercomunicados hidráulicamente. La implantación de una gestión de presiones suele llevarse a cabo a través de las válvulas reductoras de presión (VPR), que se instalan en las cabeceras de estos sectores y que controlan la presión aguas abajo de la misma, aunque varíe su caudal de entrada. Los métodos más conocidos de la gestión de presiones son la reducción de presiones, que es el control más habitual, el mantenimiento de la presión, la prevención y/o alivio de los aumentos repentinos de presión y el establecimiento de un control por alturas. A partir del año 2005 se empezó a reconocer el efecto de la gestión de presiones sobre la disminución de las roturas. En esta Tesis, se sugiere una gestión de presiones que controle los rangos de los indicadores de la presión de cabecera que más influyan en la probabilidad de roturas de tubería. Así, la presión del agua se caracteriza a través de indicadores obtenidos de la presión registrada en la cabecera de los sectores, debido a que se asume que esta presión es representativa de la presión de operación de todas las tuberías porque las pérdidas de carga son relativamente bajas y las diferencias topográficas se tienen en cuenta en el diseño de los sectores. Y los indicadores de presión, que se pueden definir como el estadístico calculado a partir de las series de la presión de cabecera sobre una ventana de tiempo, pueden proveer la información necesaria para ayudar a la toma de decisiones a los gestores del agua con el fin de reducir las roturas de tubería en las redes de distribución de agua. La primera parte de la metodología que se propone en esta Tesis trata de encontrar los indicadores de presión que influyen más en la probabilidad de roturas de tuberías. Para conocer si un indicador es influyente en la probabilidad de las roturas se comparan las estimaciones de las funciones de distribución acumulada (FDAs) de los indicadores de presiones, considerando dos situaciones: cuando se condicionan a la ocurrencia de una rotura (suceso raro) y cuando se calculan en la situación normal de operación (normal operación). Por lo general, las compañías gestoras cuentan con registros de roturas de los años más recientes y al encontrarse las tuberías enterradas se complica el acceso a la información. Por ello, se propone el uso de funciones de probabilidad que permiten reducir la incertidumbre asociada a los datos registrados. De esta forma, se determinan las funciones de distribución acumuladas (FDAs) de los valores del indicador de la serie de presión (situación normal de operación) y las FDAs de los valores del indicador en el momento de ocurrencia de las roturas (condicionado a las roturas). Si las funciones de distribución provienen de la misma población, no se puede deducir que el indicador claramente influya en la probabilidad de roturas. Sin embargo, si se prueba estadísticamente que las funciones proceden de la misma población, se puede concluir que existe una relación entre el indicador analizado y la ocurrencia de las roturas. Debido a que el número de valores del indicador de la FDA condicionada a las roturas es mucho menor que el número de valores del indicador de la FDA incondicional a las roturas, se generan series aleatorias a partir de los valores de los indicadores con el mismo número de valores que roturas registradas hay. De esta forma, se comparan las FDAs de series aleatorias del indicador con la FDA condicionada a las roturas del mismo indicador y se deduce si el indicador es influyente en la probabilidad de las roturas. Los indicadores de presión pueden depender de unos parámetros. A través de un análisis de sensibilidad y aplicando un test estadístico robusto se determina la situación en la que estos parámetros dan lugar a que el indicador sea más influyente en la probabilidad de las roturas. Al mismo tiempo, los indicadores se pueden calcular en función de dos parámetros de cálculo que se denominan el tiempo de anticipación y el ancho de ventana. El tiempo de anticipación es el tiempo (en horas) entre el final del periodo de computación del indicador de presión y la rotura, y el ancho de ventana es el número de valores de presión que se requieren para calcular el indicador de presión y que es múltiplo de 24 horas debido al comportamiento cíclico diario de la presión. Un análisis de sensibilidad de los parámetros de cálculo explica cuándo los indicadores de presión influyen más en la probabilidad de roturas. En la segunda parte de la metodología se presenta un modelo de diagnóstico bayesiano. Este tipo de modelo forma parte de los modelos estadísticos de prevención de roturas, parten de los datos registrados para establecer patrones de fallo y utilizan el teorema de Bayes para determinar la probabilidad de fallo cuando se condiciona la red a unas determinadas características. Así, a través del teorema de Bayes se comparan la FDA genérica del indicador con la FDA condicionada a las roturas y se determina cuándo la probabilidad de roturas aumenta para ciertos rangos del indicador que se ha inferido como influyente en las roturas. Se determina un ratio de probabilidad (RP) que cuando es superior a la unidad permite distinguir cuándo la probabilidad de roturas incrementa para determinados intervalos del indicador. La primera parte de la metodología se aplica a la red de distribución de la Comunidad de Madrid (España) y a la red de distribución de Ciudad de Panamá (Panamá). Tras el filtrado de datos se deduce que se puede aplicar la metodología en 15 sectores en la Comunidad de Madrid y en dos sectores, llamados corregimientos, en Ciudad de Panamá. Los resultados demuestran que en las dos redes los indicadores más influyentes en la probabilidad de las roturas son el rango de la presión, que supone la diferencia entre la presión máxima y la presión mínima, y la variabilidad de la presión, que considera la propiedad estadística de la desviación típica. Se trata, por tanto, de indicadores que hacen referencia a la dispersión de los datos, a la persistencia de la variación de la presión y que se puede asimilar en resistencia de materiales a la fatiga. La segunda parte de la metodología se ha aplicado a los indicadores influyentes en la probabilidad de las roturas de la Comunidad de Madrid y se ha deducido que la probabilidad de roturas aumenta para valores extremos del indicador del rango de la presión y del indicador de la variabilidad de la presión. Finalmente, se recomienda una gestión de presiones que limite los intervalos de los indicadores influyentes en la probabilidad de roturas que incrementen dicha probabilidad. La metodología propuesta puede aplicarse a otras redes de distribución y puede ayudar a las compañías gestoras a reducir el número de fallos en el sistema a través de la gestión de presiones. This Thesis presents a methodology for the statistical analysis of pipe breaks in water distribution networks. The methodology studies the relationship between pipe breaks and water pressure, and proposes a pressure management procedure to reduce the number of breaks that occur in such networks. One of the manifestations of the deterioration of water supply systems is frequent pipe breaks. System failures are one of the major challenges faced by water utilities, due to their associated social, economic and environmental costs. For all these reasons, water utilities aim at reducing the problem of break occurrence to as great an extent as possible. Water distribution networks can be divided into areas or sectors, which facilitates the control of the network. These areas may be independent or isolated by valves, as it usually happens in developing countries. Alternatively, they can be hydraulically interconnected. The implementation of pressure management strategies is usually carried out through pressure-reducing valves (PRV). These valves are installed at the head of the sectors and, although the inflow may vary significantly, they control the downstream pressure. The most popular methods of pressure management consist of pressure reduction, which is the common form of control, pressure sustaining, prevention and/or alleviation of pressure surges or large variations in pressure, and level/altitude control. From 2005 onwards, the effects of pressure management on burst frequencies have become more widely recognized in the technical literature. This thesis suggests a pressure management that controls the pressure indicator ranges most influential on the probability of pipe breaks. Operating pressure in a sector is characterized by means of a pressure indicator at the head of the DMA, as head losses are relatively small and topographical differences were accounted for at the design stage. The pressure indicator, which may be defined as the calculated statistic from the time series of pressure head over a specific time window, may provide necessary information to help water utilities to make decisions to reduce pipe breaks in water distribution networks. The first part of the methodology presented in this Thesis provides the pressure indicators which have the greatest impact on the probability of pipe breaks to be determined. In order to know whether a pressure indicator influences the probability of pipe breaks, the proposed methodology compares estimates of cumulative distribution functions (CDFs) of a pressure indicator through consideration of two situations: when they are conditioned to the occurrence of a pipe break (a rare event), and when they are not (a normal operation). Water utilities usually have a history of failures limited to recent periods of time, and it is difficult to have access to precise information in an underground network. Therefore, the use of distribution functions to address such imprecision of recorded data is proposed. Cumulative distribution functions (CDFs) derived from the time series of pressure indicators (normal operation) and CDFs of indicator values at times coincident with a reported pipe break (conditioned to breaks) are compared. If all estimated CDFs are drawn from the same population, there is no reason to infer that the studied indicator clearly influences the probability of the rare event. However, when it is statistically proven that the estimated CDFs do not come from the same population, the analysed indicator may have an influence on the occurrence of pipe breaks. Due to the fact that the number of indicator values used to estimate the CDF conditioned to breaks is much lower in comparison with the number of indicator values to estimate the CDF of the unconditional pressure series, and that the obtained results depend on the size of the compared samples, CDFs from random sets of the same size sampled from the unconditional indicator values are estimated. Therefore, the comparison between the estimated CDFs of random sets of the indicator and the estimated CDF conditioned to breaks allows knowledge of if the indicator is influential on the probability of pipe breaks. Pressure indicators depend on various parameters. Sensitivity analysis and a robust statistical test allow determining the indicator for which these parameters result most influential on the probability of pipe breaks. At the same time, indicators can be calculated according to two model parameters, named as the anticipation time and the window width. The anticipation time refers to the time (hours) between the end of the period for the computation of the pressure indicator and the break. The window width is the number of instantaneous pressure values required to calculate the pressure indicator and is multiple of 24 hours, as water pressure has a cyclical behaviour which lasts one day. A sensitivity analysis of the model parameters explains when the pressure indicator is more influential on the probability of pipe breaks. The second part of the methodology presents a Bayesian diagnostic model. This kind of model belongs to the class of statistical predictive models, which are based on historical data, represent break behavior and patterns in water mains, and use the Bayes’ theorem to condition the probability of failure to specific system characteristics. The Bayes’ theorem allows comparing the break-conditioned FDA and the unconditional FDA of the indicators and determining when the probability of pipe breaks increases for certain pressure indicator ranges. A defined probability ratio provides a measure to establish whether the probability of breaks increases for certain ranges of the pressure indicator. The first part of the methodology is applied to the water distribution network of Madrid (Spain) and to the water distribution network of Panama City (Panama). The data filtering method suggests that the methodology can be applied to 15 sectors in Madrid and to two areas in Panama City. The results show that, in both systems, the most influential indicators on the probability of pipe breaks are the pressure range, which is the difference between the maximum pressure and the minimum pressure, and pressure variability, referred to the statistical property of the standard deviation. Therefore, they represent the dispersion of the data, the persistence of the variation in pressure and may be related to the fatigue in material resistance. The second part of the methodology has been applied to the influential indicators on the probability of pipe breaks in the water distribution network of Madrid. The main conclusion is that the probability of pipe breaks increases for the extreme values of the pressure range indicator and of the pressure variability indicator. Finally, a pressure management which limits the ranges of the pressure indicators influential on the probability of pipe breaks that increase such probability is recommended. The methodology presented here is general, may be applied to other water distribution networks, and could help water utilities reduce the number of system failures through pressure management.

Un método de obtención del terremoto de diseño en un emplazamiento

Se describe una metodología orientada a la determinación del período de retorno de cada intensidad sísmica sentida en un emplazamiento dado. El procedimiento considera la regionalización sismotectónica del área total susceptible de producir terremotos con efectos sentidos apreciables en el emplazamiento. El modelo de distribución espacial de aparición de terremotos se simula mediante una adecuada definición de las distintas unidades sismotectónicas, en las que se divide el área total y para la que esta distribución se considera uniforme. La aparición en el tiempo de los seismos se supone sigue un modelo de Poisson con un parámetro variable aleatoria, descrito mediante una distribución conjugada garnma-1, cuyas estadísticos se ajustan de acuerdo con el teorema de Bayes a partir de la información histórica existente. La integración de los dos modelos anteriores permlte deducir la distribución de probabilidad de aparición de un movimiento sísmico de intensidad determinada en el emplazamiento que se estudia

Análise de portfólio: uma perspectiva bayesiana

Este trabalho tem com objetivo abordar o problema de alocação de ativos (análise de portfólio) sob uma ótica Bayesiana. Para isto foi necessário revisar toda a análise teórica do modelo clássico de média-variância e na sequencia identificar suas deficiências que comprometem sua eficácia em casos reais. Curiosamente, sua maior deficiência não esta relacionado com o próprio modelo e sim pelos seus dados de entrada em especial ao retorno esperado calculado com dados históricos. Para superar esta deficiência a abordagem Bayesiana (modelo de Black-Litterman) trata o retorno esperado como uma variável aleatória e na sequência constrói uma distribuição a priori (baseado no modelo de CAPM) e uma distribuição de verossimilhança (baseado na visão de mercado sob a ótica do investidor) para finalmente aplicar o teorema de Bayes tendo como resultado a distribuição a posteriori. O novo valor esperado do retorno, que emerge da distribuição a posteriori, é que substituirá a estimativa anterior do retorno esperado calculado com dados históricos. Os resultados obtidos mostraram que o modelo Bayesiano apresenta resultados conservadores e intuitivos em relação ao modelo clássico de média-variância.

Lambda_c detection using a weighted Bayesian PID approach

Lo scopo della tesi è di stimare le prestazioni del rivelatore ALICE nella rivelazione del barione Lambda_c nelle collisioni PbPb usando un approccio innovativo per l'identificazione delle particelle. L'idea principale del nuovo approccio è di sostituire l'usuale selezione della particella, basata su tagli applicati ai segnali del rivelatore, con una selezione che usi le probabilità derivate dal teorema di Bayes (per questo è chiamato "pesato Bayesiano"). Per stabilire quale metodo è il più efficiente , viene presentato un confronto con altri approcci standard utilizzati in ALICE. Per fare ciò è stato implementato un software di simulazione Monte Carlo "fast", settato con le abbondanze di particelle che ci si aspetta nel nuovo regime energetico di LHC e con le prestazioni osservate del rivelatore. E' stata quindi ricavata una stima realistica della produzione di Lambda_c, combinando i risultati noti da esperimenti precedenti e ciò è stato usato per stimare la significatività secondo la statistica al RUN2 e RUN3 dell'LHC. Verranno descritti la fisica di ALICE, tra cui modello standard, cromodinamica quantistica e quark gluon plasma. Poi si passerà ad analizzare alcuni risultati sperimentali recenti (RHIC e LHC). Verrà descritto il funzionamento di ALICE e delle sue componenti e infine si passerà all'analisi dei risultati ottenuti. Questi ultimi hanno mostrato che il metodo risulta avere una efficienza superiore a quella degli usuali approcci in ALICE e che, conseguentemente, per quantificare ancora meglio le prestazioni del nuovo metodo si dovrebbe eseguire una simulazione "full", così da verificare i risultati ottenuti in uno scenario totalmente realistico.

Teoría de la probabilidad

Teoría de la probabilidad, contiene definiciones y terminología de frecuente uso en esta parte de las matemáticas; también se exponen distintos métodos de solución y las reglas esenciales del análisis combinatorio que proporcionan, en muchas ocasiones, una vía más cómoda en la solución de problemas; además se enuncia el Teorema de Bayes y su adjunto, de la probabilidad total. Todos los temas son ilustrados con ejemplos y problemas resueltos; al final hay una serie de ejercicios propuestos que el lector debe intentar resolver. La colección lecciones de matemáticas, iniciativa del departamento de ciencias básicas de la universidad de Medellín, a través de su grupo de investigación SUMMA, incluye en cada número la exposición detallada de un tema matemático, tratado con mayor profundidad que en un curso regular. Las temáticas incluyen: algebra, trigonometría, calculo, estadística y probabilidades, algebra lineal, métodos lineales y numéricos, historia de las matemáticas, geometría, matemáticas puras y aplicadas, ecuaciones diferenciales y empleo de distintos softwares para la enseñanza de las matemáticas.