Testando o poder preditivo do VIX: uma aplicação do modelo de erro multiplicativo

O VIX Volatility Index surgiu como uma alternativa no cálculo da volatilidade implícita, visando mitigar alguns problemas encontrados em modelos da família Black-Scholes. Este tipo de volatilidade é tida como a melhor previsora da volatilidade futura, dado que as expectativas dos operadores de opções se encontram embutidas em seus valores. O objetivo deste trabalho é testar se o VIX apresenta maior poder preditivo e informações relevantes não presentes em modelos de séries temporais para variáveis não-negativas, tratadas através do modelo de erro multiplicativo. Os resultados indicam que o VIX apresenta maior poder preditivo em períodos de estabilidade econômica, mas não contém informação relevante frente à real volatilidade. Em períodos de crise econômica o resultado se altera, com o VIX apresentando o mesmo poder explicativo, mas contém informações relevantes no curto prazo.

Projeção de inflação no Brasil utilizando dados agregados e desagregados : um teste de poder preditivo por horizonte de tempo

O trabalho tem como objetivo comparar a eficácia das diferentes metodologias de projeção de inflação aplicadas ao Brasil. Serão comparados modelos de projeção que utilizam os dados agregados e desagregados do IPCA em um horizonte de até doze meses à frente. Foi utilizado o IPCA na base mensal, com início em janeiro de 1996 e fim em março de 2012. A análise fora da amostra foi feita para o período entre janeiro de 2008 e março de 2012. Os modelos desagregados serão estimados por SARIMA, pelo software X-12 ARIMA disponibilizado pelo US Census Bureau, e terão as aberturas do IPCA de grupos (9) e itens (52), assim como aberturas com sentido mais econômico utilizadas pelo Banco Central do Brasil como: serviços, administrados, alimentos e industrializados; duráveis, não duráveis, semiduráveis, serviços e administrados. Os modelos agregados serão estimados por técnicas como SARIMA, modelos estruturais em espaço-estado (Filtro de Kalman) e Markov-switching. Os modelos serão comparados pela técnica de seleção de modelo Model Confidence Set, introduzida por Hansen, Lunde e Nason (2010), e Dielbod e Mariano (1995), no qual encontramos evidências de ganhos de desempenho nas projeções dos modelos mais desagregados em relação aos modelos agregados.

Estudo comparativo do poder preditivo do PIB brasileiro por variáveis macroeconômicas em relação ao conjunto de variáveis da estrutura de taxa de juros

O trabalho busca comparar dois conjuntos de informações para a projeção das variações do PIB brasileiro: através de modelos econométricos aplicados sobre a série univariada do PIB, e a aplicação dos mesmos modelos, mas contemplando adicionalmente o conjunto de informação com dados da estrutura a termo de taxa de juros de swap PRÉ-DI. O objetivo é verificar, assim como descrito na literatura internacional, se informações de variáveis financeiras tem a capacidade de incrementar o poder preditivo de projeções de variáveis macroeconômicas, na medida em que esses dados também embutem as expectativas dos agentes em relação ao desenvolvimento do cenário econômico. Adicionalmente, o mesmo procedimento aplicado para os dados brasileiros é aplicado sobre as informações dos Estados Unidos, buscando poder fornecer ao estudo uma base de comparação sobre os dados, tamanho da amostra e estágio de maturidade das respectivas economias. Como conclusão do resultado do trabalho está o fato de que foi possível obter um modelo no qual a inclusão do componente de mercado apresenta menores erros de projeção do que as projeções apenas univariadas, no entanto, os ganhos de projeção não demonstram grande vantagem comparativa a ponto de poder capturar o efeito de antecipação do mercado em relação ao indicador econômico como em alguns casos norte-americanos. Adicionalmente o estudo demonstra que para este trabalho e amostra de dados, mesmo diante de diferentes modelos econométricos de previsão, as projeções univariadas apresentaram resultados similares.

Controle preditivo de robôs móveis não holonômicos

O controle de robôs móveis não holonômicos apresenta como principal desafio o fato de estes sistemas não serem estabilizáveis em um ponto através de uma realimentação de estados suave e invariante no tempo, conforme o Teorema de Brockett. Para contornar este resultado, técnicas clássicas utilizam leis de controle variante no tempo ou não suaves (descontínuas). Entretanto, estas técnicas não prevêem durante o cálculo da lei de controle restrições nas variáveis do sistema e assim, muitas vezes, geram entradas de controle que são incompatíveis com uma implementação real. Neste trabalho são desenvolvidos algoritmos de controle preditivo baseado em modelo (MPC) para o controle de robôs móveis não holonômicos dotados de rodas. No MPC, restrições nas variáveis de estado e de controle podem ser consideradas durante o cálculo da lei de controle de uma forma bastante direta. Além disso, o MPC gera implicitamente uma lei de controle que respeita as condições de Brockett. Como o modelo do robô é não linear, é necessário um algoritmo de MPC não linear (NMPC). Dois objetivos são estudados: (1) estabilização em um ponto e (2) rastreamento de trajetória. Através de extensivos resultados de simulação, é mostrada a eficácia da técnica. Referente ao primeiro problema, é feita uma análise comparativa com algumas leis clássicas de controle de robôs móveis, mostrando que o MPC aplicado aqui apresenta uma melhor performance com relação às trajetórias de estado e de controle. No problema de rastreamento de trajetória, é desenvolvida uma técnica linear, alternativa ao NMPC, utilizando linearizações sucessivas ao longo da trajetória de referência, a fim de diminuir o esforço computacional necessário para o problema de otimização. Para os dois problemas, análises referentes ao esforço computacional são desenvolvidas com o intuito de mostrar a viabilidade das técnicas de MCP apresentadas aqui em uma implementação real.

Núcleos de inflação no Brasil e poder preditivo da inflação total

Este trabalho tem por objetivo avaliar para o caso brasileiro uma das mais importantes propriedades esperadas de um núcleo: ser um bom previsor da inflação plena futura. Para tanto, foram utilizados como referência para comparação dois modelos construídos a partir das informações mensais do IPCA e seis modelos VAR referentes a cada uma das medidas de núcleo calculadas pelo Banco Central do Brasil. O desempenho das previsões foi avaliado pela comparação dos resultados do erro quadrático médio e pela aplicação da metodologia de Diebold-Mariano (1995) de comparação de modelos. Os resultados encontrados indicam que o atual conjunto de medidas de núcleos calculado pelo Banco Central não atende pelos critérios utilizados neste trabalho a essa característica desejada.

Controle preditivo de sistemas mistos lógicos-dinâmicos

O comportamento dinâmico de um sistema é tradicionalmente descrito por um modelo, em geral associado a um conjunto de equações diferenciais ou de equações de diferenças, onde as variáveis representam grandezas físicas. Sistemas complexos, principalmente na indústria de processos, incorporam elementos com comportamento dinâmico lógico, tais como atuadores e sensores ON-OFF (estados aberto/fechado) ou proposições lógicas (estados verdadeiro/falso). Estes sistemas são denominados “Sistemas Híbridos”, “Sistemas Mistos Lógicos-dinâmicos” ou, simplesmente, “Sistemas Mistos”. Neste trabalho, são apresentadas técnicas que, associando variáveis lógicas a estes elementos, e mediante a incorporação de restrições sobre as variáveis, permitem obter um modelo matemático do sistema misto. Neste caso, técnicas clássicas de controle não permitem a incorporação destas novas variáves e restrições. Como opção de controle de sistemas mistos, é então proposta e estudada uma técnica de controle preditivo baseado em modelo. São apresentados tanto a formulação teórica do problema de controle, quanto exemplos e simulações bem como um estudo de caso de sua aplicação sobre um sistema de equalização de uma planta de tratamento de efluentes.

O poder preditivo da estrutura a termo da taxa de juros: uma abordagem com indicadores não lineares

Com base em uma metodologia desenvolvida por Frankel e Lown (1994), que surge para aperfeiçoar o arcabouço utilizado por Mishkin (1990a,1990b) ao permitir, em contraposição a este, a variação ao longo do tempo da taxa de juros real de longo prazo de uma economia, o presente trabalho se propõe a verificar o existência, para dados brasileiros, de evidências empíricas que suportem a aceitação da hipótese de que a estrutura a termo da curva de juros possui informações que auxiliam na previsão da trajetória futura da inflação, característica já encontrada em dados de algumas economias desenvolvidas, como Estados Unidos e Alemanha. A modificação marginal implementada por Frankel e Lown é importante porque permite que os resultados finais sejam interpretados dentro de um contexto teórico mais próximo da realidade, isto é, onde as decisões de política monetária são capazes de influenciar a variável acima mencionada. Analisa-se, para o período de janeiro de 2003 a janeiro de 2013, o poder explicativo que diversas medidas de inclinação da curva de juros local têm sobre a variação futura do índice de preços ao consumidor ampliado (IPCA), o mais importante da economia brasileira. Em linhas gerais, encontramos que, em consonância com a experiência internacional, independente de tratarmos os dados na forma com ou sem ajustes sazonais, ou de tratar as variáveis relativas à taxa de juros como logaritmo de um fator mais suas taxas ou de apresentá-las em seu próprio nível, existem evidências empíricas que indicam a existência de poder preditivo desta variável explicativa sobre a referida variável dependente, ou ao menos tornam difícil rejeitar, em um primeiro momento, esta hipótese inicial.

Avaliando o desempenho preditivo de modelos de taxa de câmbio real efetiva: análise do caso brasileiro

Este trabalho procura identificar quais variáveis são as mais relevantes para previsão da taxa de câmbio real do Brasil e analisar a robustez dessas previsões. Para isso foram realizados testes de cointegração de Johansen em 13 variáveis macroeconômicas. O banco de dados utilizado são séries trimestrais e compreende o período de 1970 a 2014 e os testes foram realizados sobre as séries combinadas dois a dois, três a três e quatro a quatro. Por meio desse método, encontramos nove grupos que cointegram entre si. Utilizando esses grupos, são feitas previsões fora da amostra com a partir das últimas 60 observações. A qualidade das previsões foi avaliada por meio dos testes de Erro Quadrático Médio, teste de Diebold-Mariano e, além disso, foi utilizado um modelo de passeio aleatório do câmbio real como benchmark para o procedimento de Hansen. Todos os testes mostram que, à medida que se aumenta o horizonte de projeção, o passeio aleatório perde poder preditivo e a maioria dos modelos são mais informativos sobre o futuro da o câmbio real efetivo. O horizonte é de três a quatro anos à frente. No caso do teste de Hansen, o passeio aleatório é completamente eliminado do grupo final de modelos, mostrando que é possível fazer previsões superiores ao passeio aleatório.

Avaliando o desempenho preditivo de modelos de taxa de câmbio real efetiva: análise do caso brasileiro

Este trabalho procura identificar quais variáveis são as mais relevantes para previsão da taxa de câmbio real do Brasil e analisar a robustez dessas previsões. Para isso foram realizados testes de cointegração de Johansen em 13 variáveis macroeconômicas. O banco de dados utilizado são séries trimestrais e compreende o período de 1970 a 2014 e os testes foram realizados sobre as séries combinadas dois a dois, três a três e quatro a quatro. Por meio desse método, encontramos nove grupos que cointegram entre si. Utilizando esses grupos, são feitas previsões fora da amostra com a partir das últimas 60 observações. A qualidade das previsões foi avaliada por meio dos testes de Erro Quadrático Médio, teste de Diebold-Mariano e, além disso, foi utilizado um modelo de passeio aleatório do câmbio real como benchmark para o procedimento de Hansen. Todos os testes mostram que, à medida que se aumenta o horizonte de projeção, o passeio aleatório perde poder preditivo e a maioria dos modelos são mais informativos sobre o futuro da o câmbio real efetivo. O horizonte é de três a quatro anos à frente. No caso do teste de Hansen, o passeio aleatório é completamente eliminado do grupo final de modelos, mostrando que é possível fazer previsões superiores ao passeio aleatório.

Alunos com altas habilidades: Valor preditivo dos critérios de identificação

A identificação dos alunos sobredotados e talentosos implica a ponderação e a adopção de critérios e procedimentos de avaliação que permitam caracterizar com validade os alunos sinalizados. Nesse sentido, a necessidade de contemplar várias fontes de informação pressupõe uma certa complexidade no processo de identificação, sendo que o recurso a uma identificação multi-referencial permite o alargamento do número de alunos que poderá beneficiar de medidas educativas. O principal objectivo desta comunicação é analisar e reflectir sobre os critérios utilizados para a sinalização e a avaliação de alunos com altas habilidades. Procuramos comparar os desempenhos ao nível do raciocínio cognitivo (BPR-5/6 e BPR-7/9) e académico (classificações escolares) de um grupo de alunos identificado com altas habilidades, quando frequentavam o 2º ciclo (5º e 6º ano) [conjugando critérios de avaliação ao nível da criatividade (TPCT), da cognição (BPR-5/6),da inteligência geral (TIG-1) e do rendimento académico (notas escolares)], com os seus desempenhos em anos lectivos posteriores, quando frequentam o 3º ciclo (8º e 9ºano). Além disso, consideramos nesta análise a percepção dos Directores de Turma ao nível da sinalização dos alunos (BISAST-NP e IDT). Genericamente, os resultados sugerem que nem todos os alunos identificados apresentam um elevado rendimento académico nos anos escolares posteriores e que os professores revelam alguma dificuldade na sinalização de alunos com altas habilidades, sendo os resultados dessa sinalização discrepantes face aos resultados nas provas psicológicas.

Compressão de imagem e vídeo com controlador ARM

Este trabalho foi desenvolvido num estágio na empresa ABS GmbH sucursal em Portugal, e teve como foco a compressão de imagem e vídeo com os padrões JPEG e H.264, respetivamente. Foi utilizada a plataforma LeopardBoard DM368, com um controlador ARM9. A análise do desempenho de compressão de ambos os padrões foi realizada através de programas em linguagem C, para execução no processador DM368. O programa para compressão de imagem recebe como parâmetros de entrada o nome e a resolução da imagem a comprimir, e comprime-a com 10 níveis de quantização diferentes. Os resultados mostram que é possível obter uma velocidade de compressão até 73 fps (frames per second) para a resolução 1280x720, e que imagens de boa qualidade podem ser obtidas com rácios de compressão até cerca de 22:1. No programa para compressão de vídeo, o codificador está configurado de acordo com as recomendações para as seguintes aplicações: videoconferência, videovigilância, armazenamento e broadcasting/streaming. As configurações em cada processo de codificação, o nome do ficheiro, o número de frames e a resolução do mesmo representam os parâmetros de entrada. Para a resolução 1280x720, foram obtidas velocidades de compressão até cerca de 68 fps, enquanto para a resolução 1920x1088 esse valor foi cerca de 30 fps. Foi ainda desenvolvida uma aplicação com capacidades para capturar imagens ou vídeos, aplicar processamento de imagem, compressão, armazenamento e transmissão para uma saída DVI (Digital Visual Interface). O processamento de imagem em software permite melhorar dinamicamente as imagens, e a taxa média de captura, compressão e armazenamento é cerca de 5 fps para a resolução 1280x720, adequando-se à captura de imagens individuais. Sem processamento em software, a taxa sobe para cerca de 23 fps para a resolução 1280x720, sendo cerca de 28 fps para a resolução 1280x1088, o que é favorável à captura de vídeo.

Estabilidade e robustez de um controlador adaptativo indireto por um modelo de referência e estrutura variável

In this thesis, it is developed the robustness and stability analysis of a variable structure model reference adaptive controller considering the presence of disturbances and unmodeled dynamics. The controller is applied to uncertain, monovariable, linear time-invariant plants with relative degree one, and its development is based on the indirect adaptive control. In the direct approach, well known in the literature, the switching laws are designed for the controller parameters. In the indirect one, they are designed for the plant parameters and, thus, the selection of the relays upper bounds becomes more intuitive, whereas they are related to physical parameters, which present uncertainties that can be known easier, such as resistances, capacitances, inertia moments and friction coefficients. Two versions for the controller algorithm with the stability analysis are presented. The global asymptotic stability with respect to a compact set is guaranteed for both cases. Simulation results under adverse operation conditions in order to verify the theoretical results and to show the performance and robustness of the proposed controller are showed. Moreover, for practical purposes, some simplifications on the original algorithm are developed

Controlador em modo dual adaptativo robusto - DMARC

The so-called Dual Mode Adaptive Robust Control (DMARC) is proposed. The DMARC is a control strategy which interpolates the Model Reference Adaptive Control (MRAC) and the Variable Structure Model Reference Adaptive Control (VS-MRAC). The main idea is to incorporate the transient performance advantages of the VS-MRAC controller with the smoothness control signal in steady-state of the MRAC controller. Two basic algorithms are developed for the DMARC controller. In the first algorithm the controller's adjustment is made, in real time, through the variation of a parameter in the adaptation law. In the second algorithm the control law is generated, using fuzzy logic with Takagi-Sugeno s model, to obtain a combination of the MRAC and VS-MRAC control laws. In both cases, the combined control structure is shown to be robust to the parametric uncertainties and external disturbances, with a fast transient performance, practically without oscillations, and a smoothness steady-state control signal

Avaliação de robustez, desempenho e aplicação do controlador adaptativo por posicionamento de pólos e estrutura variável

In this work, the variable structure adaptive pole placement controller (VS-APPC) robustness and performance are evaluated and this algorithm is applied in a motor control system. The controller robustness evaluation will be done through simulations, where will be introduced in the system the following adversities: time delay, actuator response boundeds, disturbances, parametric variation and unmodeled dynamics. The VS-APPC will be compared with PI control, pole placement control (PPC) and adaptive pole placement controller (APPC). The VS-APPC will be simulated to track a step and a sine reference. It will be applied in a three-phase induction motor control system to track a sine signal in the stator reference frame. Simulation and experimental results will prove the efficiency and robustness of this control strategy