Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces

Métodos estocásticos oferecem uma poderosa ferramenta para a execução da compressão de dados e decomposições de matrizes. O método estocástico para decomposição de matrizes estudado utiliza amostragem aleatória para identificar um subespaço que captura a imagem de uma matriz de forma aproximada, preservando uma parte de sua informação essencial. Estas aproximações compactam a informação possibilitando a resolução de problemas práticos de maneira eficiente. Nesta dissertação é calculada uma decomposição em valores singulares (SVD) utilizando técnicas estocásticas. Esta SVD aleatória é empregada na tarefa de reconhecimento de faces. O reconhecimento de faces funciona de forma a projetar imagens de faces sobre um espaço de características que melhor descreve a variação de imagens de faces conhecidas. Estas características significantes são conhecidas como autofaces, pois são os autovetores de uma matriz associada a um conjunto de faces. Essa projeção caracteriza aproximadamente a face de um indivíduo por uma soma ponderada das autofaces características. Assim, a tarefa de reconhecimento de uma nova face consiste em comparar os pesos de sua projeção com os pesos da projeção de indivíduos conhecidos. A análise de componentes principais (PCA) é um método muito utilizado para determinar as autofaces características, este fornece as autofaces que representam maior variabilidade de informação de um conjunto de faces. Nesta dissertação verificamos a qualidade das autofaces obtidas pela SVD aleatória (que são os vetores singulares à esquerda de uma matriz contendo as imagens) por comparação de similaridade com as autofaces obtidas pela PCA. Para tanto, foram utilizados dois bancos de imagens, com tamanhos diferentes, e aplicadas diversas amostragens aleatórias sobre a matriz contendo as imagens.

Estímulos fiscais e a interação entre as políticas monetária e fiscal no Brasil

Este trabalho estima, utilizando dados trimestrais de 1999 a 2011, o impacto dinâmico de um estímulo fiscal no Brasil sobre as principais variáveis macroeconômicas Brasileiras. Na estimativa dos impactos permitiu-se que as expectativas dos agentes econômicas fossem afetadas pela existência e probabilidade de alternância de regimes (foram detectados dois regimes) na política monetária do país. Os parâmetros da regra da política monetária, nos dois regimes detectados, foram estimados através de um modelo - composto apenas pela equação da regra da política monetária - que permite uma mudança de regime Markoviana. Os parâmetros do único regime encontrado para a política fiscal foram estimados por um modelo Vetorial de Correção de Erros (Vector Error Correction Model - VEC), composto apenas pelas variáveis pertencentes à regra da política fiscal. Os parâmetros estimados, para os diversos regimes das políticas monetária e fiscal, foram utilizados como auxiliares na calibragem de um modelo de equilíbrio geral estocástico dinâmico (MEGED), com mudanças de regime, com rigidez nominal de preços e concorrência monopolística (como em Davig e Leeper (2011)). Após a calibragem do MEGED os impactos dinâmicos de um estímulo fiscal foram obtidos através de uma rotina numérica (desenvolvida por Davig e Leeper (2006)) que permite obter o equilíbrio dinâmico do modelo resolvendo um sistema de equações de diferenças de primeira ordem expectacionais dinâmicas não lineares. Obtivemos que a política fiscal foi passiva durante todo o período analisado e que a política monetária foi sempre ativa, porém sendo em determinados momentos menos ativa. Em geral, em ambas as combinações de regimes, um choque não antecipado dos gastos do governo leva ao aumento do hiato do produto, aumento dos juros reais, redução do consumo privado e (em contradição com o resultado convencional) redução da taxa de inflação.

Solução de problemas inversos de transferência radiativa em meios heterogêneos unidimensionais e uma e duas camadas utilizando o algoritmo dos vagalumes

Esta tese apresenta um estudo sobre modelagem computacional onde são aplicadas meta-heurísticas de otimização na solução de problemas inversos de transferência radiativa em meios unidimensionais com albedo dependente da variável óptica, e meios unidimensionais de duas camadas onde o problema inverso é tratado como um problema de otimização. O trabalho aplica uma meta-heurística baseada em comportamentos da natureza conhecida como algoritmo dos vagalumes. Inicialmente, foram feitos estudos comparativos de desempenho com dois outros algoritmos estocásticos clássicos. Os resultados encontrados indicaram que a escolha do algoritmo dos vagalumes era apropriada. Em seguida, foram propostas outras estratégias que foram inseridas no algoritmo dos vagalumes canônico. Foi proposto um caso onde se testou e investigou todas as potenciais estratégias. As que apresentaram os melhores resultados foram, então, testadas em mais dois casos distintos. Todos os três casos testados foram em um ambiente de uma camada, com albedo de espalhamento dependente da posição espacial. As estratégias que apresentaram os resultados mais competitivos foram testadas em um meio de duas camadas. Para este novo cenário foram propostos cinco novos casos de testes. Os resultados obtidos, pelas novas variantes do algoritmo dos vagalumes, foram criticamente analisados.

Naceu lá na serra uma linda flor: a fundação do Império Serrano (1947-1952)

As escolas de samba no Rio de Janeiro se constituíram como espaços privilegiados para atuação política dos moradores das comunidades e assim extrapolaram sua função primeira de promover o lazer para o carnaval em direção à visibilidade das comunidades a elas ligadas. Neste contexto, enfocam-se o Morro da Serrinha e a fundação da Escola de Samba Império Serrano, em uma ação que remonta as redes de relações sociais baseadas em laços familiares. a memória da história da escola vincula-se à memória das famílias locais, elementos centrais de produção e reprodução de um discurso legitimador para a agremiação na região. Através de uma espécie de discurso vencedor, desde os motivos para a fundação de uma nova escola para a região até os carnavais vencedores, a identidade local foi estabelecida em um movimento dialético, pois o lugar passou a ser identificado pela escola de samba, e esta e seus moradores pelo lugar. Assim foi possível identificar na rede familiar do Morro da Serrinha projetos próprios que, através da escola de samba, transpuseram barreiras sociais e angariaram benefícios para a região.

Avaliação de modelos de permeabilidade em meios porosos não consolidados

As simulações computacionais tem sido amplamente empregadas no estudo do escoamento darciano e não-darciano em meios porosos consolidados e não-consolidados. Neste trabalho, através de uma nova formulação para a equação de Forchheimer, foram identificadas duas novas propriedades denominados fator de comportamento do fluido, que atua paralelamente a permeabilidade, e permeabilidade equivalente global, resultado da relação anterior. Este comportamento foi estudado e validado através da implementação de um aparato experimental e um código computacional baseado no modelo de regressão-linear que, além disso, demonstrou que o escoamento, ainda que em regime não darciano, comporta-se linearmente como a equação de Darcy, ainda que o coeficiente angular desta diminuiu de acordo com a faixa do número de Reynolds atingida, sendo esta dependente do tipo de leito empregado. Ainda neste trabalho, foi implementado o método de otimização R2W para estimar os parâmetros da equação de Kozeny-Carman a partir de dados experimentais obtidos por Dias et al, a fim de simular o escoamento darciano em meios porosos. Por fim, foi alcançada excelente concordância entre os dados simulados pelo método R2W / equação de Kozeny-Carman e os dados reais.

Adaptabilidade e estabilidade de híbridos comerciais de milho no Meio-Norte brasileiro, na safra 2007-2008.

Na safra 2007/2008, 42 híbridos comerciais de milho foram submetidos a nove ambientes do Meio-Norte brasileiro, visando conhecer a adaptabilidade e a estabilidade para fins de recomendação. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos ao acaso com duas repetições. Constataram-se, na análise de variância conjunta, diferenças entre os híbridos e os ambientes e um comportamento inconsistente desses ante as variações ambientais, no tocante ao caráter rendimento de grãos. Os municípios de Teresina, Urucuí e Bom Jesus ,PI, e São Raimundo das Mangabeiras, Colinas e Paraibano, MA, mostraram-se mais propícios ao cultivo do milho. Os híbridos que apresentaram rendimentos médios de grãos acima da média geral (8.068 kg ha-1), expressaram melhor adaptação. Os híbridos 2 B 688 e P 30 S 40, por serem exigentes nas condições desfavoráveis e responderem à melhoria ambiental, destacaram-se para os ambientes favoráveis. Os híbridos que evidenciam adaptabilidade ampla, a exemplo dos híbridos 2 B 688,2 B 710, P 30 P 70, DAS 8480, AG 7088, DKB 177 entre outros, consubstanciamse em alternativas importantes para a agricultura regional.

Espacializando a distribuição gama com sistema de informações geográficas: o caso precipitação.

O objetivo deste documento é apresentar o potencial da integração de um sistema de informações geográficas (SIG) com um modelo estocástico, a distribuição de probabilidade Gama, para espacializar variáveis contínuas. Aplica-se um estudo de caso para a precipitação no Estado de São Paulo, usando uma série temporal de quinze anos com dados de precipitação diária, de janeiro de 1978 a dezembro de 1992.

Intergenic and genic sequence lengths have opposite relationships with respect to gene expression.

Eukaryotic genomes are mostly composed of noncoding DNA whose role is still poorly understood. Studies in several organisms have shown correlations between the length of the intergenic and genic sequences of a gene and the expression of its corresponding mRNA transcript. Some studies have found a positive relationship between intergenic sequence length and expression diversity between tissues, and concluded that genes under greater regulatory control require more regulatory information in their intergenic sequences. Other reports found a negative relationship between expression level and gene length and the interpretation was that there is selection pressure for highly expressed genes to remain small. However, a correlation between gene sequence length and expression diversity, opposite to that observed for intergenic sequences, has also been reported, and to date there is no testable explanation for this observation. To shed light on these varied and sometimes conflicting results, we performed a thorough study of the relationships between sequence length and gene expression using cell-type (tissue) specific microarray data in Arabidopsis thaliana. We measured median gene expression across tissues (expression level), expression variability between tissues (expression pattern uniformity), and expression variability between replicates (expression noise). We found that intergenic (upstream and downstream) and genic (coding and noncoding) sequences have generally opposite relationships with respect to expression, whether it is tissue variability, median, or expression noise. To explain these results we propose a model, in which the lengths of the intergenic and genic sequences have opposite effects on the ability of the transcribed region of the gene to be epigenetically regulated for differential expression. These findings could shed light on the role and influence of noncoding sequences on gene expression.

Análisis de una experiencia de enseñanza de la noción de límite funcional con herramientas del enfoque ontosemiótico

Se aplican algunas nociones teóricas del enfoque ontosemiótico del conocimiento y la instrucción matemática (Godino, Contreras, Font, 2006) al análisis de una experiencia de enseñanza del concepto de límite funcional con estudiantes de bachillerato. Los procesos de enseñanza – aprendizaje se modelizan en este marco teórico como un proceso estocástico multidimensional compuesto de seis subprocesos (epistémico, docente, discente, mediacional, cognitivo y emocional) con sus respectivas trayectorias y estados potenciales. En este trabajo centramos la atención en la dimensión epistémica mostrando algunos conflictos semióticos y limitaciones en el significado institucional implementado.

Representaciones de la distribución de probabilidad binomial

El currículo de estadística en el sistema escolar sugiere desde la infancia un cambio metodológico de enseñanza hacia el desarrollo de los aspectos intuitivos de lo estocástico en situaciones de incertidumbre. El Taller tiene dos propósitos, presentar actividades de experimentos aleatorios con dispositivos manipulativos, algebraico y computacional para familiarizarse con la noción de distribución de probabilidad binomial. También, ilustrar que su enseñanza en la educación secundaria por medio de variadas representaciones proporciona una mayor potencia en el cálculo de probabilidades y la introducción de las ideas de parámetro, estadístico, simulación, variable aleatoria y aproximación.

Tratamiento del conocimiento probabilístico en los proyectos y materiales curriculares

En este articulo se analizan los diferentes proyectos y propuestas curriculares relacionadas con el tratamiento del conocimiento estocástico, los contenidos que recogen y las orientaciones que sugieren para su tratamiento en el aula centradas la mayoría de ellas en un estudio frecuencialista del fenómeno aleatorio.

Eficiência e concentração na indústria bancária

O objectivo deste trabalho é a análise da eficiência produtiva e dos efeitos da concentração sobre os custos bancários, tendo por base a indústria bancária portuguesa. O carácter multiproduto da empresa bancária sugere a necessidade de se adoptar formas multiproduto da função custo (tipo Fourier). Introduzimos variáveis de homogeneidade e de estrutura que permitem o recurso a formas funcionais uniproduto (Cobb-Douglas) à banca. A amostra corresponde a 22 bancos que operavam em Portugal entre 1995-2001, base não consolidada e dados em painel. Para o estudo da ineficiência recorreu-se ao modelo estocástico da curva fronteira (SFA), para as duas especificações. Na análise da concentração, introduziram-se variáveis binárias que pretendem captar os efeitos durante quatro anos após a concentração. Tanto no caso da SFA como no da concentração, os resultados encontrados são sensíveis à especificação funcional adoptada. Concluindo, o processo de concentração bancário parece justificar-se pela possibilidade da diminuição da ineficiência-X.

A Multiple Criteria Utility-based Approa h for the Unit Commitment with Wind Power and Pumped Storage Hydro

The integration of wind power in eletricity generation brings new challenges to unit commitment due to the random nature of wind speed. For this particular optimisation problem, wind uncertainty has been handled in practice by means of conservative stochastic scenario-based optimisation models, or through additional operating reserve settings. However, generation companies may have different attitudes towards operating costs, load curtailment, or waste of wind energy, when considering the risk caused by wind power variability. Therefore, alternative and possibly more adequate approaches should be explored. This work is divided in two main parts. Firstly we survey the main formulations presented in the literature for the integration of wind power in the unit commitment problem (UCP) and present an alternative model for the wind-thermal unit commitment. We make use of the utility theory concepts to develop a multi-criteria stochastic model. The objectives considered are the minimisation of costs, load curtailment and waste of wind energy. Those are represented by individual utility functions and aggregated in a single additive utility function. This last function is adequately linearised leading to a mixed-integer linear program (MILP) model that can be tackled by general-purpose solvers in order to find the most preferred solution. In the second part we discuss the integration of pumped-storage hydro (PSH) units in the UCP with large wind penetration. Those units can provide extra flexibility by using wind energy to pump and store water in the form of potential energy that can be generated after during peak load periods. PSH units are added to the first model, yielding a MILP model with wind-hydro-thermal coordination. Results showed that the proposed methodology is able to reflect the risk profiles of decision makers for both models. By including PSH units, the results are significantly improved.

Modelação estocástica do depósito mineral do Zambujal (Mina de Neves-Corvo): contribuição da densidade como indicador morfológico

Este estudo tem como objetivo construir um modelo estocástico de alta resolução da morfologia e dos teores em metal, do depósito mineral do Zambujal, Mina de Neves-Corvo. O depósito do Zambujal é um corpo vulcanogénico que se localiza no setor Português, na parte mais a Sul da Faixa Piritosa Ibérica, com sulfuretos maciços no topo e fissurais na base. Para construir um modelo estocástico deste depósito, onde os teores em metal evidenciam zonamento, é importante ter em conta a proporção local de sulfuretos na matriz rochosa. Como esta variável não é quantificada em laboratório, propõe-se a utilização da densidade das amostras como um indicador indireto da proporção de minérios na matriz rochosa. Conhecida esta variável, a modelação dos teores em metal pode ser feita para os chamados teores relativos (teores em metal na fração de sulfuretos). As principais etapas da metodologia proposta são: (a) para cada amostra analisada no laboratório, estimação de soluções para a variável proporção de sulfuretos na matriz rochosa ????(????), tendo em conta a paragénese principal do depósito, os teores e a densidade da rocha; (b) construção de um modelo morfológico 3D de baixa resolução com duas regiões, minérios maciços e minérios fissurais, por digitalização de limites em perfis, interpolação de superfícies e conversão para o modelo de blocos do depósito; (c) construção de um modelo morfológico 3D de alta resolução para todo o depósito da variável ????(????) por Simulação Sequencial Direta (SSD), tendo como informação condicionante os histogramas regionais de ????(????) para minérios maciços e minérios fissurais e as soluções obtidas em (a) para ????(????) na localização das sondagens; (d) SSD dos teores relativos em cobre, zinco e prata; (e) discussão dos resultados e quantificação de recursos. Os resultados foram validados por comparação com os equivalentes obtidos numa estimação por krigagem normal dos teores em metal e mostraram ser da mesma ordem de grandeza. O conjunto de imagens simuladas das variáveis ????(????) e teores permite quantificar a incerteza do conhecimento do depósito relativamente à informação disponível.

Análisis del ciclo económico en una economía con rigideces nominales y un amplio sector informal

En este trabajo se construye un modelo de Equilibrio General Dinámico Estocástico (DSGE) con sector informal y rigideces en precios, usando como marco de análisis la teoría de búsqueda y emparejamiento del mercado de trabajo. El objetivo principal es analizar el efecto de los diferentes tipos de choques económicos sobre las principales variables del mercado laboral, en una economía con presencia importante del sector informal. Igualmente se estudia el efecto de la política monetaria, ya que la presencia de este sector afecta la dinámica del ciclo económico, y por ende los mecanismos de transmisión de la política monetaria. En particular, se analiza la dinámica del modelo bajo diferentes reglas de política monetaria y se compara el bienestar agente representativo generado por cada una de estas reglas.