Análise dos erros na estimação de gradientes em malhas de Voronoi

Este trabalho apresenta um estudo teórico e numérico sobre os erros que ocorrem nos cálculos de gradientes em malhas não estruturadas constituídas pelo diagrama de Voronoi, malhas estas, formadas também pela triangulação de Delaunay. As malhas adotadas, no trabalho, foram as malhas cartesianas e as malhas triangulares, esta última é gerada pela divisão de um quadrado em dois ou quatro triângulos iguais. Para tal análise, adotamos a escolha de três metodologias distintas para o cálculo dos gradientes: método de Green Gauss, método do Mínimo Resíduo Quadrático e método da Média do Gradiente Projetado Corrigido. O texto se baseia em dois enfoques principais: mostrar que as equações de erros dadas pelos gradientes podem ser semelhantes, porém com sinais opostos, para pontos de cálculos em volumes vizinhos e que a ordem do erro das equações analíticas pode ser melhorada em malhas uniformes quando comparada as não uniformes, nos casos unidimensionais, e quando analisada na face de tais volumes vizinhos nos casos bidimensionais.

Estimação de velocidade de composições usando processamento de vídeo

Esta dissertação tem como objetivo estudar um método para estimar a velocidade de veículos ferroviários usando processamento de vídeo. O sistema proposto consiste na utilização de câmeras ao longo das vias férreas que permitam não só o monitoramento do tráfego ferroviário, mas cujo vídeo captado possa ser utilizado para a obtenção de estimativas para a velocidade instantânea dos trens que por ela trafegam. Tal sistema seria utilizado independentemente dos sistemas de controle já utilizados pela operadora do sistema ferroviário, permitindo que os controladores possam ter uma segunda análise no caso de falha da primeira, assim como um modelo que permita avaliar a velocidade instantânea do veículo ferroviário ao longo do percurso. Os algoritmos de rastreamento empregados para esse fim abordaram diferentes métodos. Confrontaram-se os resultados obtidos com os algoritmos propostos com os dados empíricos de forma a determinar aquele com melhor resposta dada as características do sistema. O algoritmo que apresentou os melhores resultados emprega um único bloco de referência para todos os quadros comparados. A métrica de similaridade responsável por determinar quais blocos são mais ou menos similares dentro do universo de busca estipulado é a soma de diferenças absolutas (SAD, Sum of Absolute Differences). O tempo de processamento requerido por cada um dos métodos de rastreamento estudados também foi considerado nas avaliações de resultados apresentadas. Uma comparação realizada entre as velocidades coletadas e aquelas informadas pelo sistema de controle mostraram que os resultados obtidos com o sistema atual, utilizando a sinalização apenas por circuito de via apresenta resultados pouco confiáveis com erros bastante significativos. Os resultados obtidos com o sistema proposto apresentaram erros menores quando comparados àqueles obtidos pelo sistema vigente, apresentando-se assim como uma solução viável e de baixo custo quando comparada às técnicas atualmente empregadas para a medida de velocidade de trens.

Acoplamento de simulador de imagens SAR a interpretador MPI para estimação do espectro direcional de ondas.

O protótipo de uma interface gráfica para análise de imagens SAR (radar de abertura sintética - da sigla em inglês (Synthetic Aperture Radar) vem sendo desenvolvido e aperfeiçoado. Em seu estágio atual, a ferramenta é capaz de extrair o espectro direcional de ondas e o campo de ventos de imagens ERS 1&2. Dentre as diversas abordagens empregadas no desenvolvimento do protótipo, pode-se citar a avaliação da metodologia atualmente utilizada na interpretação das imagens. Neste sentido, é apresentada uma proposta de geração de imagens SAR sintéticas, de forma a viabilizar a avaliação do método de extração de parâmetros meteo-oceanográficos a partir do acoplamento do simulador de imagens com o interpretador utilizado no protótipo. Uma comparação detalhada entre os valores empregados para simulação e os resultados sacados da interface torna possível identificar possíveis deficiências e indicar aperfeiçoamentos ao método. Desta forma, o presente trabalho, além de discutir o protótipo para análise de imagens SAR, apresenta o desenvolvimento do acoplamento do simulador de imagens. Os resultados obtidos indicam que o acoplamento atingiu parcialmente seu objetivo apresentando bons resultados na interpretação das direções. Porém, ainda há algumas questões a serem avaliadas para a obtenção de resultados mais consistentes.

Um problema inverso em dois passos para estimação de perfis de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite

Esta tese tem por objetivo propor uma metodologia para recuperação de perfis verticais de temperatura na atmosfera com nuvens a partir de medidas de radiância feitas por satélite, usando redes neurais artificiais. Perfis verticais de temperatura são importantes condições iniciais para modelos de previsão de tempo, e são usualmente obtidos a partir de medidas de radiâncias feitas por satélites na faixa do infravermelho. No entanto, quando estas medidas são feitas na presença de nuvens, não é possível, com as técnicas atuais, efetuar a recuperação deste perfil. É uma perda significativa de informação, pois, em média, 20% dos pixels das imagens acusam presença de nuvens. Nesta tese, este problema é resolvido como um problema inverso em dois passos: o primeiro passo consiste na determinação da radiância que atinge a base da nuvem a partir da radiância medida pelos satélites; o segundo passo consiste na determinação do perfil vertical de temperaturas a partir da informação de radiância fornecida pelo primeiro passo. São apresentadas reconstruções do perfil de temperatura para quatro casos testes. Os resultados obtidos mostram que a metodologia adotada produz resultados satisfatórios e tem grande potencial de uso, permitindo incorporar informações sobre uma região mais ampla do globo e, consequentemente, melhorar os modelos de previsão do tempo.

Modelagem computacional aplicada na estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos

A estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos utilizando técnicas numéricas assistidas por computadores tem conduzido para melhoria da eficiência e o favorecimento da compreensão das fenomenologias envolvidas nos mesmos. Na primeira parte deste trabalho será realizada a modelagem computacional do processo de produção de biodiesel via esterificação, sendo que, o método de otimização estocástica Random Restricted Window (R2W) será correlacionado com os dados experimentais da produção de biodiesel a partir da esterificação do ácido láurico com etanol anidro na presença do catalisador ácido nióbico (Nb2O5). Na segunda parte do mesmo será realizada a modelagem computacional do processo de cromatografia de adsorção (batch process) onde serão correlacionados os dados provenientes dos modelos cinéticos de HASHIM, CHASE e IKM2 com os dados experimentais da adsorção de amoxicilina com quitosana, e também serão correlacionados os dados experimentais da adsorção de Bovine Serum Albumin (BSA) com Streamline DEAE com os dados provenientes de uma nova aplicação do método R2W mediante a implementação de um modelo cinético reversível. Ademais, as constantes cinéticas para cada processo supracitado serão estimadas levando em consideração o valor mínimo da função resíduos quadrados.

Desenvolvimento de um instrumento de avaliação da vulnerabilidade de pacientes imunodeprimidos a infecções zoonóticas a partir de animais de estimação.

Os animais de estimação podem ser fonte de infecções, principalmente para seres humanos imunocomprometidos, em especial, pacientes portadores do vírus HIV. Considerando que o contato com animais pode prover benefícios emocionais, profissionais da área da saúde, em particular médicos e médicos veterinários, devem estar conscientes do papel potencial destes animais na transmissão de doenças de forma a preconizar medidas profiláticas para que esta transmissão não ocorra. As circunstâncias que favorecem a transmissão de doenças a partir dos animais de estimação ainda não são totalmente conhecidas, principalmente na realidade brasileira. Faltam estudos com o objetivo de investigar o risco de doenças de origem zoonótica decorrentes do contato com estes animais, hoje também chamados de animais pet. Ademais, ressente-se da falta de um instrumento devidamente elaborado e validado com a finalidade de captar as informações necessárias para a realização de estudos deste tipo ou mesmo para servir como ferramenta de rastreio de situações de vulnerabilidade de pacientes imunodeprimidos com vistas ao aconselhamento sobre medidas de prevenção. Desta maneira, o objetivo deste estudo é elaborar um instrumento para averiguar a vulnerabilidade de pacientes imunodeprimidos a infecções zoonóticas a partir de animais de estimação. Inicialmente, foram mapeados os animais de estimação mais encontrados no ambiente doméstico e as principais infecções que podem ser transmitidas a partir deles. Selecionaram-se, então, os possíveis mecanismos de transmissão a serem abordados. Dentre as espécies de animais de estimação elencadas, os cães, gatos, aves, répteis e os pequenos roedores foram os selecionados para a confecção deste instrumento. As infecções selecionadas foram: Salmonelose; Criptosporidíase; Giardíase; Dermatofitoses, Esporotricose, Bartonelose; Ancilostomíase; Toxocaríase; Psitacose; Toxoplasmose; Escabiose; Campilobacteriose; Criptococose e Histoplasmose. Considerando as diferentes formas de transmissão de cada infecção foram identificados os possíveis atos e comportamentos no contato com animais de estimação, bem como características destes animais, que poderiam aumentar a probabilidade de transmissão. O instrumento desenvolvido foi composto de uma primeira parte abarcando os critérios de elegibilidade, e de outra envolvendo o escopo principal do instrumento. Como as características de contato e as infecções variam de acordo com a espécie de animal, o instrumento abordou cada um dos cinco grupos de animais separadamente. O instrumento aqui proposto concerne à etapa inicial de um processo de desenvolvimento formal para utilização em futuras pesquisas sobre o papel dos animais de estimação na transmissão de infecções para pacientes imunodeprimidos. Estudos que explorem a confiabilidade e validade do instrumento proposto, assim como sua aceitabilidade, são necessários antes que seu uso seja recomendado.

Sistema para estimação de área plantada por amostragem - SEARA - proposta de delineamento amostral para café em São Paulo e para grãos em Minas Gerais.

A informação precisa e atualizada referente à produção agrícola brasileira é importante e estratégica, tanto do ponto de vista econômico como da segurança alimentar. O aumento da disponibilidade de imagens de sensoriamento remoto, bem como outros avanços tecnológicos recentes, como os sistemas de informação geográfica (SIGs) e os aparelhos de posicionamento global (GPS), podem facilitar a obtenção de estimativas de área plantada, um componente fundamental da previsão de safras, e permitir o acesso a uma informação essencial em aplicações ambientais: a localização espacial dos cultivos. Embora a previsão oficial de safras no Brasil ainda seja realizada de forma subjetiva, existe um esforço da Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB) para o aperfeiçoamento metodológico do sistema de previsão, que inclui o Projeto GeoSafras. A presente pesquisa, que pretende contribuir para esse esforço, é baseada numa abordagem que associa a amostragem estatística, imagens de satélite, SIG e GPS, e que foi desenvolvida preliminarmente pela Embrapa Meio Ambiente para estimar, de forma objetiva e probabilística, a área plantada com determinada cultura em um Município.

Dimensionamento de amostra para estimação da incidência de doenças em pomares.

2015

Estimação robusta em modelos lineares de equações simultâneas

Os Modelos de Equações Simultâneas (SEM) são modelos estatísticos com muita tradição em estudos de Econometria, uma vez que permitem representar e estudar uma vasta gama de processos económicos. Os estimadores mais usados em SEM resultam da aplicação do Método dos Mínimos Quadrados ou do Método da Máxima Verosimilhança, os quais não são robustos. Em Maronna e Yohai (1997), os autores propõem formas de “robustificar” esses estimadores. Um outro método de estimação com interesse nestes modelos é o Método dos Momentos Generalizado (GMM), o qual também conduz a estimadores não robustos. Estimadores que sofrem de falta de robustez são muito inconvenientes uma vez que podem conduzir a resultados enganadores quando são violadas as hipóteses subjacentes ao modelo assumido. Os estimadores robustos são de grande valor, em particular quando os modelos em estudo são complexos, como é o caso dos SEM. O principal objectivo desta investigação foi o de procurar tais estimadores tendo-se construído um estimador robusto a que se deu o nome de GMMOGK. Trata-se de uma versão robusta do estimador GMM. Para avaliar o desempenho do novo estimador foi feito um adequado estudo de simulação e foi também feita a aplicação do estimador a um conjunto de dados reais. O estimador robusto tem um bom desempenho nos modelos heterocedásticos considerados e, nessas condições, comporta-se melhor do que os estimadores não robustos usados no estudo. Contudo, quando a análise é feita em cada equação separadamente, a especificidade de cada equação individual e a estrutura de dependência do sistema são dois aspectos que influenciam o desempenho do estimador, tal como acontece com os estimadores usuais. Para enquadrar a investigação, o texto inclui uma revisão de aspectos essenciais dos SEM, o seu papel em Econometria, os principais métodos de estimação, com particular ênfase no GMM, e uma curta introdução à estimação robusta.

Estimação em pequenos domínios com modelos espaciotemporais de nível área

Tese dout., Métodos Quantitativos Aplicados à Economia e à Gestão, Universidade do Algarve, 2009

Estimação em Pequenos Domínios com modelos que combinam Informação Seccional e Cronológica

O objectivo principal deste artigo consiste na proposta de um novo estimador para parâmetros de interesse em pequenos domínios com dados de nível área.

Estimação jackknife ponderada do erro quadrático médio de predição do EBLUP temporal

A metodologia baseada na melhor predição linear empírica não enviesada (Empirical Best Linear Unbiased Prediction), consagrada com o acrónimo EBLUP, é muito utilizada na estimação de parâmetros para pequenos domínios. Apesar da relativa facilidade de dedução dos EBLUPs, mesmo num contexto de um modelo longitudinal, a medição da sua qualidade é um problema complexo devido à di culdade de estimação do erro quadrático médio de predição (EQMP) de tais preditores. Neste trabalho utiliza-se um estimador de parâmetros de interesse em pequenos domínios assistido pelo modelo temporal de Rao-Yu (Rao e Yu, 1994). O EBLUP temporal é apresentado e é revisitada a aproximação analítica assimptótica do EQMP do EBLUP temporal proposta por Rao e Yu (1994). Sob o modelo de Rao-Yu, é proposta uma metodologia jackknife ponderada para estimar o EQMP do EBLUP, desenvolvida a partir dos trabalhos de Chen e Lahiri (2008). Foi realizado um estudo por simulação com o objectivo de comparar o desempenho do estimador proposto com o obtido por via da aproximação analítica do EQMP.

Testes de ajuste a distribuições estatísticas e métodos para estimação dos parâmetros em análises de fiabilidade

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A aprendizagem da estimação matemática: um estudo no 2º ciclo

Dissertação de mestrado em Ciências da Educação: área de Educação e Desenvolvimento

Estimação de cobertura rádio em comunicações ferroviárias

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações