A Pesquisa sobre o ensino de probabilidade e estatística no Brasil: Um exercício de metacompreensão

This article presents an exercise in meta-comprehension of what has been researched on teaching probability and statistics in Brazil. This research was based on the work on this subject presented in the third International Symposium for Research in Mathematics Education (III SIPEM). Articles were selected from the proceedings of the event analyzed hermeneuticly according to the procedures of phenomenology. We observed no evidence of clustering of research on this topic in terms of region or institutions, and we also emphasize that research on the teaching of Probability and Statistics needs to advance toward a theoretical discussion that transcends the subjects being studied and makes broader and deeper links between theory and practice. Findings also indicate that this sub-area of research in mathematics education is in the process of constituting itself.

Matemática e estatística aplicadas a gestão da qualidadade nos cursos de Engenharia de Produção no Brasil: um contraponto entre a formação e o mercado de trabalho

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Matemática e estatística aplicadas a gestão da qualidadade nos cursos de Engenharia de Produção no Brasil: um contraponto entre a formação e o mercado de trabalho

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Modelos duplo sigmoidais para o crescimento de frutos do cafeeiro

Coffee is one of the main products of Brazilian agriculture, the country is currently the largest producer and exporter. Knowing the growth pattern of a fruit can assist in the development of culture indicating for example, the times of increased fruit weight and its optimum harvest, essential to improve the management and quality of coffee. Some authors indicate that the growth curve of the coffee fruit has a double sigmoid shape. However, it consists of just a visual observation without exploring the use of regression models. The aims of this study were: i) determine if the growth pattern of the coffee fruit is really double sigmoidal; ii) to propose a new approach in weighted importance re-sampling to estimate the parameters of regression models and select the most suitable double sigmoidal model to describe the growth of coffee fruits; iii) to study the spatial distribution effect of the crop in the growth curve of coffee fruits. In the first article the aim was determine if the growth pattern of the coffee fruit is really double sigmoidal. The models double Gompertz and double Logistic showed significantly superior fit to models of simple sigmoid confirming that the standard of coffee fruits growth is really double sigmoidal. In the second article we propose to consider an approximation of the likelihood as the candidate distribution of the weighted importance resampling, aiming to facilitate the process of obtaining samples of marginal distributions of each parameter. This technique was effective since it provided parameters with practical interpretation and low computational effort, therefore, it can be used to estimate parameters of double sigmoidal growth curves. The nonlinear model double Logistic was the most appropriate to describe the growth curve of coffee fruits. In the third article aimed to verify the influence of different planting alignments and sun exposure faces in the fruits growth curve. A difference between the growth rates in the two stages of fruit development was identified, regardless the side. Although it has been proven differences in productivity and quality of coffee, there was no difference between the growth curves in the different planting alignments herein studied.

Regressão Simplex aplicada a delineamentos de mistura e utilização do Algoritmo Boosting

In the composition of this work are present two parts. The first part contains the theory used. The second part contains the two articles. The first article examines two models of the class of generalized linear models for analyzing a mixture experiment, which studied the effect of different diets consist of fat, carbohydrate, and fiber on tumor expression in mammary glands of female rats, given by the ratio mice that had tumor expression in a particular diet. Mixture experiments are characterized by having the effect of collinearity and smaller sample size. In this sense, assuming normality for the answer to be maximized or minimized may be inadequate. Given this fact, the main characteristics of logistic regression and simplex models are addressed. The models were compared by the criteria of selection of models AIC, BIC and ICOMP, simulated envelope charts for residuals of adjusted models, odds ratios graphics and their respective confidence intervals for each mixture component. It was concluded that first article that the simplex regression model showed better quality of fit and narrowest confidence intervals for odds ratio. The second article presents the model Boosted Simplex Regression, the boosting version of the simplex regression model, as an alternative to increase the precision of confidence intervals for the odds ratio for each mixture component. For this, we used the Monte Carlo method for the construction of confidence intervals. Moreover, it is presented in an innovative way the envelope simulated chart for residuals of the adjusted model via boosting algorithm. It was concluded that the Boosted Simplex Regression model was adjusted successfully and confidence intervals for the odds ratio were accurate and lightly more precise than the its maximum likelihood version.

Pesquisador da FGV/DAPP participa do principal encontro de estatística do Brasil

O pesquisador da FGV/DAPP João Victor participou, durante o mês de Julho, do 21º SINAPE - Simpósio Nacional de Probabilidade e Estatística, em Natal, a principal reunião científica da comunidade estatística brasileira. Durante uma semana, o pesquisador da DAPP participou de palestras e minicursos e apresentou seu projeto sobre Ferramentas para Formatação e Verificação de Microdados de Pesquisas, sob orientação do atual presidente-eleito do International Statistical Institute, Pedro Luis do Nascimento Silva.

Caracterização estatística de processos sísmicos via Distribuição Generalizada de Pareto. Estudo de caso: João Câmara-RN

The work is to make a brief discussion of methods to estimate the parameters of the Generalized Pareto distribution (GPD). Being addressed the following techniques: Moments (moments), Maximum Likelihood (MLE), Biased Probability Weighted Moments (PWMB), Unbiased Probability Weighted Moments (PWMU), Mean Power Density Divergence (MDPD), Median (MED), Pickands (PICKANDS), Maximum Penalized Likelihood (MPLE), Maximum Goodness-of-fit (MGF) and the Maximum Entropy (POME) technique, the focus of this manuscript. By way of illustration adjustments were made for the Generalized Pareto distribution, for a sequence of earthquakes intraplacas which occurred in the city of João Câmara in the northeastern region of Brazil, which was monitored continuously for two years (1987 and 1988). It was found that the MLE and POME were the most efficient methods, giving them basically mean squared errors. Based on the threshold of 1.5 degrees was estimated the seismic risk for the city, and estimated the level of return to earthquakes of intensity 1.5°, 2.0°, 2.5°, 3.0° and the most intense earthquake never registered in the city, which occurred in November 1986 with magnitude of about 5.2º

Estudo Comparativo de gráaficos de probabilidade normal para Anáalise de experimentos fatoriais não replicados

Two-level factorial designs are widely used in industrial experimentation. However, many factors in such a design require a large number of runs to perform the experiment, and too many replications of the treatments may not be feasible, considering limitations of resources and of time, making it expensive. In these cases, unreplicated designs are used. But, with only one replicate, there is no internal estimate of experimental error to make judgments about the significance of the observed efects. One of the possible solutions for this problem is to use normal plots or half-normal plots of the efects. Many experimenters use the normal plot, while others prefer the half-normal plot and, often, for both cases, without justification. The controversy about the use of these two graphical techniques motivates this work, once there is no register of formal procedure or statistical test that indicates \which one is best". The choice between the two plots seems to be a subjective issue. The central objective of this master's thesis is, then, to perform an experimental comparative study of the normal plot and half-normal plot in the context of the analysis of the 2k unreplicated factorial experiments. This study involves the construction of simulated scenarios, in which the graphics performance to detect significant efects and to identify outliers is evaluated in order to verify the following questions: Can be a plot better than other? In which situations? What kind of information does a plot increase to the analysis of the experiment that might complement those provided by the other plot? What are the restrictions on the use of graphics? Herewith, this work intends to confront these two techniques; to examine them simultaneously in order to identify similarities, diferences or relationships that contribute to the construction of a theoretical reference to justify or to aid in the experimenter's decision about which of the two graphical techniques to use and the reason for this use. The simulation results show that the half-normal plot is better to assist in the judgement of the efects, while the normal plot is recommended to detect outliers in the data

Testes de hipóteses em modelos de sobrevivência com Fração de cura

Survival models deals with the modeling of time to event data. However in some situations part of the population may be no longer subject to the event. Models that take this fact into account are called cure rate models. There are few studies about hypothesis tests in cure rate models. Recently a new test statistic, the gradient statistic, has been proposed. It shares the same asymptotic properties with the classic large sample tests, the likelihood ratio, score and Wald tests. Some simulation studies have been carried out to explore the behavior of the gradient statistic in fi nite samples and compare it with the classic statistics in diff erent models. The main objective of this work is to study and compare the performance of gradient test and likelihood ratio test in cure rate models. We first describe the models and present the main asymptotic properties of the tests. We perform a simulation study based on the promotion time model with Weibull distribution to assess the performance of the tests in finite samples. An application is presented to illustrate the studied concepts

Modelo de risco controlado por resseguro e desigualdades para a probabilidade de ruína

In the work reported here we present theoretical and numerical results about a Risk Model with Interest Rate and Proportional Reinsurance based on the article Inequalities for the ruin probability in a controlled discrete-time risk process by Ros ario Romera and Maikol Diasparra (see [5]). Recursive and integral equations as well as upper bounds for the Ruin Probability are given considering three di erent approaches, namely, classical Lundberg inequality, Inductive approach and Martingale approach. Density estimation techniques (non-parametrics) are used to derive upper bounds for the Ruin Probability and the algorithms used in the simulation are presented

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.

Gráficos de controle adaptativos para monitoramento de perfis

Processos de produção precisam ser avaliados continuamente para que funcionem de modo mais eficaz e eficiente possível. Um conjunto de ferramentas utilizado para tal finalidade é denominado controle estatístico de processos (CEP). Através de ferramentas do CEP, o monitoramento pode ser realizado periodicamente. A ferramenta mais importante do CEP é o gráfico de controle. Nesta tese, foca-se no monitoramento de uma variável resposta, por meio dos parâmetros ou coeficientes de um modelo de regressão linear simples. Propõe-se gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento dos coeficientes do modelo de regressão linear simples. Mais especificamente, são desenvolvidos sete gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento de perfis lineares, a saber: gráfico com tamanho de amostra variável; intervalo de amostragem variável; limites de controle e de advertência variáveis; tamanho de amostra e intervalo de amostragem variáveis; tamanho de amostra e limites variáveis; intervalo de amostragem e limites variáveis e por fim, com todos os parâmetros de projeto variáveis. Medidas de desempenho dos gráficos propostos foram obtidas através de propriedades de cadeia de Markov, tanto para a situação zero-state como para a steady-state, verificando-se uma diminuição do tempo médio até um sinal no caso de desvios pequenos a moderados nos coeficientes do modelo de regressão do processo de produção. Os gráficos propostos foram aplicados a um exemplo de um processo de fabricação de semicondutores. Além disso, uma análise de sensibilidade dos mesmos é feita em função de desvios de diferentes magnitudes nos parâmetros do processo, a saber, no intercepto e na inclinação, comparando-se o desempenho entre os gráficos desenvolvidos e também com o gráfico χ2 com parâmetros fixos. Os gráficos propostos nesta tese são adequados para vários tipos de aplicações. Neste trabalho também foi considerado características de qualidade as quais são representadas por um modelo de regressão não-linear. Para o modelo de regressão não-linear considerado, a proposta é utilizar um método que divide o perfil não-linear em partes lineares, mais especificamente, um algoritmo para este fim, proposto na literatura, foi utilizado. Desta forma, foi possível validar a técnica proposta, mostrando que a mesma é robusta no sentido que permite tipos diferentes de perfis não-lineares. Aproxima-se, portanto um perfil não-linear por perfis lineares por partes, o que proporciona o monitoramento de cada perfil linear por gráficos de controle, como os gráficos de controle desenvolvidos nesta tese. Ademais apresenta-se a metodologia de decompor um perfil não-linear em partes lineares de forma detalhada e completa, abrindo espaço para ampla utilização.

Análise de risco em organizações: caso de estudo

Dissertação Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica no perfil de Manutenção e Produção

Aspectos matemáticos do problema de aprendizagem em inteligência artificial

O objetivo deste trabalho é apresentar a base teórica para o problema de aprendizagem através de exemplos conforme as ref. [14], [15] e [16]. Aprender através de exemplos pode ser examinado como o problema de regressão da aproximação de uma função multivaluada sobre um conjunto de dados esparsos. Tal problema não é bem posto e a maneira clássica de resolvê-lo é através da teoria de regularização. A teoria de regularização clássica, como será considerada aqui, formula este problema de regressão como o problema variacional de achar a função f que minimiza o funcional Q[f] = 1 n n Xi=1 (yi ¡ f(xi))2 + ¸kfk2 K; onde kfk2 K é a norma em um espa»co de Hilbert especial que chamaremos de Núcleo Reprodutivo (Reproducing Kernel Hilbert Spaces), ou somente RKHS, IH definido pela função positiva K, o número de pontos do exemplo n e o parâmetro de regularização ¸. Sob condições gerais a solução da equação é dada por f(x) = n Xi=1 ciK(x; xi): A teoria apresentada neste trabalho é na verdade a fundamentação para uma teoria mais geral que justfica os funcionais regularizados para a aprendizagem através de um conjunto infinito de dados e pode ser usada para estender consideravelmente a estrutura clássica a regularização, combinando efetivamente uma perspectiva de análise funcional com modernos avanços em Teoria de Probabilidade e Estatística.

Uma introdução às filas de espera

Esta tese trata de sistemas de filas de espera estudando o seu comportamento ao longo do tempo e quando se encontram em estado de equilíbrio. A tese é constituída por três grandes capítulos. Em primeiro lugar são apresentados alguns conceitos básicos da probabilidade, da estatística e de processos de estocásticos. São também descritas as condições e características necessárias para formar um sistema de filas de espera. Em seguida desenvolvemos vários tipos de sistemas de filas de espera markovianos, estudando várias características de cada modelo, entre elas o número esperado de clientes no sistema e na fila, o tempo esperado que um cliente aguarda no sistema e na fila, após o sistema estar em equilíbrio. Apresentamos também alguns gráficos e comparações. Por fim, fazemos uma abordagem a alguns sistemas de filas de espera não markovianos, com um estudo menos aprofundado, mas sempre tentando determinar as características que foram determinadas nos modelos markovianos.