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.

Estimação da média com observações

Neste trabalho abordamos o problema da estimação da média de uma variável aleatória que depende de outra (ou outras) através de um modelo de regressão. O conhecimento completo da amostra permite o tratamento deste problema utilizando os métodos clássicos para a estimação da regressão. Aqui iremos estudar uma solução para o problema quando parte da informação que compõe a amostra se perde, nomeadamente, quando, na amostra que permite o tratamento do problema de regressão, algumas das ordenadas não são conhecidas, mas sim apenas o valor para variável explicativa. A solução mais simples neste caso consistiria em ignorar os pontos correspondentes da amostra. Contudo, aqui, pretende-se estudar um método que tenta tirar partido do conhecimento de que houve uma observação e que o valor desta está relacionado com a abcissa disponível através de um modelo de regressão que será aproximado à custa dos pontos da amostra conhecidos na totalidade. Numa primeira instância introduzimos os métodos não paramétricos de aproximação da regressão, a explorar, regressograma e Nadaraya- Watson. Em capítulos posteriores, descrevemos a adaptação do estimador Nadaraya-Watson ao problema das amostras incompletas. Discutemse ainda adaptações que tentam minimizar as dificuldades deste estimador quando o espaço das abcissas é de dimensão grande, assumindo que parte da função de regressão tem um comportamento linear, portanto paramétrico. Neste trabalho apresentamos resultados que asseguram a normalidade assimptótica dos estimadores definidos.

Os problemas do fundacionismo

Este trabalho analisa o fundacionismo epistemológico, uma das principais alternativas de resposta ao problema do regresso epistêmico. Em particular, o autor pretende sistematizar aquelas que entende serem as dificuldades básicas que a proposta fundacionista deve superar para resolver satisfatoriamente o problema do regresso. Para tanto, acompanha as duas vertentes principais pelas quais circula o fundacionismo contemporâneo, a saber, a vertente internalista e a vertente externalista. Nesse acompanhamento, as noções de "justificação epistêmica" e de "crença básica" são prioritariamente avaliadas.

Extensões multidimensionais para correntropia e suas aplicações em estimativas robustas

This present work uses a generalized similarity measure called correntropy to develop a new method to estimate a linear relation between variables given their samples. Towards this goal, the concept of correntropy is extended from two variables to any two vectors (even with different dimensions) using a statistical framework. With this multidimensionals extensions of Correntropy the regression problem can be formulated in a different manner by seeking the hyperplane that has maximum probability density with the target data. Experiments show that the new algorithm has a nice fixed point update for the parameters and robust performs in the presence of outlier noise.

Regressão linear com duplo truncamento na distribuição da variável dependente

Do problema do ajuste de uma regressão linear, quando a distribuição da variável dependente tem duplo truncamento, utilizando a função de máxima verossimilhança e um processo iterativo.

Estado nutritional e condições sócio-econômicas: o problema revisitado

A análise por estrato de renda veio evidenciar que a variável educação tem uma influência bem menor de que no modelo não estratificado e, ainda, que só nos níveis de renda intermediários as diferenças do estado nutricional podem ser explicadas por outras variáveis, entre as consideradas, além da renda. Este trabalho leva a acreditar que o tipo de análise utilizada (regressão múltipla) foi bastante oportuno, permitindo, assim, quantificar a influência de algumas variáveis sócio-econômicas sobre o estado nutritional. Adverte-se que as hipóteses utilizadas devem ser claramente mencionadas a fim de que as limitações do tratamento estejam bem presentes aos utilizadores dos resultados.

Preditores da realização de consultas odontológicas de rotina e por problema em pré-escolares

OBJETIVO: Estimar a prevalência do uso de serviços odontológicos por pré-escolares e fatores associados. MÉTODOS: Estudo transversal com 1.129 crianças de cinco anos de idade da Coorte de Nascimentos de Pelotas 2004, RS, de setembro de 2009 a janeiro de 2010. Registrou-se o uso de serviço odontológico pelo menos uma vez na vida e o motivo para a primeira consulta odontológica da criança. As categorias do desfecho foram: ter feito a primeira consulta por rotina, para resolver um problema ou nunca ter ido ao dentista. Os exames bucais e as entrevistas foram realizados nos domicílios. Aspectos socioeconômicos e variáveis independentes ligadas à mãe e à criança foram analisados por meio de regressão logística multinomial. RESULTADOS: A prevalência de uso por qualquer motivo foi 37,0%. Os principais preditores para consulta de rotina foram nível econômico mais elevado, mãe com maior escolaridade e ter recebido orientação sobre prevenção. Principais preditores para consulta por problema foram ter sentido dor nos últimos seis meses, mãe com maior escolaridade e ter recebido orientação sobre prevenção. Cerca de 45,0% das mães receberam orientação de como prevenir cárie, principalmente fornecida por dentistas. Filhos de mães com história de maior aderência a programas de saúde tiveram maior probabilidade de ter feito uma consulta odontológica de rotina. CONCLUSÕES: A taxa de utilização dos serviços odontológicos por pré-escolares foi inferior às de consultas médicas (puericultura). Além da renda e da escolaridade, comportamentos maternos têm papel importante no uso por rotina. Relato de dor nos últimos seis meses e número elevado de dentes afetados por cárie, independentemente dos demais fatores, estiveram associados ao uso para resolver problema. É necessária a integração de ações de saúde bucal nos programas materno-infantis.

Sub-notificação de reacções adversas medicamentosas : um problema com solução? : contribuição para o conhecimento da sub-notificação de RAMs em Portugal e implementação de medidas minimizadoras do impacte

RESUMO - Introdução: As Reacções Adversas Medicamentosas (RAMs) constituem um grave problema de Saúde Pública em termos da mortalidade e morbilidade provocadas, tendo também um impacto económico considerável nos Sistemas de Saúde. Os Sistemas de Notificacão Espontânea de RAMs são considerados como o método de vigilância de medicamentos mais eficaz, sendo a sub-notificação de RAMs uma das suas maiores limitações. Em termos globais, foi estimado que apenas 6% de todas as reacções adversas são notificadas. Portugal apresenta uma taxa de notificação de RAMs relativamente baixa quando comparada com os países mais notificadores da Europa. São objectivos deste estudo: 1) caracterizar as atitudes e os comportamentos dos médicos, dos farmacêuticos e dos enfermeiros em Portugal Continental relativamente à notificação de RAMs; e 2) caracterizar a efectividade de intervenções educacionais destinadas a reduzir a sub-notificação de RAMs. Métodos: Numa primeira fase será efectuado um estudo de caso-controlo em médicos, farmacêuticos e enfermeiros de Portugal Continental, a exercer actividade no Servico Nacional de Saúde (SNS), de modo a caracterizar as suas atitudes e comportamentos relativamente à notificação de RAMs. Como casos serão considerados os Profissionais de Saúde que notificaram pelo menos uma RAM num determinado período e os controlos os Profissionais de Saúde que não notificaram qualquer RAM nesse mesmo período, sendo estes útimos seleccionados aleatoriamente. O estudo será conduzido através de um questionário de auto-resposta, em que as questões relativas às atitudes e comportamentos são baseadas nos “sete pecados mortais” de Inman. Será utilizada uma Escala Visual Analógica para registar as respostas, podendo estas ir de zero (totalmente em desacordo) até 10 (totalmente de acordo). Será utilizada uma análise de regressão logística para determinar o odds ratio ajustado (ORadj) da notificação de RAMs para uma mudança de exposição correspondente ao range interquartil para cada atitude. Numa segunda fase, será efectuado ensaio aleatorizado controlado de cluster, para caracterizar a efectividade das intervenções educacionais realizadas sobre as causas identificadas na primeira parte do trabalho, com o intuito de reduzir a sub-notificação de RAMs. Com base em informacão de 2007 foram identificados 43 clusters dispersos pelas várias Regiões de Saúde. As intervenções educacionais são compostas por uma apresentação com uma hora de duração complementada por um folheto recordatório. Serão ainda realizados dois sub-estudos, em que o V1.0, Final 28Set09 viii Sub-notificação de RAMs em Portugal – Um problema com solução ? primeiro tentará caracterizar o efeito de contaminação entre Profissionais de Saúde e o segundo pretende caracterizar a duração do efeito das intervenções educacionais. Resultados a atingir: Pretende-se, com a implementação deste projecto, aumentar o número de notificações de RAMs pelos médicos, farmacêuticos e enfermeiros em cerca de 110%, de modo a atingir-se uma taxa de notificação de aproximadamente 300 notificações por milhão de habitantes por ano (i.e., multiplicar por 2,1 o número notificações existentes). -------------------ABSTRACT - Introduction: The Adverse Drug Reactions (ADRs) are a serious Public Health problem in terms of mortality and morbidity caused, being also an economic burden for the health systems. The Spontaneous Adverse Event Reporting Systems are considered as the most effective drug surveillance methods, in which the ADR under-reporting represents one of its biggest limitations. It was estimated that only 6% of all adverse reactions are notified globally. When comparing with high ADR reporting rate countries Portugal shows a low ADR reporting rate. This study aims to: 1) characterize the physicians, pharmacists and nurses attitudes and behaviours related to ADR under-reporting; 2) characterize the educational interventions effectiveness to decrease the ADRs under-reporting. Methods: During a first phase a case-control study will be conducted in physicians, pharmacists and nurses in Continental Portugal working in the National Health System (NHS) in order to characterize their attitudes and behaviours related to ADR reporting. The Healthcare Professionals that have reported at least one ADR during a determined period will be considered as the cases and those that have not reported any ADR during the same period will be considered as the controls. The controls will be randomly selected. The study will be conducted through a self-administered questionnaire in which the questions related to the attitudes and behaviours are based in the Inmans’s “seven mortal sins”. A Visual Analogue Scale will be used to record the responses. The responses can range from 0 (totally disagree) to 10 (totally agree). Logistic regression will be used to determine the ADR reporting adjusted odds ratio (ORadj) for a change in the exposure corresponding to the interquartile range for each attitude. In the second phase of the study a cluster-randomized controlled trial will be conducted to characterize the educational interventions effectiveness focused on the first phase identified causes with the aim to decrease the ADRs under-reporting. Based in 2007’s information 43 clusters have been identified throughout the several Health Regions. The educational interventions are composed of one hour presentation complemented by an informational leaflet. Two sub-studies will be also conducted in which the first one will try to characterize the contamination effect between the Healthcare Professionals and the second to characterize the educational interventions effect duration. V1.0, Final 28Set09 x Sub-notificação de RAMs em Portugal – Um problema com solução ? Outcome: With the project implementation an increase of the ADR notifications performed by the physicians, pharmacists and nurses by 110% is aimed in order to obtain approximately 300 notifications per million habitants per year (i.e., multiply by 2,1 the existent notifications).

Desenvolvimento de sequenciador para um Problema de Roteamento de Veículos

Este projecto tem como objectivo a optimização das rotas dos técnicos de serviço após venda da Schmitt+Sohn Elevadores, associadas à realização das manutenções preventivas a cada elemento contratado à empresa (elevadores, escadas rolantes, etc). Como tal, é necessário fazer uma distribuição dos equipamentos que se encontram em carteira, por um dos técnicos que assegura a manutenção, pelos vários dias úteis de cada mês, e pelas horas de trabalho de cada dia. Apesar do técnico ter disponíveis, por dia, 8h de trabalho, apenas 6h podem ser preenchidas com manutenções preventivas. As 2h restantes são essencialmente para possíveis manutenções correctivas para as quais o técnico seja solicitado. Caso o técnico não seja contactado para resolver nenhuma avaria, essas horas podem ser utilizadas pelo mesmo para adiantar trabalho do dia seguinte, isto é, visitar já alguns dos próximos pontos de manutenção preventiva do dia seguinte, ou para compensar trabalho que esteja atrasado. De salientar que, para cada dia, as deslocações do técnico de qualquer local ao primeiro ponto de uma rota ou de regresso do último ponto de uma rota não são contabilizadas. O trabalho desenvolvido nesta dissertação pretende dar resposta ao problema apresentado pela Schmitt+Sohn Elevadores. Para isso foi desenvolvida uma heurística para a optimização das rotas dos técnicos. Esta é baseada no conceito de “vizinho mais próximo” que procura sempre o ponto que se apresenta mais perto do último ponto que foi adicionado à rota. Com base nesta metodologia, nos processos de escolha dos pontos que formam clusters, e na selecção dos pontos iniciais de cada uma das rotas diárias, a ferramenta de optimização resultante define as rotas diárias para que o percurso efectuado por cada técnico num mês seja o menor possível. São feitas alterações às rotas definidas inicialmente quando encontrados pontos de uma mesma entrada a serem visitados em dias diferentes. Isto obrigaria o técnico a fazer duas viagens ao mesmo local. Por fim, o resultado é apresentado num documento Word a ser utilizado pelo técnico como guia diário das suas deslocações aos equipamentos que necessitam de verificações periódicas. Os resultados obtidos foram comparados com as rotas que estavam a ser usadas pela empresa, tendo apresentado resultados de melhor qualidade, constatando-se a eficiência da solução criada pelo algoritmo proposto neste trabalho.

Regressão da fibrose hepática

Durante muito tempo, se acreditou que a fibrose hepática extensa e de longa duração fosse um processo irreversível. As investigações sobre o comportamento da fibrose hepática, nas formas avançadas da esquistossomose, vieram abalar este conceito e hoje em dia está se estabelecendo a noção de que qualquer fibrose é reversível, inclusive aquela associada à cirrose hepática. O problema é identificar sua causa e removê-la. Embora, a fibrose hepática tenha per se pouca significação fisiopatológica, sua gravidade está relacionada com as alterações vasculares que ela encerra. O que dá ao assunto primordial importância são os indícios até aqui obtidos de que, a regressão da fibrose costuma se acompanhar de uma remodelação das alterações vasculares no seu interior. Mas, há peculiaridades relativas ao tipo anatômico e ao papel fisiológico que certas fibroses exibem, e tais peculiaridades podem interferir com o processo regressivo da mesma, o que pode significar que por vezes a fibrose pode se tornar permanente. Esses assuntos, alguns deles controversos, são aqui apresentados e discutidos.

Optimização do processo de recolha de resíduos: desenvolvimento de ferramentas de investigação operacional para o problema de orientação de equipas com multi-restrições

Tese de Doutoramento em Engenharia Industrial e de Sistemas.

Modelo de predição para o volume total de Quaruba (Vochysia inundata ducke) via análise de fatores e regressão

Neste trabalho propôs-se um método para a construção de um modelo de regressão para determinar o Volume de Madeira Total da espécie florestal (Vochysia inundata ducke) Quaruba, em função de suas características (Diâmetro à Altura do Peito (DAP), Idade e Altura). O modelo foi determinado utilizando-se a técnica estatística multivariada de Análise de Fatores com do Método das Componentes Principais via Rotação Ortogonal do Tipo Varimax para Extração dos Fatores, procurando contornar o problema da Multicolinearidade. Por fim desenvolveu-se um modelo de Regressão Linear Simples com base nos Escores Fatoriais. O modelo determinado apresentou-se de fácil interpretação e utilização, usando-se um fator e proporcionando um bom ajuste (R² = 96 %) aos dados e uma boa capacidade preditiva. Ele atendeu a todas as suposições teóricas para sua existência e utilização.

Métodos de discriminação entre grupos: aplicação ao problema da concessão de crédito

Apresenta métodos quantitativos próprios para a discriminação entre grupos, baseados em Análise Discriminante Linear, Regressão Logística, Redes Neurais e Algoritmos Genéticos, dentro do contexto do problema da análise de crédito.

Metodologia estatística na solução do problema do caixeiro viajante e na avaliação de algoritmos : um estudo aplicado à transgenética computacional

The problems of combinatory optimization have involved a large number of researchers in search of approximative solutions for them, since it is generally accepted that they are unsolvable in polynomial time. Initially, these solutions were focused on heuristics. Currently, metaheuristics are used more for this task, especially those based on evolutionary algorithms. The two main contributions of this work are: the creation of what is called an -Operon- heuristic, for the construction of the information chains necessary for the implementation of transgenetic (evolutionary) algorithms, mainly using statistical methodology - the Cluster Analysis and the Principal Component Analysis; and the utilization of statistical analyses that are adequate for the evaluation of the performance of the algorithms that are developed to solve these problems. The aim of the Operon is to construct good quality dynamic information chains to promote an -intelligent- search in the space of solutions. The Traveling Salesman Problem (TSP) is intended for applications based on a transgenetic algorithmic known as ProtoG. A strategy is also proposed for the renovation of part of the chromosome population indicated by adopting a minimum limit in the coefficient of variation of the adequation function of the individuals, with calculations based on the population. Statistical methodology is used for the evaluation of the performance of four algorithms, as follows: the proposed ProtoG, two memetic algorithms and a Simulated Annealing algorithm. Three performance analyses of these algorithms are proposed. The first is accomplished through the Logistic Regression, based on the probability of finding an optimal solution for a TSP instance by the algorithm being tested. The second is accomplished through Survival Analysis, based on a probability of the time observed for its execution until an optimal solution is achieved. The third is accomplished by means of a non-parametric Analysis of Variance, considering the Percent Error of the Solution (PES) obtained by the percentage in which the solution found exceeds the best solution available in the literature. Six experiments have been conducted applied to sixty-one instances of Euclidean TSP with sizes of up to 1,655 cities. The first two experiments deal with the adjustments of four parameters used in the ProtoG algorithm in an attempt to improve its performance. The last four have been undertaken to evaluate the performance of the ProtoG in comparison to the three algorithms adopted. For these sixty-one instances, it has been concluded on the grounds of statistical tests that there is evidence that the ProtoG performs better than these three algorithms in fifty instances. In addition, for the thirty-six instances considered in the last three trials in which the performance of the algorithms was evaluated through PES, it was observed that the PES average obtained with the ProtoG was less than 1% in almost half of these instances, having reached the greatest average for one instance of 1,173 cities, with an PES average equal to 3.52%. Therefore, the ProtoG can be considered a competitive algorithm for solving the TSP, since it is not rare in the literature find PESs averages greater than 10% to be reported for instances of this size.

Uma ferramenta de análise automatizada de técnicas de seleção de testes de regressão baseada em mineração de repositórios de software

The main goal of Regression Test (RT) is to reuse the test suite of the latest version of a software in its current version, in order to maximize the value of the tests already developed and ensure that old features continue working after the new changes. Even with reuse, it is common that not all tests need to be executed again. Because of that, it is encouraged to use Regression Tests Selection (RTS) techniques, which aims to select from all tests, only those that reveal faults, this reduces costs and makes this an interesting practice for the testing teams. Several recent research works evaluate the quality of the selections performed by RTS techniques, identifying which one presents the best results, measured by metrics such as inclusion and precision. The RTS techniques should seek in the System Under Test (SUT) for tests that reveal faults. However, because this is a problem without a viable solution, they alternatively seek for tests that reveal changes, where faults may occur. Nevertheless, these changes may modify the execution flow of the algorithm itself, leading some tests no longer exercise the same stretch. In this context, this dissertation investigates whether changes performed in a SUT would affect the quality of the selection of tests performed by an RTS, if so, which features the changes present which cause errors, leading the RTS to include or exclude tests wrongly. For this purpose, a tool was developed using the Java language to automate the measurement of inclusion and precision averages achieved by a regression test selection technique for a particular feature of change. In order to validate this tool, an empirical study was conducted to evaluate the RTS technique Pythia, based on textual differencing, on a large web information system, analyzing the feature of types of tasks performed to evolve the SUT