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Este trabalho apresenta a descrição de uma alternativa para detecção de padrões comportamentais de agentes. O principal propósito é analisar, através do estudo de cenários, com número diferente de agentes e de variáveis, o escopo de aplicação de árvores de decisão para a detecção comportamental de agentes This work presents a new alternative to detect agents behavioral patterns. The main goal is to analyse, basing in scenarios with different quantities of agents and variables, the application scope of decision trees to detect these patterns.

Orientadora : Profª Drª Aurora Trinidad Ramirez Pozo Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas e Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Métodos Numéricos em Engenharia Bibliografia: f. 91-97 Defesa: Curitiba, 2007 Área de concentração: Programação matemática

Este trabalho apresenta um modelo computacional para a dinâmica populacional de plantas anuais. O modelo é baseado em autômatos celulares, com uma vizinhança de tamanho e geometria fixas. Simulações são descritas e o potencial expressivo dos modelos é explorado This paper presents models for the population dynamics of annual plants. It is a cellular automatabased model, where a neighbourhood with fixed size and geometry is adopted. Simulations are described and the expressiveness of each model is explored

In this work, discrete mathematical models are proposed to analyze the dynamics of a population of howler monkeys stricken with periodic outbreaks of yellow fever. Using the cellular automata framework, the models describe the spatiotemporal evolution of the population inhabiting an isolated or a fragmented forest. Initially, in the time scale of the epizootic, a first cellular automaton model considering only the movement of mosquitoes and howler monkeys, the vital dynamics of the mosquitoes and the yellow fever dynamics in a fragmented and remote forest region is proposed. The probability of extinction of the population of howler monkeys is estimated for several parameters sets. The model is also applied to a fragmented forest region. Through this model, the probabilities of extinction are measured not only for the total population of howler monkeys but for populations living in different fragments of forest. A model for the vital dynamics of the population of howler monkeys is proposed, taking into account the probabilities of births and deaths of howler monkeys, as well as the probability of deaths due to intraspecific competition. The evolution of population size is obtained through several simulations. We observed that the number of individual reaches a constant value which depends on the intraspecific competition. Finally, we combine the model for the population vital dynamics with the cellular automata for the evolution of the population under a yellow fever outbreak to study the long-term survival of the species. We observed the persistence of the howler monkeys depends on the carrying capacity and on the transmission rates. Neste trabalho, são propostos modelos matemáticos discretos para analisar a dinâmica de uma população de bugios acometida por surtos periódicos de febre amarela. Com o uso de autômatos celulares, os modelos representam a evolução temporal da população que habita uma mata isolada ou fragmentada. Inicialmente, na escala de tempo de duração da epizootia, um primeiro modelo de autômato celular considerando apenas a movimentação dos mosquitos e bugios, a dinâmica vital dos mosquitos e a dinâmica da febre amarela em um fragmento de mata isolado é proposto. A probabilidade de extinção da população de bugios é estimada para vários conjuntos de parâmetros. O mesmo modelo é aplicado a uma região de mata fragmentada. Através do modelo, as probabilidades de extinção são medidas não somente para a população total de bugios mas para as populações que vivem em fragmentos distintos de mata. Um modelo para a dinâmica vital da população dos bugios é proposto, levando em conta as probabilidades de nascimentos e mortes dos bugios, assim como, a probabilidade de mortes devido à competição intraespecífica. A evolução do número de indivíduos da população é acompanhada em diversas simulações. Observamos que a população aproxima-se de um valor constante que depende dos parâmetros da competição intraespecífica. Finalmente, combinamos o modelo para a dinâmica vital da população com o autômato celular para a evolução da população quando ocorrem surtos de febre amarela para estudar a sobrevivência da espécie ao longo dos anos. Observamos que a persistência da população depende da capacidade suporte e das taxas de contágio.

Os Algoritmos de Clustering possuem como um de seus principais objetivos a formação de grupos de forma que os objetos de dados pertencentes a esse grupos são semelhantes entre si. Muitas técnicas de agrupamento foram propostas em trabalhos encontrados na literatura nas áreas de Mineração de Dados e Estatística, a maioria delas se baseia em informações a priori para obter os resultados, como o número desejado de grupos. Assim, este trabalho apresenta a implementação e avaliação de um Algoritmo de Clustering baseado nas características de agentes, que detecta o número de grupos para um determinado conjunto de dados. Os grupos formados durante o processo de agrupamento são, assim, padrões emergentes da interação entre agentes. Dessa forma, o algoritmo é testado para diferentes conjuntos de dados, além de sua comparação com algoritmos de agrupamento K-means e DBSCAN, e seus resultados validados utilizando as seguintes formulações matemáticas definidas para esse fim: Silhouette, Davies Bouldin, Dunn, Dunn Generalizado e DBCV. The Clustering Algorithms have as one of their main objectives the formation of groupsso that the data objects belonging to these groups are similar to each other. Many groupingtechniques have been proposed in works found in the literature in the areas of Data Miningand Statistics, most of them are based on a priori information to obtain the results, such asthe desired number of groups. Thus, this work presents the implementation and evaluation of a Clustering Algorithm based on the characteristics of agents, which detects the numberof groups for a given set of data. The groups formed during the clustering process are thusemerging patterns of agent interaction. Thus, the algorithm is tested for dierent data sets, inaddition to its comparison with clustering algorithms K-means and DBSCAN, and its resultsvalidated using the following mathematical formulations dened for this purpose: Silhouette, Davies Bouldin, Dunn, Dunn Generalized e DBCV.

Apresenta-se um estudo sobre classificação de padrões por semelhança em campos de pressão na região Sul do Rio Grande do Sul, principalmente na cidade de Rio Grande, utilizando o método de classificação de padrões de mapas de Lund (1963), com dois parâmetros diferentes, o coeficiente Linear de Pearson e Informação Mútua com Entropia de Shannon. O intuito deste estudo é determinar as classes e os dias principais de cada classe para os campos de pressão, assim este estudo permite determinar uma analise geral dentro de cada classe objetivando determinar padrões de pressão associado a eventos de concentrações de poluentes e extremos de precipitação. Os resultados obtidos para concentração de poluentes utilizando o método de Lund com coeficiente linear de Pearson encontrou-se oito classes sendo 28 casos na classe 1 com um centro de pressão a sudeste da cidade de Rio Grande, 17 casos na classe 2 com um centro de pressão a oeste e 16 casos na classe 3 com um centro de pressão ao sobre da cidade de Rio Grande, para o método de Lund com Informação mútua com Entropia de Shannon foram encontrados 7 classes, sendo 38 casos na classe 1 com um centro de pressão a oeste de Rio Grande, 24 casos na classe 2 com um centro de pressão a sudeste e 17 casos na classe 3 com um centro de pressão sobre a cidade de Rio Grande. Já os resultados obtidos para Extremos de Precipitação com o método de Lund utilizando coeficiente linear de Pearson foram encontrados 3 classes sendo 10 casos na classe 1 com uma frente fria, 7 casos na classe 2 com um sistema convectivo e 2 casos na classe 3 com um ciclone extratropical, para o método de Lund com Informação mútua com Entropia de Shannon foram 3 classes com 10 casos na classe 1 com uma frente fria, 5 casos na classe 2 com ciclone extratropical e 1 caso na classe 3 com sistema convectivo. Estes resultados são compatíveis com outros encontrados na literatura, mesmo assim necessita-se de mais estudos com outras variáveis e outros métodos para resultados mais precisos. A study on the classification of patterns by similarity in pressure fields in the southern region of Rio Grande do Sul, mainly in the city of Rio Grande, using the method of classification of map standards of Lund (1963), with two different parameters , Pearson's Linear Coefficient, and Mutual Information with Shannon's Entropy. The purpose of this study is to determine the classes and main days of each class for the pressure fields, so this study allows to determine a general analysis within each class aiming to determine pressure patterns associated with events of concentrations of pollutants and extremes of precipitation. The results obtained for the concentration of pollutants using the Lund method with Pearson's linear coefficient were found in 8 classes, 28 cases in class 1 with a pressure center southeast of the city of Rio Grande, 17 cases in class 2 with a center of pressure to the west and 16 cases in class 3 with a pressure center to the envelope of the city of Rio Grande, to the method of Lund with Mutual Information with Entropy of Shannon were found 7 classes, being 38 cases in class 1 with a center of pressure west of Rio Grande, 24 cases in class 2 with a center of pressure to the southeast and 17 cases in class 3 with a center of pressure on the city of Rio Grande. The results obtained for the Lund method using the Pearson linear coefficient were found in 3 classes, 10 cases in class 1 with a cold front, 7 cases in class 2 with a convective system and 2 cases in class 3 with one cyclone, for the Lund method with Shannon's Entropy mutual information were 3 classes with 10 cases in class 1 with a cold front, 5 cases in class 2 with extratropical cyclone and 1 case in class 3 with convective system. These results are compatible with others found in the literature, although further studies with other variables and other methods are needed for more precise results.

A persuasão consiste na utilização de recursos lógico-racionais ou simbólicos para induzir alguém a aceitar uma ideia e ou realizar uma ação. A área que estuda as relações entre a tecnologia computacional e a persuasão, Tecnologia Persuasiva (TP), vêm ganhado destaque nos últimos anos. A TP pode ser definida como um sistema computacional interativo projetado para alterar atitudes ou comportamentos de uma pessoa. Em virtude dessas tecnologias lidarem com características relacionadas a emoções e comportamentos humanos, seu desenvolvimento torna-se complexo. O Modelo de Comportamento de Fogg (FBM) afirma que para uma pessoa realizar um comportamento desejado, ela deve estar motivada, ter habilidade de executar o comportamento e um gatilho deve ser disparado. Gatilhos podem ser vistos como recursos responsáveis por comunicar ao indivíduo para realizar um comportamento em determinado momento. Ao decorrer do estudo percebe-se que o modelo FBM é abstrato. Para que as componentes motivação, habilidade e gatilhos sejam aplicados devem ser mapeados para elementos tecnológicos passíveis de serem implementados. Pesquisadores do campo da tecnologia persuasiva tem demonstrado a eficácia e a utilidade de aplicações persuasivas em diversos domínios, como saúde, educação, social e marketing. Embora haja uma compreensão comum de que as tecnologias persuasivas devam possuir características de adaptação e personalização, a criação de tais sistemas é um desafio. Diante disso, este trabalho tem como objetivo estudar os aspectos relacionados ao uso de TP e desenvolver uma ferramenta de auxílio ao processo de elaboração de estratégias de persuasão com base no modelo FBM. Mais precisamente propõe-se o desenvolvimento de um framework, denominado SmartTrigger, no qual os serviços de percepção, análise dos níveis de motivação e habilidade dos indivíduos e disparo de gatilhos sejam fornecidos no formato de API (Application Programming Interface). Inferir o grau de habilidade e motivação dos indivíduos não é uma tarefa simples. Como o disparo dos gatilhos dependem do monitoramento e categorização dos níveis de habilidade e motivação de indivíduos, este estudo propõe a discussão destes níveis sob o ponto de vista matemático de lógica fuzzy. De modo a validar o estudo, propõe-se a realização de um estudo de caso. Diante disso este trabalho contribui com a modelagem computacional de uma ferramenta que oferece critérios válidos e parcimoniosos para o desenvolvimento de contextos FBM em tecnologias persuasivas. Persuasion is a communication strategy that involves the use of symbolic or logical-rational resources to induce someone to accept an idea, an attitude, or take action. The area that studies the relations between computational technology and persuasion Persuasive Technologies) has highlighted in recent years. Persuasive technology can be defined as an interactive computer system designed to change a persons attitudes or behaviors. Due to these technologies deal with characteristics related to human emotions and behaviors, their development becomes complex. The Fogg Behavior Model (FBM) determines that a person performs a desired behavior, he/she must be motivated, have the ability to perform the behavior and a trigger must be triggered. Triggers can be seen as a resource responsible for communicating to the individual to perform behavior at a given time. In the course of the study it is noticed that the FBM model is abstract. In order for the motivation, ability and triggers components to be applied, they must be mapped to technological elements that can be implemented. Researchers in the field of persuasive technology have demonstrated the effectiveness and usefulness of persuasive applications in various fields such as health, education, social and marketing. While there is a common understanding that persuasive technologies must have characteristics of adaptation and customization, the creation of such systems is challenging. The objective of this work is to study the aspects related to the use of persuasive technologies and to develop a tool to aid the process of elaboration of persuasion strategies based on the FBM model. More specifically it is proposed the development of a framework, named SmartTrigger, in which the services of perception, analysis of the levels of motivation and ability of the individuals and triggers are provided in the format of API (Application Programming Interface). But inferring the ability and motivation of individuals is not a simple task. As the firing of triggers depend on monitoring and categorization of skill levels and motivation of individuals, this study proposes to discuss these levels under the mathematical point of view of logic fuzzy. In order to validate the study, it is proposed a case study. Therefore, this work contributes to the computational modeling of a tool that offers valid and parsimonious criteria for the development of FBM contexts in persuasive technologies.

A área de tecnologia persuasiva emerge com a utilização de recursos computacionais como agentes atuantes na tarefa em promover a persuasão de usuários em sistemas computacionais com o objetivo de realizar uma mudança comportamental. Para que essa tarefa seja realizada de maneira satisfatória, diversos modelos de estudo comportamental podem ser implementados. Contudo, um modelo que esta assumindo papel de destaque nessa área é o Modelo Comportamental de Fogg (FBM). Esse modelo empírico é capaz sintetizar a relação entre traços como Motivaçãao, Habilidade e um estímulo denominado "evento gatilho" para favorecer a obtenção de um comportamento alvo. Entretanto, o FBM carece de uma demonstração matemática de suas propriedades, intrinsecamente latentes. Dessa forma, o presente trabalho preenche essa lacuna teórica definindo critérios matematicamente fundamentados para obtenção dos valores de Motivação, Habilidade, formação e posicionamento da curva limite de ativação comportamental ou linha de ação e as equações que definem as regiões de eventos gatilhos. Através de simulações baseada em agentes foi concluído que essa linha de ação deve ser dinamicamente alocada de acordo com a media harmônica do conjunto de dados. O correto posicionamento da curva forneceu um recurso para a identificação das observações contidas nas regiões correspondentes aos eventos gatilhos. Consequentemente, como contribuição técnica desse trabalho, foi desenvolvido um pacote para o ambiente estatístico R, denominado fbmR e uma aplicação desktop denominada Persuasivo. Esses recursos computacionais preenchem uma lacuna técnica na área pois fornecem o ferramental necessário para analisar dados provenientes de implementações deprocessos baseados em tecnologias persuasivas. The area of persuasive technology emerges with the use of computational resources as agents on the task to promote user persuasion in computer systems with a behavior changing goal. For the accomplishment of this task, several model for behavioral study can be implemented. However, a specic model has been assuming important role on such area. The Fogg Behavior Model (FBM). This empirical model synthesizes the relation between Motivation, Ability and a stimuli, called Trigger, to promote the acquisition of a target behavior. However, the FBM lacks of mathematical demonstration of its intrinsic properties. Hence, this present work fullls this theoretical void by dening mathematical formalization for both Motivation and Ability axis acquisition, formation and positioning for the Threshold Line as well the equations that denes all triggers. Throw agent based simulations result shown that the threshold line should not be xed, but dynamically allocated based on the dataset Harmonic Mean. The proper action line placement results on a feature for classication of the data based on specic trigger region. Consequentially, as technical contribution, as developed a package for the statistical environment R, called fbmR, and a desktop application called Persuasivo. Those computational resources provides all necessary tools for data analysis based on persuasive technology implementations process.

Neste trabalho é apresentado o método de agrupamento espectral baseado em uma etapa de aglomeração dos k-menores autovetores da matriz Laplaciana, que representa o conjunto de dados a partir do grafo de similaridade. O algoritmo proposto é aplicado em diversos conjuntos de dados de formatos geométricos distintos. Os resultados são comparados aos agrupamentos obtidos pelo método k-médias e o método de agrupamento espectral via k-médias. Para medir a performance dos algoritmos é utilizada a medida-F e os resultados são apresentados em forma de tabela e gráfico. Após estudar as perfomances dos três algoritmos utilizados, conclui-se que o método apresentado neste trabalho é uma alternativa promissora ao método espectral via k-médias. In this work we present the spectral clustering based on an agglomeration step in the k-smallest eigenvectors in the Laplacian matrix, that represents the dataset from the similarity graph. The proposed algorithm is applied in many datasets of different geometric formats and the results are compared to the k-means method clustering and the k-means spectral clustering method. To measure the performance of the algorithms, the F-measure is used and the results are presented in table and graph form. After look at the performances from the three methods used, it is concluded that the presented method is an alternative approach to the k-means spectral clustering method.

O presente trabalho tem como objetivo principal verificar os resultados obtidos, por um recente algoritmo de aglomeração, para o problema de agrupamento de dados. O algoritmo de aglomeração, a partir dos k-menores autovetores da matriz Laplaciana, agrupa um conjunto de dados a partir do grafo de similaridade. Utilizando a comparação com os algoritmos k-médias e espectral via k-médias, sobre um banco de dados da literatura, é possível mostrar que o algoritmo de aglomeração é uma opção promissora no estudo de agrupamentos de dados. The main objective of this work is to verify the results obtained by a recent agglomeration algorithm for the data grouping problem. The algorithm of agglomeration from the k-minor eigenvectors of the Laplacian matrix groups a set of data from the similarity graph. Using the comparison with the k-medium and k-medium spectral algorithms on a literature database, it is possible to show that the agglomeration algorithm is a promising option in the study of data groupings.

este trabalho uma formulação nodal é proposta para o tratamento de uma classe de problemas de transporte de nêutrons em geometria cartesiana bidimensional. Pelo processo de integração transversal, equações unidimensionais são obtidas, reescrevendo o modelo em termos de quantidades médias. A resolução das equações integradas e feita usando uma versão do Método de Ordenadas Discretas Analítico (ADO), onde são obtidas soluções explícitas, analíticas em termos das variáveis espaciais, através de um código de fácil implementação. Pode-se destacar também como vantagens desta formulação a versatilidade na escolha do esquema de quadratura e o baixo custo computacional, uma vez que métodos iterativos não são necessários, tampouco métodos de interpolação. Para lidar com os termos do contorno que surgem no processo, utiliza-se aqui uma aproximação por termos constantes, de forma que as equações nodais nas variáveis x e y são tratadas por um sistema acoplado. Os resultados obtidos por esta formulação são apresentados, bem como alguns perfis de fluxo escalar, fluxo escalar médio, comparação entre diferentes ordens de quadratura e outras considerações. In this work a nodal formulation is proposed for the treatment of a class of neutron transport problems in two-dimensional Cartesian geometry. By the transverse integration process, one-dimensional equations are obtained, rewriting the model in terms of average quantities. The resolution of the integrated equations is performed using a version of Analitical Discrete Ordinates Method (ADO), where explicit solutions are obtained, analytical in terms of the spatial variables, through an easy implementation code. Also we detach as advantages of this formulation the versatility in the choice of the quadrature scheme and the low computational cost, since iterative methods are not needed, either interpolation methods. To deal with the boundary terms that arise in the process, is used here a constant approximation so that the nodal equations on x and y variables are treated by a coupled system. The results obtained by this formulation is shown as well some scalar ux pro-les, averaged scalar-ux, comparison among dierent quadrature order and other considerations.

Nesta pesquisa é estudada a aplicação do algoritmo Simulated Annealing (SA) associada à Teoria Constructal para a otimização geométrica da forma e estrutura em problemas de transferência de calor. Dois problemas envolvendo cavidades resfriadoras são estudados. Primeiramente, o algoritmo SA é aplicado à otimização de uma cavidade em forma de Y com quatro graus de liberdade e três restrições geométricas. A mesma foi otimizada em estudos prévios da literatura através dos métodos de Busca Exaustiva (BE) e Algoritmo Genético (AG) com variação geométrica realizada através do Constructal Design. O principal parâmetro do algoritmo SA (resfriamento da temperatura de controle do algoritmo, denominado cooling schedule) também é estudado. Os modelos tradicionais de resfriamento (Boltz, Exponencial e Fast) são investigados juntamente com novos modelos híbridos, propostos neste estudo e nomeados de BoltzExp, ConstExp1 e ConstExp2. A análise dos parâmetros é realizada através de uma experiência para a otimização de dois graus de liberdade da cavidade em Y. Nesta, são executadas vinte rodadas de trinta execuções de cada versão do algoritmo SA, configurado com diferentes parâmetros de cooling schedule, sendo avaliada a quantidade de vezes que cada algoritmo alcançou a geometria ótima global. Para um problema com até três graus de liberdade, os resultados do SA são comparados com os obtidos pelos métodos BE e AG e para sistemas mais complexos é investigado o efeito das restrições fi e psi (que representam a área inscrita e a área da cavidade em Y) onde os resultados são novamente comparados com os obtidos com AG. Através de técnicas de análises estatísticas foi possível verificar diferenças significativas entre os resultados do SA com os diferentes cooling schedules investigados. Em um segundo estudo, é proposta uma nova geometria de cavidade na forma de duplo-T, para um problema da mesma natureza da cavidade em Y. A nova geometria possui cinco graus de liberdade e quatro restrições. O algoritmo SA é aplicado na otimização da cavidade em duplo-T com as mesmas configurações de parâmetros validados no processo de otimização da cavidade em forma de Y. Também foi realizada uma comparação entre o desempenho térmico da nova cavidade proposta, em forma de duplo-T, e a cavidade em forma de Y para a razão de H/L = 1 e para a otimização completa de ambas cavidades. De uma forma geral, a otimização completa demonstrou a eficiência dos modelos híbridos, assim como a vantagem em utilizar mais de uma versão do SA quanto à precisão dos resultados da otimização. Os resultados mostram que o SA é adequado e indicado à utilização junto ao método Constructal Design em problemas de cavidades. An analysis of Simulated Annealing (SA) algorithm employ with Constructal Theory for geometric optimization of shape and structure is done in this work. In this research were studied two problems of heat transfer involving cooled cavities. Firstly, the SA algorithm is applied to geometric optimization of a Y-shaped cavity with four degrees of freedom and three geometric constraints. The same geometry was optimized in the previous studies in literature through the Exhaustive Search (ES) method and Genetic Algorithm (GA) with the geometric variation performed by Constructal Design. The main parameter of SA algorithm, called cooling schedule, also is studied. The traditional models of cooling (Boltz, Exponential and Fast) were investigated jointly with new hybrids models, proposed in this study and called of BoltzExp, ConstExp1 and ConstExp2. The parameters analysis is realize by an experience for the optimization of two degrees of freedom of Y-shaped cavity. In this experience was performed twenty rounds of thirty execution for each version of SA algorithm. Each version of SA is configured with a different parameter of cooling schedule, the experience evaluated the number of times that each algorithm has achieved the global optimum geometry. To a problem with up to three degrees of freedom, the SA results are compared with the results achieved by ES and GA method. And for a more complex systems is investigated the effect of constraints fi and psi (that represents the auxiliary area and the Y-shaped cavity area), so the results obtained are compared with GA results. Through statistical analysis techniques was possible verify that the cooling schedules investigated showed significant differences in the results. In a second study, is proposed a new geometry of cavity in the form of double-T, for a problem of same nature of Y-shaped cavity. The new geometry has five degrees of freedom and four constraints. The SA algorithm is applied in the optimization of the cavity shaped double-T with the same parameters validated in the optimization process of the Y-shaped cavity. Also was realized a comparison between the thermal performance of the new cavity proposed, shaped double-T, and the thermal performance of the Y-shaped cavity for H/L = 1 and for complete optimization of both cavities. In general, the complete optimization showed the efficiency of the hybrids cooling schedules, as well as, the vantage in utilize more than one version of SA algorithm as to precision of the optimization results. The results prove that SA algorithm is appropriated and indicated to utilization jointly with Constructal Design method in cavities problems.

A modelagem de sistemas complexos é um desafio para os pesquisadores nas diferentes áreas, já que cada vez deseja-se simular a natureza na forma mais precisa possível. Estes modelos, especialmente aqueles que representam sistemas biológicos, precisam de dados experimentais que, na maioria dos casos, são muito difíceis ou impossíveis de medir experimentalmente de forma direta, sendo que outra alternativa de procurá-los é por meio da estimação ou por inferência a partir dos dados observados. Neste contexto, os métodos de Computação Bayesiana Aproximada (ABC), e mais precisamente aqueles que incorporam os métodos Monte Carlo Sequencial (SMC), foram utilizados para aproximar a distribuição posteriori dos dados dadas as vantagens que apresentam estes métodos em relação aos anteriores. O sistema complexo considerado foi o correspondente à rede do ciclo circadiano da Arabidopsis thaliana, uma planta reconhecida pela comunidade científica para a realização de experimentos. Com isto, procurou-se aplicar o algoritmo ABC-SMC em uma rede regulatória biológica complexa, para ajustar a maior quantidade dos valores dos parâmetros relacionados especialmente com as proteínas LHY/CCA1 as quais envolvem os efeitos da luz na planta e que dos quais, segundo a literatura, tem-se menos confiabilidade de seus valores. Depois de ajustar cinco parâmetros, encontraram se algumas limitações da metodologia utilizada com o pacote ABC-SysBio como o tamanho do conjunto de dados a trabalhar. Conclui-se que os valores dos parâmetros observados são confiáveis devido à semelhança que eles têm com aqueles que foram encontrados nas simulações. Complex system modeling is a challenge for the researchers in different fields, and the aim is to simulate the nature in the most precise way. These models, specially those that represent biological systems, need experimental data that, in the most cases, are difficult to be measured or it is almost impossible to measure them in a direct way. Thus, they must to be found by estimation or by inference from the observed data. In this context, Approximate Bayesian Computation (ABC) methods, and more precisely, those that incorporate Sequential Monte Carlo methods were used to approximate the posterior distribution of the data. In this way, the complex system considered was the circadian net in Arabidopsis thaliana a renamed plant in the scientific community, that it is recognized by their experimental advantages. With this aim the method ABC-SMC was applied to a biological complex net that represents the circadian circuit in A. thaliana to fit the most number of parameters values related specially with LHY/CCA1 proteins, those that involves light effects in the plant and those that have less confidence of their values. Fitted five parameters, it was found some limitations of the software ABC-SysBio that make the interpretation very difficult such the data set to be worked. It is concluded that the observed parameters could be considered reliable because the similarity between them.

A classificação de galáxias é uma importante etapa para compreender suas caracter ísticas e seus processos de formação e evolução. Geralmente é realizada por um especialista através da inspeção visual e individual de cada imagem. Essa classificação ´e subjetiva e limita o número de galáxias que podem ser analisadas na prática. Com o surgimento de grandes catálogos astronômicos essa abordagem torna-se impraticável, tornando imprescindível a quantificação da morfologia para possibilitar a automatização da classificação. Foram utilizadas an´alises de agrupamentos (clustering) para objetos no espaço de parâmetros morfométricos, conforme medidos pelo MORFOMETRYKA, onde o objetivo ´e encontrar grupos de observações fortemente correlacionadas que indiquem os mesmos processos físicos de formação e evolução. No presente trabalho utilizamos os seguintes algoritmos de agrupamentos: Expectation Maximization (EM) e K-médias, onde as próprias classes morfolpogicas resultam do algoritmo. A t´ecnica foi aplicada para a amostra do survey EFIGI que inclui 4.458 gal´axias de todos os tipos morfol´ogicos. Ap´os os dados serem agrupados pelos dois algoritmos, ´e utilizado o Silhouette como m´etodo de validac¸ ˜ao para os resultados encontrados, al´em disso tamb´em ´e usada a matriz de confus˜ao. Grupos de objetos n˜ao surgem claramente distintos neste espac¸o de parˆametros, o que reforc¸a os outros resultados recentes de que existe um continuidade morfom´etrica nas populac¸ ˜oes de gal´axias, em detrimento da vis˜ao bimodal de espirais e el´ıpticas como fam´ılias claramente distintas. Classification of galaxies is an important step for the comprehension of the features and formation and evolution processes. Generally, it is performed by a specialist through visual inspection of each image. This classification is subjective and limits the number of galaxies which can be analyzed in practice. Now that big astronomical catalogs are available, this approach becomes impractical, urging the adoption of morphological quantification for the automatic classification. We have adopted cluster analysis for objects in the morphometric parameter space, as measured by MORPHOMETRIKA, where we search for strongly correlated groups of observations, which follow the same physical formation processes and evolution. This work adopts the following clustering algorithms: Expectation Maximization and K-means, where we let the morphological classes emerge from the results of the algorithms. We adopted the sampling technique EFIGI which includes 4,458 galaxies from all morphological kinds. After data is clustered by both algorithms, Silhouette is used as the validation technique for the results. Also, confusion matrix is analyzed. This parameter space does not raise a clear set of groups, what reinforces other recent studies, which point out that there is a morphometric continuity in the population of galaxies, as a contrast to the usual assumption of spiral and elliptic as clearly separated families.

Na vida cotidiana, as pessoas agrupam objetos de forma inconsciente, sem saber exatamente como a seleção de objetos que compõem um determinado grupo é feita. Assim, é uma característica da aprendizagem humana considerar o conhecimento obtido a partir de grupos anteriores para gerar novos agrupamentos. No entanto, a maioria dos algoritmos de agrupamento não considera esse tipo de conhecimento prévio. Neste contexto, este trabalho propõe um novo algoritmo de agrupamento que aplica técnica de Transfer Learning, a fim de transferir o conhecimento de agrupamentos anteriores para um agrupamento futuro. Todo dataset incorporado é submetido a um processo de pré-processamento, que combina as instâncias em pares e mapeia seus atributos em novas características, a fim de que esteja em um domínio comum. Em uma etapa de treinamento, aplica-se um classificador que extrai o conhecimento presente nos datasets. Deste modo, o conhecimento extraído dos datesets anteriores é repassado à tarefa de agrupar um novo dataset. Assim, a transferência de conhecimento contribui para o processo de formação de grupos, melhorando o resultado final do agrupamento. Experimentos foram realizados com dois conjuntos de datasets. O primeiro contém 10 datasets e o segundo 5 datasets. No primeiro conjunto, há datasets com diferentes atributos e número de instâncias. Todavia, o segundo conjunto possui apenas datasets de mesmas dimensões (dois atributos) e número de instâncias diferentes. Para ambos, utilizou-se o procedimento de validação cruzada. A cada iteração, um dataset do conjunto era definido com sendo o dataset teste, ou seja, que se deseja agrupar e os demais eram utilizados como bases auxiliares de conhecimento. No conjunto de 10 datasets aplicou-se um classificador baseado em árvores de decisão e, para o segundo conjunto um classificador baseado em regressão logística. In everyday life, people group objects unconsciously, without knowing exactly how the selection of objects that comprise a given group is made. Thus, it is a characteristic of human learning to consider the knowledge gained from earlier groups to generate new clusters. However, most clustering algorithms do not consider this type of prior knowledge. In this context, this work proposes a new clustering algorithm applying the Learning Transfer techniques in order to transfer knowledge from previous partitions for a future partition. The datasets undergo a process of pre-processing that combines instances in pairs and maps their attributes into new features in order to be in a homogeneous domain. In a training phase, we apply a classifier that extracts the datasets knowledge. Thus, the knowledge extracted from previous datesets is passed to the task of clustering a new dataset. The knowledge transfer process contributes to the formation of groups, improving the outcome of the clustering algorithm. Experiments were performed with two sets of datasets. The first contains 10 datasets and the second 5 datasets. In the first set there are datasets with different attributes and number of instances. However, the second set has only datasets with the same dimensions (two attributes) and different number of instances. For both used the cross-validation procedure. At each iteration, a dataset was defined with the set and the test dataset, that is, a dataset we want cluster and others were used as auxiliary knowledge bases. In all 10 datasets a classifier based on decision trees was applied, and for the second set, a classifier based on logistic regression was employed.

Inferência de redes de regulação gênica a partir de dados de expressão esparsos e na presença de ruído ainda é um desafio nos dias de hoje. Neste trabalho, foram utilizados dois Algoritmos de Estimação de Distribuição distintos para inferir uma Rede de Regulação Gênica. A fim de avaliá-los, os algortimos foram aplicados em três tipos de dados: (i) dados simulados a partir de uma distribuição Gaussiana multivariada, (ii) dados simulados a partir de um simulador realista, GeneNetWeaver e (iii) dados a partir de experimentos de citometria de fluxo. Os métodos de inferências em questão apresentam um desempenho comparável com algoritmos de inferência tradicionais em termos de precisão na reconstrução da rede. Inference of Gene Regulatory Networks from sparse and noisy expression data is still a challenge nowadays. In this work two different Estimation of Distribuition Algorithms were used to infer Gene Regulatory Networks. In order to evaluate them, the algorithms were applied to three types of data: (i) data simulated from a multivariate Gaussian distribution, (ii) data simulated from a realistic simulator, GeneNetWeaver and (iii) data from flow cytometry experiments. The proposed inference method shows a performance comparable with traditional inference algorithms in terms of the network reconstruction accuracy.

Problemas de corte e empacotamento estão presentes em diversos setores da industria, e o estudo destes problemas propicia oportunidades de colaboração entre os setores acadêmicos e industrial, com vistas a que se obtenham benefícios para ambos, contribuindo para a sociedade como um todo. Entre os setores industriais nos quais surgem problemas de corte e empacotamento estão as industrias têxtil, automotiva, portuária, lapidaria, entre outras. O presente trabalho tem como objetivo elaborar uma metodologia analítica e computacional com a qual seja possível encontrar uma solução viável para o problema de empacotamento de elipses, sendo idênticas ou não, sem sobreposição e tangentes a cada vértice e quadrante de uma elipse inicial inscrita em um polígono irregular de n lados. A metodologia analítica e computacional desenvolvida visa obter a maximização da área total das elipses empacotadas e a minimização do tempo de processamento computacional. Destaca-se a aplicabilidade das transformações em R2 para obter as novas equações paramétricas das elipses com centro deslocado da origem e rotacionadas em relação ao sistema de eixos cartesianos original. A heurística que realiza a verificação da inscrição de cada elipse, baseia-se em uma modificação da função inpolygon do software Matlab [34], de maneira que garante o empacotamento total das elipses no polígono. Para validar a heurística construtiva utilizaram-se 7 polígonos e com os resultados obtidos em cada simulação foi possível encontrar a função exponencial, através de um ajuste de curva, que descreve o comportamento da simulação.