Orientadores: Juliana Azevedo Lima Pallone, Ronei Jesus Poppi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T02:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_DanielaSouza_D.pdf: 2148960 bytes, checksum: 45b2c46dd9d82dfd00f454c5a430d494 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A avaliação da qualidade nutricional de alimentos é realizada principalmente por meio da determinação dos componentes majoritários, conhecida como composição centesimal (umidade, proteína, cinza, lipídio, carboidrato e fibra). No entanto, os métodos tradicionais de análise são demorados e utilizam materiais, equipamentos e diversos reagentes químicos, que além de oferecerem risco ao analista, geram resíduos tóxicos. Diante disto, uma alternativa para a análise química de grãos, rápida, de baixo custo e sem uso de reagentes químicos é a espectroscopia na região do infravermelho. Visando atender a demanda do Brasil por pesquisas empregando espectroscopia no infravermelho para análise de alimentos, o objetivo desse trabalho foi avaliar a possibilidade de utilização das técnicas espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), principalmente, e médio MIR, associadas à quimiometria, para previsão de parâmetros de qualidade da soja brasileira e quinoa da América do Sul. Para comparar a aplicação de NIR e MIR, amostras de soja provenientes do Paraná foram analisadas pelas duas técnicas para previsão da composição centesimal. Os erros relativos (E%) entre os valores de referência e os valores previstos pelos modelos de calibração PLS, foram pequenos tanto para o NIR como para o MIR, no entanto, os resultados sugerem o uso de NIR para previsão de lipídios (0,2 a 9,2%) e o uso de MIR para proteínas (0,2 a 5,6%), cinzas (0 a 5,0%) e umidade (0,1 a 2,0%). Posteriormente, foram construídos modelos de calibração PLS com NIR para previsão dos parâmetros de qualidade em soja moída e para a quinoa, grão inteiro e moído. Os melhores modelos de calibração para soja encontrados neste estudo foram para o conteúdo de proteína e umidade, com melhores coeficientes de determinação e raiz quadrada do erro médio quadrático de calibração (R2= 0,81, RMSEC = 0,58% e R2 = 0,80, RMSEC = 0,28%, respectivamente), contudo, a técnica mostrou capacidade adequada de predição para todos os parâmetros, incluindo lipídios, cinzas, carboidratos e fibras. Para amostras de quinoa, os espectros NIR foram inicialmente submetidos a uma análise de componentes principais (PCA) para tentar separá-las em grupos, de acordo com a origem geográfica destes grãos, os quais eram provenientes do Brasil, Bolívia e Peru. Duas componentes principais explicaram 98,2% do total da variância e três grupos foram observados na separação por PCA de acordo com o país de origem. A técnica de calibração por PLS produziu modelos adequados, que permitiu a quantificação da composição majoritária tanto para o grão inteiro como farinha de quinoa, mostrando boa correlação entre o valor previsto e o valor real, com R2 > 0,65 e RMSEC< 1,70%. Portanto, este estudo demonstra que a técnica de NIR é potencialmente útil como um método analítico não destrutivo para determinações rápidas e simples de constituintes alimentares, além de não necessitar nenhum tipo de preparo de amostra, já que os espectros dos grãos inteiros de quinoa forneceram bons resultados para previsão dos parâmetros estudados / Abstract: Evaluation of nutritional quality of food has been mainly performed by determination of major compounds, which is known as centesimal composition (moisture, protein, ash, lipid, carbohydrate and fiber). However, the traditional methods of analysis are time-consuming, use many materials and equipment, and also toxic reagents, that generate waste and are a risk for the analyst. Thus, infrared spectroscopy is an alternative to chemical analysis of grains, as it is a rapid, low cost technique and it does not use toxic reagents. In coming years, Brazilian researches using infrared for food analysis should increase, thus the objective of this work was to evaluate the possibility of application mainly of near-infrared (NIR) and mid-infrared (MIR) spectroscopy techniques coupled with chemometrics to predict quality parameters in Brazilian soybean and South America quinoa. In order to compare NIR and MIR techniques, the soybean group from Paraná (Brazil) was analyzed using both techniques to predict centesimal composition. The related errors (E%) between reference values and predicted values by partial least square (PLS) were low for both the NIR and the MIR. However, the results propose the use of NIR to predict lipid (E% of 0.2 to 9.2) content and the use of MIR to predict protein (E% of 0.2 to 5.6), ash (E% of 0 to 5.0), and moisture (E% of 0.1 to 2.0) contents. Subsequently, PLS regression models were constructed using NIR to predict quality parameters in ground soybean and quinoa, grain and ground. The best calibration models to soybean found in this study were the ones used to determine protein and moisture content (R2 = 0.81, RMSEP = 1.61% and R2 = 0.80, RMSEC = 1.55%, respectively). However, the technique shows high predictability for all parameters, including lipids, ash, carbohydrates and fibers, RMSECV of 0.40 to 2.30% and RMSEP 0.38 to 3.71%. For quinoa samples NIR spectra were obtained and principal component analysis (PCA) was applied to try to identify the geographic origin of quinoa samples, from Brazil, Peru and Bolivia. Two principal components explained 98.3% of the total variance and three groups were observed using PCA. The PLS models developed for the chemical composition showed that the proposed methodology produced adequate results, as whole grain as ground quinoa, with the graph of the real and predicted concentration having a coefficient of determination (R2) > 0.65 and RMSEC < 1.70%. The viability of the NIR technique with no waste generation, low cost, reduced time and no kind of sample preparation for replacing laborious methods of analysis was demonstrated because the results for grains were satisfactory / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / With the necessity of knowledge of the growth of canafistula, Peltophorum dubium (Spreng.) Taub., in homogeneous stands, in the adult age (24 years), it was analyzed a bifactorial experiment with initial spacing of the plants (2 m x 2 m, 2 m x 3 m, 2 m x 4 m) and seedling types (nude root and packaged root) using blocks at random. It was quantified qualitative variables as stem rectitude, crow symmetry and the stem length with morphometric variables as the diameter at the breast height (d), total height (h), number of trees per hectare (N), Assmann dominate height (h100), basal area per hectare (G) and the hypsometric relation for the species (h/d). The qualitative data was analyzed using the Chi-Square test by contingency tables, testing the dependency and the homogeneity among the qualitative variables and tree diameters. The morphometric variables were analyzed by variance and covariance analyzes using the factors: seedling, spacing, blocks, number of trees per hectare and dominate high class. The results shown that: the use of mathematical model in a bifactorial experiment using the random blocks delineation, with spacing and seedling factors, after 24 years show limitations in the analyze because of the surviving differences. The use of the number of tress per hectare and dominate high class as explicative factors to the morphometric variables show good estimatives for the stand. The medium diameter, as the basal area per hectare, were significantly influenced by the density variations and dominate high class, showing different medians only for extreme densities of 1250 and 2500 trees per hectare. For the h100, the medium diameter and G were significantly different in all the classes, showing bigger diameters in the class of 1250 trees per hectare and bigger G in the class of 2500 trees for hectare. The median height and the stem height showed similar behavior to the analyzed factors, being significantly affected only for the h100 classes. As bigger the h100 class as bigger is the median height and the steam height. The hypsometric relation for canafistula was significantly influenced by classes of number of trees per hectare and dominate high classes, showing differences of inclination only for dominate high classes, in which the curves more accentuated are found in the superior classes of dominant height. The classes of number of trees per hectare determine only variation of levels to hypsometric relation, such that how much bigger the densities lesser were the levels to the hypsometric relation, granting by the statistic just in the minor classes of dominant height. Qualitative variables of canafistula, as stem rectitude and stem length showing that there were dependence by Chi-Square test, but with weak association, being that crow symmetry showing bigger ratios for long and straight steams. And how much bigger the diametric, bigger are the ratios of pantries symmetrical, straight and long steams. / Devido à necessidade do conhecimento do crescimento da canafístula, Peltophorum dubium (Spreng.) Taub., em plantio homogêneo, na idade adulta (24 anos), foi analisado um experimento bifatorial de espaçamento inicial de plantio (2 m x 2 m, 2 m x 3 m, 2 m x 4 m) e tipos de mudas (raiz nua, embalada) no arranjo de blocos ao acaso. Quantificaram-se variáveis qualitativas como retitude de fuste, simetria de copa e longitude de fuste conjuntamente com variáveis morfométricas, como o diâmetro à altura do peito (d), a altura total (h), o número de árvores por hectare (N), a altura dominante de Assmann (h100), a área basal por hectare (G) e a relação hipsométrica para a espécie (h/d). Os dados qualitativos foram analisados pelo teste de Qui-quadrado, através das tabelas de contingência, testando-se a dependência e a homogeneidade entre as variáveis qualitativas e o diâmetro das árvores. As variáveis morfométricas foram analisadas pela análise de variância e covariância sob os fatores muda, espaçamento, blocos, número de árvores por hectare e classe de altura dominante. Os resultados demonstraram que: o uso do modelo matemático, para um experimento bifatorial, no delineamento em blocos ao acaso, com fatores muda e espaçamento, após um período de 24 anos, apresenta limitações na análise devido às diferenças na sobrevivência. O uso do número de árvores por hectare e classes de altura dominante, como fatores explicativos para as variáveis morfométricas, apresentam boas estimativas para a população. O diâmetro médio, assim como a área basal por hectare, são significativamente influenciados pelas variações de densidade e classe de altura dominante, apresentando médias distintas somente entre as densidades extremas de 1250 e 2500 árvores por hectare. Já em relação a Ch100, o diâmetro médio e G diferenciam-se significativamente para todas as classes, tendo maiores diâmetros na classe de 1250 árvores por hectare e maior G nas classes de 2500 árvores por hectare. A altura média e a altura de fuste tiveram comportamento similar em relação aos fatores analisados. Elas foram bastante afetadas apenas pelas classes de h100, sendo que, quanto maior a classe de h100, maior é a altura média e a altura de fuste. A relação hipsométrica para canafístula é significativamente influenciada pelas classes de número de árvores por hectare e classes de altura dominante, apresentando somente diferenças de inclinação para as classes de altura dominante, onde curvas mais íngremes são encontradas nas classes superiores de altura dominante. As classes de número de árvores por hectare determinam apenas variações de níveis para a relação hipsométrica, sendo que, quanto maiores as densidades, menores são os níveis das curvas da relação hipsométrica, diferindo estatisticamente apenas na menor classe de altura dominante. Variáveis qualitativas de canafístula, como a retitude de fuste e o comprimento de fuste apresentam dependência pelo teste Qui-quadrado, mas com fraca associação. As copas simétricas apresentam maiores proporções para fustes compridos e retos, já quanto maiores são os diâmetros, maiores são as proporções de copas simétricas, fustes retos e longos.

From the concept of option-approach and its influence on levels of investment in times of economical instability in a nation, an assumption was built, based an empirical study of Alves and Luporini (2007), in which the main variables that capture the Brazilian economical instability also had a negative relationship on the investments made with funds of Brazilian Development Bank (BNDES) for the period of 1995 to 2006. This study aimed to test this assumption. There fore an equation of investment was estimated to business fortunes of the institution's resources, with the method of data analysis in panel. The results validated the assumption in parts, indicating that in times of economical instability, the o raise interest rates raise on short-term (SELIC) and the devaluation of the exchange rate increased business investment with resources from BNDES. Meanwhile, the General Price Index - Internal Availability (IGP-DI) has meant that companies postpone their investment decisions in the institution's resources, are waiting for new and better information. / A partir do conceito do option-approach e da sua influência nos níveis de investimento em períodos de instabilidade econômica de uma nação, construiu-se o pressuposto, baseado no estudo empírico de Alves e Luporini (2007), em que as principais variáveis que captam a instabilidade econômica brasileira, também possuiriam relação negativa sobre os investimentos realizados com recursos do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), no período 1995 a 2006. O objetivo deste estudo foi testar este pressuposto. Para tanto, uma equação de investimento foi estimada para as empresas tomadoras de recursos da instituição, com o método de análise de dados em painel. Os resultados validaram o pressuposto em parte, indicando que em momentos de instabilidade econômica, a elevação da taxa de juro de curto prazo (SELIC) e a desvalorização da taxa de câmbio elevaram os investimentos das empresas com recursos do BNDES. Enquanto isso, o Índice Geral de Preços Disponibilidade Interna (IGP-DI) fez com que as empresas adiassem suas decisões de investimento com recursos da Instituição, aguardando por novas e melhores informações.

Grande parte dos experimentos instalados atualmente é planejada para que sejam realizadas observações ao longo do tempo, ou em diferentes profundidades, enfim, tais experimentos geralmente contem um fator longitudinal. Uma maneira de se analisar esse tipo de conjunto de dados é utilizando modelos mistos, por meio da inclusão de fatores de efeito aleatório e, fazendo uso do método da máxima verossimilhança restrita (REML), podem ser estimados os componentes de variância associados a tais fatores com um menor viés. O pacote estatístico ASReml-R, muito eficiente no ajuste de modelos lineares mistos por possuir uma grande variedade de estruturas para as matrizes de variâncias e covariâncias já implementadas, apresenta o inconveniente de nao ter como objetos as matrizes de delineamento X e Z, nem as matrizes de variâncias e covariâncias D e , sendo estas de grande importância para a verificação das pressuposições do modelo. Este trabalho reuniu ferramentas que facilitam e fornecem passos para a construção de modelos baseados na aleatorização, tais como o diagrama de Hasse, o diagrama de aleatorização e a construção de modelos mistos incluindo fatores longitudinais. Sendo o vetor de resíduos condicionais e o vetor de parâmetros de efeitos aleatórios confundidos, ou seja, não independentes, foram obtidos resíduos, denominados na literatura, resíduos com confundimento mínimo e, como proposta deste trabalho foi calculado o EBLUP com confudimento mínimo. Para tanto, foram implementadas funções que, utilizando os objetos de um modelo ajustado com o uso do pacote estatístico ASReml-R, tornam disponíveis as matrizes de interesse e calculam os resíduos com confundimento mínimo e o EBLUP com confundimento m´nimo. Para elucidar as técnicas neste apresentadas e salientar a importância da verificação das pressuposições do modelo adotado, foram considerados dois exemplos contendo fatores longitudinais, sendo o primeiro um experimento simples, visando a comparação da eficiência de diferentes coberturas em instalações avícolas, e o segundo um experimento realizado em três fases, contendo fatores inteiramente confundidos, com o objetivos de avaliar características do papel produzido por diferentes espécies de eucaliptos em diferentes idades. / Currently, most part of the experiments installed is designed to be carried out observations over time or at different depths. These experiments usually have a longitudinal factor. One way of analyzing this data set is by using mixed models through means of inclusion of random effect factors, and it is possible to estimate the variance components associated to such factors with lower bias by using the Restricted maximum likelihood method (REML). The ASRemi-R statistic package, very efficient in fitting mixed linear models because it has a wide variety of structures for the variance - covariance matrices already implemented, presents the disadvantage of having neither the design matricesX and Z, nor the variance - covariance matrices D and , and they are very important to verify the assumption of the model. This paper gathered tools which facilitate and provide steps to build models based on randomization such as the Hasse diagram, randomization diagram and the mixed model formulations including longitudinal factors. Since the conditional residuals and random effect parameters are confounded, that is, not independent, it was calculated residues called in the literature as least confounded residuals and as a proposal of this work, it was calculated the least confound EBLUP. It was implemented functions which using the objects of fitted models with the use of the ASReml-R statistic package becoming available the matrices of interests and calculate the least confounded residuals and the least confounded EBLUP. To elucidate the techniques shown in this paper and highlight the importance of the verification of the adopted models assumptions, it was considered two examples with longitudinal factors. The former example was a simple experiment and the second one conducted in three phases, containing completely confounded factors, with the purpose of evaluating the characteristics of the paper produced by different species of eucalyptus from different ages.

O Laboratório de Aplicações Ambientais a Laser, situado no Centro de Lasers e Aplicações no IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares), efetua medidas das concentrações de aerossóis atmosféricos, enviando um feixe de laser à atmosfera e coletando a luz retroespalhada. Tal sistema fornece um grande número de parâmetros físicos que devem ser administrados de forma ágil para a obtenção de análises resultantes. Em conseqüência disso, a implementação de um banco de dados tornou-se imprescindível como instrumento de comunicação e visualização gráfica das medidas coletadas. Um critério de classificação destas valiosas informações foi adotado, estabelecendo níveis de armazenamento definidos a partir de características específicas aos tipos de dados determinados. A compilação e automação destas medidas promoverá a integração entre dados, análise e retorno otimizado de resultados das propriedades da atmosfera, propiciando futuras pesquisas e análise de dados. / The LIDAR system (Light Detection and Ranging) laser remote sensing at the Nuclear and Energy Research Institute Laboratory of Environmental Laser Applications allows on line measurements of variations in the concentrations of atmospheric aerosols by sending a laser beam to the atmosphere and collecting the backscattered light. Such a system supplies a great number of physical parameters that must be managed in an agile form to the attainment of a real time analysis. Database implementation therefore becomes an important toll of communication and graphical visualization of measurements. A criterion for classification of this valuable information was adopted, establishing defined levels of storage from specific characteristics of the determined data types. The compilation and automation of these measurements will promote optimized integration between data, analysis and retrieval of the resulting properties and of the atmosphere, improving future research and data analysis.

O presente estudo se propõe a apresentar um panorama do ensino de língua japonesa no mundo através dos dados estatísticos produzidos pela Fundação Japão, e situar o ensino de língua japonesa no Brasil dentro do contexto mundial. Serão apresentados também dados de acesso às novas tecnologias de informação e comunicação, base para o acesso aos instrumentos de ensino-aprendizagem da língua. Tanto os dados de ensino como os de acesso serão correlacionados a dados de base econômica, pois esta ainda é a peça fundamental para a tomada de decisões nas sociedades contemporâneas. Em seguida será feita uma breve exposição sobre os recursos (físicos, digitais, humanos e sociais) necessários para o acesso e uso significativo da rede e sobre o e-learning e os mitos relacionados à sua aplicação e função. Também será apresentado o quadro de macroestratégias que propõe práticas de ensino-aprendizagem que valorizem sobretudo as experiências locais engajadas e emancipadoras. Por fim, pretende-se esboçar algumas sugestões de como a tecnologia poderia ser empregada no ensino de língua japonesa dentro do contexto brasileiro, para o estabelecimento de uma rede colaborativa de criação e compartilhamento de conteúdo e desenvolvimento de habilidades que respeite as diferenças individuais de estudantes e professores e que possam emancipá-los para novos tipos de interações sociais/virtuais mais significativas e prazerosas, o que não quer dizer que sejam menos trabalhosas. / This study aims to present a panorama of Japanese language teaching around the world through the statistical data, produced by the Japan Foundation, and to place Japanese language teaching in Brazil within the world context. Data on access to new information and communication technologies will also be presented, which is the basis for access to language teaching and learning instruments. Both teaching and access data will be correlated with data of economic base, since this is still the fundamental piece for decision making in contemporary societies. Afterwards, a brief presentation will be made on the resources (physical, digital, human and social), necessary for access and significant use of the network and on e-learning, and the myths related to its application and function. It will also be presented the framework of macrostrategies that proposes practices of teaching and learning that value especially the local experiences engaged and emancipating. Finally, it is intended to outline some suggestions of how technology could be used in Japanese language teaching within the Brazilian context, for the establishment of a collaborative network for the creation and sharing of content and skills development that respects students and teachers individual differences, and that can emancipate them to new types of social and virtual interactions that are more meaningful and enjoyable, which is not to say less laborious.

No presente trabalho propôs-se uma abordagem simples visando à escolha de um modelo linear misto a ser ajustado a dados com medidas repetidas. A construção do modelo envolveu a escolha dos efeitos aleatórios, dos efeitos fixos e da estrutura de covariâncias utilizando técnicas gráficas e analíticas. O uso do Teste da Razão de Verossimilhança e dos Critérios de Informação de Akaike - AIC e de Schwarz - BIC pode levar a escolhas diferentes da estrutura de covariâncias, o que pode influenciar os resultados das inferências feitas sobre os parâmetros de efeitos fixos. A abordagem foi aplicada a conjuntos de dados resultantes de estudos agropecuários utilizando o software livre R. Foram feitas comparações dos resultados obtidos de modelos implementados com o proc mixed do SAS e com a função lme() do R, observando as vantagens e restrições destes dois softwares. / In this present work was proposed a simple approach to know how to choose a linear mixed model that can be adjustable to data with repeated measures. The construction of the model involved the choice of random effects, the fixed effects and covariance structure, using graphical and analytical techniques. The use of the Likelihood Ratio Test and the Akaike Information Criteria - AIC and Schwarz - BIC can lead to different choices of the structure of covariance, which may influence the results of inferences made about the parameters of fixed effects. The approach was applied to data sets that was resulted from farming studies using the software R. Comparisons of the results of models implemented were made with the proc mixed of SAS and with the function lme() of R, noting the advantages and limitations of these two softwares.

Atualmente, no meio jurídico, há um reconhecimento implícito de que as provas materiais necessitam de embasamento científico para alcançar a autenticidade imprescindível ao estabelecimento da convicção dos magistrados. A natureza de determinados exames, como a classificação de substâncias proibidas, demandam a utilização de técnicas e saberes oriundos das ciências naturais e tecnológicas. O trabalho pericial deve ser pautado pela cientificidade, com a aplicação de conhecimentos de diversas áreas, dentre as quais está incluída a estatística forense. Neste trabalho foram utilizadas ferramentas estatísticas para avaliar a qualidade e a contribuição dos laudos periciais para os casos envolvendo substâncias ilícitas e correlacionar o conteúdo destes documentos com a sentença judicial. Numa primeira etapa foram analisadas as informações contidas em laudos toxicológicos de drogas, com o intuito de quantificar a qualidade e importância que eles poderiam fornecer em um processo. Para isso foram analisados 1008 documentos oficiais de diversas jurisdições, divididos em 504 conjuntos de laudos preliminares e definitivos do mesmo caso forense A intenção foi apreciar um conjunto heterogêneo de documentos para possibilitar uma melhor análise. A quantificação foi apreciada através de equações empíricas elaboradas. A validação do método ocorreu por análise de dados multivariados. A metodologia empregada demonstrou-se bastante robusta. A segunda fase do trabalho foi aplicar o resultado dos exames da etapa precedente e correlacionar com a decisão judicial. Para tanto, foram esmiuçadas 167 sentenças proferidas em primeira instância e que continham os laudos elencados na primeira fase. A ferramenta utilizada foi a inferência Bayesiana. Os resultados apontaram que os laudos periciais sempre foram essenciais neste tipo de procedimento julgatório. A qualidade dos documentos produzidos encontrava-se entre boa e ótima, avalizada pelo parâmetro \"relevância do laudo\". Alguns aspectos nos documentos poderiam ser aperfeiçoados, como, por exemplo, a inserção de fotografias do material apreendido e/ou imagens alusivas às análises laboratoriais. Estes estudos permitiram estabelecer um valor de corte para a quantificação da qualidade dos laudos, a partir do qual houve 100% de concordância entre o laudo direcionado e a sentença, para casos de condenação onde o suspeito foi considerado traficante. Por fim, a metodologia proposta apresentou potencial promissor e possibilidade de ser utilizada em outros tipos de casos forenses, como, por exemplo, homicídios, suicídios e outros. / There is an implicit recognition in the current legal scenario that material evidences require scientific support in order to achieve the authenticity that the magistrates need for making decisions. The nature of certain exams, such as classification of prohibited substances, requires the use of techniques and knowledge from natural sciences and technology. The forensic work must rely on scientific methods and apply knowledge from several areas, including forensic statistics. The present work used statistic tools to evaluate the quality and the contribution of forensic reports about illegal substances; the goal is to correlate the content of these documents with the court ruling. In the first part we analyzed the information from toxicology reports on drugs, aiming at the quantification of the importance they might bear to court proceedings. We have parsed 1008 official documents from several jurisdictions, divided into 504 sets of preliminary and final reports from the same case. The objective was to evaluate a heterogeneous document set for a better analysis. The quantification was determined from elaborate empiric equations. The validation of the method was performed by multivariate data analysis. The methodology used in the present work has proved very robust. The second part was the application of the results from the previous part and correlation to the court ruling. We have thoroughly examined 167 rulings at first instance that contained the reports cited in the first part. We have used Bayesian inference, and the results indicated that forensic reports were always required in this type of court proceeding. The quality of the documents was considered good or excellent, as stated in the parameter \"relevance of the report\". Some aspects could be improved, for instance, images of collected material evidence or laboratory analytical procedures could be included. These studies allowed establishing a cut-off value for the quantification of the report quality, from which a 100% agreement between the report and the court decision was achieved, in cases where the suspect was found guilty. Finally, the proposed methodology in this work showed a good potential and could be used in other kinds of forensic cases, such as homicide, suicide and other forensic investigations.

Nesta tese, apresentamos nossas estratégias para desenvolver um ambiente matemático e computacional para análises em larga-escala de dados de expressão gênica obtidos pela tecnologia de microarranjos de DNA. As análises realizadas visaram principalmente à identificação de marcadores moleculares de diagnóstico e prognóstico de cânceres humanos. Apresentamos o resultado de diversas análises implementadas através do ambiente desenvolvido, as quais conduziram a implementação de uma ferramenta computacional para a anotação automática de plataformas de microarranjos de DNA e de outra ferramenta destinada ao rastreamento da análise de dados realizada em ambiente R. Programação eXtrema (eXtreme Programming, XP) foi utilizada como técnica de planejamento e gerenciamento dos projetos de análise dados de expressão gênica. Todos os conjuntos de dados foram obtidos por nossos colaboradores, utilizando-se duas diferentes plataformas de microarranjos de DNA: a primeira enriquecida em regiões não-codificantes do genoma humano, em particular regiões intrônicas, e a segunda representando regiões exônicas de genes humanos. A primeira plataforma foi utilizada para avaliação do perfil de expressão gênica em tumores de próstata e rim humanos, sendo que análises utilizando SAM (Significance Analysis of Microarrays) permitiram a proposição de um conjunto de 49 sequências como potenciais biomarcadores de prognóstico de tumores de próstata. A segunda plataforma foi utilizada para avaliação do perfil de transcritos expressos em sarcomas, carcinomas epidermóide e carcinomas epidermóides de cabeça e pescoço. As análises com sarcomas permitiram a identificação de um conjunto de 12 genes relacionados à agressividade local e metástase. As análises com carcinomas epidermóides de cabeça e pescoço permitiram a identificação de 7 genes relacionados à metástase linfonodal. / In this PhD Thesis, we present our strategies to the development of a mathematical and computational environment aiming the analysis of large-scale microarray datasets. The analyses focused mainly on the identification of molecular markers for diagnosis and prognosis of human cancers. Here we show the results of several analyses implemented using this environment, which led to the development of a computational tool for automatic annotation of DNA microarray platforms and a tool for tracking the analysis within R environment. We also applied eXtreme Programming (XP) as a tool for planning and management of gene expression analyses projects. All data sets were obtained by our collaborators using two different microarray platforms. The first is enriched in non-coding human sequences, particularly intronic sequences. The second one represents exonic regions of human genes. Using the first platform, we evaluated gene expression profiles of prostate and kidney human tumors. Applying SAM to prostate tumor data revealed 49 potential molecular markers for prognosis of this disease. Gene expression in samples of sarcomas, epidermoid carcinomas and head and neck epidermoid carcinomas was investigated using the second platform. A set of 12 genes were identified as potential biomarkers for local aggressiveness and metastasis in sarcoma. In addition, the analyses of data obtained from head and neck epidermoid carcinomas allowed the identification of 7 potential biomarkers for lymph-nodal metastases.

O presente trabalho teve por objetivos propor um método para testar a contribuição de cada genótipo e ambiente para a interação genótipos X ambientes em ensaios multi-ambientais através de um teste F e implementar uma rotina computacional para a realização da análise de dados segundo o teste proposto. O estudo avalia quatro conjuntos de dados, cada um com diferentes números de genótipos dentro de ambientes com quatro blocos. Para um dos conjuntos, simulou-se as somas de quadrados das linhas (genótipos) e colunas (ambientes) da matriz de interação genótipos X ambientes (GE) gerando 500, 5000 e 10000 experimentos para verificar a distribuição empírica. Os resultados indicaram um ajuste à distribuição qui-quadrado não-central para as linhas e colunas da matriz de interação GE, verificados também pelo teste de Kolmogorov-Smirnov e o gráfico QQplot. Na aplicação do teste F proposto aos quatro conjuntos de dados, identificou-se os genótipos e ambientes que contribuiram mais para a interação genótipos X ambientes. Dessa forma, os melhoristas podem selecionar bons genótipos e ambientes nos seus estudos. / The objective of the present work was to propose a method for testing the con- tribution of each element in a genotypes X environments interaction using multi-environment analyses by means of an F test and implementation of a computational routine to analyze the data according to the test proposed. The study evaluated four data sets, each with a di®erent number of genotypes and environments, in a block design with four repetitions. In one group, the sum of squares within rows (genotypes) and columns (environments) of the genotypes X environments (GE) matrix was simulated, generating 500, 5000 and 10000 experiments to verify the empirical distribution. Results indicate a non-central chi-squared distribution for rows and columns of the GE interaction matrix, which was also verified by the Kolmogorov-Smirnov test and QQplot graph. Application of the F test to the four data sets identified the genotypes and environments that contributed the most to the genotypes X environments interaction. In this way, geneticists can select good genotypes and environments in their studies.