Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Manoel Marcondes.pdf: 1698331 bytes, checksum: 909b7996d9dd24d74cb26a7889774905 (MD5) Previous issue date: 2013-06-12 / The stock market is a highly complex market and an important way to raise funds for investors. Investors aim to achieve maximum profit. Thus, the purchase or sale of shares must be made on time. To achieve this goal, prediction techniques can be applied to the stock market in order to predict their behavior. There are several techniques that show promising results for prediction on the stock market, but each one has particular advantages and limitations. Thus, these techniques require a large number of variables and a complex architecture. This paper describes a proposal of a prediction approach model designed to raise the return's chances on investments in shares. It uses a hybrid approach based on the definition from a committee of learning machines which combines the advantages of three techniques (statistical, neural network and technical indicators) in order to overcome their respective limitations. The proposed approach is examined through a comparison with their individual forecasters according to the perspective of two metrics, which ones demonstrate significant gains in terms of profitability and precision when used with a committee prediction approach involving weights in the solution of individual forecasters. / O mercado acionário é uma importante forma para captação de recursos para investidores. Entretanto, é um mercado altamente complexo. Os investidores têm como objetivo atingir o máximo de lucro. Assim, a compra ou venda de ações deve ser feita no momento certo. Para atingir esse objetivo, técnicas de predição podem ser aplicadas em mercado acionário a fim de antever seu comportamento. Para predição em mercado acionário, existem várias técnicas que apresentam resultados promissores, mas cada uma tem suas vantagens e limitações particulares. No entanto, essas técnicas exigem um grande número de variáveis e uma arquitetura complexa. O presente trabalho descreve uma proposta de um modelo de predição objetivando elevar as chances de rentabilidade em investimentos com ações. O modelo proposto utiliza uma abordagem híbrida por meio da definição de um comitê de máquinas de aprendizado que combinam vantagens das três técnicas (estatística, rede neural e indicadores técnicos) a fim de superar as suas respectivas limitações. A abordagem proposta é analisada através de uma comparação com seus previsores individuais sob a perspectiva de duas métricas, o que demonstrou ganhos significativos em termos de rentabilidade e precisão quando utilizado um comitê com abordagem de predição envolvendo pesos nas soluções dos previsores individuais.

Series temporais de correntes, vento (força e direção), temperatura e salinidade, com duração de 24h, obtidas em 5 estações na Baia da Ilha Grande (rj), de 3-29/01/82, foram analisadas. As medições de corrente foram feitas a5, 12 e 20m, a cada 5min e a 2m acima do fundo, a cada 12min; temperatura e salinidade em cinco profundidades a cada 3h e vento a cada 1h. Foram utilizadas análises de series temporais através dos métodos diretos (periodograma) e indireto para as estimativas espectrais alisadas, bem como as equações hidrodinâmicas na determinação dos períodos. Foram utilizados os testes: ruído branco e fisher-whittle, a análise dos espectros rotatórios e a análise cruzada entre vento e corrente, ao longo de três camadas: superfície intermediaria e de fundo. Foram determinadas oscilações de 4,8h e identificadas como seiches internos e detectadas oscilações com período de 3,4h associadas à ressonância com o vento. Em todo o sistema da baia o período de 6h mostrou-se significativo, correspondendo à oscilação natural da baia. Foram detectadas oscilações de alta freqüência 11 e 20min, 20cm/s eventualmente associadas a vórtices e meandros da corrente. Água subtropical na camada de fundo da baia / Temporal series of currents, wind, water temperature and salinity, obtained from 5 oceanographic stations located in and around Ilha Grande Bay (RJ, Brazil), from January 23 to 29, 1982, were analyzed. AlI series have 24 hours. Currents measu¬rements were dione at depths of 5, 12, 20 m (every 5 minutes) and near the bottom (every 12 minutes). Temperature and salinity data were taken from 5 depths every 3 hours for each, while the wind was measured every hour. The present work was per¬formed in order to investigate short-period oscillations present in the region, related to density stratification and to the features of the basin, as well as to describe the circulation patterns and currents variations during one day interval. Two kinds of analysis were used: temporal series analysis, using statistical and spectral methods, and calculations by hydrodynamic motion equations. In temporal series analysis the direct (periodogram) and indirect methods were used for the spectral estimations. White-noise, Fisher- Whittle tests and rotational spectra analysis were also applied, besides the cross spectrum analysis for the data about winds and currents. The results indicate an intense and unidirectional circulation in the layer above 5 meters, from the western to the eastern portion of the Bay, through Central Channel. In this layer, on the eastern sea-opening side, a flux toward the Bay was observed. These motions, within 5 meters depth, were attributed to a circulation generated by a horizontal density difference between oceanic and inshore waters, with few contribution from tides and winds. At intermediate and near bottom layers, a horizontal homogeneity was observed and, consequent1y, smaller horizontal density gradients were detected. This way, circulation caused by tides was stronger than the movements forced by su¬perficial layers. Resultant bottom currents, observed at the Bay openings, led to the open-sea. At Central Channel, 4.8 h period oscillations were detected, and identified as internal seiches. In the eastern Portion, 3.4 hour period oscillations were detected, related to wind resonance. In alI the bay-system, the 6.0 hour period was significant, corresponding to the bay\'s natural oscillation. The study area presented a density stratification in two layers, with a single water type filling alI the portion below the 20 meters. This water, with characteristics of Subtropical Water, occupied the bottom layer due to an upwelling process produced by the dynamics of currents and winds in the continental shelf . In the two stations located off the bay, the wind and currents observations support this upwelling hypothesis.

Esta tese examina o problema de detecção de conectividade entre séries temporais no sentido de Granger no caso em que a natureza não linear das interações não permite sua determinação por meio de modelos auto-regressivos lineares vetoriais. Mostra-se que é possível realizar esta detecção com auxílio dos chamados métodos de Kernel, que se tornaram populares em aprendizado por máquina (\'machine learning\') já que tais métodos permitem definir formas generalizadas de teste de Granger, coerência parcial direcionada e função de transferência direcionada. Usando simulações, mostram-se alguns exemplos de detecção nos quais fica também evidente que resultados assintóticos deduzidos originalmente para estimadores lineares podem ser generalizados de modo análogo, mostrando-se válidos no presente contexto kernelizado. / This work examines the connectivity detection problem between time series in the Granger sense when the nonlinear nature of interactions determination is impossible via linear vector autoregressive models, but is, nonetheless, feasible with the aid of the so-called Kernel methods that are popular in machine learning. The kernelization approach allows defining generalised versions for Granger tests, partial directed coherence and directed transfer function, which the simulation of some examples shows that the asymptotic detection results originally deducted for linear estimators, can also be employed under kernelization if suitably adapted.

O principal objetivo deste estudo é descrever modelos para séries temporais de ativos financeiros que sejam robustos às tradicionais hipóteses: distribuição gaussiana e continuidade. O primeiro capítulo está preocupado em apresentar, de uma maneira geral, os conceitos matemáticos mais importantes relacionadas a processos estocásticos e difusões. O segundo capítulo trata de processos de incrementos independentes e estacionários, i.e., processos de Lévy, suas trajetórias estocásticas, propriedades distribucionais e, a relação entre processos markovianos e martingales. Alguns dos resultados apresentados neste capítulo são: a estrutura e as propriedades dos processos compostos de Poisson, medida de Lévy, decomposição de Lévy-Itô e representação de Lévy-Khinchin. O terceiro capítulo mostra como construir processos de Lévy por meio de transformações lineares, inclinação da medida de Lévy e subordina ção. Uma atenção especial é dada aos processos subordinados, tais como os modelos variância gama, normal gaussiana invertida e hiperbólico generalizado. Neste capítulo também é apresentado um exemplo pragmático com dados brasileiros de estimação de parâmetros por meio do método de máxima Verossimilhança. O quarto capítulo é devotado aos modelos multidimensionais e, introduz os conceito de cópula ordinária e de Lévy. Mostra-se que é possível caracterizar a dependência entre os componentes de um processo de Lévy multidimensional por meio da cópula de Lévy. Entre os resultados apresentados estão as generalizações do teorema de Sklar e a família de cópulas de Arquimedes aos processos de Lévy. Este capítulo também apresenta alguns exemplos que utilizam métodos de Monte Carlo, para simular processos de Lévy bidimensionais. / The main objective of this study is to describe models for financial assets time series that are robust to the traditional hypothesis: gaussian distributed and continuity. The first chapter are devoted to introduce the most important mathematical tools related to difusions and stochastic processes in general. The second chapter is concerned in the study of independent and stationary increments, i.e., Lévy processes, their sample paths behavior, distributional properties, and the relation to Markov and martingales processes. Some of the results presented are the structure and properties of a compound Poisson processes, Lévy measure, Lévy-Itô decomposition and Lévy-Khinchin representation. The third chapter demonstrates how to construct Lévy processes via linear transformation, tempering the Lévy measure and subordination. A special attention is given to several types of subordinated processes, comprising the variance gamma, the normal inverse gaussian and the generalized hyperbolic models. A pragmatic example of parameter estimation for brazilian data using the method of maximum likelihood is also given. Chapter four is devoted to multidimensional models, which introduces the notion of ordinary and Lévy copulas. It is shown that modelling via Lévy copula it is possible to characterize the dependence among components of multidimensional Lévy processes. Some of the results presented are generalizations of the Sklar’s theorem and the Archmedian family of copulas for Lévy processes. This chapter also presents some examples using Monte Carlo methods for simulating bidimensional Lévy processes.

Esta tese examina o problema de detecção de conectividade entre séries temporais no sentido de Granger no caso em que a natureza não linear das interações não permite sua determinação por meio de modelos auto-regressivos lineares vetoriais. Mostra-se que é possível realizar esta detecção com auxílio dos chamados métodos de Kernel, que se tornaram populares em aprendizado por máquina (\'machine learning\') já que tais métodos permitem definir formas generalizadas de teste de Granger, coerência parcial direcionada e função de transferência direcionada. Usando simulações, mostram-se alguns exemplos de detecção nos quais fica também evidente que resultados assintóticos deduzidos originalmente para estimadores lineares podem ser generalizados de modo análogo, mostrando-se válidos no presente contexto kernelizado. / This work examines the connectivity detection problem between time series in the Granger sense when the nonlinear nature of interactions determination is impossible via linear vector autoregressive models, but is, nonetheless, feasible with the aid of the so-called Kernel methods that are popular in machine learning. The kernelization approach allows defining generalised versions for Granger tests, partial directed coherence and directed transfer function, which the simulation of some examples shows that the asymptotic detection results originally deducted for linear estimators, can also be employed under kernelization if suitably adapted.

The intensification of biofuel production causes negative impacts on soil quality, thus the soil requires adequate assessment to ascertain its quality status, however site-specific nature of results in literature requires independent soil property measurement and assessment depending on specific agroecosystem and management goals. Therefore, the main objective of this study was to investigate seasonal pattern of soil quality, soil water and thermal regimes and performance of sugarcane and tung crops at the experimental station of Soils Department, Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil. The sugarcane experiment (three seasons) was established in 2010 under no-tillage; no-tillage + compaction; conventional tillage and chiseling treatments in a randomized complete block design with three replications. In years 2011 and 2012, there was no soil disturbance; however residue mulching was imposed, giving split-plot design. The tung-based cropping system (two seasons, 2012-2014) was a randomized complete block design experiment with four replications. The treatments were: tung-crambe-sunflower/soybean + inorganic fertilizer; tung-crambe-sunflower/soybean + organic manure; tung-oats-peanut; and sole tung (control). Crambe and oats were planted in winter while sunflower (1st year)/soybean (2nd year) and peanut were planted in summer. Disturbed and undisturbed (using cores of known volume) soil samples were collected from soil layers 0-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm in sugarcane, and 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and 60-80 cm in tung for the laboratory determination of soil quality indicators. There was field monitoring of soil water retention, matric potential and soil temperature and agronomic parameters measured include sugarcane yield and tung plant height. Minimum data set for soil quality assessment was made using principal component analysis and soil quality index was obtained using weighted additive method. The temporal patterns of soil water storage and temperature were evaluated using algorithms for time series data. Except for Ma in 0-10 cm layer of tillage plots, both tillage and residue mulching did not significantly affect (p<0.05) the soil quality indicators, overall soil quality, water retention and sugarcane yield. The degree of compaction was not enough to limit sugarcane growth. Residue retention significantly influenced temporal processes of soil temperature and state-time analysis was better than classical regression of time series analysis of soil water storage and temperature. Cropping system did not significantly influence (p<0.05) soil quality indicators, overall SQI and tung plant height, but significant influenced soil water retention. For the two experiments, there was no discernible trend in the seasonal values of soil hydro-physical variables and crop response. / A intensificação da produção de biocombustíveis pode prejudicar a qualidade do solo. Portanto, para evitar a degradação do solo é necessário monitorar periodicamente os atributos mais afetados pela atividade agrícola. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar o padrão sazonal da qualidade, da água e regimes térmicos do solo, bem como o desempenho das culturas da cana-de-açúcar e do tungue na estação experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil. Para isso foram avaliados dois experimentos. O experimento de cana-de-açúcar (três anos de cultivo) foi implantado em 2010 e os tratamentos foram: plantio direto; plantio direto com compactação adicional; preparo convencional e; escarificado, distribuídos em um delineamento de blocos casualizados com três repetições. Nos anos de 2011 e 2012, não houve revolvimento do solo, mas foi adicionada cobertura vegetal morta, designando um esquema de parcelas subdivididas. Para o sistema de cultivo do tungue (dois anos de cultivo, 2012-2014) foi utilizado um experimento de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram: tungue-crambe-girassol / soja com fertilizantes inorgânicos; tungue-crambe-girassol / soja com adubação orgânica; tungue-aveia-amendoim; e tungue (controle). Crambe e aveia foram plantadas no inverno, enquanto girassol (1° ano) / soja (2º ano) e amendoim foram plantados no verão. Amostras de solo com estrutura alterada e preservada foram coletadas (usando cilindros com 57 mm de diâmetro e 40 mm de altura) nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm na cana-de-açúcar, e de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-80 cm no tungue para a determinação laboratorial dos indicadores de qualidade do solo. Houve o monitoramento á campo da temperatura, umidade potencial matricial da água no solo e parâmetros agronômicos incluindo a produtividade da cana-de-açúcar e altura da planta de tungue. Um conjunto mínimo de dados para a avaliação da qualidade do solo foi obtido através da análise de componentes principais e o índice de qualidade do solo foi obtido pelo método aditivo ponderado. Os padrões temporais de armazenamento de água do solo e a temperatura do solo foram avaliados utilizando algoritmos para dados de séries temporais. Exceto para a macroporosidade, na camada de 0-10 cm dos tratamentos com preparo do solo, o preparo e a cobertura de palha não afetaram significativamente (p <0,05) os indicadores de qualidade do solo, o índice de qualidade do solo, a retenção de água ou a produtividade de cana-de-açúcar. O grau de compactação não foi suficiente para limitar o crescimento da cana-de-açúcar. A permanência da palha na superfície influenciou significativamente os processos temporais de temperatura do solo e a análise temporal foi melhor do que a análise de regressão clássica para a análise das séries temporais de armazenamento de água e temperatura do solo. O sistema de cultivo não influenciou significativamente (p<0,05) os indicadores de qualidade do solo, o índice de qualidade do solo e a altura da planta, mas influenciou significativamente a retenção de água do solo. Nos dois experimentos, não houve nenhuma tendência clara nos valores sazonais de variáveis físico-hídricas do solo e na resposta da cultura.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5190.pdf: 1093269 bytes, checksum: 0d9bf9c7a3855887a0f66859b3a9cc22 (MD5) Previous issue date: 2013-05-06 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, it was estudied the models INGARCH , GLARMA and GARMA to model count time series data with Poisson and Negative Binomial discrete conditional distributions. The main goal was analyze in classic and bayesian approach, the adequability and goodness of fit of these models, also the contruction of credibility intervals about each parameter. To the Bayesian study, was cosiderated a joint prior distribuition that satisfied the conditions of each model and got a posterior distribution. This aproach presents too some criterion selection like (EBIC), (DIC) and ordenaded predictive conditional density (CPO) for Bayesian cases and (BIC) for classic cases. A simulation study was done to check the maximum likelihood estimator consistency in classic approach and has used criterion selection classic and Bayesian to choose the order of each model. An Analysis has made in a real data set realized as final stage as, these data consist the number of financial transactions in 30 minutes. These results have made in a classical and Bayesian approach , and discribed the data caracteristic. / Nesta dissertação estudou-se os modelos INGARCH, GLARMA e GARMA para modelar séries temporais de dados de contagem com as distribuições condicionais de Poisson e Binomial Negativa. A principal finalidade foi analisar no contexto clássico e bayesiano, a adequabilidade e qualidade de ajuste dos modelos em questão, assim como a construção de intervalos de credibilidade dos parâmetros para cada modelo testado. Para a abordagem Bayesiana foram consideradas priori conjugada, satisfazendo as condições de cada modelo em questão, obtendo assim uma distribuição a posteriori. A abordagem proposta apresenta também o cálculo de critérios de seleção de modelos como o (EBIC), (DIC) e densidade condicional preditiva ordenada (CPO) para o caso Bayesiano e (BIC) para a abordagem clássica. Com um estudo de simulação foi possível verificar a consistência dos estimadores de máxima verossimilhança (clássicos) além disso, foi usado critérios de seleção clássicos e Bayesianos para a seleção da ordem de cada um dos modelos. Uma análise de um conjunto de dados reais foi realizada, sendo uma série do número de transações financeiras realizadas em 30 minutos respectiva os mês de novembro de 2011. Estes resultados apresentam que tanto o estudo clássico, quanto o bayesiano, são capazes de descrever bem o comportamento da série e foram eficientes na escolha da ordem do mesmo.

O principal objetivo deste estudo é descrever modelos para séries temporais de ativos financeiros que sejam robustos às tradicionais hipóteses: distribuição gaussiana e continuidade. O primeiro capítulo está preocupado em apresentar, de uma maneira geral, os conceitos matemáticos mais importantes relacionadas a processos estocásticos e difusões. O segundo capítulo trata de processos de incrementos independentes e estacionários, i.e., processos de Lévy, suas trajetórias estocásticas, propriedades distribucionais e, a relação entre processos markovianos e martingales. Alguns dos resultados apresentados neste capítulo são: a estrutura e as propriedades dos processos compostos de Poisson, medida de Lévy, decomposição de Lévy-Itô e representação de Lévy-Khinchin. O terceiro capítulo mostra como construir processos de Lévy por meio de transformações lineares, inclinação da medida de Lévy e subordina ção. Uma atenção especial é dada aos processos subordinados, tais como os modelos variância gama, normal gaussiana invertida e hiperbólico generalizado. Neste capítulo também é apresentado um exemplo pragmático com dados brasileiros de estimação de parâmetros por meio do método de máxima Verossimilhança. O quarto capítulo é devotado aos modelos multidimensionais e, introduz os conceito de cópula ordinária e de Lévy. Mostra-se que é possível caracterizar a dependência entre os componentes de um processo de Lévy multidimensional por meio da cópula de Lévy. Entre os resultados apresentados estão as generalizações do teorema de Sklar e a família de cópulas de Arquimedes aos processos de Lévy. Este capítulo também apresenta alguns exemplos que utilizam métodos de Monte Carlo, para simular processos de Lévy bidimensionais. / The main objective of this study is to describe models for financial assets time series that are robust to the traditional hypothesis: gaussian distributed and continuity. The first chapter are devoted to introduce the most important mathematical tools related to difusions and stochastic processes in general. The second chapter is concerned in the study of independent and stationary increments, i.e., Lévy processes, their sample paths behavior, distributional properties, and the relation to Markov and martingales processes. Some of the results presented are the structure and properties of a compound Poisson processes, Lévy measure, Lévy-Itô decomposition and Lévy-Khinchin representation. The third chapter demonstrates how to construct Lévy processes via linear transformation, tempering the Lévy measure and subordination. A special attention is given to several types of subordinated processes, comprising the variance gamma, the normal inverse gaussian and the generalized hyperbolic models. A pragmatic example of parameter estimation for brazilian data using the method of maximum likelihood is also given. Chapter four is devoted to multidimensional models, which introduces the notion of ordinary and Lévy copulas. It is shown that modelling via Lévy copula it is possible to characterize the dependence among components of multidimensional Lévy processes. Some of the results presented are generalizations of the Sklar’s theorem and the Archmedian family of copulas for Lévy processes. This chapter also presents some examples using Monte Carlo methods for simulating bidimensional Lévy processes.

Submitted by Alessandra Gazzoli (alessandra.gazzoli-santos@itau-unibanco.com.br) on 2013-09-13T18:41:48Z No. of bitstreams: 1 AlessandraGazzoli_EstruturaFractal.pdf: 2516271 bytes, checksum: 6f74e2f1266b906cb221034fae87335f (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2013-09-13T18:44:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlessandraGazzoli_EstruturaFractal.pdf: 2516271 bytes, checksum: 6f74e2f1266b906cb221034fae87335f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-13T18:45:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlessandraGazzoli_EstruturaFractal.pdf: 2516271 bytes, checksum: 6f74e2f1266b906cb221034fae87335f (MD5) Previous issue date: 2013-08-14 / Economic variables are often governed by dynamic and non-linear processes that can originate long-term relationship and non-periodic and non-cyclical patterns with abrupt trend changes. Commodity prices exhibit this type of behavior and the peculiarities of those markets could generate fractionally integrated time series, whose singularities could not be properly captured by the traditional analytic models based on the efficient market hypothesis and random walk processes. Therefore, this study has investigated the presence of fractal structures on some very important Brazilian commodity spot markets such as coffee, cattle, sugar, soybean and calf. Some traditional techniques were used as well as other specific for fractal time series analysis, such as rescaled range (R/S) analysis, different fractal hypothesis tests and ARFIMA and FIGARCH models. The results showed that the drift component has not shown fractal behavior, except for the calf series, however, volatility has demonstrated fractal behavior for all the commodities that were analyzed. / As variáveis econômicas são frequentemente governadas por processos dinâmicos e não-lineares que podem gerar relações de dependência de longo prazo e padrões cíclicos não-periódicos com mudanças abruptas de tendências. Para o caso dos preços agrícolas este comportamento não é diferente e as peculiaridades destes mercados podem gerar séries temporais fracionalmente integradas, cujas singularidades não seriam adequadamente capturadas pelos tradicionais modelos analíticos fundamentados na hipótese dos mercados eficientes e de passeio aleatório. Sendo assim, o presente estudo buscou investigar a presença de estruturas fractais no mercado à vista de algumas das principais commodities agrícolas brasileiras: café, boi gordo, açúcar, milho, soja e bezerro. Foram empregadas técnicas tradicionais e específicas para a análise de séries temporais fractais como a análise de R/S e a aplicação de modelos das famílias ARFIMA e FIGARCH. Os resultados indicaram que, com exceção do bezerro, o componente de drift destas séries não apresentou comportamento fractal, ao contrário do observado para o componente da volatilidade, que apresentou aspecto de estrutura fractal para todas as commodities analisadas.