Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-05T15:38:42Z No. of bitstreams: 1 Erinaldo Leite Batista Almeida.pdf: 3620819 bytes, checksum: b2532ef7524f47d5417d01445fec797b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T15:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Erinaldo Leite Batista Almeida.pdf: 3620819 bytes, checksum: b2532ef7524f47d5417d01445fec797b (MD5) Previous issue date: 2009-08-10 / Financial markets are complex systems that contain large numbers of interacting units, including interactions among various units in the same market and interactions between units in different markets. Various methods of economics, statistics and econophysics have been developed to analyze financial temporal series (such as price returns, share volume, number of transactions), and serve to establish theoretical models for underlying stochastic processes. The availability of financial data on the internet and increasing computational power have enabled researchers to conduct a large number of empirical studies on financial markets. These studies have shown some universal properties: the risk function of price returns is scale invariant, with power-law behavior and similar value of exponent for different markets; the absolute values of returns (volatility) exhibit long-range power-law correlations. In this work, we use methods if econophysics to study the statistical properties of Brazilian financial markets. We analyze and compare scale properties of risk functions and correlations in temporal series of price returns of agricultural commodities and stocks of various companies traded at Bovespa. We analyze the daily prices of five commodities and twenty stocks traded in the period 2000-2008. For both commodities and stocks, the risk function of daily price returns shows powerlaw behavior with the exponent outside the Levy stable region. The values of exponents are higher for stocks than for commodities. We use Detrended Fluctuation Analysis (DFA) to study correlations in daily time series of absolute values of returns (volatility). This method was developed to quantify long range correlations in non-stationary temporal series.All analyzed series show persistent behavior, meaning that large (small) values are more likely to be followed with large (small) values. The value of the DFA exponent is higher for commodities than for stocks. We also use Detrended Cross Correlation Analysis (DCCA) to study cross-correlations between two series. The values of DCCA exponents are above 0.5 for all series, indicating the existence of long range cross-correlations. This means that each stock or commodity has long memory of its own previous values and of previous values of other stocks or commodities studied. These results are in agreement with results obtained for American financial markets. / Mercados financeiros são caracterizados por um grande número de unidades e interações complexas, incluindo as interações internas (entre diferentes elementos de um mercado) e fatores externos (influência de outros mercados). Vários métodos de economia, estatística e recentemente econofísica foram desenvolvidos para analisar as séries temporais de variáveis financeiras (retorno de preços de ações, mercadorias e taxas de cambio, índice de mercado, volume de negociação, etc.), com objetivo de estabelecer os modelos teóricos para processos estocásticos que estão em base desses fenômenos. A disponibilidade de dados financeiros de vários mercados e crescente poder computacional resultaram em um grande número de estudos empíricos cujos resultados mostraram algumas propriedades universais: a função risco de retornos de preços segue uma lei de potência com o valor de expoente similar para os vários mercados; os valores absolutos de retornos possuem correlações de longo alcance. Neste trabalho foram usados os métodos de econofísica para estudar as propriedades estatísticas do mercado financeiro brasileiro. Foram analisadas e comparadas as propriedades de escala de função risco e de correlações em séries temporais de retornos de preços de mercadorias agrícolas e preços de ações de várias empresas negociadas na Bolsa de Valores de São Paulo (BOVESPA). Foram analisados os preços diários de cinco mercadorias: açúcar, algodão, café, soja e boi, registrados em período 2000-2008. Para ações, analisamos as características seguintes: preços de abertura, fechamento, valores máximo e mínimo, volume e montante. Todas as séries são diárias, registradas no período de 2000-2008. São estudadas 20 empresas divididas em 4 grupos: bancos, energia, telecomunicações e siderurgia (5 empresas de cada grupo). Para todas as séries estudadas a função risco de retornos de preços segue uma lei de potência com os valores de expoente maiores para ações do que para mercadorias. As correlações são analisadas para os valores absolutos de retornos de preços (volatilidade). Foi usado o método Detrended Fluctuation Analysis (DFA), desenvolvido para quantificar as correlações de longo alcance em séries temporais não estacionárias. Todas as séries mostraram um comportamento persistente, significando que os valores grandes (pequenos) tem maior probabilidade de serem seguidos por valores grandes (pequenos). Os valores de expoente DFA são maiores para mercadorias do que para as ações. Foi utilizada uma generalização de DFA, Detrended Cross Correlation Analysis (DCCA) para analisar as correlações cruzadas entre duas séries. Os valores de expoente DCCA para todas as séries estudadas indicam a existência de correlações cruzadas de longo alcance significando que os valores de cada série possuem memória de longo alcance de seus valores anteriores e também de valores anteriores de outras série. Os resultados estão em acordo com os resultados obtidos para mercado americano.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-02T15:32:53Z No. of bitstreams: 1 Luciano Rodrigues da Silva.pdf: 1477739 bytes, checksum: e1ea61981eacbff2c9319865f5504f91 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T15:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciano Rodrigues da Silva.pdf: 1477739 bytes, checksum: e1ea61981eacbff2c9319865f5504f91 (MD5) Previous issue date: 2009-10-20 / Vegetation fires represent a natural hazard with severe ecological, social, health and economic consequences. Every year fires burn millions of hectares of forest worldwide and their number have been increasing, principally because of the increase in population and combustion material. The preservation of the environment depends on global and regional policies and methods of prevention and suppression of fires. To establish these methods it is necessarily to know the profile of fires: spatial location, time of occurrence, burned area, why they occur, and how they initiate and propagate. Recently, various methods of Statistical Physics (including data analysis and computational models) have been applied to provide additional information about spatial and temporal distribution of fire sequences, which is crucial for assessing various consequences of burning, such as emissions of gasses and particulates to the atmosphere, loss of biodiversity, loss of wildlife habitat, soil erosion etc. Several satellite systems (with different capabilities in terms of spatial resolution, sensitivity, spectral bands, and times and frequency of overpasses) are currently available for monitoring different fire characteristics: dry areas that are susceptible to wild fire outbreak, actively flaming fires, burned area and smoke, and trace gas emissions. Hotspots are satellite image pixels with infrared intensity corresponding to burning vegetation. A hotspot may represent one fire, or be one of several hotspots representing a larger fire. Together with other satellite data, thenumber of hot-spots can be used to estimate the burned area. In this work we study the dynamics of hotspots using the Detrended Fluctuation Analysis (DFA) method, which serves to quantify correlations in non stationary time series. We analyze daily hotspot temporal series detected in Brazil by various satellites during the period 1998-2008. The results show the existence of power-law long-range correlations that represent an important property of the underlying stochastic process. This property, also found in climatic phenomena, should be incorporated in theoretical models and computer simulations of the fire dynamics. / Incêndios em vegetação é um tipo de desastre natural com conseqüências ambientais, sociais econômicas, etc. Todos os anos incêndios destroem milhões de hectares das florestas e aumentam em número como conseqüência de vários fatores, principalmente de crescimento populacional e acúmulo de material combustível. A preservação de meio ambiente depende das políticas protecionistas globais e regionais adequadas às características de cada região. Para estabelecer essas políticas de controle e prevenção é necessário conhecer o perfil dos incêndios florestais: onde, quando e porque ocorrem. Além das estatísticas de ocorrências de incêndios os métodos emergentes da Física Estatística incluindo análise de dados e modelos computacionais, providenciam as informações adicionais sobre a distribuição e agrupamento espaço-temporal dos incêndios, que são cruciais para o estudo de várias conseqüências de fogo, como emissão de gases e partículas em atmosfera, perda de biodiversidade, erosão de solo, etc. Vários satélites (com características diferentes em termos de resolução espacial, bandas espectrais, tempo e freqüência de escaneamento) são disponíveis para monitoramento das varias características de fogos: áreas de risco, incêndios atualmente ativos, área queimada, fumaça, emissão de poluentes etc. Focos de calor são pixels na imagem de satélite com intensidade infravermelha correspondente a vegetação queimada. Um foco pode representar uma queimada, parte de um incêndio maior ou outras fontes de calor como, por exemplo, a reflexão de luz da superfície de um lago. O número de focos junto com outras informações providenciadas pelos satélites podem ser usados para estimar a área queimada, para detecção e monitoramento dos incêndios florestais, estimação de risco de fogo, e para avaliação da influencia de outros fatores ambientais. Neste trabalho estudamos a dinâmica de focos de calor no Brasil usando o método Detrended Fluctuation Analysis (DFA), desenvolvido para quantificar as correlações em séries temporais não estacionárias. Analisamos séries temporais diárias de focos de calor detectados no Brasil pelo vários satélites, durante o período 1998-2008. Os resultados mostram a existência de correlações de longo alcance persistentes, que representa uma propriedade importante dos processos estocásticos geradores desse fenômeno. Esta propriedade, também presente em fenômenos climáticos deveria ser incorporada em modelos teóricos e simulações computacionais de dinâmica de incêndios.

Orientador: Prof. Dr. Roberto Menezes Serra / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, Santo André, 2018.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06635.pdf: 4560564 bytes, checksum: 677cab6b14a66c0989ef5859a83679e3 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Eduardo Granado Monteiro da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-09T10:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GarciaFlores_AliFrancisco_D.pdf: 13566833 bytes, checksum: e4298b0e0c3ed24044ce44f96adc43dd (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesta tese são investigados dois sistemas magneticamente frustrados, a série de compostos isolantes RMn2O5 (R = Eu, Bi, Dy) e o composto intermetálico GdAI3, além do material isolante não frustrado de perovskita dupla Sr2CoUO6. O estudo destes sistemas foi realizado utilizando principalmente a técnica de Espectroscopia Raman e complementado por medidas de susceptibilidade magnética. Para o sistema RMn2O5(R = Eu, Bi, e Dy) apresentamos um estudo dos fônons ópticos de baixa e alta freqüência. Todos os cristais estudados mostraram deslocamentos anômalos nas freqüências dos fônons abaixo de uma nova temperatura característica, T* ~ 60-65 K. O sinal e magnitude dos deslocamentos dos fônons parecem estar correlacionados com o raio iônico de R. Por exemplo, analisando os fônons de alta freqüência, observamos amolecimento dos fônons para R = Bi e um endurecimento para R = Dy, e um comportamento intermediário para R = Eu no intervalo de temperatura entre TC / TN e T*, onde TC e TN são as temperaturas de transição ferrolétrica e antiferromagnética, respectivamente. Já para os fônons de baixa freqüência é observado um amolecimento dos fônons para R = Bi e um endurecimento para R = Eu e Dy na mesma região paramagnética, (TC/TN < T < T* ). Anomalias dos fônons foram também identificadas abaixo de TN ~ 40-43 K, refletindo o início de uma ordem magnética e/ou ferroelétrica de longo alcance da subrede de Mn. Medidas complementares de susceptibilidade magnética dc (x(T)) para o cristal RMn2O5 no intervalo de temperatura entre 2 e 800 K revelaram uma temperatura de Curie-Weiss q CW = -253(3) K, apresentando um grande parâmetro de frustração ( q CW = TN). A curva do inverso de x (T), subtraindo o termo diamagnético, sofre um desvio do comportamento de Curie-Weiss devido a correlações magnéticas abaixo de temperaturas da ordem de ~ qCW . Também, um aspecto interessante é a derivada do inverso da susceptibilidade, a qual mostra pontos de in exfleao a ~ 160 K e ~ T*, sendo esta última, a temperatura abaixo da qual as anomalias dos fônons foram observadas. Estes dados magnéticos dão apoio a nossas interpretações de medidas Raman, onde deslocamentos anômalos de fônons abaixo de T* são associados ao acoplamento spin-fônon, em um cenário de fortes correlações magnéticas. Portanto, nossos resultados sustentam uma frustração magnética significante, introduzindo uma nova temperatura característica T* e sugerindo um comportamento interessante para as correlações magnéticas na fase paramagnética neste sistema RMn2O5 (R = Eu, Bi, e Dy). No material GdAl3 as interações entre o grau de liberdade de spin e os deslocamentos atômicos foram estudadas por meio do espalhamento Raman polarizado em função da temperatura. Neste composto a camada de Gd 4 f 7é esférica, indicando que os efeitos de campo cristalino são de ordem superiores. O estudo do acoplamento spin-rede pode fornecer evidências do mecanismo de troca e o grau de correlações magnéticas neste sistema. Nossas medidas de espalhamento Raman em superfícies frescas mostraram fônons com comportamento de freqüência convencional, enquanto que superfícies crescidas naturalmente e polidas apresentam anomalias na freqüência dos fônons abaixo de uma temperatura característica T** ~ 50 K. Tais anomalias são possivelmente devido a uma modulação da energia magnética pelas vibrações da rede em uma fase paramagnética fortemente correlacionada. Um estado de spin totalmente correlacionado imediatamente acima de TN é deduzido de nossos resultados neste sistema frustrado. Também, sugerimos que o acoplamento spin-fônon em metais pode depender das condições de superfície da amostra devido a que anomalias dos fônons foram observadas só nas amostras de superfícies envelhecidas. Finalmente, para a perovskita dupla Sr2CoUO6, os modos Raman de primeira e alta ordem foram estudos em função da temperatura. Nossos dados de espalhamento Raman revelam a existência de duas temperaturas características, T1 ~ 150 K e T2 ~ 300 K, onde são observados comportamentos não convencionais das intensidades dos espectros Raman e um amolecimento anômalo na freqüência de um fônon de alta freqüência abaixo de T2. Estas anomalias sugerem a possibilidade de transições de fase estruturais e/ou eletrônicas a essas temperaturas características. Baseado nas modificações relevantes dos espectros Raman e o comportamento quase constante das posições dos modos de alta ordem com a temperatura, sugerimos uma contribuição do mecanismo Franck-Condon neste sistema / Abstract: In this thesis we present an investigation of two magnetically frustrated systems, namely the RMn2O5 series (R = Eu, Bi, Dy) and the intermetallic compound GdAl3, in addition to the double perovskite compound Sr2CoUO 6. These systems were studied mainly using the Raman spectroscopy technique and complemented with magnetic susceptibility measurements. For the system RMn2O5 (R = Bi, Eu, and Dy), we present a study of the low- and high-frequency optical phonons. All studied materials show anomalous phonon shifts below a new characteristic temperature, T*~ 60-65 K. The sign and magnitude of such shifts appear to be correlated with the ionic radius of R. For instance, the high-energy phonons evolve from softenings for R = Bi to hardenings for R = Dy, and show an intermediary behavior for R = Eu in the temperature range between TC/TN and T*. On the other hand, the low-frequency anomalous phonon behaviors show softenings for R = Bi and hardening for R = Eu and Dy in the same paramagnetic range ( TC/TN < T < T*). Additional phonon anomalies were identified below ~ TN ~ 40-43 K, re ecting the onset of long-range ferroelectric and/or magnetic order of the Mn sublattice. Complementary dc-magnetic susceptibility [x(T)] measurements for BiMn2O5 up to 800 K yield a Curie-Weiss temperature q CW = -253(3) K, revealing a fairly large frustration ratio ( q CW / TN). Deviations of the inverse magnetic suceptibility, substracting the diamagnetic term, from a Curie-Weiss paramagnetic behavior due to magnetic correlations were observed below temperatures of the order of q CW . An interesting feature is the derivative of the inverse susceptibility, which shows in ection points at ~ 160 K and ~ T*. Supported by x(T) data, the anomalous Raman phonons shifts below T* are interpreted in terms of the spin-phonon coupling, in a scenario of strong magnetic correlations. Overall, these results support significant magnetic frustration, introducing a new characteristic temperature ( T*), and suggest a surprinsingly rich behavior for the magnetic correlations in the paramagnetic phase in this system. In GdAl3, the interaction among the spin degree of freedom and the atomic displacements were investigated by means of polarized Raman scattering. In this compound the Gd 4 f 7 shell is spherical, indicating that the crystal field e ect can be neglected. The spin-lattice coupling provide a fingerprint of the exchange mechanism and degree of magnetic correlations in this system. Raman scattering in fresh broken surfaces shows phonons with conventional frequency behavior, while naturally grown and polished surfaces present frequency anomalies below a characteristic temperature T** ~ 50 K. Such anomalies are possibly due to a modulation of the magnetic energy by the lattice vibrations in a strongly spin-correlated paramagnetic phase. A fully spin-correlated state inmediately above TN is inferred from our results in this frustrated system. Also, we suggest that the spin-phonon coupling in metals may depend in the surface conditions due to phonon anomalies were observed only in old-surface samples. Finally, for the Sr2CoUO6 double perovskite, the first- and higher-order Raman modes were studied as a function of temperature. Our Raman scattering results revealed the existence of two characteristic temperatures, T1 ~ 150 K e T2 ~ 300 K, where we observed unconvencional intensity behaviors of the Raman spectra and an anomalous softening of a particular high-energy mode below T2. These anomalies suggest structural and/or electronic phase transitions at such characteristic temperatures. Based on relevant modifications of the Raman spectra and the near-constant position behavior with temperature, we suggest a contribution of the Franck-Condon mechanism in this system / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Catiele Vieira Borges.pdf: 1231779 bytes, checksum: d72dab79964f3c9da27e72040b426932 (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The jatropha (Jatropha curcas L., Euphorbiaceae), is a perennial cycle plant whose attentions in the last six years has directed its capacity for vegetable oil. Given their biological attributes, agronomic, economic and industrial, the species is one of oleaginous on the agenda of government interest, which through the National Program for Production and Use of Biodiesel has intensified the search for new bioenergy sources. However, this is still oleaginous phase of domestication and quest for technological mastery. Meet the productive potential, the relationship between characters, the genetic variability and infer genetic parameters have directed in recent years, most quantitative genetic studies and breeding in Brazil. Therefore, the aim of the present study was to estimate genetic parameters and predict random variables important to the strategies of selection and breeding; meet the minimum harvest / measurements needed to choose jatropha trees; estimate genotypic and phenotypic correlations; evaluate the progress of genetic grain production and to study the genetic variability. Was evaluated for 24 months at the experimental farm of Embrapa, in Porto Velho - RO, an experiment with three full blocks, four provenances (two of Rondônia, one of Minas Gerais and São Paulo) with 16 trees per plot, spaced 2x3 meters. The traits associated with grain yield and plant architecture. The great genetic evaluation procedure REML/BLUP was used for the prediction of random variables, genetic parameter estimation and inference about repeatability. Inferences about variance components and estimates of genetic parameters for some agronomic traits during the first two years of development of Jatropha curcas, showed genetic variability exists. The numbers of fruits per bunch and maturation index showed little characters are informative and useful in quantitative genetic studies. The stabilization genotypic characters for number of clusters at harvest of half a year, number of branches, height, crown projection in greater spacing and canopy volume was obtained with equal or less than three measurements per year. Already for grain yield and number of clusters at harvest year end, required a greater number of measurements (mi > 4). High correlations (r.) were obtained genotypic and phenotypic characters among themselves for grain yield, its components and those characters associated with plant architecture (r.  0.75). Predicted genetic gains for grain production of the first two years of planting were respectively higher than 20%, considering the selection of the ten best individuals. When considering the two growing seasons for variable grain production, most plants exhibited average performance (adaptability) generally indicated as the centroid method. Considering the information of the individual additive effects, genetic diversity was not necessarily linked to geographical origin, as plants of different provenances formed groups. At the level of individuals, formed several genetically divergent groups. / O pinhão-manso (Jatropha curcas L., Euphorbiaceae), é uma planta de ciclo perene cujas atenções nos últimos seis anos tem se dirigido a sua capacidade para produção de óleo vegetal. Dado a seus atributos biológicos, agronômicos, econômicos e industriais, a espécie é uma das oleaginosas em pauta de interesse do governo, que por meio do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel tem intensificado a busca por novas fontes bioenergéticas. Contudo, essa oleaginosa ainda encontra-se em fase de domesticação e busca por domínio tecnológico. Conhecer o potencial produtivo, a relação entre caracteres, a variabilidade genética e inferir sobre parâmetros genéticos têm direcionado, nos anos recentes, a maioria dos estudos genéticos quantitativos e de melhoramento no Brasil. Portanto, objetivou-se no presente estudo estimar parâmetros genéticos e predizer variáveis aleatórias importantes às estratégias de seleção e melhoramento; conhecer o período mínimo de colheita/mensurações necessário para selecionar árvores de pinhão-manso; estimar correlações genotípicas e fenotípicas; avaliar o progresso genético da produção de grãos e estudar a variabilidade genética. Foi avaliado durante 24 meses na fazenda experimental da Embrapa, em Porto Velho RO, um experimento com três blocos completos, quatro procedências (duas de Rondônia, uma de Minas Gerais e uma de São Paulo) com 16 árvores úteis por parcela, espaçadas 2x3 metros. Foram avaliados os caracteres associados à produção de grãos e de arquitetura da planta. O procedimento ótimo de avaliação genética REML/BLUP foi usado para a predição de variáveis aleatórias, estimação de parâmetros genéticos e inferência sobre a repetibilidade. As inferências sobre os componentes de variância e as estimativas de parâmetros genéticos para alguns caracteres agronômicos, durante os dois primeiros anos de desenvolvimento do pinhão-manso, mostraram existir variabilidade genética. Os números de frutos por cacho e índice de maturação mostraram serem caracteres pouco informativos e úteis nos estudos genéticos quantitativos. A estabilização genotípica para os caracteres número de cachos, na colheita do meio ano, número de ramos, altura, projeção da copa no maior espaçamento e volume de copa, foi obtida com número igual ou inferior a três medições anuais. Já para a produção de grãos e número de cachos, na colheita do final do ano, exigiu-se maior número de mensurações (mi > 4). Elevadas correlações (r.) genotípicas e fenotípicas foram obtidas entre si para os caracteres de produção de grãos, seus componentes e aqueles caracteres associados à arquitetura da planta (r.  0,75). Ganhos genéticos preditos para a produção de grãos dos dois primeiros anos de plantio foram respectivamente superiores a 20%, considerando a seleção dos dez melhores indivíduos. Ao se considerar os dois anos agrícolas para a variável produção de grãos, a maioria das plantas exibiram médio desempenho (adaptabilidade) geral, conforme indicou o método do centroide. Ao se considerar as informações dos efeitos aditivos individuais, a diversidade genética não esteve necessariamente associada à origem geográfica, pois plantas de diferentes procedências formaram grupos. Em nível de indivíduos, formaram-se vários grupos divergentes geneticamente.

Um dos desafios que ainda precisa ser superado com o objetivo de melhorar o desempenho do controle preditivo (MPC) é a sua manutenção. Reidentificação do processo é uma das melhores opções disponíveis para atualizar o modelo interno do MPC, a fim de melhorar seu desempenho. No entanto, o processo de reidentificação é dispendioso. Pesquisadores propuseram dois métodos diferentes, capazes de detectar divergências entre o processo real e o seu modelo, através da análise de correlações parciais. Utilizando essas técnicas, ao invés de reidentificar todos os sub-modelos do processo, apenas algumas entradas com divergência significativas teriam que ser perturbadas e somente a parte degradada do modelo seria atualizada. Entretanto, não há informações suficientes e análises sobre a influência das estruturas de modelo nos resultados das correlações parciais. Além disso, apesar de ambas as abordagens serem eficientes na detecção de divergências significativas, elas não fornecem informações suficientes sobre a sua quantificação. Esta dissertação de mestrado demonstra que o método de Carlsson (2010) é uma solução particular do método de Badwe et al. (2009), quando os modelos utilizados no processo de identificação são estruturas FIR. Além disso, alguns outros tipos de estruturas serão estudados, de modo a verificar se eles são adequados para a análise da correlação parcial, com o objetivo de detectar esse tipo de divergência. Quanto à limitação da detecção do nível da divergência entre o modelo e a planta, este trabalho propõe um projeto inicial de um novo método para resolver este problema, através da adição de ruído branco off-line nos dados coletados do processo, com diferentes variações antes da análise da correlação parcial. Um estudo de caso simulado é mostrado, que confirma a eficácia desta nova técnica. Finalmente, são apresentadas as conclusões encontradas e as possibilidades para estudos futuros. / One of the challenges that still needs to be overcome in order to improve the performance of the model predictive control (MPC) is its maintenance. Re-identification of the process is one of the best options available to update the internal model of the MPC, in order to improve performance. However, re-identification is costly. Researchers have proposed two different methods able to detect plant mismatch through partial correlation analysis. Using these techniques, instead of re-identifying all the sub-models in the process, only a few inputs with significant mismatch would have to be perturbed and only the degraded portion of the model would be updated. Nevertheless, there is not enough information and analysis about the influence of the model structures for identification on partial correlation results. Besides, although both approaches are efficient in detecting significant mismatches, they do not provide enough information about its magnitude. This masters thesis demonstrates that the Carlssons method (2010) is a particular solution of the Badwe et al.s method, when the models used on the identification process are FIR structures. Moreover, some other types of structures will be analyzed in order to check if they are suitable for the partial correlation procedure to detect plant mismatches. Concerning the limitation of the detection the level of plant-mismatch, this thesis proposes a starting project of a new method to address this issue by adding offline white noise to the collected data from the process with different variances before analyzing the partial correlation. A simulation case study is shown that confirms the efficacy of this new technique. Finally, conclusions and possible future studies are presented.

Neste trabalho foram realizadas, no Laboratório Pelletron do Instituto de Física da Universidade de São Paulo, medidas de coincidência entre partículas com momentos relativos pequenos para os sistemas 160+10B e 160+ 12C nas energias de 62,5 e 64,0 MeV, respectivamente. Para isso, foi utilizado um hodoscópio composto de 14 telescópios do tipo E-E, capazes de medir a energia tanto de partículas pesadas (Z>2) como leves (Z2). A partir dessas medidas foram obtidos espectros de diferença dos módulos das velocidades (vdif) e funções correlação em momento relativo (prel) para vários pa res de partículas. A análise do espectro de vdif permite determinar a proporção relativa entre as duas seqüências de emissão possíveis para um dado par de partículas. A região da anticorrelação na função correlação permite obter informações sobre a escala temporal referente ao intervalo de tempo entre a emissão da primeira e da segunda partícula. Para o ajuste tanto do espectro de vdif como da função correlação foi utilizado um programa que simula a emissão sequencial de duas partículas a partir de um núcleo composto, no qual a fração das sequências de emissão e a escala temporal são parâmetros ajustáveis. Correlações envolvendo somente partículas leves forneceram resultados para as escalas temporais da ordem de 10-20 s a 10-19 s, compatíveis com evaporação sequencial de um núcleo composto. Correlações envolvendo partículas leves e pesadas forneceram escalas temporais da ordem de 10-20s compatíveis com a fissão de núcleos residuais após a emissão de uma partícula leve. / Particle-particle correlation measurements at small relative momenta for the 160+10B and 160+ 12C systems at Elab = 62.5 and 64 MeV, respectively, were performed at the University of São Paulo - Pelletron Laboratory. The experimental setup consisted of a hodoscope composed by fourteen triple telescopes which provide the energy for both light (Z 2 ) and heavy (Z>2) particles. Velocity difference (vdifl) spectra a nd correlation functions at small relative momenta were obtained for many particle pairs. The velocity difference spectrum provides information about the emission order for the particles. The anticorrelation region in the correlation function provides information about the time between the first and second emission. A simulation code that calculates sequencial emission from a compound nucleus and for which the emission order and time scale are parameters was used to fit both the vdiff spectrum and the correlation function. The time scales obtained for light particle correlations are between 10-20 and 10-19 s and they are in agreement with predictions for the evaporation of compound nuclei. Correlations between light and heavy particles give time scales of about 10 -20 which are compatible with fission of the residual nuclei after a light particle emission.

O grupo de percevejos que mais frequentemente causa perdas econômicas à soja no Brasil é composto pelas espécies: Nezara viridula, Piezodorus guildinii e Euchistus heros. Assim, os objetivos desta pesquisa foram avaliar parâmetros genéticos e correlações entre as diferentes características de desenvolvimento e produção, mapear QTL associados à resistência da soja aos percevejos e determinar respostas de expressão gênica associadas à alimentação do inseto. Uma população F2:3 foi desenvolvida através do cruzamento de IAC- 100 (resistente) e CD-215 (suscetível) e avaliada em campo experimental. As características agronômicas avaliadas foram: número de dias para o florescimento (NDF), altura da planta no florescimento (APF), número de dias para a maturidade (NDM), altura da planta na maturidade (APM), acamamento (AC), valor agronômico (VA) e produtividade de grãos (PG). As características de resistência a percevejos avaliadas foram: período de enchimento de grãos (PEG), retenção foliar (RF), índice percentual de danos nas vagens (IPDV), número de vagens por planta (NVP), número de sementes (NS), peso de sementes manchadas (PSM), peso de sementes boas (PSB), e peso de cem sementes (PCS). Para se ter um total de 96 amostras, os dois pais foram genotipados juntamente com as 12 mais resistentes e 12 mais suscetíveis plantas F2 para as características PEG, PCS e PSB, e as 11 mais resistentes e 11 mais suscetíveis para a característica RF. Para determinar o tempo de resposta de expressão gênica nas vagens à alimentação de percevejos, um estudo de microarranjo foi realizado com CD-215 avaliando a expressão relativa 5.5, 21, 24 e 41 horas após infestação em condições de casa-de-vegetação. Dentre as características de resistência, os maiores valores de herdabilidade foram observados para PCS e PEG. O caráter PCS apresentou correlação genética positiva e significativa com PSM e PEG. Neste estudo, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP e 41 AFLP foram mapeados em 20 grupos de ligação. Quatorze QTL foram encontrados usando o modelo restrito de múltiplos QTL e análise de Kruskal-Wallis. A maioria dos QTL foi detectada para mais de uma característica e composta por genes com efeito menor. Na análise de microarranjo foi observada uma expressão diferencial clara para as amostras de 21, 24 e 41 horas com P. guildinii. Assim, para o experimento de campo as vagens foram infestadas com esta espécie e amostras de vagens foram coletadas 0, 8, 24 e 46 horas após infestação. Nesta etapa foi sequenciado somente o RNA mensageiro da amostra 24 horas. Na análise de RNA-seq realizada nas vagens sem nenhum tratamento, a cultivar resistente (IAC- 100) apresentou 39,4% dos genes com maior expressão e 11,68% dos genes com menor expressão do que a cultivar suscetível (CD-215). Baseado nos resultados, a seleção indireta para PCS associado com PSB pode ser realizada com sucesso para a obtenção de genótipos resistentes a percevejo. Além disso, os resultados de mapeamento de QTL foram parcialmente consistentes com estudos anteriores para característica agronômicas, sugerindo que QTL reais foram mapeados. / The group of stink bugs most frequently causing economic losses in soybean in Brazil consists of the species: Nezara viridula, Piezodorus guildinii, and Euchistus heros. Therefore, the objectives of the current research were to evaluate genetic parameters and correlations among distinct development and yield traits, map QTL associated with soybean resistance to stink bugs, and determine plant gene expression profiles associated to insect feeding. An F2:3 population was developed by crossing IAC-100 (resistant) and CD-215 (susceptible) and it was evaluated at an experimental field. The agronomic traits evaluated were number of days to flowering (NDF), plant height at flowering (PHF), number of days to maturity (NDM), plant height at maturity (PHM), lodging (L), agronomic value (AV), and grain yield (GY). The characteristics of stink bug resistance evaluated were grain filling period (GFP), leaf retention (LR), percentage index of pod damage (PIPD), number of pods per plant (NPP), number of seeds (NS), weight of spotted seeds (WSS), healthy seed weight (HSW), and weight of a hundred seeds (WHS). To have a total of 96 samples, the two parent lines were genotyped along with the 12 most resistant and 12 most susceptible F2 plants for the traits GFP, WHS, and HSW, and the 11 most resistant and 11 most susceptible for the trait LR. In order to determine the timing of gene expression response in pods under stink bug feeding, a microarray study was carried out with the cultivar CD-215, evaluating relative transcription levels at 5.5, 21, 24, and 41 hours post-infestation under greenhouse conditions. Among the characteristics of resistance, the highest values of heritability were observed for WHS and GFP. The trait WHS exhibited positive and significant genotypic correlation with WSS and GFP. In this study, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP, and 41 AFLP markers were mapped to 20 linkage groups. Fourteen QTL were found using the restricted multiple QTL model and Kruskal-Wallis analyses. The majority of the QTL was detected for more than one trait and consisted of genes with minor effects. A clear differential gene expression was observed in the microarray analysis for the samples at time points 21, 24, and 41 hours infested with P. guildinii. Thus, in field trials the pods were infested with this species and samples of pods were taken at 0, 8, 24, and 46 hours. In this study, only RNA from the 24 hour sample was sequenced. From RNA-seq analysis performed on pods without treatment, the resistant cultivar (IAC-100) showed 39.4% of genes with induced expression and 11.68% of genes with repressed expression in comparison to the susceptible cultivar (CD-215). Based on the results, indirect selection for WHS associated with HSW can be successfully employed for obtaining stink bug resistant genotypes. Moreover, mapping QTL results were partially consistent with previous studies for agronomic traits, suggesting that real QTL were mapped.

Os objetivos deste trabalho foram relacionar as magnitudes das correlações entre os testecrosses com as divergências genéticas dos testadores, a fim de verificar a possibilidade da redução do número de testadores e, também, se a intensidade de seleção que pode ser aplicada é função das divergências genéticas dos testadores. Cinco testadores, previamente avaliados em um dialelo completo, foram cruzados com 50 linhagens de diferentes grupos heteróticos, em um esquema fatorial. Os 250 testecrosses foram avaliados em 13 ambientes no delineamento de látice simples 16x16; sendo que seis híbridos comerciais foram alocados nos experimentos como testemunhas. Os caracteres avaliados foram: produção de grãos corrigida para 15% de umidade (PROD), florescimento masculino (FM) e feminino (FF), altura da planta (AP) e espiga (AE), posição relativa da espiga (PRE), acamamento de plantas (ACMQ), prolificidade (PROL), comprimento de espiga (CE), diâmetro de espiga (DE), diâmetro de sabugo (DS), profundidade de grão (PROF), número de fileiras (NFIL), número de grãos por fileira (NGF) e peso de 500 grãos (P500). Os mesmos caracteres avaliados nos testecrosses também foram avaliados nos testadores em quatro ambientes no delineamento blocos completos, com duas repetições por ambiente. Os testadores foram genotipados utilizando marcadores moleculares do tipo AFLP. A divergência genética dos testadores foi mensurada com base nos marcadores AFLP (DG), distância de Mahalanobis (DM) e capacidade específica de combinação (CEC). Os grupos heteróticos foram estabelecidos para estas três medidas de divergência genética. As análises dialélicas mostraram que a capacidade geral de combinação (CGC) foi mais importante do que a capacidade específica de combinação (CEC) para todos os caracteres, exceto para produção de grãos em que a CEC e CGC contribuíram de forma similar. Cada tipo de divergência genética agrupou os testadores de forma diferenciada, não ocorrendo coincidências nos grupos heteróticos. Para produção de grãos, as magnitudes da correlação de Spearman entre as correlações dos testecrosses com as divergências genéticas (DG) e as distâncias de Mahalanobis (DM) foram muito baixas, não apresentando valor preditivo. Entretanto, esta correlação foi negativa e elevada (r=-0,88) com as estimativas das CEC dos testadores, sugerindo que a divergência genética dos testadores poderia predizer a correlação entre os testecrosses; isto é, quanto mais elevada a similaridade genética dos testadores baseada nas CEC, mais elevada a correlação entre seus testecrosses. Para os outros caracteres, as correlações entre os testecrosses foram elevadas, fato esse devido aos efeitos da CGC explicarem uma proporção de magnitude superior da variação entre os testecrosses. Assim, estes resultados sugerem que as estimativas das CEC podem ser usadas para determinar a divergência genética dos testadores com precisão, e que a similaridade genética entre eles poderia ser usada para reduzir o número dos testadores a serem utilizados em um programa de melhoramento quando não se conhece os grupos heteróticos das linhagens avaliadas. Para testadores do mesmo grupo heterótico, a intensidade da seleção deve ser equivalente a 30% para assegurar que o mesmo conjunto de testecrosses superiores seja selecionado, independente do testador utilizado. / The objectives of this study were to relate the magnitudes of the correlation between testcrosses with the genetic divergences of the testers in order to verify if the genetic similarity of the testers could allow the reduction of testers, and if the level of selection intensity that should be applied is also a function of the genetic similarity of the testers. Five elite testers, previously evaluated in a diallel design, were crossed to 50 inbred lines from different heterotic groups following a factorial mating design, giving rise to 250 testcrosses which were evaluated at 13 environments with two replications per environment in 16 x 16 lattice designs; six commercial hybrids were allocated in the experiments. The traits recorded were: grain yield at 15% grain moisture (GY), silking (SD) and anthesis date (AD), plant (PH) and ear height (EH), plant lodging (PL), prolificacy (PRO), ear length (EL), ear diameter (ED), cob diameter (CD), kernel depth (KD), row number per ear (RN), kernel-row number (KRN), and 500 kernel weight (KW). The testers (inbred lines) were evaluated at four environments with two replications per environment for the same traits following a randomized block design, and they were also genotyped with AFLP markers. The genetic divergence of the testers was computed based on AFLP markers (GD), Mahalanobis distance (MD), and on the specific combining ability (SCA); and heterotic groups was established for these three measures of genetic divergence. The analysis of variance of the factorial model (testcrosses) showed that the general combining ability (GCA) was more important than specific combining ability (SCA) for all traits, but for grain yield the contribution of SCA was almost as important as GCA. Each type of genetic divergence grouped the testers differently, which resulted in different heterotic groups. For grain yield, the magnitudes of Spearman correlation between the correlations of testcrosses with GD and with MD were very low, and were not predictive of any relationship between these measures of genetic divergence and correlation of testcrosses. However, this correlation was negative and high (r=-0.88) with the SCA estimates of the testers, suggesting that the genetic divergence of the testers could predict the correlation between testcrosses; i.e. the higher the genetic similarity of the testers based on SCA the higher the correlation between their testcrosses. For the other traits the correlations between the testcrosses were high, probably because the GCA effects explained a higher proportion of the variation among testcrosses. Thus, these results suggested that the SCA estimates should be used to determine the genetic divergence of the testers accurately, and that the genetic similarity of them could be used to reduce the number of testers to be used when the heterotic groups of a set of lines to be evaluated were not known. For testers from the same heterotic group, the selection intensity should be as high as 30% to assure that the same set of superior testcrosses would be selected irrespective of the tester.