Reconstructing the evolutionary history of a set of species is a fundamental problem in biology. This thesis concerns computational problems that arise in different settings and stages of phylogenetic tree reconstruction, but also in other contexts. The contributions include: • A new distance-based tree reconstruction method with optimal reconstruction radius and optimal runtime complexity. Included in the result is a greatly simplified proof that the NJ algorithm also has optimal reconstruction radius. (co-author Jens Lagergren) • NP-hardness results for the most common variations of Multiple Alignment. In particular, it is shown that SP-score, Star Alignment, and Tree Alignment, are NP hard for all metric symbol distances over all binary or larger alphabets. • A 1.375-approximation algorithm for Sorting By Transpositions (SBT). SBT is the problem of sorting a permutation using as few block-transpositions as possible. The complexity of this problem is still open and it was a ten-year-old open problem to improve the best known 1.5-approximation ratio. The 1.375-approximation algorithm is based on a new upper bound on the diameter of 3-permutations. Moreover, a new lower bound on the transposition diameter of the symmetric group is presented and the exact transposition diameter of simple permutations is determined. (co-author Tzvika Hartman) • Approximation, fixed-parameter tractable, and fast heuristic algorithms for two variants of the Ancestral Maximum Likelihood (AML) problem: when the phylogenetic tree is known and when it is unknown. AML is the problem of reconstructing the most likely genetic sequences of extinct ancestors along with the most likely mutation probabilities on the edges, given the phylogenetic tree and sequences at the leafs. (co-author Tamir Tuller) • An algorithm for computing the number of mutational events between aligned DNA sequences which is several hundred times faster than the famous Phylip packages. Since pairwise distance estimation is a bottleneck in distance-based phylogeny reconstruction, the new algorithm improves the overall running time of many distancebased methods by a factor of several hundred. (co-author Jens Lagergren) / QC 20110121

<p>Reconstructing the evolutionary history of a set of species is a fundamental problem in biology. This thesis concerns computational problems that arise in different settings and stages of phylogenetic tree reconstruction, but also in other contexts. The contributions include:</p><p>• A new distance-based tree reconstruction method with optimal reconstruction radius and optimal runtime complexity. Included in the result is a greatly simplified proof that the NJ algorithm also has optimal reconstruction radius. (co-author Jens Lagergren)</p><p>• NP-hardness results for the most common variations of Multiple Alignment. In particular, it is shown that SP-score, Star Alignment, and Tree Alignment, are NP hard for all metric symbol distances over all binary or larger alphabets.</p><p>• A 1.375-approximation algorithm for Sorting By Transpositions (SBT). SBT is the problem of sorting a permutation using as few block-transpositions as possible. The complexity of this problem is still open and it was a ten-year-old open problem to improve the best known 1.5-approximation ratio. The 1.375-approximation algorithm is based on a new upper bound on the diameter of 3-permutations. Moreover, a new lower bound on the transposition diameter of the symmetric group is presented and the exact transposition diameter of simple permutations is determined. (co-author Tzvika Hartman)</p><p>• Approximation, fixed-parameter tractable, and fast heuristic algorithms for two variants of the Ancestral Maximum Likelihood (AML) problem: when the phylogenetic tree is known and when it is unknown. AML is the problem of reconstructing the most likely genetic sequences of extinct ancestors along with the most likely mutation probabilities on the edges, given the phylogenetic tree and sequences at the leafs. (co-author Tamir Tuller)</p><p>• An algorithm for computing the number of mutational events between aligned DNA sequences which is several hundred times faster than the famous Phylip packages. Since pairwise distance estimation is a bottleneck in distance-based phylogeny reconstruction, the new algorithm improves the overall running time of many distancebased methods by a factor of several hundred. (co-author Jens Lagergren)</p>

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-28 / Leite, Maria Teresa Meirelles. Cursos em educação médica continuada on-line na América Latina: um olhar pedagógico. [Online Continuing Medical Education Courses in Latina America: a pedagogical approach]. Orientador: Daniel Sigulem. São Paulo: s.n., 2008. [146]. Dissertação(Mestrado em Ciências)-Universidade Federal de São Paulo. Escola Paulista de Medicina. Resumo: Introdução: A educação médica continuada on-line oferecida por universidades parece priorizar os conteúdos transmitidos, a qualidade estética e a sofisticação tecnológica, dedicando pouca atenção aos aspectos pedagógicos. Os objetivos desta pesquisa são: sistematizar aspectos teóricos de educação, de educação a distância e de educação médica continuada (EMC) e identificar as abordagens pedagógicas prevalentes nos cursos em EMC on-line no Brasil e América Latina, por meio de artigos publicados. Metodologia: Após a elaboração do quadro teórico e do estabelecimento do escopo da pesquisa foram conduzidas buscas bibliográficas em bases de dados eletrônicas internacionais em saúde, medicina e humanidades. A seguir, foram realizadas pesquisas complementares, em websites de universidades da América do Sul. Resultados: Apenas quatro relatos obedeciam plenamente aos critérios estabelecidos para a investigação, sendo que três (3) parecem obedecer à abordagem cognitivista e um (1) à abordagem tradicional. Após a busca complementar, constatou-se que de um total de duzentas e vinte e seis (226) escolas médicas presentes em treze (13) países da América do Sul, estão disponíveis para consulta na Internet treze (13) experiências de EMC on-line. Entre elas, houve referência a concepções de educação em apenas oito (8). Discussão: Foram discriminados os limites impostos a esta pesquisa, observaram-se as características de uma busca bibliográfica envolvendo a área de humanas, estabeleceu-se que os resultados não constituem um referencial para avaliar os cursos quanto à concepção de educação, considerou-se a legitimidade dos resultados como amostragem significativa para ilustrar o volume de artigos disponíveis sobre o tema. Foram analisados os artigos incluídos, assim como diversos achados relevantes. Foram discutidos outros aspectos relacionados ao quadro teórico inicial, como perfil do docente e pós-modernidade. Conclusões: 1. Praticamente inexiste, na comunidade acadêmica latino-americana que desenvolve estudos pedagógicos nesta área, um envolvimento com a publicação científica nas bases de dados pesquisadas. 2. A falta de informações sobre aspectos pedagógicos pode revelar a ausência de um especialista em educação no planejamento dos cursos e pode apontar para a necessidade dos cursos de Pedagogia brasileiros investirem na formação do profissional capaz de atender essa demanda. 3. Há grande tendência das instituições privadas oferecerem educação continuada a distância, o que ficou evidente a partir da pesquisa complementar nos sites das universidades. 4. A partir dos resultados, foi possível constatar também que vários autores concordam que, com as recentes mudanças sociais, muitas transformações são esperadas da Educação. 5. O quadro teórico desenvolvido pode auxiliar a estabelecer fundamentos para reconhecer onde o conhecimento pedagógico se insere no contexto da EaD. 6. Além da pesquisa sobre o número de cursos oferecidos na América Latina e suas características, pode ser relevante utilizar o mesmo referencial teórico para estabelecer critérios de análise qualitativa dos cursos oferecidos por uma instituição específica, indicando possibilidade de novas pesquisas.. / Introduction: Continuing medical education online offered by universities in Brazil seems to prioritize aesthetic quality and technological sophistication, paying little attention to pedagogical aspects. The objectives of this research are: to systematize theoretical aspects to the concepts of education, distance learning and continuing medical education (CME) and to identify the pedagogical approaches adopted in CME online courses in Brazil and Latin America by means of published articles. Method: After the construction of the theoretical basis and the establishment of the research limits, bibliographical queries in international electronic databases in health, medicine and humanities were carried through. Following, complementary research was performed in South American universities websites. Results: Only four articles obeyed the established criteria, from which three (3) seem to hold a cognitivist pedagogical approach and one (1) held a traditional approach of education. After the complementary search, it was found that, from a total of two hundred and twenty and six (226) medical schools in thirteen (13) South American countries, there were thirteen (13) online CME courses available for consultation in the Internet. Among them, only eight (8) referred to the education conceptions. Discussion: The limits for the query were discriminated, the characteristics of a bibliographical query involving the humanities was observed, it was established that the present results cannot constitute a referential tool to evaluate the courses, the legitimacy of the results as a significant sampling to illustrate the volume of available articles on the subject was discussed, the four articles were deeply analyzed, as well as diverse other findings that were not included. Besides, other aspects were discussed, as teacher profile and post modernity. Conclusions: 1. There is practically no involvement with scientific publication in the searched databases by the Latin American researchers in educational approaches for online continuing medical education. 2. The lack of information on pedagogical aspects may reveal the absence of an education specialist in the courses design and may suggest for the necessity for Brazilian Pedagogy courses to form a professional who is capable of answering this demand. 3. The trend of private institutions to offer online CME was evidenced from the complementary research. 4. From the results, it was possible to see that some authors agree that with the recent social changes, many transformations are expected from Education. 5. The developed theoretical basis may be able to contribute to establish connections to understand how the pedagogical knowledge inserts in the context of distance learning. 6. Beyond the research on the number of courses offered in Latin America and its characteristics, it is desirable to use the same theoretical referential to establish criteria for qualitative analysis for the courses offered by a specific institution, indicating a possibility of continuing this research. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Introdução: EpiDoc® é um modelo para transferência de conhecimento na área de metodologia da pesquisa. Está baseado no conceito de estratégias de colaboração para a aprendizagem (learning communities ou communities of practice) mediante a união de esforços entre os interesses comuns de um grupo de profissionais. O objetivo deste projeto é desenvolver uma plataforma de comunicação para a transferência de conhecimento e desenvolvimento de competências em uma comunidade de prática de metodologia da pesquisa em saúde. Métodos:. A plataforma de comunicação está desenvolvido com a tecnologia de páginas de servidor ASP (Active Server Pages), interagindo com uma base de dados Microsoft SQL Server 2000. Na fase da avaliação, tomou-se uma amostra de 38 pessoas para responder a pesquisa de opinião de 84 perguntas que inclui as diferentes áreas a avaliar como são os conteúdos, a tecnologia, o ambiente educativo, os problemas e dificuldades, assim como os elementos positivos do processo de aprendizagem. Resultados: A plataforma divide-se basicamente em 2 zonas, uma pública e outra privada, e pode ser observado em inglês, espanhol e português. A plataforma conta com os seguintes módulos: Controle de acesso; biblioteca; administração de cursos; apresentações; assinatura de usuários para distribuição eletrônica de materiais educativos; correio eletrônico e correio massivo; salas virtuais de Chat; foros de discussão; manipulação de documentos entre tutores e usuários; aplicação de provas de avaliação para os usuários; geração automática de certificados; métricas e relatórios de atividades. A avaliação foi feita com uma amostra de 38 estudantes de um curso de Epidemiologia Clínica. O 94 % dos estudantes ficaram satisfeitos ou muito satisfeitos com a experiência de aprendizagem. O 95% considerou que tinha adquirido novas habilidades de comunicação e colaboração ao estudar por meio virtual. Para o 76% facilitou-se o trabalho em equipe, assim como para o 84% melhorou a capacidade para aprender dos demais, interagindo entre outros. Conclusão: EpiDoc® utiliza uma plataforma ou mecanismo de comunicação baseado em tecnologias modernas por meio de Internet. Os resultados em geral confirmam que as novas tecnologias aplicadas ao processo de ensino da metodologia da pesquisa são bem recebidas por parte dos estudantes. Há uma atitude positiva em relação ao fato de incorporar esta modalidade em seus cursos regulares. / Introduction: Epidoc® is a model for the transference of knowledge in the field or research methodology. It is based on the concept of collaboration strategies for learning (learning communities or communities of practice) by the joint effort among common interests of a professional group. The objective of this project is to develop a communication platform for the knowledge transference and developing of competences in a community which practices the Research Methodology in the health field. Methods: The communication platform was designed with a technology of ASP (Active Server Pages) interacting with a Microsoft SQL Server 2000 data base. For the evaluation phase a sample of 38 people was taken to answer an opinion questionnaire of 84 questions which include the different areas to evaluate such as the contents, the technology, the learning environment, the problems and the difficulties and also all the positive elements of the learning process. Results: The communication platform is divided in two zones, one public and one private and is available in three different languajes: English, Spanish and Portuguese. The platform contains the following modules: access control; library; courses administration; presentations; subscriptions for electronic distribution of educational materials; electronic and massive mail; Chat virtual rooms; discussion forums; documents management between users and mentors; implementation of evaluation test for the users; generation of certificates; metrics and activities reports. The evaluation was implemented with a sample of 38 students from a Clinical Epidemiology course. 94% of the students were satisfied or very satisfied by the learning experience. 95% considered that they had acquired new communication and collaboration abilities at studying by the virtual way. For 76% the group work was eased as for 84% noticed an improve capacity to learn form the others, interacting among others. Conclusion: EpiDoc uses a platform of communication based in modern technologies by theinternet. In general, the results confirm that the new technologies applied to the teaching process of research methodology are very welcomed by the students. They have a positive attitude toward the fact of incorporating this modality in their regular courses.

Análises filogenéticas são bastante utilizadas para a compreensão das relações existentes entre objetos biológicos, beneficiando as investigações em vários campos das ciências da vida. Vários métodos computacionais para reconstruir filogenias tem sido desenvolvidos. Em geral, os métodos que fornecem filogenias mais confiáveis, requerem significativamente maior tempo computacional, restringindo a aplicação deles a conjuntos de dados relativamente pequenos. Por outro lado, a utilização de conjuntos de dados maiores é fundamental para proporcionar uma amostragem que seja suficiente, para restringir as incongruências na identificação de clados em uma filogenia. Este trabalho propõe uma abordagen (denominada CladeNet) de reamostragem de filogenias, obtidas por algoritmos relativamente eficientes, a fim de melhorar a identificação de clados. Experimentos com sete conjuntos de dados, que variam de dezenas a centenas de sequências de DNA mostram que, em geral, clados encontrados pela abordagem proposta tornam-se mais confiavéis, conforme os tamanhos dos conjuntos de sequências aumentam, com um moderado aumento do tempo computacional relativamente moderado. Além disso, o CladeNet é um método que também inova ao identificar clados de forma automáticamente por meio de um algoritmo de identificação de comunidades em redes. / Phylogenies are useful for understanding relationships among biological objects, benefiting investigations in various fields of life sciences. Several computational methods for reconstructing phylogenies have been developed. In general, methods that provide more reliable phylogenies require significantly larger computing time, constraining their application to relatively small datasets of objects. On the other hand, the use of larger datasets is fundamental to provide enough samples in order to reduce incongruence in clade identification from a phylogeny. This work proposes an approach of resampling phylogenies (called CladeNet) obtained from relatively efficient algorithms, in order to improve clade identification. Experiments with seven datasets with sizes varying from dozens to hundreds of DNA sequences show that, in general, clades found by the proposed approach are more reliable as the dataset sizes augment, with relatively moderate increase of computing time. Moreover, CladeNet is a new method for identifying clades in an automatic way by means of community detection algorithm for networks.

Análises filogenéticas são bastante utilizadas para a compreensão das relações existentes entre objetos biológicos, beneficiando as investigações em vários campos das ciências da vida. Vários métodos computacionais para reconstruir filogenias tem sido desenvolvidos. Em geral, os métodos que fornecem filogenias mais confiáveis, requerem significativamente maior tempo computacional, restringindo a aplicação deles a conjuntos de dados relativamente pequenos. Por outro lado, a utilização de conjuntos de dados maiores é fundamental para proporcionar uma amostragem que seja suficiente, para restringir as incongruências na identificação de clados em uma filogenia. Este trabalho propõe uma abordagen (denominada CladeNet) de reamostragem de filogenias, obtidas por algoritmos relativamente eficientes, a fim de melhorar a identificação de clados. Experimentos com sete conjuntos de dados, que variam de dezenas a centenas de sequências de DNA mostram que, em geral, clados encontrados pela abordagem proposta tornam-se mais confiavéis, conforme os tamanhos dos conjuntos de sequências aumentam, com um moderado aumento do tempo computacional relativamente moderado. Além disso, o CladeNet é um método que também inova ao identificar clados de forma automáticamente por meio de um algoritmo de identificação de comunidades em redes. / Phylogenies are useful for understanding relationships among biological objects, benefiting investigations in various fields of life sciences. Several computational methods for reconstructing phylogenies have been developed. In general, methods that provide more reliable phylogenies require significantly larger computing time, constraining their application to relatively small datasets of objects. On the other hand, the use of larger datasets is fundamental to provide enough samples in order to reduce incongruence in clade identification from a phylogeny. This work proposes an approach of resampling phylogenies (called CladeNet) obtained from relatively efficient algorithms, in order to improve clade identification. Experiments with seven datasets with sizes varying from dozens to hundreds of DNA sequences show that, in general, clades found by the proposed approach are more reliable as the dataset sizes augment, with relatively moderate increase of computing time. Moreover, CladeNet is a new method for identifying clades in an automatic way by means of community detection algorithm for networks.

Introdução: EpiDoc® é um modelo para transferência de conhecimento na área de metodologia da pesquisa. Está baseado no conceito de estratégias de colaboração para a aprendizagem (learning communities ou communities of practice) mediante a união de esforços entre os interesses comuns de um grupo de profissionais. O objetivo deste projeto é desenvolver uma plataforma de comunicação para a transferência de conhecimento e desenvolvimento de competências em uma comunidade de prática de metodologia da pesquisa em saúde. Métodos:. A plataforma de comunicação está desenvolvido com a tecnologia de páginas de servidor ASP (Active Server Pages), interagindo com uma base de dados Microsoft SQL Server 2000. Na fase da avaliação, tomou-se uma amostra de 38 pessoas para responder a pesquisa de opinião de 84 perguntas que inclui as diferentes áreas a avaliar como são os conteúdos, a tecnologia, o ambiente educativo, os problemas e dificuldades, assim como os elementos positivos do processo de aprendizagem. Resultados: A plataforma divide-se basicamente em 2 zonas, uma pública e outra privada, e pode ser observado em inglês, espanhol e português. A plataforma conta com os seguintes módulos: Controle de acesso; biblioteca; administração de cursos; apresentações; assinatura de usuários para distribuição eletrônica de materiais educativos; correio eletrônico e correio massivo; salas virtuais de Chat; foros de discussão; manipulação de documentos entre tutores e usuários; aplicação de provas de avaliação para os usuários; geração automática de certificados; métricas e relatórios de atividades. A avaliação foi feita com uma amostra de 38 estudantes de um curso de Epidemiologia Clínica. O 94 % dos estudantes ficaram satisfeitos ou muito satisfeitos com a experiência de aprendizagem. O 95% considerou que tinha adquirido novas habilidades de comunicação e colaboração ao estudar por meio virtual. Para o 76% facilitou-se o trabalho em equipe, assim como para o 84% melhorou a capacidade para aprender dos demais, interagindo entre outros. Conclusão: EpiDoc® utiliza uma plataforma ou mecanismo de comunicação baseado em tecnologias modernas por meio de Internet. Os resultados em geral confirmam que as novas tecnologias aplicadas ao processo de ensino da metodologia da pesquisa são bem recebidas por parte dos estudantes. Há uma atitude positiva em relação ao fato de incorporar esta modalidade em seus cursos regulares. / Introduction: Epidoc® is a model for the transference of knowledge in the field or research methodology. It is based on the concept of collaboration strategies for learning (learning communities or communities of practice) by the joint effort among common interests of a professional group. The objective of this project is to develop a communication platform for the knowledge transference and developing of competences in a community which practices the Research Methodology in the health field. Methods: The communication platform was designed with a technology of ASP (Active Server Pages) interacting with a Microsoft SQL Server 2000 data base. For the evaluation phase a sample of 38 people was taken to answer an opinion questionnaire of 84 questions which include the different areas to evaluate such as the contents, the technology, the learning environment, the problems and the difficulties and also all the positive elements of the learning process. Results: The communication platform is divided in two zones, one public and one private and is available in three different languajes: English, Spanish and Portuguese. The platform contains the following modules: access control; library; courses administration; presentations; subscriptions for electronic distribution of educational materials; electronic and massive mail; Chat virtual rooms; discussion forums; documents management between users and mentors; implementation of evaluation test for the users; generation of certificates; metrics and activities reports. The evaluation was implemented with a sample of 38 students from a Clinical Epidemiology course. 94% of the students were satisfied or very satisfied by the learning experience. 95% considered that they had acquired new communication and collaboration abilities at studying by the virtual way. For 76% the group work was eased as for 84% noticed an improve capacity to learn form the others, interacting among others. Conclusion: EpiDoc uses a platform of communication based in modern technologies by theinternet. In general, the results confirm that the new technologies applied to the teaching process of research methodology are very welcomed by the students. They have a positive attitude toward the fact of incorporating this modality in their regular courses.

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