A utilização de modelos de equilíbrio-geral estocásticos e dinâmicos (DSGE) para o estudo detalhado das relações entre variáveis econômicas reais e nominais tem crescido substancialmente nos últimos anos. Avanços computacionais recentes contribuíram significativamente para este movimento, permitindo que a modelagem DSGE se torne cada vez mais precisa, superando técnicas menos restritivas de modelagem macroeconômica. Contudo, a estimação destes modelos, usualmente realizada através de métodos Bayesianos, apresenta problemas, como a alta dependência da distribuição a priori. A principal inovação desta tese é propor uma solução para estes problemas, ao apresentar e utilizar o método de datacloning para estimar uma versão simplificada do modelo DSGE de Gali e Monacelli (2005), com o objetivo de avaliar a condução da política monetária pelo Banco Central do Brasil (BCB). Os principais resultados encontrados indicam que o BCB segue uma política anti-inflacionária, reage ao produto e a variações cambiais, além de gerar uma trajetória suave para a taxa de juros ao longo do tempo. Foram encontrados indícios de que a alteração de estratégia do BCB a partir de 2010, com a introdução de uma série de medidas macroprudenciais, não configurou quebra na condução da política monetária. / The use of dynamic stochastic general equilibrium (DSGE) models for the detailed study of the relationship between real and nominal economic variables has grown substantially in recent years. Computational advances have contributed significantly to this movement, allowing DSGE modelling to become increasingly precise, surpassing less restrictive macroeconomic modelling techniques. However, the estimation of these models, usually performed with Bayesian methods, presents problems, such as high dependence on the prior distribution. The main innovation of this thesis is to propose a solution to these problems, presenting and using the data cloning method to estimate a simplified version of Gali and Monacelli (2005)’s DSGE model, in order to assess the conduct of monetary policy by the Central Bank of Brazil (BCB). The main findings of this thesis indicate that the BCB follows an anti-inflationary policy, responds to GDP and exchange rate changes, and chooses a smooth interest rate path over time. Evidence suggests that the change in BCB’s strategy from 2010 onwards, with the introduction of a series of macroprudential measures, is not a conclusive indication of a parameter break in its reaction function.

This paper seeks to present two Dynamic Stochastic General Equilibrium models – Curdia e Woodford (2009) e De Graeve (2007) – that allows identify mechanisms in which financial frictions can influence business cycles and domestic monetary policies. We extend the basic traditional New Keynesian model that considers the role of financial intermediation in the credit markets. Models in which a credit spreads is introduced allows for a time-varying wedge between the interest rate available to households on their savings and the interest rate at which it is possible to borrow These spreads are not constant over time, especially in periods of financial stress. Variations in the financial conditions, indicated by increases ou decreases in the size of credit spreads, implies consequences both for the equilibrium relation between the policy rate and aggregate expenditure and for the relation between real activity and inflation.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2941_1.pdf: 3552776 bytes, checksum: 6651915523db744871d183f17c632edc (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os algoritmos evolucionários são métodos de otimização e busca global baseados em populações. Como nas populações biológicas, um algoritmo evolucionário perde diversidade, ao longo de gerações, restringindo a busca em uma região restrita do espaço de soluções e prejudicando a busca global. Em ambientes complexos, multimodais e dinâmicos, a perda de diversidade torna-se um problema ainda mais crítico, pois a busca deve ser abrangente e o algoritmo se adaptar o mais rápido possível. Um algoritmo evolucionário possui parâmetros cujos valores influenciam tanto o resultado do processo quanto a diversidade da população. Esta tese apresenta dois novos métodos de controle de parâmetros de algoritmos evolucionários, o controle adaptativo e o controle da função de distribuição de probabilidade. O objetivo desses métodos é controlar a diversidade da população de acordo com funções pré-determinadas. O processo evolucionário é, portanto, tratado como um problema de controle, cujos parâmetros do algoritmo evolucionário são as entradas de controle e a diversidade da população é a saída do processo. No método de controle adaptativo, a estratégia de controle é baseada no sistema adaptativo por modelo de referência, onde uma diversidade de referência é utilizada como modelo de comportamento para a diversidade do processo evolucionário. O segundo método tem como objetivo manter a função de distribuição de probabilidade da diversidade da população próxima de uma distribuição determinada. Assim, a distribuição da população no espaço de soluções é também indiretamente controlada. Para esse método manter um controle de baixo custo computacional, utiliza-se uma rede neural B-spline para modelar o processo evolucionário. Em problemas de controle, é necessário conhecer o modelo do processo para se elaborar uma estratégia de controle. Assim, foi proposto um novo modelo de dinâmica de populações que descreve o comportamento da frequência gênica e da diversidade de populações. Baseado nesse modelo, o processo evolucionário é formalizado matematicamente. Portanto, o método de controle adaptativo proposto utiliza esse modelo de dinâmica de populações na estratégia de controle. Os dois métodos de controle de diversidade propostos foram validados em estudos de casos. Todos os problemas utilizados tiveram características multimodais e dinâmicas, com comportamentos que variaram de uniforme, pequenas e grandes variações, a caótica. Os desempenhos dos métodos propostos foram comparadas com um algoritmo genético padrão e outros seis algoritmos evolucionários adaptativos

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:21:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6114_1.pdf: 905806 bytes, checksum: fd706dc205f0df2b70a86ea693c67e3a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Esta dissertação apresenta um modelo de equilíbrio geral dinâmico e estocástico de política monetária com relativa rigidez de preços internos e externos. O propósito é avaliar as respostas de importantes variáveis macroeconômicas a choques de produtividade, crescimento mundial, juros reais externos e prêmio de risco. O modelo considera uma pequena economia aberta, formada por famílias e firmas. Calibrado com estimativas de parâmetros para a economia brasileira, a análise de variância sugere ajuste aos dados reais. Os resultados da simulação revelaram que: a taxa real de câmbio apresentou elevada volatilidade, sob todos os tipos de choque; a economia é mais sensível a choque de crescimento mundial; choque de produtividade ou renda externa afetam tanto do lado da demanda (hiato do produto), quanto do lado da oferta (inflação); choque na taxa real de juros externa ou no prêmio de risco produz impactos mais intensos nas preferências das famílas. Finalmente, para um choque de política monetária em t, as respostas sugerem que mudanças na taxa de juros sensibilizam a inflação, em t + 1, cerca de seis vezes mais que o hiato do produto

As imagens de angiografia por ressonância magnética (angio-RM) ou por tomografia computadorizada (angio-TC) permitem uma análise minuciosa das redes vasculares. A segmentação de redes vasculares a partir de tais imagens é uma das tarefas iniciais no diagnóstico de doenças vasculares como estenoses ou aneurismas. Porém, a grande diversidade de arquiteturas dos vasos dificulta a validação dos algoritmos de segmentação. Assim, a construção de redes vasculares sintéticas realistas permitem validar novas metodologias de segmentação de vasos. Este trabalho descreve uma metodologia de geração de redes vasculares sintéticas em três dimensões utilizando sistemas de Lindenmayer (L-systems) estocásticos. Para atingir esse objetivo, foram implementados um analisador léxico, um analisador sintático e um gerador de L-systems para a criação de vasos sintéticos baseado em gramáticas. A parametrização destas gramáticas possibilita a simulação de características naturais de vasos reais como o ângulo de bifurcação, comprimento, diâmetro médio e possibilita a simulação de anomalias vasculares. As expressões resultantes são utilizadas para criar imagens angiográficas sintéticas que simulam a distribuição de intensidades dos vasos em imagens angio-RM e angio-TC reais. As redes vasculares sintéticas podem também ser delimitadas por superfícies 3D arbitrárias de forma similar à geometria de órgãos. A flexibilidade de parametrização e natureza estocástica desta metodologia faz com que ela se torne uma ferramenta ideal para a validação de algoritmos de segmentação de vasos em imagens angiográficas. / Magnetic resonance angiography (MRA) or computed tomography angiography (CTA) images allow for a thorough analysis of the blood vessels. Vessel segmentation from MRA or CTA is thus the primary task in the diagnosis of vascular diseases such as stenosis and aneurysms. The wide architectural variability of the blood vessels, however, hinders the validation of vascular segmentation methods. The construction of synthetic realistic vascular architecture trees will aid in the validation of new vessel segmentation methodologies. This thesis describes a three-dimensional synthetic blood vessel generation methodology that employs stochastic Lindenmayer systems (L-systems). For this purpose, we implemented a parser and a generator of L-systems to create grammars that represent blood vessel architectures. The parameterization of the grammar allows one to simulate natural features of real vessels such as bifurcation angle, average length and diameter, and also accounts for vascular anomalies. The resulting expressions are used to create synthetic angiographic images that mimic real vessel intensity distributions in MRA and CTA. Blood vessel growth can also be delimited by arbitrary 3D surfaces that may represent organ geometries. The flexibility in the parameterization and stochastic nature of this methodology makes it an ideal tool for the validation of blood vessel segmentation algorithms from angiographic images.

Com o objetivo de propor um modelo estocástico para estimação da produtividade potencial da cultura de milho em Piracicaba (SP), em função de temperatura e radiação solar média diária, foi desenvolvido um programa computacional em linguagem Visual Basic para ambiente Windows, o qual foi utilizado em diferentes períodos agroclimáticos (datas de semeadura). Em função dos resultados obtidos, pode-se concluir que: (i) em escala diária, as variáveis temperatura média do ar e radiação solar em Piracicaba (SP) (períodos de 1917 a 2002 e 1978 a 2002, respectivamente) apresentaram distribuição normal; (ii) as distribuições normal truncada, triangular simétrica, e triangular assimétrica podem ser utilizadas no modelo estocástico para previsão da produtividade de milho; (iii) o programa computacional é uma ferramenta que viabiliza a operacionalização da estimação da produtividade potencial de milho utilizando a opinião de especialistas. / With the purpose of proposing a stochastic model for estimating potential maize productivity in Piracicaba (SP), as function of mean values of daily air temperature and solar radiation, a software was developed using Visual Basic for Windows, where it was applied for different agro climatic periods (sowing dates). The results allowed the following conclusions: (i) at daily scale, the variables air temperature and solar radiation (periods from 1917 to 2002 and 1978 to 2002, respectively) presented normal distribution; (ii) the normal and triangular (symmetric and asymmetric) distributions can be used in the stochastic model to forecast potential maize productivity; (iii) the software is a tool that allows to estimate the potential maize productivity using the specialist opinion.

Estudamos o modelo predador-presa estocástico definido em uma rede com interações entre os primeiros vizinhos, cada sítio podendo assumir três estados: vazio, ocupado por presa e ocupado por predador. Introduzimos ainda um parâmetro que controla a possibilidade de difuãao dos estados, a difusão é permitida entre quaisquer estados. O modelo exibe uma fase oscilante, uma fase não-oscilante e uma fase absorvente. As duas primeiras fases possibilitam a coexistência entre as espécies biológicas enquanto na fase absorvente a rede é totalmente preenchida por presas e o sistema fica preso nessa configuração. Determinamos a linha de transição da fase não-oscilante para a fase absorvente por meio de simulações dependentes do tempo. Também, determinamos a linha de transição da fase oscilante para a fase não-oscilante através da análise das funções de autocorrelação das séries temporais de presas e predadores. Além disso, estudamos o modelo por meio de aproximações de campo médio dinâmico. Concluímos que a inclusão da difusão no modelo predador-presa leva a uma maior região de coexistência das espécies no diagrama de fases. Nossos resultados sugerem que o componente difusivo é irrevelevante quanto ao comportamento crítico, pois ele não exclui o modelo da classe de universalidade da percolação direcionada. / We have studied the predator-prey stochastic model defined on a lattice with first neighbour interactions. Each site of the lattice may assume one of three states: vacant, occupied by prey and occupied by predator. We have introduced a parameter that controls the possibility of difusion among sites. The model shows an oscilating phase, a non-oscilating phase and an absorbing phase. In the first two phases the system exhibits coexistence of biological species while in the absorbing phase the lattice is filled with prey and the system becomes trapped. We have determined the transition line between the non-oscilating and absorbing phases using time-dependent simulations. We have also determined the transition lines between oscilating and non-oscilating phases using time-autocorrelation functions of the prey time-series. In addition, we have studied the model by means of dynamical mean-field aproximations. We conclude that the introduction of diffusion in the predator-prey model leads to a larger region of coexistence in the phase diagram. Our results suggest that difusion is irrelevant for the critical behavior since it does not change the universatility class of the model.

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frencl_VictorBaptista_D.pdf: 1574127 bytes, checksum: 86e39d74bf9c9e7734aa764b39aaac1a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O problema de rastreamento de alvos é tratado de diversas formas na literatura, seja elaborando modelos matemáticos mais eficientes na reprodução da dinâmica de movimentos, seja na construção de filtros estocásticos que realizem estimativa de estados, como de posição e velocidade. Quando se trata do rastreamento em que os alvos de interesse são diversos indivíduos em movimento, a literatura não possui estudos específicos. Dessa forma, o objetivo principal da tese é aprofundar o conhecimento de rastreamento de indivíduos. Neste cenário, existe um número elevado e variável de alvos, que podem surgir de forma espontânea, agrupar-se ou separar-se, além de alarmes falsos imersos nas medidas. Estudou-se a teoria dos Conjuntos Aleatórios Finitos, cujo tratamento matemático se dá através do chamado Cálculo Multi-Alvo. Os filtros estocásticos também foram estudados sobre este ponto de vista, sendo os filtros PHD e GM-PHD os principais. Criada essa base teórica, três propostas baseadas nesse problema foram apresentadas: Modelos de Movimentação de Indivíduos, Simulador de Trajetórias de Indivíduos e Modelos Dinâmicos para Filtragem Estocástica. A primeira das propostas consiste em construir perfis probabilísticos de movimentação para cada um dos indivíduos. A segunda envolve a criação de um simulador de trajetórias de indivíduos que seja o mais verossímil possível em relação às trajetórias reais de uma pessoa, em cenários com variações de terreno, classificados pela dificuldade de locomoção. E finalmente, a terceira proposta tem como objetivo criar um modelo dinâmico combinado e modificado em relação a modelos encontrados na literatura para ser inserido no processo de filtragem estocástica. Ao final, alguns testes e simulações foram realizados, de tal forma a testar o desempenho de filtros e analisar o comportamento dos modelos matemáticos e dos perfis probabilísticos propostos / Abstract: The problem of target tracking is handled in different ways in the literature, either developing more efficient mathematical models to reproduce the dynamics of movements, or building stochastic filters that perform state estimation, such as position and velocity. When it comes to target tracking where the targets of interest are many individuals in motion, the literature lacks on specific studies. Thus, the main objective of the thesis is to deepen the knowledge of individuals tracking. In this scenario, there is a large and variable number of targets, which may arise spontaneously, group together or separate, in addition to measures immersed in false alarms. A study of the Random Finite Sets theory was made, whose mathematical treatment is through the so-called Multi-Target Calculus. Stochastic filters were also studied on this point of view, where the PHD and the GM-PHD filters are the main ones. After created the theoretical basis, three proposals based on this problem were presented: Motion Models for Individuals, a Simulator for Individuals Trajectories and Dynamic Models for Stochastic Filtering. The first proposal is based on building a motion probabilistic shape for each individual. The second proposal involves the creation of a trajectory simulator for individuals to be as plausible as possible to the real movements of a person, in scenarios with variations of terrain, ranked by locomotion difficulty. And finally, the third proposal aims to create a combined and modified dynamic model from models found in the literature, to be inserted in the stochastic filters. Finally, several tests and simulations were made in such a way to test the filters performances and analyze the behavior of the proposed mathematical models and the motion probabilistic shapes / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Laécio Carvalho de Barros, Laércio Luis Vendite / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas,Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_GracieleParaguaia_D.pdf: 5271083 bytes, checksum: abdfc81c4fe86f2067acbee72425a50c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho um modelo matemático (do tipo SIR - Suscetível, Infectado, Recuperado) integrado foi proposto para o estudo do espalhamento espaço - temporal da dengue. O modelo é descrito por Equações Diferenciais Parciais cujas soluções numéricas foram obtidas a partir de um esquema híbrido, que também incorpora lógica fuzzy e método estocástico. Utilizou-se os métodos WENO-5 (esquemas essencialmente não-oscilatórios, de ordem 5) para regiões não suaves do domínio e esquemas de diferenças finitas de alta ordem para as regiões suaves na discretização espacial. Além disso, um esquema lifting foi construído para definir suavidade ou não, nas regiões. Para a evolução temporal, escolheu-se um método de Runge-Kutta TVD (Valor Total Decrescente) de ordem 3. Os parâmetros incertos, relacionados ao comportamento do Aedes aegypti foram estimados fazendo-se uso de Sistemas Baseados em Regras Fuzzy (SBRF). Tais parâmetros dependem de hábitos da população, que fornece criadouros e sangue para a maturação dos ovos da fêmea e dependem ainda da ocorrência de chuvas. Esta variável, quantidade de chuva, apresenta dependência estocástica nos valores amostrados e, por essa razão, optou-se pelo Método Cadeia de Markov (de ordem 2). Dados reais sobre o comportamento da doença e proliferação do vetor, na região sul de Campinas, foram obtidos da Secretaria Municipal de Saúde, IAC (Instituto Agronômico de Campinas) e de especialistas do epiGeo (Laboratório de Análise Espacial de Dados Epidemiológicos - UNICAMP). Simulações e análise de variados cenários foram realizadas, visando obter cenários (mapas) a respeito do espalhamento da doença, levando em conta características típicas do domínio estudado. Por fim, um modelo do tipo Takagi-Sugeno - regras fuzzy, cujas saídas são EDP's - foi elaborado para a análise do risco de dengue na região do domínio, a partir de um mapa de risco relativo desenvolvido pelos pesquisadores do epiGeo / Abstract: In this work we proposed an integrated mathematical model of the type SIR - Susceptible, Infected and Recovered - to study the spatial and time evolutions of dengue disease. The model consists of a partial differential equations system whose numerical solutions were obtained by an explicit high order hybrid scheme that incorporates Fuzzy logic and stochastic process. For the spatial discretization, we used a WENO-5 scheme (Weighted Essentially Non Oscillatory Schemes, fifth order) for regions not smooth of the map and centered finite difference schemes of high order for the regions smooth. Also, a lifting scheme was made to define smoothness or not in the regions. For the time evolution, we have chosen a third order TVD Runge-Kutta (Total Value Diminishing). The uncertain parameters related to the behavior of Aedes aegypti were estimated by the Fuzzy Rule- Based Systems. Such parameters depend of the population habits, mosquito's breeding, blood for the maturation of the eggs and rain events. The rainfall variable has stochastic dependence on the sampled values and for this reason, we chose a Markov chain method (order 2) to estimate the rain. Informations on the behavior of the disease and the conditions for the proliferation of vectors in the region south of city of Campinas were researched for the Health Department, Agronomic Institute and epiGeo (Laboratory for Spatial Analysis of Epidemiological Data) of the Medical Sciences Faculty of UNICAMP. Simulations of various situations were performed to obtain scenarios regarding the spread of the disease, taking into account characteristics of the region studied. Finally, a model of the Takagi-Sugeno type - fuzzy rules, whose outputs are EDP's - was designed to analyze the dengue risk in the region of the domain, from a map of relative risk developed by researchers at the epiGeo / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Pedro Jose Catuogno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatística e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:39:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castrequini_RafaelAndretto_M.pdf: 934326 bytes, checksum: e4c45bc1efde09bbe52710c44eab8bbf (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Introduzimos a teoria dos p-rough paths seguindo a abordagem de M. Gubinelli, conhecida por integração algébrica. Durante toda a dissertação nos restringimos ao caso 1 </= p < 3, o que e suficiente para lidar com trajetórias do movimento Browniano e aplicações ao Cálculo Estocástico. Em seguida, estudamos as equações diferenciais associadas aos rough paths, onde nós conectamos a abordagem de A. M. Davie (as equações) e a abordagem de M. Gubinelli (as integrais). No final da dissertação, aplicamos a teoria de rough path ao cálculo estocástico, mais precisamente relacionando as integrais de Itô e Stratonovich com a integral ao longo de caminhos. / Abstract: We introduce p-Rough Path Theory following M. Gubinelli_s approach, as known as algebraic integration. Throughout this masters thesis, we are concerned only in the case where 1 </= p < 3, witch is enough to deal with trajectories of a Brownnian motion and some applications to Stochastic Calculus. Afterwards, we study differential equations related to rough paths, where we connect the approach of A. M. Davie to equations with the approach of M. Gubinelli to integrals. At the end of this work, we apply the theory of rough paths to stochastic calculus, more precisely, we related the integrals of Itô and Stratonovich to integral along paths. / Mestrado / Sistemas estocasticos / Mestre em Matemática