The generalized gamma (GG) distribution is an important model that has proven to be very flexible in practice for modeling data from several areas. This model has important sub-models, such as the Weibull, gamma, lognormal, Nakagami-m distributions, among others. In this work, our main objective is to develop different estimation procedures for the unknown parameters of the generalized gamma distribution and related models (Nakagami-m and gamma), considering both classical and Bayesian approaches. Under the Bayesian approach, we provide in a simple way necessary and sufficient conditions to check whether or not objective priors lead proper posterior distributions for the Nakagami, gamma, and GG distributions. As a result, one can easily check if the obtained posterior is proper or improper directly looking at the behavior of the improper prior. These theorems are applied to different objective priors such as Jeffreyss rule, Jeffreys prior, maximal data information prior and reference priors. Simulation studies were conducted to investigate the performance of the Bayes estimators. Moreover, maximum a posteriori (MAP) estimators for the Nakagami and gamma distribution that have simple closed-form expressions are proposed Numerical results demonstrate that the MAP estimators outperform the existing estimation procedures and produce almost unbiased estimates for the fading parameter even for a small sample size. Finally, a new lifetime distribution that is expressed as a two-component mixture of the GG distribution is presented. / A distribuição gama Generalizada (GG) possui um papel fundamental para modelar dados em diversas áreas. Tal distribuição possui como casos particulares importantes distribuições, tais como, Weibull, Gama, lognormal, Nakagami-m, dentre outras. Nesta tese, tem-se como objetivo principal, considerando as abordagens clássica e Bayesiana, desenvolver diferentes procedimentos de estimação para os parâmetros da distribuição gama generalizada e de alguns dos seus casos particulares dentre eles as distribuições Nakagami-m e Gama. Do ponto de vista Bayesiano, iremos propor de forma simples, condições suficientes e necessárias para verificar se diferentes distribuições a priori não-informativas impróprias conduzem a distribuições posteriori próprias. Tais resultados são apresentados para as distribuições Nakagami-m, gama e gama generalizada. Assim, com a criação de novas prioris não-informativas, para tais modelos, futuros pesquisadores poderão utilizar nossos resultados para verificar se as distribuições a posteriori obtidas são impróprias ou não. Aplicações dos teoremas propostos são apresentados em diferentes prioris objetivas, tais como, a regra de Jeffreys, priori Jeffreys, priori maximal data information e prioris de referência. Iremos também realizar estudos de simulação para investigar a influência destas prioris nas estimativas a posteriori. Além disso, são propostos estimadores de máxima a posteriori em forma fechada para as distribuições Nakagami-m e Gama. Por meio de estudos de simulação verificamos que tais estimadores superam os procedimentos de estimação existentes e produzem estimativas quase não-viciadas para os parâmetros de interesse. Por fim, apresentamos uma nova distribuição obtida considerando um modelo de mistura de distribuições gama generalizada.

The interest in the pattern classification field has increased due to challenging applications and also due to computational demands, specially when big datasets have to be analyzed. Statistical classification methods, as the based Bayes rules decision theory, apply the parameter estimation from a training dataset for recognizing different classes inside the dataset. In this work it is investigated the contribution of using the discrete wavelet transformation (DWT) for feature extraction during the classification process. From the scale coefficients of different decomposition levels, new training datasets, which are used in Bayesian classifier, are formed. For the one and two dimensional transforms the Daubechies wavelet family is considered. Three specifically wavelet functions are analyzed (Haar, Daubechies Db2 and Db8). Also, a hybrid methodology is proposed, in which 2D and 1D wavelet transformations are applied in consecutive stages of data analysis. For the evaluation of the one dimensional transform methodology, two different unidimensional datasets are used: one is composed by synthetic data, and the other is composed by network traffic data (DARPA1999 dataset). For the evaluation of 2D and hybrid methodologies two-dimensional data are considered. The two-dimensional data are images with different digital pictures with and without using ash light. One advantage of applying the hybrid methodology is the maintenance of the classification regularity and the increase of correct classification in some cases. / O interesse na área de classificação de padrões tem aumentado ultimamente devido a grande demanda computacional para a manipulação de grandes conjuntos de dados, e também ao aumento de aplicações desafidoras. Métodos de classificação estatística, como os métodos baseados na teoria de decisão das regras de Bayes, aplicam a abordagem de estimação de parâmetros a partir de um conjunto de dados de treinamento que definem as diferentes classes dentro de uma base de dados. Neste trabalho é avaliada a contribuição da transformada wavelet discreta (TWD) na extração de variáveis para a realização de classificação. A partir dos coeficientes de escala de diferentes níveis de TWD serão compostos novos conjuntos de dados de treinamento para serem aplicados em métodos de classificação Bayesiano. Para as transformadas uni- e bidimensionais são consideradas funções da família de wavelets ortonormais de Daubechies (Haar, Daubechies Db2 e Db8). Também é proposta uma metodologia híbrida para o tratamento de dados bidimensionais que compreende em aplicar tanto a transformada uni- quanto a bidimensional em estágios consecutivos da análise dos dados. Para a avaliação da metodologia de classificação associada à transformada unidimensional são utilizados dois conjuntos de dados unidimensionais diferentes: o primeiro é composto por dados gerados sinteticamente, e o outro é composto por informações de tráfego de dados em rede (base DARPA 1999). Para avaliar as metodologias bidimensional e híbrida são utilizados dados bidimensionais (imagens originadas de fotografias digitais, com e sem uso de ash). Uma vantagem da aplicação da metodologia híbrida é a manutenção da regularidade de classificação e o aumento nas classificações corretas em alguns casos.

Geo-neutrinos are electronic anti-neutrinos originated from the beta decay process of some few elements in the decay chains of $^Th$ and $^U$ present in Earth\'s interior. Recent experimental measurements of these particles have been generating great expectations towards a new way for investigating directly the interior of the planet. It is a new multidisciplinary area, which might in the near future bring considerable clues about Earth\'s thermal dynamics and formation processes. In this work, we construct an inferential model based on the multigrid priors method to deal, in a generic way, with the geo-neutrino source reconstruction problem. It is an inverse problem; given a region in space V and a finite and small number of measurements of the potential generated on the surface of V by some charge distribution $ho$, we try to infer $ho$. We present examples of applications and analysis of models in two and three dimensions and we also comment how other a priori information may be included. Furthermore, we indicate the steps for inferring the best locations for future detectors. The objective is to maximize the amount of information liable to be obtained from experimental measurements. We resort to an entropic method of inference which may be applied right after the results of the multigrid method are obtained. / Geo-neutrinos são neutrinos provindos do decaimento beta de alguns poucos elementos nas cadeias de $^$Th e $^$U presentes no interior da Terra. Recentes medidas experimentais dessas partículas têm proporcionado grandes expectativas como uma nova maneira de se investigar o interior do planeta diretamente. Trata-se de uma área multidisciplinar nova, que poderá no futuro próximo nos trazer grandes esclarecimentos sobre a dinâmica térmica e o processo de formação da Terra. Neste trabalho, construímos um modelo de inferência baseado no método de multigrid de priors para tratar, de modo genérico, o problema da reconstrução das fontes de geo-neutrinos no interior da Terra. Trata-se de um problema inverso; dada uma região do espaço V e um número finito e pequeno de medidas do potencial gerado na superfície de V por uma distribuição de carga $ho$, tentamos inferir $ho$. Apresentamos exemplos de aplicações e análises do método em modelos bidimensionais e tridimensionais e também comentamos como outras informações a priori podem ser incorporadas. Além disso, indicamos os passos para se inferir onde detectores futuros devem ser posicionados. O objetivo é maximizar a informação passível de ser obtida das medidas experimentais. Utilizamos um método baseado em inferência entrópica e que pode ser aplicado diretamente depois que os resultados do método de multigrid são obtidos.

Neste trabalho será feito um modelo espaço-temporal contínuo para preços de imóveis na cidade de São Paulo estimado através de métodos Bayesianos. Faremos uma decomposição da série em tendência e ciclo além de incorporar um conjunto de variáveis explicativas e efeitos aleatórios espaciais projetados no contínuo. Este modelo introduz um novo método para analisar a formação dos preços dos lançamentos imobiliários. Consideramos em nosso modelo hedônico, além das características intrínsecas, também as características da vizinhança e o ambiente econômico. Com este modelo, conseguimos observar os preços de equilíbrio para as respectivas localizações e uma interpretação mais clara da dinâmica de preços dos imóveis entre janeiro de 2000 e dezembro de 2013 para a cidade de São Paulo. / In this work will be made a continuous spatial-temporal model for real estate prices in the city of São Paulo estimated using Bayesian methods. We will decompose the series into a trend and cycle, and incorporate a set of explanatory variables and random spatial effects projected into the continuum. This model introduces a new method to analyze the price formation of real estate launches. We consider in our hedonic model, besides the intrinsic characteristics, also the characteristics of the neighborhood and the economic environment. With this model, we were able to observe the equilibrium prices for the respective locations and a clearer interpretation of the dynamics of real estate prices between January 2000 and December 2013 for the city of São Paulo.

Neste trabalho apresentamos os mais importantes processos de estimação em algumas classes de modelos de resposta ao item (Dicotômicos e Policotômicos). Discutimos algumas propriedades desses métodos. Com o objetivo de comparar o desempenho dos métodos conduzimos simulações apropriadas. / In this work we show the most important estimation methods for some item response models (both dichotomous and polichotomous). We discuss some proprieties of these methods. To compare the characteristic of these methods we conducted appropriate simulations.

O objetivo deste trabalho foi descrever as associações entre os percentuais de gravidez na adolescência e indicadores socioeconômicos e de responsabilidade social dos municípios do estado de Minas Gerais, sudeste do Brasil, no ano de 2000 a 2010. Trata-se de um estudo ecológico, utilizando dados do Sistema de Informações sobre Nascidos Vivos (SINASC). O percentual de nascidos vivos de mães adolescentes para cada município foi calculado segundo o quociente entre o número de nascidos vivos de mães com idade entre 10 e 19 anos e o número total de nascidos vivos registrados no ano de 2000 a 2010. Modelos bayesianos e modelos aditivos generalizados foram utilizados para a obtenção de percentuais de gravidez adolescente ajustados por efeitos espaciais e para avaliar as possíveis associações com os indicadores socioeconômicos e de responsabilidade social. Os percentuais brutos de gravidez adolescente em relação ao total de nascidos vivos nos municípios de Minas Gerais no ano de 2010 variaram de 0 a 46,4%, com uma mediana de 19,6%. O primeiro e o terceiro quartis são, respectivemente, 15,6% e 23,1%. O estudo evidenciou uma estreita relação entre a gravidez na adolescência e indicadores econômicos e sociais. Os percentuais de gravidez adolescente se mostraram maiores nos municípios com menor tamanho populacional, menores valores do Índice de Desenvolvimento Humano e menores valores de outros indicadores de desenvolvimento. A forte relação entre os percentuais de gravidez adolescente e os indicadores sociais e econômicos sugerem que a gravidez adolescente é muito mais um problema social que biológico. Os programas e as ações devem ir muito além de educação sexual e informações sobre métodos preventivos de saúde. / The objective of this study was to describe associations between pregnancy rates in adolescence and socio-economic and social responsibility indicators in the municipalities of the State of Minas Gerais, Southeast of Brazil, in the year of 2010- 2010. This is an ecological study using data from the Brazilian Live Birth Information System (SINASC). The percentage of live births to adolescent mothers for each municipality was calculated based on the quotient between number of born alive infants of mothers aged 10-19 years old and total number of live births in the year of 2000-2010. Bayesian models and generalized additive model were used to obtain the percentages of adolescence pregnancy adjusted for spatial effects and to assess possible associations with socio-economic and social responsibility indicators. The crude percentage of adolescence pregnancy for the total number of live births in the municipalities of Minas Gerais in 2010 ranged from 0 to 46.4%, with median percentage being 19.6% and the first and third quartiles being 15.6% and 23.1%, respectively. This study has demonstrated a close relationship between adolescent pregnancy and socio-economic indicators. Live births to adolescent mothers percentages were found to be higher in municipalities with low population density, low human development index, and other low development indicators. The strong relationship between adolescence pregnancy percentages and socio-economic indicators suggests that adolescent pregnancy is more a social than a biological problem. Therefore, programs and actions should go beyond sexual education and information on preventive health methods.

O objetivo deste trabalho foi descrever as associações entre os percentuais de gravidez na adolescência e indicadores socioeconômicos e de responsabilidade social dos municípios do estado de Minas Gerais, sudeste do Brasil, no ano de 2000 a 2010. Trata-se de um estudo ecológico, utilizando dados do Sistema de Informações sobre Nascidos Vivos (SINASC). O percentual de nascidos vivos de mães adolescentes para cada município foi calculado segundo o quociente entre o número de nascidos vivos de mães com idade entre 10 e 19 anos e o número total de nascidos vivos registrados no ano de 2000 a 2010. Modelos bayesianos e modelos aditivos generalizados foram utilizados para a obtenção de percentuais de gravidez adolescente ajustados por efeitos espaciais e para avaliar as possíveis associações com os indicadores socioeconômicos e de responsabilidade social. Os percentuais brutos de gravidez adolescente em relação ao total de nascidos vivos nos municípios de Minas Gerais no ano de 2010 variaram de 0 a 46,4%, com uma mediana de 19,6%. O primeiro e o terceiro quartis são, respectivemente, 15,6% e 23,1%. O estudo evidenciou uma estreita relação entre a gravidez na adolescência e indicadores econômicos e sociais. Os percentuais de gravidez adolescente se mostraram maiores nos municípios com menor tamanho populacional, menores valores do Índice de Desenvolvimento Humano e menores valores de outros indicadores de desenvolvimento. A forte relação entre os percentuais de gravidez adolescente e os indicadores sociais e econômicos sugerem que a gravidez adolescente é muito mais um problema social que biológico. Os programas e as ações devem ir muito além de educação sexual e informações sobre métodos preventivos de saúde. / The objective of this study was to describe associations between pregnancy rates in adolescence and socio-economic and social responsibility indicators in the municipalities of the State of Minas Gerais, Southeast of Brazil, in the year of 2010- 2010. This is an ecological study using data from the Brazilian Live Birth Information System (SINASC). The percentage of live births to adolescent mothers for each municipality was calculated based on the quotient between number of born alive infants of mothers aged 10-19 years old and total number of live births in the year of 2000-2010. Bayesian models and generalized additive model were used to obtain the percentages of adolescence pregnancy adjusted for spatial effects and to assess possible associations with socio-economic and social responsibility indicators. The crude percentage of adolescence pregnancy for the total number of live births in the municipalities of Minas Gerais in 2010 ranged from 0 to 46.4%, with median percentage being 19.6% and the first and third quartiles being 15.6% and 23.1%, respectively. This study has demonstrated a close relationship between adolescent pregnancy and socio-economic indicators. Live births to adolescent mothers percentages were found to be higher in municipalities with low population density, low human development index, and other low development indicators. The strong relationship between adolescence pregnancy percentages and socio-economic indicators suggests that adolescent pregnancy is more a social than a biological problem. Therefore, programs and actions should go beyond sexual education and information on preventive health methods.

Neste trabalho será feito um modelo espaço-temporal contínuo para preços de imóveis na cidade de São Paulo estimado através de métodos Bayesianos. Faremos uma decomposição da série em tendência e ciclo além de incorporar um conjunto de variáveis explicativas e efeitos aleatórios espaciais projetados no contínuo. Este modelo introduz um novo método para analisar a formação dos preços dos lançamentos imobiliários. Consideramos em nosso modelo hedônico, além das características intrínsecas, também as características da vizinhança e o ambiente econômico. Com este modelo, conseguimos observar os preços de equilíbrio para as respectivas localizações e uma interpretação mais clara da dinâmica de preços dos imóveis entre janeiro de 2000 e dezembro de 2013 para a cidade de São Paulo. / In this work will be made a continuous spatial-temporal model for real estate prices in the city of São Paulo estimated using Bayesian methods. We will decompose the series into a trend and cycle, and incorporate a set of explanatory variables and random spatial effects projected into the continuum. This model introduces a new method to analyze the price formation of real estate launches. We consider in our hedonic model, besides the intrinsic characteristics, also the characteristics of the neighborhood and the economic environment. With this model, we were able to observe the equilibrium prices for the respective locations and a clearer interpretation of the dynamics of real estate prices between January 2000 and December 2013 for the city of São Paulo.

Neste trabalho apresentamos os mais importantes processos de estimação em algumas classes de modelos de resposta ao item (Dicotômicos e Policotômicos). Discutimos algumas propriedades desses métodos. Com o objetivo de comparar o desempenho dos métodos conduzimos simulações apropriadas. / In this work we show the most important estimation methods for some item response models (both dichotomous and polichotomous). We discuss some proprieties of these methods. To compare the characteristic of these methods we conducted appropriate simulations.

We propose Bayesian methods for selecting and estimating different types of mixture models which are widely used inGenetics and MolecularBiology. We specifically propose data-driven selection and estimation methods for a generalized mixture model, which accommodates the usual (independent) and the first-order (dependent) models in one framework, and QTL (quantitativetrait locus) mapping models for independent and pedigree data. For clustering genes through a mixture model, we propose three nonparametric Bayesian methods: a marginal nested Dirichlet process (NDP), which is able to cluster distributions and, a predictive recursion clustering scheme (PRC) and a subset nonparametric Bayesian (SNOB) clustering algorithm for clustering bigdata. We analyze and compare the performance of the proposed methods and traditional procedures of selection, estimation and clustering in simulated and real datasets. The proposed methods are more flexible, improve the convergence of the algorithms and provide more accurate estimates in many situations. In addition, we propose methods for estimating non observable QTLs genotypes and missing parents and improve the Mendelian probability of inheritance of nonfounder genotype using conditional independence structures.We also suggest applying diagnostic measures to check the goodness of fit of QTLmappingmodels. / Nos propomos métodos Bayesianos para selecionar e estimar diferentes tipos de modelos de mistura que são amplamente utilizados em Genética e Biologia Molecular. Especificamente, propomos métodos direcionados pelos dados para selecionar e estimar um modelo de mistura generalizado, que descreve o modelo de mistura usual (independente) e o de primeira ordem numa mesma estrutura, e modelos de mapeamento de QTL com dados independentes e familiares. Para agrupar genes através de modelos de mistura, nos propomos três métodos Bayesianos não-paramétricos: o processo de Dirichlet aninhado que possibilita agrupamento de distribuições e, um algoritmo preditivo recursivo e outro Bayesiano não- paramétrico exato para agrupar dados de alta dimensão. Analisamos e comparamos o desempenho dos métodos propostos e dos procedimentos tradicionais de seleção e estimação de modelos e agrupamento de dados em conjuntos de dados simulados e reais. Os métodos propostos são mais flexíveis, aprimoram a convergência dos algoritmos e apresentam estimativas mais precisas em muitas situações. Além disso, nos propomos procedimentos para estimar o genótipo não observável dos QTL se de pais faltantes e melhorar a probabilidade Mendeliana de herança genética do genótipo dos descendentes através da estrutura condicional de independência entre as variáveis. Também sugerimos aplicar medidas de diagnóstico para verificar a qualidade do ajuste dos modelos de mapeamento de QTLs.