O presente trabalho descreve uma metodologia utilizada para a construção de um procedimento padronizado a ser utilizado por técnicos do Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM) para avaliação de solicitação de suspensão temporária do empreendimento por um período determinado. O método está implementado através de um formulário construído para ser aplicado na fiscalização de campo prevista na legislação mineral em caso de solicitação de suspensão das atividades de mineração, inicialmente com proposta de aplicação em minas a céu aberto de agregados. A proposta desenvolvida parte do princípio que a justificativa apresentada pela empresa é satisfatória e que ela entregou todos os documentos previstos na legislação, também de maneira satisfatória e sistematiza itens de caráter atual do empreendimento para classificar de forma padronizada e objetiva o estado atual da unidade solicitante. A metodologia possui a intenção de complementar a análise, torná-la menos subjetiva e confirmar as informações contidas nos documentos entregues. O procedimento também visa que os impactos sejam mitigados e que a área permaneça sob cuidados permanentes do empreendedor, sem agravamento dos passivos, assim como, possibilite a retomada das operações de forma segura. / This work describes a methodology used to construct a standard procedure to be used by technicians of the National Department of Mineral Production (DNPM) to evaluate the request for mining temporary suspension for a certain period. The method is implemented through a form, built to be applied in the field inspection provided for the mineral legislation in case of request for suspension of the mining activities, initially with proposal of application in open cast mines of aggregates. The idea developed assumes that the justification presented by the company is satisfactory and that it showed all documents provided for the legislation, also in a satisfactory manner. It systematizes items of current character to classify in a standardized and objective way the mine that is requesting suspension. The methodology intents to complement the analysis, make it less subjective and confirm the information contained in the submitted documents. The procedure also aims at mitigating the impacts and that the area remains under permanent care and maintenance, without aggravating the liabilities, as well as, enable to return the operations in a safe way.

Ministério da Educação e Universidade Federal Rural da Amazônia. / The exploitation of minerais is of great importance to the world economy and Brazil. In this context the bauxite ore stands out for being present in large Brazilian reserves, and contribute to the country occupies an important position in this scenario. However mineral exploration involves serious damage to the environment, mainly related to changes in the landscape and soil, which are practically irreversible. In this context, the present study evaluated the potential of litter in the emergence and seedling growth in bauxite exploration area. For the floristic survey were installed 12 sample units of 20 x 50 m (1000 m2), and experimental design were installed 24 samples of 5x2 m (240 m2), located in the Plateau Miltonia 3 Mining company Paragominas SA, Paragominas, PA. The floristic survey of the forest fragment individual trees DAP<10 were raised, and obtained data common name, DAP and total height, was made after the scientific determination of the species. It was also ascertained sampling sufficiency across the bow species area. The experimental design was applied blocks with five treatments: The first TI (consisting of topsoil), the second T2 (Topsoil with burlap), T3 (Topsoil more litter fertilized with NPK), and T4 (Topsoil covered with burlap by shading). After collection to characterize the floristic and structural analysis of forest fragment and in the design, species were classified into ecological groups and ways of life. The floristic survey were recorded 320 individuais classified into 29 families, 44 genera and 46 species defined and 4 morphospecies, equivalent to 41 species / ha, 90% of species trees, shrubs 8%, and 2% palm trees, 30% late secondary 30% and 28% pioneering early secondary, with the Fabaceae family the richest and Inga Alba the species that presented the highest number of individuais in the area. In the experiment, the three-month evaluation were recorded in all treatments, 656 individuais belonging to 20 families, 22 genera and 27 species. At six-month evaluation were recorded 228 individuais belonging to 18 families, 18 genera and 20 species. The group of pioneers at three and six month evaluation, presented respectively 71% and 73% of the recorded species. In the first quarter 41% of the species were shrubs, 32% trees, herbs 23% and 4% lianas. In the evaluations made at six months 41% were trees, shrubs 33%, 11% grass, 13% and 15%. The three-month evaluation was recorded 2.73 ind.m2, while the six months was up 0.95 ind.m2. The T4 was the treatment that recorded the highest number of regenerating individuais (3.95 ind.m2) / A exploração de minérios é de grande importância para economia mundial e do Brasil. Nesse âmbito o minério de bauxita se destaca por estar presente em grandes reservas brasileiras, e contribuir para que o País ocupe importante posição nesse cenário. Todavia a exploração mineral implica em sérios danos ao meio ambiente, principalmente relacionados a alterações na paisagem e no solo, que são praticamente irreversíveis. Nesse contexto, o presente estudo avaliou o potencial da serapilheira na emergência e crescimento de plântulas na área de exploração de bauxita. Para o levantamento florístico foram instaladas 12 unidades amostrais de 20 x 50 m (1000 m2), e no delineamento experimental foram instaladas 24 amostras de 5x2 m (240 m2), localizadas no Platô Miltônia 3 da empresa Mineração Paragominas S.A, Paragominas, PA. No levantamento florístico do fragmento de floresta foram levantados os indivíduos arbóreos DAP<10, e obtidos dados de nome vulgar, DAP e altura total, após foi feita a determinação científica das espécies. Foi averiguada também a suficiência amostral através da curva espécie área. No delineamento experimental foi aplicado blocos ao acaso com cinco tratamentos: O primeiro tratamento TI (constituído de topsoil), o segundo T2 (Topsoil com a serapilheira), T3 (Topsoil mais a serapilheira adubada com NPK), e T4 (Topsoil com serapilheira coberta por sombrite). Após a coleta para caracterizar as análises florística e estrutural do fragmento florestal e no delineamento, as espécies foram classificadas em grupos ecológicos e formas de vida. No levantamento florístico foram registrados 320 indivíduos classificados em 29 famílias, 44 gêneros e 46 espécies definidas e 4 morfoespécies, o equivalente a 41 espécies/ha, sendo 90% das espécies árvores, 8% arbustos, e 2% palmeiras, 30 % secundárias tardias, 30% pioneiras e 28 %secundárias iniciais, sendo a família Fabaceae a mais rica e Ingá Alba a espécie que apresentou o maior número de indivíduos na área. No delineamento experimental, aos três meses de avaliação foram registrados em todos os tratamentos, 656 indivíduos, distribuídos em 20 famílias, 22 gêneros e 27 espécies. Aos seis meses de avaliação foram registrados 228 indivíduos, distribuídos em 18 famílias, 18 gêneros e 20 espécies. O grupo das pioneiras aos três e seis meses de avaliação, apresentou respectivamente 71% e 73 % das espécies registradas. Nos primeiros três meses 41% das espécies eram arbustos, 32% árvores, 23% ervas e 4% lianas. Nas avaliações feitas aos seis meses 41% eram árvores, 33% arbustos, 11% ervas, 13% e 15%. Aos três meses de avaliação registou-se 2,73 ind.m2, enquanto que aos seis meses registrou-se 0,95 ind.m2. O T4 foi o tratamento que registrou o maior número de indivíduos regenerantes (3,95 ind.m2)

O desastre socioambiental ocorrido na cidade de Mariana (MG) no final do ano de 2015 é considerado o maior já ocorrido no Brasil. O rompimento da barragem de rejeitos operado pela mineradora Samarco S.A. despejou imediatamente 34 milhões de metros cúbicos de lama na bacia hidrográfica do Rio Doce, destruindo as comunidades locais de Bento Rodrigues e Paracatu de Baixo e causando a morte de dezenove pessoas. Esta tese tem como objetivo central relacionar as ações que a empresa Samarco e a Fundação Renova empreendem com seus stakeholders mais importantes no município de Mariana e os reflexos causados na retomada da licença social para operar desta empresa. Para tal, o referencial teórico foi montado em torno de assuntos relacionados à sustentabilidade, stakeholders e licença social para operar. O método científico adotado foi estudo de caso, por entender que o objeto de estudo é único e significativo, e que bem poderá servir para fundamentar por indução a análise de outros similares. A coleta de dados primários deu-se por meio de visitas, observações e entrevistas com os stakeholders entendidos como legítimas partes no problema causado pelo rompimento da barragem da Samarco. Além destes, analisaram-se dados secundários, tais como documentos públicos, materiais reportados pela mídia e inquéritos realizados pelos órgãos investigativos. Pôde-se concluir, após o cumprimento dos objetivos específicos, que o desastre não foi uma fatalidade; a empresa Samarco esteve mais orientada em gerar lucros - após a queda do preço de commodities de minério ocorrida desde o ano de 2011 - do que prezar pela segurança de sua operação, trabalhadores e comunidades onde a empresa operava. Apesar da insatisfação de seus stakeholders com várias questões relacionadas ao cuidado que a empresa deveria ter tido com os atingidos e com o próprio município de Mariana, a empresa ainda preserva sua licença social para operar, visto a cidade ainda depende da mineração como principal fonte de renda, de arrecadação e de geração de trabalho. / The environmental disaster that occurred in the city of Mariana, located in the State of Minas Gerais, by the end of 2015 is considered the largest one taking place in Brazil. The dam collapse, whose responsibility was attributed to the mining company Samarco S.A., was responsible for the 34 million cubic meters mining waste washed across Doce River, which destroyed the city of Bento Rodrigues and killed nineteen people. The purpose of this study is to demonstrate the relationship between the actions taken by Samarco and Renova Foundation and their most salient stakeholders in the city of Mariana, and its influence on the social license to operate. In order to fulfil such goal, the theoretical review approaches issues related to sustainability, stakeholders and social license to operate. This is a single case study since the object of our study is unique and meaningful and can be useful in analyzing similar cases. The primary data collection was accomplished through visits and interviews accomplished with salient stakeholders involved with the dam collapse. It was also possible to analyze secondary data, such as documents provided by the company, media reports and police investigation. After fulfilling the secondary objectives of the research, it was possible to conclude that the disaster was no fatality; Samarco seemed to be more inclined to generate profit - especially after the plunge in commodity prices - than to focus on the security of its employees and communities surrounding the company. Despite the dissatisfaction of several stakeholders, the company would still be awarded with a social license to operate, considering that several communities still rely on mining as the main source of income and tax collection.

A demanda global por metais vem crescendo de forma de intensa. Este interesse comercial tem incrementado a quantidade de rejeitos produzidos na extração e/ou no beneficiamento dos minerais dos quais os metais são extraídos. Este aumento de demanda faz com que áreas menos ricas em minérios sejam viabilizadas economicamente, gerando assim mais rejeitos. A disposição destes rejeitos requer barragens de rejeitos de grandes dimensões as quais por sua vez exigem cuidados especiais sob o ponto de vista geotécnico e ambiental. Desta forma a utilização de rejeito como material de construção de aterros minimizaria os volumes das barragens de rejeito. Para que se possa fazer uso geotécnico dos rejeitos de qualquer processo de mineração é necessária a determinação de parâmetros geotécnicos que permitam análises de estabilidade, fluxo e compressibilidade, de modo a garantir a segurança e eficiência do seu uso. No presente estudo é investigado o comportamento geomecânico de três amostras de rejeito de mineração de bauxita, coletados em diferentes locais na usina de Miraí, MG. Para isto o rejeito foi caracterizado quanto a natureza geotécnica, avaliando-se o seu comportamento dentro de algumas condições de compactação. Os estudos envolveram a determinação do comportamento do material em ensaios triaxiais anisotrópicos não drenados, sob condições estáticas. O objetivo do presente estudo é definir as características geomecânicas do rejeito de bauxita de Miraí de modo que se possa definir, de forma segura, a sua utilização como material de aterro. Os resultados indicam que as restrições ao uso dos materiais estão relacionadas ao teor de umidade usado para compactação e que o material quando moldado na condição de umidade ótima, sob o ponto de vista geotécnico, possui bom potencial para ser utilizado como material de aterros compactados. / The global demand for metals has grown intensely. This commercial interest has increased the amount of tailings produced in the extraction and/or processing of minerals from which metals are extracted. This increase in demand causes less mineral rich areas are economically feasible, thus generating more tailings. The disposal of tailings requires large tailings dams, which in turn require special care from geotechnical and environmental aspects. Thus, the use of waste as landfill construction material would minimize the volumes of tailings dams. To make the waste useable from a geotechnical point of view it is necessary to determine geotechnical parameters that allow analysis of stability, flow and compressibility, to ensure the safety and efficiency of its use. In this study the geomechanical behavior of three samples of bauxite mining tailing, collected at different locations from Miraí plant, Minas Gerais, is defined. This bauxite tailing was characterized in terms of geotechnical nature, evaluating its behavior in some specific compaction conditions. The studies involved the determination of material behavior at CAU triaxial test, under static conditions. The objective of the present study is to define the geomechanical characteristics of Miraí bauxite tailings so that their use as a landfill material can be safely defined. The results indicate that the restrictions on the use of materials are related to the moisture content used for compaction and that the material when molded in the optimum geotechnical wet condition has good potential to be used as compacted landfill material.

Orientador: Gilda Carneiro Ferreira / Banca: Elias Carneiro Daitx / Banca: Valdir Costa e Silva / Resumo: Historicamente a convivência entre a mineração e a população sempre foi problemática, com prejuízos enormes para essa última que por problemas da falta de moradia, tem que conviver com a degradação do meio ambiente ao seu redor como a poluição através da poeira, ruído e da vibração. Este trabalho, com dados coletados na mina subterrânea de carvão Trevo na região carbonífera de Santa Catarina, coloca em evidência a necessidade da integração Empresa x Comunidade no sentido da melhoria das técnicas de mineração e meio ambiente visando uma convivência pacífica e tendo como um dos seus principais resultados alertar e despertar a consciência da Empresa ante aos reclamos da comunidade, demonstrando com dados, o perigo decorrente do planejamento de uma lavra sem levar em conta as habitações em superfície. / Abstract: Usually, the mining activities and the neighborhood are at odds, with huge losses to the latter, that is in need of houses and must live right in the area, with dust, sound and vibrations problems. This dissertation, using the data of the Trevo mine, an underground coal mine, in the Carboniferus Basin in south of Santa Catarina state, puts an evidence the necessary relationship between mining companies and inhabitants to promote an increase on mining methods and environment, trying too to make clear and to alert the company of the citizens claims, with data, showing the problems of a lack of planning and an adequate study about risks and hazards on surface buildings. / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000406064-Texto+Completo-0.pdf: 2136241 bytes, checksum: 1ec360a68cfe28f759f1832832dffb38 (MD5) Previous issue date: 2006 / The Web Usage Mining (WUM) applies data mining techniques to discover web usage patterns from Web server logs. The WUM process is composed by three major phases: pre-processing (where data is collected, cleaned and transformed), pattern discovery (in which mining algorithms are applied), and pattern analysis (where resulting patterns are analyzed). The categorization of visitor’s behavior based on their interaction in the web site is a key issue in WUM. In the E-learning area this topic becomes more relevant due to the lack of face-to-face contact between students and professors, given the physical distance, as well as the semantical gap between URLs and corresponding application events. Clustering, which subject of this research, is a mining technique that aims at grouping objects on basis of high inter-group similarity and low inter-group similarity. Several works leverage clustering techniques with the purpose of characterizing web user behavior during navigation. However, most of the works do not consider the meaning of visited URLs in the application domain, when measuring similarity between web sessions. Page semantics is frequently considered in the pre-processing phase, in data enrichment tasks, in which URLs are mapped into domain concepts. This approach is static in the sense that a new perspective of a URL (e. g. more generalized concept), to obtain better clustering results, often implies re-processing data. In addition to that, the correct clustering technique execution is a complex task which includes data preparation and transformation according to the mining objectives in such way interesting patterns can be found. Considering these problems, this research proposes a clustering mechanism and an interpretation mechanism as a way to characterize student’s behavior in a Web course. These mechanisms aim make the clustering technique execution and group analysis easy to a non data mining expert person. The proposed mechanisms are based in a domain taxonomy representing the domain events for addressing the semantic gap between URLs and application events. The clustering mechanism considers the similarity between visited pages as a way to improve the quality of clustering results. The proposed interpretation mechanism allows visualize the characteristics for each group, according to the clustering objective, as well as inspects groups dynamically considering the different levels of abstraction for application events in the domain taxonomy. These mechanisms establish the basis for categorization of web user behavior, for which a prototype was developed. / Um dos principais problemas evidenciados no domínio da Educação a Distância (EAD) é a falta de percepção que os instrutores de cursos Web têm quanto à interação dos alunos durante o processo de aprendizado. Este problema é mais fortemente evidenciado no ambiente da EAD devido ao pouco contato entre os instrutores e os alunos, dadas as limitações dos ca°nais de comunicação, e à falta de semântica no registro das páginas acessadas, em relação ao seu significado no domínio da aplicação. A Mineração do Uso da Web (MUW) oferece técnicas de mineração de dados que permitem descobrir padrões de utilização da Web para melhor entender e servir as necessidades das aplicações. O processo de MUW é composto de etapas, a saber: préprocessamento, descoberta de padrões e análise de padrões. Várias técnicas podem ser aplicadas na etapa de descoberta de padrões. A técnica de agrupamento, foco deste trabalho, destaca-se por agregar valor nesta questão, pois tende a estabelecer grupos de usuários que mostram padrões de comportamento semelhantes. O agrupamento de sessões Web tem impulsionado uma grande área de pesquisa que visa caracterizar os usuários com base na navegação na Web. Porém, nenhum trabalho foi encontrado que aborde a similaridade entre as páginas considerando a semântica dos eventos da aplicação quando computando a similaridade entre as sessões Web. Além disso, a correta aplicação da técnica de agrupamento é uma tarefa complexa que envolve desde a preparação dos dados até a escolha do algoritmo de agrupamento, além de estar fortemente associada à complexidade do processo de descoberta de conhecimento. Dados os problemas identificados, este trabalho propõe mecanismos de agrupamento e de interpretação de padrões que facilitem, respectivamente, a aplicação da técnica de agrupamento e a análise dos grupos por pessoas leigas, visando auxiliar na caracterização das sessões de aprendizado em um ambiente de EAD. Estes mecanismos fazem uso de uma taxonomia como forma de agregar semântica aos eventos do domínio, reduzindo assim a necessidade de retorno à etapa de pré-processamento. O mecanismo de agrupamento proposto visa facilitar a aplicação da técnica de agrupamento e aumentar a qualidade dos grupos, considerando para isso a similaridade entre as páginas com base na semântica dos eventos do domínio. O mecanismo de interpretação proposto permite representar os grupos visualmente, de modo condizente com o objetivo do agrupamento, bem como inspecionar dinamicamente os grupos formados considerando os diferentes níveis de abstração das páginas no domínio da aplicação. Foi desenvolvido um ambiente de apoio para auxiliar o intrutor durante a execução das etapas da MUW visando a facilitar a aplicação do agrupamento e a análise das sessões de aprendizado.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000432221-Texto+Completo-0.pdf: 7126072 bytes, checksum: 4f9458bc22424532f20fd0c85208b5c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / Drug Development is one of the biggest challenges of current science since it deals with a process involving time and high costs. One of the most interesting problems in this area is the conformation and energy prediction between ligand and target proteins (or receptors) interaction, where such interaction is evaluated through molecular docking. It is very common to make simplifications such as to treat the receptor structure as rigid during a molecular docking. However, proteins are inherently flexible, and its flexibility is essential for its function. The inclusion of receptor flexibility in docking experiments is not a trivial task, since the allowance of mobility to some receptor atoms implies in an exponential increase in the numbers of degrees of freedom to be considered. Nowadays there are a variety of alternatives to treat this problem, as such the one chosen for this work: to consider the receptors explicit flexibility through a series of molecular docking simulations, using in each one, one different conformation (or snapshot) from a dynamic trajectory, generated by a molecular dynamic simulation (MD). This method execution, however, has the disadvantage of being very time-consuming. In doing so, the aim of this work is to contribute to the selection of receptors conformations in order to execute docking experiments faster, still taking into account the fully receptors flexibility. Besides, this work introduces new methodologies to analyze receptor-ligand interaction in this kind of docking simulations. To achieve this, it is applied a Knowledge Discovery in Databases (KDD) process. The first step required the development of a database, called FReDD. Such a database store detailed information about the receptors and its conformations, ligands and molecular docking results. From the data stored on FReDD, it was possible to apply different data mining techniques. The first set of experiments was performed with the J48 classification algorithm. The second one was executed using M5P regression algorithm, where despite the interesting results, the application of the induced models directly on snapshot selection seems to be not promising. Finally, clustering experiments were executed with 10 different algorithms with a variety of inputs. For these clustering algorithms, we developed different similarity functions where the final results, combined with the P-MIA data pattern, allowed the effective reduction in the amount of docking experiments to be performed. / O desenvolvimento de fármacos é um dos grandes desafios da ciência atual por se tratar de um processo onde os custos e o tempo envolvido são elevados. Um dos problemas mais interessantes nessa área é a predição da conformação e da energia envolvida na interação entre ligantes e suas proteínas-alvo ou receptores. É nos experimentos de docagem molecular que essa interação é avaliada. É muito comum que durante a docagem molecular se façam simplificações onde o receptor é tratado como rígido. Porém, proteínas são inerentemente sistemas flexíveis e essa flexibilidade é essencial para a sua função. A inclusão da flexibilidade do receptor em experimentos de docagem molecular não é uma tarefa trivial, pois, para permitir mobilidade a certos átomos do receptor, há um aumento exponencial do número de graus de liberdade a serem considerados. Há atualmente diversas alternativas para contornar esse problema, entre elas, a que se optou neste trabalho: considerar a flexibilidade explícita do receptor por meio da execução de uma série de simulações de docagem molecular, utilizando em cada um deles uma conformação diferente da trajetória dinâmica do receptor, gerada por uma simulação por dinâmica molecular (DM). Um dos maiores problemas desse método é o tempo necessário para executá-lo. Sendo assim, o objetivo desse trabalho é contribuir para a seleção de conformações do receptor de forma a acelerar a execução de experimentos de docagem molecular com o receptor completamente flexível. Além do mais, o trabalho apresenta novas metodologias para a análise da interação receptor-ligante em simulações de docagem deste tipo. Para alcançar esses objetivos, é aplicado um processo de descoberta de conhecimento.A primeira etapa consistiu no desenvolvimento de um banco de dados para armazenar informações detalhadas sobre o receptor e suas conformações, ligantes e experimentos de docagem molecular, chamado FReDD. Com os dados organizados no FReDD, foi possível a aplicação de diferentes técnicas de mineração de dados. O primeiro conjunto de experimentos foi realizado utilizando o algoritmo de classificação J48. O segundo conjunto de experimentos foi executado com o algoritmo de regressão M5P, onde apesar de resultados interessantes, a utilização direta para seleção de conformações em futuros experimentos de docagem molecular não se mostrou promissora. Finalmente, foram executados os experimentos de agrupamento com 10 diferentes algoritmos, com entradas variadas. Para os algoritmos de agrupamento foram desenvolvidas diferentes funções de similaridade onde os resultados finais utilizados em conjunto com o padrão de dados P-MIA permitiu a redução efetiva da quantidade de experimentos de docagem.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431852-Texto+Completo-0.pdf: 1120851 bytes, checksum: 164e0d72a540ab33502e807a748407b1 (MD5) Previous issue date: 2010 / In this paper, we present an architecture to support the execution of data mining applications on high performance computing environments such as clusters, SMP and grids. This architecture automates the process of parallel applications sizing, presenting tools for automatic construction of parallel tasks, automatic scheduling, managing and execution of these applications on high performance computing environments. The mechanisms created for executing mining applications make it possible to explore both data and instruction parallelism. The main contributions of this work are the organization of the proposed architecture and the creation of an algorithm for mapping parallel data mining applications on heterogeneous computational environments. The support of multi-core resources is taken on account. Furthermore, we present the parallelization of a data mining algorithm for regression. / Este trabalho apresenta uma arquitetura para suporte à execução de tarefas de mineração de dados em ambientes de computação de alto desempenho, tais como: clusters, máquinas SMP e grades. Esta arquitetura automatiza o processo de dimensionamento da aplicação paralela, criando ferramentas para a construção automática de tarefas, mapeamento, gerência e execução dessas aplicações nos recursos computacionais disponíveis. Os mecanismos criados para a execução de aplicações de mineração possibilitam a combinação do paralelismo do fluxo de dados e de instruções. Como contribuição do trabalho, destaca-se a organização da arquitetura proposta e a criação de um algoritmo para mapeamento de aplicações de mineração paralelas em ambientes computacionais heterogêneos. Enfatiza-se o suporte ao aproveitamento de recursos com múltiplos núcleos de processamento (multi-cores). Além disso, apresenta-se a paralelização de um algoritmo de mineração de dados para regressão.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000423037-Texto+Completo-0.pdf: 1478944 bytes, checksum: d2974fba2b6145147b3c83b7003075fb (MD5) Previous issue date: 2010 / Although the last epidemiological survey (BRAZIL, 2006) reveal a significant improvement in oral health status of the Brazilian population in the last two decades, oral diseases still require large financial investments by the federal government. This study aims to develop and document a computational approach (Knowledge Discovery in Database Process) capable of managing large volumes of data and producing more comprehensible models to support the decision making process and the formulation of improved oral health policies, as well as making new teaching and research activities in the area viable. Therefore, we analyze a sample of data concerning the dental records of 598 low-income patients, treated with one unit of PUCRS linked to the SUS (Unified Health System). The main result of this work, we identified opportunities for data mining for the extraction of predictive models applied to the analysis of periodontal diseases, malocclusion and indicators of dental caries. / Embora o último levantamento epidemiológico (BRASIL, 2006) revele uma sensível melhora na condição bucal da população brasileira nas últimas duas décadas, patologias bucais ainda demandam grandes investimentos financeiros por parte do governo federal. Este trabalho tem como objetivo desenvolver e documentar uma abordagem computacional (Knowledge Discovery in Database) capaz de gerenciar grandes volumes de dados e produzir modelos mais compreensíveis para o suporte à tomada de decisão, formulação de melhores políticas de saúde bucal, bem como a viabilização de novas atividades de ensino e pesquisa na área. Para tanto, analisamos uma amostra de dados referente às fichas odontológicas de 598 pacientes de baixa renda, atendidos junto a uma unidade da PUCRS vinculada ao SUS (Sistema Único de Saúde). Como principal resultado deste trabalho, identificamos oportunidades de data mining pela extração de modelos preditivos aplicados à análise de patologias periodontais, má-oclusão e indicadores de cárie dentária.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000436381-Texto+Completo-0.pdf: 5238803 bytes, checksum: ca22d61f2fb4075e277ed531aee231ce (MD5) Previous issue date: 2012 / With the growth of biological experiments, solving and analyzing the massive amount of data being generated has been one of the challenges in bioinformatics, where one important research area is the rational drug design (RDD). The interaction between biological macromolecules called receptors, and small molecules called ligands, is the fundamental principle of RDD. In in-silico molecular docking experiments it is investigated the best bind and conformation of a ligand into a receptor. A docking result can be discriminated by a continue value called Free Energy of Binding (FEB). We are attempting on mining data from molecular docking results, aiming at selecting promising receptor conformations to the next docking experiments. In this sense, we have developed a comprehensive repository to store our molecular docking data. Having such repository, we were able to apply preprocessing strategies on the stored data and submit them to different data mining tasks. Among the techniques applied, the most promising results were obtained with regression model trees. Although we have already addressed important issues and achieved significant results, there are some properties in these experiments turning it difficult to properly select conformations. Hence, a strategy was proposed considering the three-dimensional (3D) properties of the receptor conformations, to predict FEB. This thesis presents the 3D-Tri, a novel algorithm able to handle and treat spatial coordinates in a x, y,z format, and induce a tree that predicts FEB value by representing such properties. The algorithm uses such coordinates to split a node in two parts, where the edges evaluate whether the atom being tested by the node is part of a given interval [(xi, xf );(yi, yf );(zi, zf )], where i indicates the initial position of the coordinate, and f its final position. The induced model can help a domain specialist to select promising conformations, based on the region of the atoms in the model, to perform new molecular docking experiments. / Com o avanço nos experimentos biológicos, a manipulação e análise do grande volume de dados sendo gerados por esses experimentos têm sido um dos desafios em bioinformática, onde uma importante área de pesquisa é o desenho racional de fármacos (RDD - Rational Drug Desing). A interação entre macromoléculas biológicas, chamadas de receptores, e pequenas moléculas, chamadas ligantes, é o princípio fundamental do RDD. É em experimentos in silico de docagem molecular que se investiga o melhor encaixe e conformação de um ligante em uma cavidade do receptor. O resultado de um experimento de docagem pode ser avaliado a partir de um valor contínuo de energia livre de ligação (FEB - Free Energy of Binding). Tem-se empregado esforços em minerar dados de resultados de docagem molecular, com o objetivo de selecionar conformações relevantes para reduzir o tempo de futuros experimentos de docagem. Nesse sentido, foi desenvolvido um repositório para armazenar todos os dados a respeito desses experimentos, em nível de detalhe. Com esse repositório, os dados foram devidamente pré-processados e submetidos a diferentes tarefas de mineração de dados. Dentre as técnicas aplicadas, a que apresentou-se mais promissora para o tipo de dados sendo utilizado foi árvore de decisão para regressão. Apesar dos resultados alcançados por esses experimentos serem promissores, existem algumas propriedades nos experimentos que dificultam a efetiva seleção de conformações. Dessa forma, propõe-se uma estratégia que considera as propriedades tridimensionais (3D) do receptor para predizer o valor de FEB. Assim, nesta Tese é apresentado o 3D-Tri, um algoritmo de indução de árvore de regressão que considera essas propriedades 3D, onde essas propriedades são definidas como atributos no formato x, y,z. O algoritmo proposto faz uso dessas coordenadas para dividir um nodo em duas partes, onde o átomo sendo testado para o nodo é avaliado em termos de sua posição em um bloco [(xi, xf );(yi, yf );(zi, zf )] que melhor represente sua posição no espaço, onde i indica a posição inicial de uma coordenada, e f indica a posição final. O modelo induzido pode ser útil para um especialista de domínio para selecionar conformações promissoras do receptor, tendo como base as regiões dos átomos que aparecem no modelo e que indicam melhores valores de FEB.