Explicar os padrões de diversidade de espécies e entender os processos que geram e mantêm essa diversidade na natureza é um dos grandes objetivos da Ecologia. A teoria clássica de competição prevê que duas espécies só podem coexistir quando há divergência no uso de recursos. Portanto, há um limite de similaridade imposto pela competição entre as espécies, que leva à co-ocorrência de espécies com estratégias ecológicas mais diferentes entre si. Por outro lado, o ambiente físico pode impor restrições às possíveis estratégias ecológicas das espécies. Ambientes com limitações de recursos ou condições desfavoráveis permitem apenas a sobrevivência de espécies com estratégias mais similares, um processo conhecido como filtro ambiental. Dois processos podem então gerar padrões antagônicos na estrutura das comunidades, selecionando estratégias ecológicas mais parecidas ou mais diferentes entre si. Há ainda a possibilidade de que os dois processos ou mesmo nenhum dos dois seja importante na estruturação das comunidades, levando a um padrão aleatório ou neutro. Utilizando-se das contribuições proporcionais (elasticidades) das três taxas vitais demográficas - sobrevivência, crescimento e fecundidade - para a taxa de crescimento populacional para inferir as estratégias ecológicas das espécies de árvores de uma comunidade, nos propusemos a responder a pergunta: \"Qual processo é responsável pela estruturação de comunidades de árvores tropicais?\". O trabalho foi realizado em uma parcela permanente de 10,24 hectares na Restinga da Ilha do Cardoso, São Paulo. Todos os indivíduos com mais de 15cm de perímetro à altura do peito foram marcados, identificados e tiveram seus diâmetros à altura do peito registrados para dois censos. As elasticidades das três taxas vitais para 89 espécies de árvores foram obtidas por meio de um modelo de projeção integral (IPMs). Os IPMs são ferramentas modernas mais robustas que os clássicos modelos matriciais, comumente utilizados em estudos demográficos. Definimos um espaço ecológico no triângulo onde as estratégias ecológicas das espécies são classificadas de acordo com as elasticidades das três taxas demográficas. Construímos também uma filogenia molecular específica para a comunidade baseada nos marcadores cloroplásticos rbcL e matK, com a qual obtivemos as distâncias entre todos os pares de espécies. Calculamos o sinal filogenético das estratégias ecológicas por meio da correlação entre a distância entre as espécies no espaço ecológico e suas distâncias filogenéticas. Aceitamos a premissa de conservação das estratégias ecológicas na filogenia. As espécies puderam ser classificadas em quatro grupos demográficos distintos no espaço ecológico, distribuídos principalmente no eixo crescimento-sobrevivência, o que é esperado para árvores. Não há sinal filogenético para as estratégias ecológicas, o que indica que ambos os processos ou nenhum dos dois processos é importante na estruturação dessa comunidade. Nosso trabalho traz uma nova abordagem metodológica e resultados que contradizem a literatura recente, em que a importância dos filtros ecológicos na estruturação de comunidades tropicais é repetidamente encontrada. A confirmação deste padrão para outras comunidades poderá colaborar para o melhor entendimento dos processos estruturadores das comunidades tropicais. / One of Ecology\'s biggest goals is to explain the patterns of species\' diversity and to understand the processes that generate and maintain this diversity in natural communities. Classical competition theory predicts that two species will be able to coexist only when there is divergence in the use of resources, i.e., competition imposes a limiting similarity among species that allows co-occurrence of species with divergent ecological strategies. On the other hand, the physical environment may impose restrictions to the range of possible ecological strategies of species. Environments with limited resources or adverse conditions will allow the survival of species with more specific strategies, a process known as environmental filtering. These two processes will generate opposite effects on the structure of communities, as more similar or more different ecological strategies will be selected. There is still the possibility that both processes are occurring simultaneously, or neither are important for the community. In both cases, a neutral or random pattern is expected. Using the proportional contribution (elasticities) of the three demographic vital rates - survival, growth and fecundity - to the finite rate of increase of population as a mean of inferring the ecological strategy of trees in a community, we intended to answer the question: \"What process is responsible for the structuring of tropical tree communities?\". Data was collected in a Restinga forest 10.24 ha permanent plot. All individuals with more than 15cm of perimeter at breast height were marked, identified and had their diameters at breast height registered for two censes. Elasticities of the three vital rates for 89 tree species were obtained with an Integral Projection Model (IPM). IPMs are modern tools more robust than classical matrix models, commonly used in demographic studies. We defined an ecological space in the triangle where ecological strategies are plotted according to elasticities of the three vital rates. We also generated a molecular phylogeny based on rbcL and matK chloroplast markers, and used it to obtain the phylogenetic distance between all pairs of species. We calculated the phylogenetic signal of ecological strategies using the correlation between ecological distances in the ecological space and phylogenetic distances. We assumed ecological strategies to be conserved in the phylogeny. Species could be classified into four demographic groups in ecological space, distributed mainly in a growth-survival axis. This is expected for trees. No phylogenetic signal was found for the ecological strategies. This can mean that either both processes are structuring this community, or neither is important. Our study uses a new methodological approach and presents new results that contradict recent literature, on which environmental filtering is repeatedly accounted as the main process structuring tropical communities. Confirmation of this pattern for other communities may bring further understanding of structuring of tropical communities.

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Mais especificamente, investigam-se quais seriam as fonte de dados, pressupostos, equações, variáveis, parâmetros e métodos de estimação que serviram de base para os resultados divulgados pelo governo federal. Uma análise empírica demonstra que as projeções do governo são sistematicamente viesadas no curto prazo e apresentam erros de elevada magnitude, que as tornam sem significado e acurácia no longo prazo. Além disso, as tentativas de reprodução dos resultados das LDOs de 2012 e 2018 demonstram a falta de transparência nos documentos oficiais, tanto nas equações descritas quanto nos bancos de dados supostamente utilizados. A partir de um modelo matemático desenvolvido, mostrou-se que as projeções de longo prazo de variáveis como o PIB, receita e despesa da Previdência, possuem um grande componente de volatilidade e incerteza que tornam a sua previsão desafiadora a curto prazo e praticamente impossível, com um nível de confiança aceitável, a longo prazo. Uma análise de sensibilidade para os parâmetros de produtividade e alíquota média, mostrou o impacto destes nos resultados da Previdência, mostrando um ganho de até 72% na receita para um crescimento na produtividade do trabalho de 3% ao ano, por exemplo. Por fim, é apresentado um software de domínio público, desenvolvido no âmbito desta pesquisa, que implementa o atual modelo de projeção de receitas e despesa do governo, além de acrescentar diversas opções de parâmetros no processo de projeção, como a possibilidade de simular alterações no mercado de trabalho. / Long-term social security statistical forecasts produced and disseminated by the Brazilian government aim to provide accurate results that would serve as background information for policy decisions. These forecasts are being used as support for the government’s proposed pension reform. However, the reliability of official results is uncertain since no systematic evaluation of these forecasts has ever been published by the Brazilian government or anyone else. This work aims to present a study of the accuracy and methodology of the instruments used by the Brazilian government to carry out long-term actuarial forecasts. More specifically, this work investigates what would be the source of data, assumptions, equations, variables, parameters and estimation methods used to compute results released by the federal government. An empirical analysis shows that the long-term Social Security forecasts are systematically biased in the short term and have significant errors that render them meaningless in the long run. In addition, attempts to reproduce the results of the 2012 and 2018 LDOs demonstrate the lack of transparency in official documents, both in the described equations and the databases used. From a mathematical model developed, it was shown that the long-term forecasts of variables, such as GDP, Social Security revenues and expenses, have a large component of volatility and uncertainty which make your forecast challenging in the short term and impossible, with an acceptable level of confidence, in the long run. A sensitivity analysis for the productivity and average contribution rate parameters showed the impact of these on Social Security results, showing a gain of up to 72% in revenue for an annual labor productivity growth of 3%, for example. Finally, a free and open source software, developed under this research, that implements the current official forecast model is presented, as well as several improvements in the design process, such as the ability to simulate changes in the labor market.

Explicar os padrões de diversidade de espécies e entender os processos que geram e mantêm essa diversidade na natureza é um dos grandes objetivos da Ecologia. A teoria clássica de competição prevê que duas espécies só podem coexistir quando há divergência no uso de recursos. Portanto, há um limite de similaridade imposto pela competição entre as espécies, que leva à co-ocorrência de espécies com estratégias ecológicas mais diferentes entre si. Por outro lado, o ambiente físico pode impor restrições às possíveis estratégias ecológicas das espécies. Ambientes com limitações de recursos ou condições desfavoráveis permitem apenas a sobrevivência de espécies com estratégias mais similares, um processo conhecido como filtro ambiental. Dois processos podem então gerar padrões antagônicos na estrutura das comunidades, selecionando estratégias ecológicas mais parecidas ou mais diferentes entre si. Há ainda a possibilidade de que os dois processos ou mesmo nenhum dos dois seja importante na estruturação das comunidades, levando a um padrão aleatório ou neutro. Utilizando-se das contribuições proporcionais (elasticidades) das três taxas vitais demográficas - sobrevivência, crescimento e fecundidade - para a taxa de crescimento populacional para inferir as estratégias ecológicas das espécies de árvores de uma comunidade, nos propusemos a responder a pergunta: \"Qual processo é responsável pela estruturação de comunidades de árvores tropicais?\". O trabalho foi realizado em uma parcela permanente de 10,24 hectares na Restinga da Ilha do Cardoso, São Paulo. Todos os indivíduos com mais de 15cm de perímetro à altura do peito foram marcados, identificados e tiveram seus diâmetros à altura do peito registrados para dois censos. As elasticidades das três taxas vitais para 89 espécies de árvores foram obtidas por meio de um modelo de projeção integral (IPMs). Os IPMs são ferramentas modernas mais robustas que os clássicos modelos matriciais, comumente utilizados em estudos demográficos. Definimos um espaço ecológico no triângulo onde as estratégias ecológicas das espécies são classificadas de acordo com as elasticidades das três taxas demográficas. Construímos também uma filogenia molecular específica para a comunidade baseada nos marcadores cloroplásticos rbcL e matK, com a qual obtivemos as distâncias entre todos os pares de espécies. Calculamos o sinal filogenético das estratégias ecológicas por meio da correlação entre a distância entre as espécies no espaço ecológico e suas distâncias filogenéticas. Aceitamos a premissa de conservação das estratégias ecológicas na filogenia. As espécies puderam ser classificadas em quatro grupos demográficos distintos no espaço ecológico, distribuídos principalmente no eixo crescimento-sobrevivência, o que é esperado para árvores. Não há sinal filogenético para as estratégias ecológicas, o que indica que ambos os processos ou nenhum dos dois processos é importante na estruturação dessa comunidade. Nosso trabalho traz uma nova abordagem metodológica e resultados que contradizem a literatura recente, em que a importância dos filtros ecológicos na estruturação de comunidades tropicais é repetidamente encontrada. A confirmação deste padrão para outras comunidades poderá colaborar para o melhor entendimento dos processos estruturadores das comunidades tropicais. / One of Ecology\'s biggest goals is to explain the patterns of species\' diversity and to understand the processes that generate and maintain this diversity in natural communities. Classical competition theory predicts that two species will be able to coexist only when there is divergence in the use of resources, i.e., competition imposes a limiting similarity among species that allows co-occurrence of species with divergent ecological strategies. On the other hand, the physical environment may impose restrictions to the range of possible ecological strategies of species. Environments with limited resources or adverse conditions will allow the survival of species with more specific strategies, a process known as environmental filtering. These two processes will generate opposite effects on the structure of communities, as more similar or more different ecological strategies will be selected. There is still the possibility that both processes are occurring simultaneously, or neither are important for the community. In both cases, a neutral or random pattern is expected. Using the proportional contribution (elasticities) of the three demographic vital rates - survival, growth and fecundity - to the finite rate of increase of population as a mean of inferring the ecological strategy of trees in a community, we intended to answer the question: \"What process is responsible for the structuring of tropical tree communities?\". Data was collected in a Restinga forest 10.24 ha permanent plot. All individuals with more than 15cm of perimeter at breast height were marked, identified and had their diameters at breast height registered for two censes. Elasticities of the three vital rates for 89 tree species were obtained with an Integral Projection Model (IPM). IPMs are modern tools more robust than classical matrix models, commonly used in demographic studies. We defined an ecological space in the triangle where ecological strategies are plotted according to elasticities of the three vital rates. We also generated a molecular phylogeny based on rbcL and matK chloroplast markers, and used it to obtain the phylogenetic distance between all pairs of species. We calculated the phylogenetic signal of ecological strategies using the correlation between ecological distances in the ecological space and phylogenetic distances. We assumed ecological strategies to be conserved in the phylogeny. Species could be classified into four demographic groups in ecological space, distributed mainly in a growth-survival axis. This is expected for trees. No phylogenetic signal was found for the ecological strategies. This can mean that either both processes are structuring this community, or neither is important. Our study uses a new methodological approach and presents new results that contradict recent literature, on which environmental filtering is repeatedly accounted as the main process structuring tropical communities. Confirmation of this pattern for other communities may bring further understanding of structuring of tropical communities.

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Resumo: A combinação de duas lentes com FOV hiper-hemisférico em posição opostas pode gerar um sistema omnidirecional (FOV 360°) leve, compacto e de baixo custo, como Ricoh Theta S e GoPro Fusion. Entretanto, apenas algumas técnicas e modelos matemáticos para a calibração um sistema com duas lentes hiper-hemisféricas são apresentadas na literatura. Nesta pesquisa, é avaliado e definido um modelo geométrico para calibração de sistemas omnidirecionais compostos por duas lentes hiper-hemisféricas e apresenta-se algumas aplicações com esse tipo de sistema. A calibração das câmaras foi realizada no programa CMC (calibração de múltiplas câmeras) utilizando imagens obtidas a partir de vídeos feitos com a câmara Ricoh Theta S no campo de calibração 360°. A câmara Ricoh Theta S é composto por duas lentes hiper-hemisféricas fisheye que cobrem 190° cada uma. Com o objetivo de avaliar as melhorias na utilização de pontos em comum entre as imagens, dois conjuntos de dados de pontos foram considerados: (1) apenas pontos no campo hemisférico, e (2) pontos em todo o campo de imagem (isto é, adicionar pontos no campo de imagem hiper-hemisférica). Primeiramente, os modelos ângulo equisólido, equidistante, estereográfico e ortogonal combinados com o modelo de distorção Conrady-Brown foram testados para a calibração de um sensor da câmara Ricoh Theta S. Os modelos de ângulo-equisólido e estereográfico apresentaram resultados melhores do que os outros modelos. Portanto, esses dois modelos de projeção for... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The arrangement of two hyper-hemispherical fisheye lenses in opposite position can design a light weight, small and low-cost omnidirectional system (360° FOV), e.g. Ricoh Theta S and GoPro Fusion. However, only a few techniques are presented in the literature to calibrate a dual-fisheye system. In this research, a geometric model for dual-fisheye system calibration was evaluated, and some applications with this type of system are presented. The calibrating bundle adjustment was performed in CMC (calibration of multiple cameras) software by using the Ricoh Theta video frames of the 360° calibration field. The Ricoh Theta S system is composed of two hyper-hemispherical fisheye lenses with 190° FOV each one. In order to evaluate the improvement in applying points in the hyper-hemispherical image field, two data set of points were considered: (1) observations that are only in the hemispherical field, and (2) points in all image field, i.e. adding points in the hyper-hemispherical image field. First, one sensor of the Ricoh Theta S system was calibrated in a bundle adjustment based on the equidistant, equisolid-angle, stereographic and orthogonal models combined with Conrady-Brown distortion model. Results showed that the equisolid-angle and stereographic models can provide better solutions than those of the others projection models. Therefore, these two projection models were implemented in a simultaneous camera calibration, in which the both Ricoh Theta sensors were considered i... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre