Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Energia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:02:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4039_1.pdf: 6838635 bytes, checksum: bce9817754c654c990a61050cec60f62 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Diversas são as equações encontradas na literatura, específicas ou generalizadas, no intuito de predizer a densidade corporal e/ou os componentes da composição corporal, percentual de gordura (%G), massa gorda (MG) e massa magra (MM). São empregados desde métodos simples, como a antropometria, até técnicas mais sofisticadas como é o caso da absortometria de raios-x de dupla energia (DXA) que vem sendo reconhecida como método padrão ouro . As diferenças entre as populações, o aumento cada vez maior da prevalência do sobrepeso, da obesidade e das doenças crônico-degenerativas em homens adultos jovens, aponta para a necessidade de pesquisas em diferentes regiões nas diversas fases da vida do homem. Nesse contexto, objetiva-se descrever aspectos envolvidos no processo de desenvolvimento, validação e possibilidades de aplicação das equações preditivas da gordura corporal, estabelecendo uma comparação dos valores do %G, MG e MM estimados pelos modelos preditivos e mensurados pela DXA. O estudo tem delineamento transversal. Participaram como sujeitos 45 homens com idade entre 20 a 30 anos, avaliados no Laboratório de Avaliação de Performance Humana da Universidade de Pernambuco Recife/PE e no Laboratório Albuquerque do Ó, Recife PE, no período de dezembro/2004 a agosto/2005. As medidas antropométricas utilizadas foram: massa corporal total, estatura, circunferência da cintura, circunferência do quadril, dobras cutâneas centralizadas (SE: subescapular, SI: supra-ilíaca, AM: axilar média e ABD: abdominal) e periféricas (TR: tríceps, BI: bíceps, CO: coxa e PE: perna), os índices antropométricos: índice de massa corporal (IMC), relação cintura quadril (RCQ), índice cintura altura (ICA) e %G, MG, MM mensurados pelo DXA dos membros superiores, inferiores, tronco e total. As análises foram realizadas no pacote estatístico SPSS versão 11.0, adotando-se um nível de significância de 5%. Os critérios de validação cruzada foram os sugeridos por Lohman (1992), além da análise dos escores residuais proposta por Bland e Altman (1986), a regressão linear simples e a Receiver Operating Characteristic (ROC). Foi realizada a validação cruzada de 7 modelos preditivas, sendo apenas validada a de Durnin e Womersley. Os resultados demonstraram forte associação entre o ICA e o %G de membros, tronco e total; a maior área sob a curva ROC foi a do ICA, 0,87 (0,72-0,99). Assim sendo, a equação recomendada para ser utilizada no grupo estudado foi de Durnin e Womersley; o ICA revelou ser o indicador antropométrico mais indicado para explicar a variação do %G por compartimento e apresentou maior poder discriminatório de risco cardiovascular. O componente MM demonstrou menor variabilidade em relação ao %G e a MG, sendo sugerido como variável explicativa nos modelos preditivos e o componente da composição corporal indicado para ser utilizado como forma de reduzir a proporção corporal

Nesta dissertação, apresentamos os procedimentos adotados para a elaboração de um modelo geoarqueológico de localização de material arqueológico relacionado aos sítios pré-coloniais. A área de estudo abrangeu os limites da carta topográfica do município de Pindamonhangaba, situado na região do Vale do Paraíba no estado de São Paulo. Para a construção desse modelo, realizamos o mapeamento morfológico de feições que julgamos ser propícias ao assentamento humano, por meio da estereoscopia de fotos aéreas e uso de técnicas de geoprocessamento. Com base na carta topográfica, também se produziu uma carta hipsométrica e perfis topográficos. Após a confecção de um mapa prévio de potencial arqueológico, com destaque para as áreas das grandes depressões, colinas e do terraço fluvial do rio Paraíba do Sul, foram elencados 3 setores para a realização de prospecção arqueológica. A execução das etapas de controle de campo resultou na coleta de um fragmento de cerâmica, encontrado a 3 metros de profundidade, próximo a uma depressão, bem como de alguns fragmentos de quartzo, em relevo escarpado que, após análise em laboratório, foram classificados como duvidosos quanto ao potencial arqueológico. Conclui-se que o emprego da Geoarqueologia no estudo de grupos pré-coloniais do Vale do Paraíba Paulista constituiu-se de uma abordagem eficiente para o entendimento do padrão de assentamento em função da distribuição dos recursos naturais. / In this dissertation, we present the procedures used for the creation of an archaeogeological model employed for the localization of archeological material related to precolonial sites. This study encompassed the city limits of Pindamonhangaba, in the Vale do Paraiba region, located in the state of Sao Paulo. For the purposes of this project, we used morphological mapping we deemed suitable for human settlement, through stereocopy of aerial photographs and geoprocessing techniques. Based on the topographic map, we also produced a hypsometric map and topographic profiles. After the compilation of a previous map with archeological potential, highlighting areas of great depressions, hills and the fluvial terrain of the Paraiba do Sul River, three sectors were selected for the archeological prospection. The field work yielded the discovery of a ceramic fragment, found in a excavation of 3 meters deep into the ground, close to a depression, as well as some quartz fragment. After laboratorial testing, these were found to have no archeological value. It is concluded that employing techniques from Geoarcheology to study precolonial groups in Paraíba Paulista Valley emerges as an efficient approach to the knowledgle of natural resources-oriented settlement patterns.

Nesta dissertação, apresentamos os procedimentos adotados para a elaboração de um modelo geoarqueológico de localização de material arqueológico relacionado aos sítios pré-coloniais. A área de estudo abrangeu os limites da carta topográfica do município de Pindamonhangaba, situado na região do Vale do Paraíba no estado de São Paulo. Para a construção desse modelo, realizamos o mapeamento morfológico de feições que julgamos ser propícias ao assentamento humano, por meio da estereoscopia de fotos aéreas e uso de técnicas de geoprocessamento. Com base na carta topográfica, também se produziu uma carta hipsométrica e perfis topográficos. Após a confecção de um mapa prévio de potencial arqueológico, com destaque para as áreas das grandes depressões, colinas e do terraço fluvial do rio Paraíba do Sul, foram elencados 3 setores para a realização de prospecção arqueológica. A execução das etapas de controle de campo resultou na coleta de um fragmento de cerâmica, encontrado a 3 metros de profundidade, próximo a uma depressão, bem como de alguns fragmentos de quartzo, em relevo escarpado que, após análise em laboratório, foram classificados como duvidosos quanto ao potencial arqueológico. Conclui-se que o emprego da Geoarqueologia no estudo de grupos pré-coloniais do Vale do Paraíba Paulista constituiu-se de uma abordagem eficiente para o entendimento do padrão de assentamento em função da distribuição dos recursos naturais. / In this dissertation, we present the procedures used for the creation of an archaeogeological model employed for the localization of archeological material related to precolonial sites. This study encompassed the city limits of Pindamonhangaba, in the Vale do Paraiba region, located in the state of Sao Paulo. For the purposes of this project, we used morphological mapping we deemed suitable for human settlement, through stereocopy of aerial photographs and geoprocessing techniques. Based on the topographic map, we also produced a hypsometric map and topographic profiles. After the compilation of a previous map with archeological potential, highlighting areas of great depressions, hills and the fluvial terrain of the Paraiba do Sul River, three sectors were selected for the archeological prospection. The field work yielded the discovery of a ceramic fragment, found in a excavation of 3 meters deep into the ground, close to a depression, as well as some quartz fragment. After laboratorial testing, these were found to have no archeological value. It is concluded that employing techniques from Geoarcheology to study precolonial groups in Paraíba Paulista Valley emerges as an efficient approach to the knowledgle of natural resources-oriented settlement patterns.

O objeto desta pesquisa é a relação entre as variáveis microclimáticas urbanas e as de sensação térmica. Parte-se da hipótese de que a predição de conforto térmico em espaços abertos requer modelos com calibração e validação específicas para dada população adaptada a determinadas condições climáticas. O objetivo é propor um método para quantificar as correlações entre variáveis microclimáticas urbanas (temperatura, umidade e velocidade do ar e radiação térmica) e variáveis subjetivas (percepção e preferência de sensações térmicas), mediadas por variáveis individuais (vestimentas e atividade física), possibilitando a predição do grau de adequação térmica de espaços abertos para uma população adaptada às condições climáticas em que se encontra (no caso específico, na cidade de São Paulo). O método utilizado é indutivo experimental (levantamento em campo de variáveis microclimáticas, individuais e subjetivas) apoiado por método dedutivo computacional comparativo (simulação preditiva). Os resultados do estudo experimental e computacional comparativo fornecem subsídio para duas proposições: (a) calibração de índices interpretativos para modelos existentes, por meio de método iterativo; (b) proposição de nova modelagem preditiva, por meio de método numérico apoiado por método analítico. Os produtos finais da pesquisa são: (I) procedimento para quantificação empírica de variáveis, (II) quadro comparativo de modelos, (III) calibração de modelos para o caso em estudo, (IV) método de calibração de modelos para outros casos, (V) novo modelo preditivo para o caso em estudo, (VI) método de modelagem preditiva para aplicação em outros casos, (VII) análise e síntese crítica do caso em estudo e dos metódos desenvolvidos. / The subject of this research is the relationship between urban microclimatic and thermal sensation variables. The hypothesis is that outdoor thermal comfort prediction requires modeling with specific calibration and validation to a given population adapted to certain climatic conditions. The objective is to propose a method to quantify the correlations between urban microclimatic variables (temperature, humidity, air velocity and thermal radiation) and subjective variables (thermal sensation perception and preference), mediated by means of individual variables (clothing insulation and metabolic rate), allowing the prediction of the outdoor thermal environment adequacy to a population adapted to a given climatic condition (in the specific case, the city of Sao Paulo). The method used is experimental inductive (field research of microclimatic, individual and subjective variables) supported by comparative computational deductive (predictive simulation). The field research and predictive simulation results allow twos propositions: (a) interpretative indexes calibration for predictive models, by means of iterative method; (b) proposition of a new predictive model, by means of numeric and analytic methods. The research final products are: (I) procedure for empirical estimation of microclimatic, individual and subjective variables (II) comparative chart of predictive models, (III) models calibration for the case in study, (IV) calibration method to be applied in other cases, (V) new predictive model based on the case in study, (VI) predictive modeling method to be applied in other cases, (VII) critical analysis and synthesis of the case in study and the developed methods.

A determinação de propriedades físicas dos óleos essenciais é fundamental para sua aplicação na indústria de alimentos e também em projetos de equipamentos. A vasta quantidade de variáveis envolvidas no processo de desterpenação, tais como temperatura, pressão e composição, tornam a utilização de modelos preditivos de viscosidade necessária. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de parâmetros para o modelo preditivo de viscosidade UNIFAC-VISCO com aplicação do método de otimização do gradiente descendente, a partir de dados de viscosidade de sistemas modelo que representam as fases que podem ser formadas em processos de desterpenação por extração líquido-líquido dos óleos essenciais de bergamota, limão e hortelã, utilizando como solvente uma mistura de etanol e água, em diferentes composições, a 25ºC. O experimento foi dividido em duas configurações; na primeira os parâmetros de interação previamente reportados na literatura foram mantidos fixos; na segunda todos os parâmetros de interação foram ajustados. O modelo e o método de otimização foram implementados em linguagem MATLAB®. O algoritmo de otimização foi executado 10 vezes para cada configuração, partindo de matrizes de parâmetros de interação iniciais diferentes obtidos pelo método de Monte Carlo. Os resultados foram comparados com o estudo realizado por Florido et al. (2014), no qual foi utilizado algoritmo genético como método de otimização. A primeira configuração obteve desvio médio relativo (DMR) de 1,366 e a segunda configuração resultou um DMR de 1,042. O método do gradiente descendente apresentou melhor desempenho para a primeira configuração em comparação com o método do algoritmo genético (DMR 1,70). Para a segunda configuração o método do algoritmo genético obteve melhor resultado (DMR 0,68). A capacidade preditiva do modelo UNIFAC-VISCO foi avaliada para o sistema de óleo essencial de eucalipto com os parâmetros determinados, obtendo-se DMR iguais a 17,191 e 3,711, para primeira e segunda configuração, respectivamente. Esses valores de DMR foram maiores do que os encontrados por Florido et al. (2014) (3,56 e 1,83 para primeira e segunda configuração, respectivamente). Os parâmetros de maior contribuição para o cálculo do DMR são CH-CH3 e OH-H2O para a primeira e segunda configuração, respectivamente. Os parâmetros que envolvem o grupo C não influenciam no valor do DMR, podendo ser excluído de análises futuras. / The determination of physical properties of essential oils is critical to their application in the food industry and also in equipment design. The large number of variables involved in deterpenation process, such as temperature, pressure and composition, to make use of viscosity predictive models required. This study aimed obtain parameters for the viscosity predictive model UNIFAC-VISCO using gradient descent as optimization method to model systems viscosity data representing the phases that can be formed in deterpenation processes for extraction liquid-liquid of bergamot, lemon and mint essential oils, using aqueous ethanol as solvente in different compositions at 25 º C. The work was divided in two configurations; in the first one the interaction parameters previously reported in the literature were kept fixed; in the second one all interaction parameters were adjusted. The model and the gradient descent method were implemented in MATLAB language. The optimization algorithm was runned 10 times for each configuration, starting from different arrays of initial interaction parameters obtained by the Monte Carlo method. The results were compared with the study carried out by Florido et al. (2014), which used genetic algorithm as optimization method. The first configuration provided an average deviation (DMR) of 1,366 and the second configuration resulted in a DMR 1,042. The gradient descent method showed better results for the first configuration comparing with the genetic algorithm method (DMR 1.70). On the other hand, for the second configuration the genetic algorithm method had a better result (DMR 0.68). The UNIFAC-VISCO model predictive ability was evaluated for eucalyptus essential oil system using the obtained parameters, providing DMR equal to 17.191 and 3.711, for the first and second configuration, respectively. The parameters determined by genetic algorithm presented lower DMR for the two settings (3.56 and 1.83 to the first and second configuration, respectively). The major parameters for calculating the DMR are CH-CH3 and OH-H2O to the first and second configuration, respectively. The parameters involving the C group did not influence the DMR and may be excluded from further analysis.

Modelos preditivos têm sido cada vez mais utilizados pelo mercado a fim de auxiliarem as empresas na mitigação de riscos, expansão de carteiras, retenção de clientes, prevenção a fraudes, entre outros objetivos. Entretanto, durante o desenvolvimento destes modelos é comum existirem, dentre as variáveis preditivas, algumas que possuem dados não preenchidos (missings), sendo necessário assim adotar algum procedimento para tratamento destas variáveis. Dado este cenário, este estudo tem o objetivo de discutir metodologias de tratamento de dados faltantes em modelos preditivos, incentivando o uso de algumas delas já conhecidas pelo meio acadêmico, só que não utilizadas pelo mercado. Para isso, este trabalho descreve sete metodologias. Todas elas foram submetidas a uma aplicação empírica utilizando uma base de dados referente ao desenvolvimento de um modelo de Credit Score. Sobre esta base foram desenvolvidos sete modelos (um para cada metodologia descrita) e seus resultados foram avaliados e comparados através de índices de desempenho amplamente utilizados pelo mercado (KS, Gini, ROC e Curva de Aprovação). Nesta aplicação, as técnicas que apresentaram melhor desempenho foram a que tratam os dados faltantes como uma categoria à parte (técnica já utilizada pelo mercado) e a metodologia que consiste em agrupar os dados faltantes na categoria conceitualmente mais semelhante. Já a que apresentou o pior desempenho foi a metodologia que simplesmente não utiliza a variável com dados faltantes, outro procedimento comumente visto no mercado. / Predictive models have been increasingly used by the market in order to assist companies in risk mitigation, portfolio growth, customer retention, fraud prevention, among others. During the model development, however, it is usual to have, among the predictive variables, some who have data not filled in (missing values), thus it is necessary to adopt a procedure to treat these variables. Given this scenario, the aim of this study is to discuss frameworks to deal with missing data in predictive models, encouraging the use of some already known by academia that are still not used by the market. This paper describes seven methods, which were submitted to an empirical application using a Credit Score data set. Each framework described resulted in a predictive model developed and the results were evaluated and compared through a series of widely used performance metrics (KS, Gini, ROC curve, Approval curve). In this application, the frameworks that presented better performance were the ones that treated missing data as a separate category (technique already used by the market) and the framework which consists of grouping the missing data in the category most similar conceptually. The worst performance framework otherwise was the one that simply ignored the variable containing missing values, another procedure commonly used by the market.

The current concerning on potential effect of CO2 on climate change has assigned to the biomass of the tropical forest the importance as a sink of carbon. However, the heterogeneity of the natural ecosystems in tropics has significant implications for biomass estimation. This study proposed different biomass models using destructive sampling for the highly diverse Atlantic Forest. Models from two different approaches: generalized and species-specific were fitted and had the performance compared. Regarding the generalized models, it was proposed different covariates including diameter at breast height (dbh), height to the crown base, woody specific gravity (wsg) and functional plant traits. The species-specific models were fitted by linear mixed-models (LME) using species as a random effect and ordinary least square (OLS). The performance of all models and approaches were compared to existing models from the literature. Also, different estimates of biomass in stand- and forest-level, and the implications for carbon quantification were verified. Additionally, two methods for calibration for individual tree-level biomass model were proposed, and different strategies for tree selection were tested. The primary results show that the species-specific model using LME had better performance and can be used for the most abundant species, and models that include dbh, wsg, and plant traits are suitable for less abundant species. The calibration using the LME method in some cases can be used as an alternative for species that do not have a random effect presented here being a reasonable alternative for diverse tropical forests such as Atlantic Forest. / Devido à atual preocupação do potencial efeito do CO2 nas mudanças climáticas atribuiu-se à biomassa das florestas tropicais uma grande importância como reservatório de carbono. No entanto, a heterogeneidade dos ecossistemas naturais nos trópicos tem significativas implicações para a estimativa de sua biomassa. O presente estudo propõe diferentes modelos de biomassa utilizando amostragem destrutiva para Mata Atlântica, uma floresta altamente diversa. Duas abordagens de modelos: generalizados e espécies-específicos foram ajustados e o desempenho comparado. Em relação aos modelos generalizados, foram testadas diferentes covariáveis, utilizando o diâmetro à altura do peito (dbh; em inglês), a altura da base da copa, densidade básica da madeira (wsg; em inglês) e os \"functional plant traits\". Os modelos espécies-específicos foram ajustados por modelos mistos lineares (LME; em inglês) utilizando as espécies como efeito aleatório e pelos mínimos quadrados (OLS; em inglês). O desempenho dos diferentes modelos e abordagens foi comparado ao desempenho de modelos existentes da literatura. Também foram verificadas diferentes estimativas de biomassa em nível de estande e floresta, assim como as implicações para a quantificação de carbono. Ainda, foram testados dois métodos de calibração para o modelo de biomassa em nível de árvore individual, variando o número de árvores e estratégias para seleção de árvores. Com base nos resultados, o modelo espécies-específicos usando LME apresentou melhor desempenho, podendo ser uma alternativa para as espécies mais abundantes, enquanto o modelo generalizado que inclui dbh, wsg e \"functional plant traits\" mostraram-se adequados para espécies menos abundantes. A calibração usando o método LME em alguns casos pode ser usada como uma alternativa para espécies que não possuem equação específica, sendo uma alternativa razoável para florestas tropicais altamente diversas, como a Mata Atlântica.