Convertible Bonds are interesting hybrid instruments with debt- and equity-like features that have received increasing attention for the last years, especially after the sub-prime mortgage crisis in 2008. This work aims at presenting the main concept behind those instruments, its related features and pricing issues, exhibiting in a constructive manner, from simple products to complex ones, how one may model and price them. To deal with the possibility of American exercises, we implement least-squared and hedged Monte Carlo pricing methods. A clear, flexible, extensible and ready-to-use code implementation for the proposed pricing framework is provided together with some examples of contracts. A discussion of attained numerical results is also presented. / Debêntures Conversíveis são interessantes instrumentos híbridos com características de títulos de dívida e de ações que têm recebido atenção crescente nos últimos anos, especialmente após a crise imobiliária americana em 2008. Esse trabalho tem por objetivo apresentar o conceito principal por trás desses instrumentos, suas características e dificuldades de precificação, exibindo de forma construtiva, de produtos simples a outros mais complexos, como alguém consegue modelar e precificá-los. Para lidar com a possibilidade de exercícios Americanos, implementamos os métodos de precificação de Monte Carlo com mínimos quadrados e com cobertura de risco. Uma implementação clara, flexível, extensível e pronta para uso para o framework de precificação proposto é apresentada com alguns exemplos de contratos. Uma discussão de resultados numéricos encontrados também é apresentada. / Dissertação (mestrado) - Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada, Rio de Janeiro, 2014.

O estudo da substituição de bens de capital proporciona a empresa uma visão sobre a vida útil dos seus bens e oportuniza o planejamento para efetuar, dentro de um tempo ótimo, a troca do bem atual por um substituto que possa oferecer vantagens no que diz respeito a custos de operação e manutenção, sendo possível obter com isso a maximização das receitas. Esta dissertação propõe um modelo para a avaliação da vida útil econômica de máquinas e equipamentos fazendo uso da programação dinâmica (PD) com a geração de números aleatórios por meio do método de Monte Carlo (MMC). O modelo contempla a definição das variáveis que serão utilizadas, a aplicação do método de Monte Carlo às variáveis, o cálculo dos valores presentes, os cálculos da programação dinâmica com o objetivo de definir a máxima receita, o desenvolvimento da programação com o uso do software MatLab e a validação do modelo. As simulações foram realizadas utilizando as taxas de desconto baseadas no IPCA, CDI, IGP-M, Selic e meta Selic. A utilização do método de Monte Carlo possibilitou a geração de uma série de políticas para cada simulação, sendo estas analisadas estatisticamente como forma de verificar aquela que melhor representaria a política de substituição e consequentemente definisse a vida útil econômica do bem. O modelo foi aplicado a um centro de usinagem vertical e demonstrou flexibilidade na informação dos dados de entrada ao se utilizar a programação no software MatLab. Observou-se que além de gerar uma gama de possibilidades o modelo PD+MMC pode auxiliar o tomador de decisão quanto a estratégia a ser utilizada na substituição da máquina. Os cálculos efetuados por meio do modelo PD+MMC, para um horizonte de planejamento de 15 anos, utilizando as cinco taxas de desconto, forneceram políticas de substituição com estimativas de vida útil econômica de 3 anos para as taxas CDI, Selic e meta Selic e vida útil superior a 15 anos para as taxas IPCA e IGP-M. Por meio das análises estatísticas foi possível definir que a política de substituição que apresentou maior confiabilidade foi a que utilizou o IPCA/IBGE, a qual gerou a maior receita e a maior vida útil da máquina, superior a 16 anos, apresentando significância de 77,56% para a frequência de políticas. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-08-28T11:15:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ricardo Plizzari.pdf: 2804449 bytes, checksum: 020b648827a0a91276c93b1a078bd672 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-28T11:15:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ricardo Plizzari.pdf: 2804449 bytes, checksum: 020b648827a0a91276c93b1a078bd672 (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / The replacement study of capital goods provides to the company an overview about the useful life of its assets and provides planning for effecting, within an optimal time, the exchange of the present good by a substitute that may offer advantages with respect to Costs of operation and maintenance, being possible to obtain the maximization of revenues. This dissertation proposes a model for evaluation of economic useful life of machines and equipment making use of dynamic programming (PD) with the generation of random numbers by the Monte Carlo method (MMC). The model includes variables definition that will be used, the application of the Monte Carlo method to the variables, calculation of the present values, dynamic programming calculations with the objective of defining the maximum revenues, the programming development using MatLab software and validation of model. The simulations were performed using the discount rates based on the IPCA, CDI, IGP-M, Selic and Selic targets. The use of Monte Carlo method allowed the generation of a series of policies for each simulation, being analysed statistically as a way to verify the one that would best represent the replacement policy and consequently defined the economic useful life of the good. The model was applied to a vertical milling centre and showed flexibility in the information of the input data when using the programming in the software MatLab. It was observed that in addition to generating a range of possibilities the PD+MMC model can assist the decision maker regarding the strategy to be used in the replacement of machine. The PD + MMC calculations, for a 15-year planning horizon, using the five discount rates, provided replacement policies with economic life estimated 3-year economic life for the CDI, Selic and Selic and Useful life over 15 years for the IPCA and IGP-M rates. The PD+MMC calculations for a planning horizon of 15 years, using the five discount rates, provided replacement policies with three years useful life estimate for CDI, Selic and target Selic rates and for the IPCA and plus than fifteen years useful life for IPCA and IGP-M rates. By means of the statistical analyzes it was possible to define that the substitution policy that presented the highest reliability was the one that used the IPCA / IBGE, which generated the highest revenue and the longest useful life of the machine, over 16 years, presenting a significance of 77, 56% for policy frequency.

Orientador: Vitor B. Pereira Leite / Banca: Laurent Emmanuel Dardenne / Banca: Sidney Jurado de Carvalho / Resumo: O enovelamento de proteínas é um problema fundamental em Biofísica Molecular. A teoria aceita, conhecida como "energy landscape", utiliza o funil de energia potencial como conceito fundamental para o entendimento do enovelamento de proteínas. Este funil ocorre em uma superfície multidimensional de difícil visualização. A investigação de métodos para analisar quantitativamente a estrutura desse funil é importante para o completo entendimento do problema. Neste trabalho são apresentados meios de fazer a visualização desses funis de enovelamento de proteínas para o modelo de rede cúbica 3×3×3. A partir de simulaões do enovelamento de proteínas são calculados as distâncias entre mínimos locais por meio de uma métrica efetiva, onde considera-se os contatos não covalentes feitos em cada conformação. Esta análise é restrita para conformações próximas ao estado nativo. Técnicas de visualização e minimização são usadas para mapear o processo do enovelamento em um espaço de fase de menor dimensionalidade. Por meio desta visualização é possível analisar o enovelamento com detalhes, como a conectividade entre conformações, os diferentes caminhos para se atingir o estado nativo e regiões onde a proteína pode ficar armadilhada. Para este trabalho, utilizou-se cinco proteínas distintas, sendo duas altamente estáveis, duas que possuem baixa estabilidade e uma quinta que tem o estado nativo degenerado. A visualização dos funis se mostraram bastantes distintas, sendo possível notar um padrão para cada proteíına mesmo quando variado alguns parâmetros. Tais resultados são consistentes com as ideias associadas à teoria do funil de enovelamento de proteínas / Abstract: The protein folding is a fundamental problem in molecular biophysics. The accepted theory, known as energy landscape, uses the funnel potential energy as a fundamental concept to understand the protein folding problem. The energy funnel occurs in a multidimensional surface, which is difficult to be visualized. The investigation of methods for a quantitative analysis of the funnel structure is important for complete understanding of the problem. In this work, ways for visualize the protein folding funnels in a 3×3×3 lattice models are presented. Protein folding simulations are carried out. Distances between conformations are determined by the non-covalent contact sand defined by effective metric of the structural configuration. The analysis is restricted to conformations close to the native state, i.e., beyond the transition state. Computer minimization and visualization techniques were used to map the dynamics of the folding process into a lower dimensionality phase space, and then represent the folding funnel in two and three-dimensional surface. These techniques are applied to five distinct sequences, which two are highly stable, two marginally stable and the last has a native degenerated state. Their folding funnels are very distinct, where each sequence has a signature even when some parameters varied. These results are consistent with the ideas of the theory of protein folding funnel / Mestre

Resumo: A teoria da percolação de clusters é empregada para estudar a transição de fase magnética no modelo de Ising bidimensional utilizando simulações de Monte Carlo. A teoria da percolação é de interesse para problemas de transições de fase em matéria condensada e em biologia e química. Mais recentemente, conceitos da teoria de percolação de clusters têm sido invocados em estudos da transição de desconfinamento dos quarks e glúons a altas temperaturas na Cromadinâmica quântica. A dissertação apresenta uma revisão sucinta, mas autocontida, dos princípios básicos da teoria da percolação e sua relação aos fenômenos críticos, e dos principais métodos de Monte Carlo. Alguns resultados obtidos não são novos, no entanto, todos códigos numéricos para as simulações e estimativas de erros são originais. / Abstracts: Cluster percolation theory is employed to study the magnetic phase transition in the two dimensional Ising model using Monte Carlo simulations. Percolation theory is of interest in problems of phase transitions in condensed matter physics, and in biology and chemistry. More recently, concepts of percolation theory have been invoked in studies of quark-gluon deconfinement at high temperatures in quantum Chromodynamics. The dissertation presents a brief, but selfcontained review of the basic principles of percolation theory, the relation of percolation to critical phenomena, and discusses the main Monte Carlo methods. Some of the results obtained are to new, but all numerical codes employed in the simulations and erro estimate are original. / Orientador: Gastão Inácio Krein / Coorientador: Tereza Cristina da Rocha Mendes / Banca: Carlos Eugenio Carneiro / Banca: Roberto André Kraenkel / Mestre

Orientador: Gastão Inácio Krein / Banca: Makoto Yoshida / Banca: Rogério Rosenfeld / Resumo: Revisamos o método de Monte Carlo aplicado a modelos de spin discretos e a uma teoria de campos escalar na rede, com espcial ênfase no algoritmo de Metropolis. Inicialmente consideramos um modelo de spins de Ising com interacções de longo alcance em uma rede complexa de mundo pequeno. Em vista da não extensividade do modelo, generalizamos o modelo de Metropolis para a termoestatística não extensiva de Tsallis. Simulações numéricas são implementadas com o algoritmo generalizado para redes bi- e tridimensionais. A seguir, revisamos o método de regularização na rede para a teoria quântica de um campo escalar autointeragente. Empregamos o algoritmo de Metropolis para simular a teoria nar ede e estudamos o comportamento das constantes de acoplamento renormalizadas quártica and sêxtupla em função da constante de acoplamento não renormalizada. Apresentamos resultados de simulações para redes Euclideanas em duas e três dimensões nos regimes de acoplamento intermediário e forte / Abstract: We review the application of the Monte Carlo method to a discrete spin model and to a scalar field theory on the lattice with special emphasis on the Metropolis algorithm. Initially we consider an Ising spin model with long range interactions on a complex small world network. In view of the nonextensive nature of the model, we have have generalized the Metropolis algorithm to the Tsallis nonextensive thermostatistics. Numerical simulations with the generalized algorithm are implemented for two-and three-dimensional lattices. Next we review the lattice regularization method for the quantum theory of a selfinteracting scalar field. We use the Metropolis algorithm to simulate the theory on the lattice and study the behavior of the renormalized quartic and sextic coupling constants as a function of the unrenormalized coupling constant. Results of simulations are presented for Euclidean lattices in two and three dimensions at intermediate and strong couplings / Mestre

Orientador: Maura Seiko Tsutsui Esperancini / Banca: Ricardo Ghantous Cervi / Banca: Ixabel Cristina Takitane / Resumo: A inclusão das incertezas em um modelo de análise apresenta informações relevantes aos fornecedores de cana de açúcar para a região de Jaú/SP e ganha importância em estudos onde são comparados vários projetos de investimento, pois permite o uso de mais uma ferramenta para a tomada de decisão.A análise de indicadores econômicos para projetos de investimento no setor visa identificar a competitividade dos custos de produção de cana de açúcar. Tendo em vista as grandes incertezas que permeia o setor sucroenergético, como política interna, produtividade, qualidade da matéria prima. O trabalho teve como objetivo determinar, mediante o cálculo do valor presente líquido e da taxa interna de retorno, a viabilidade da produção de cana de açúcar na região de Jaú/SP, na condição de fornecedor, bem como identificar, usando o método de Monte Carlo, o risco dessa atividade.Os indicadores econômicos avaliados oscilaram em função de quatro variáveis críticas: (1) produtividade da cana de açúcar em diferentes estágios de cortes; (2) qualidade da matéria prima, medida em ATR; (3) preço pago ao fornecedor; (4) taxa de juros. As funções de distribuição de probabilidade dessas variáveis críticas foram estimadas e incluídas nas equações de VPL e TIR e, utilizando o método de simulação de Monte Carlo, foi estimado o seguinte conjunto de indicadores: análise de sensibilidade dos indicadores em relação às variáveis críticas, variabilidade dos valores de VPL e TIR e, por fim, mapeamento de risco ... / Abstract: The inclusion of uncertainty in an analysis model presents information relevant to sugar cane suppliers to the region of Jaú(São Paulo) and gains importance in studies where they compared several investment projects, as it allows the use of another tool for making decision. The analysis of economic indicators for investment projects in the sector aims to identify the competitiveness of sugar cane production costs. Given the great uncertainty that pervades the sugarcane industry, as domestic policy, productivity, quality of raw material. The study aimed to determine, by calculating the net present value and internal rate of return, the viability of sugarcane production in region of Jaú of grower status under risk conditions, using Monte Carlo simulation. The assessed economic indicators fluctuated against four critical variables: (1) productivity of sugar cane at different ages; (2) quality of raw material (TRS - Total Recoverable Sugar); (3) price paid to the supplier; (4) interest rate. The probability of these critical variables distribution functions were estimated and included in the Net Present Value (NPV) and Internal Return Rate (IRR) equations and using the Monte Carlo simulation, the following set of indicators were estimated: the indicators sensitivity analysis in relation to the critical variables, variability NPV and the IRR values and finally risk mapping for investors to provide cane sugar based on the model in this work for the region of Jaú. These indicators allowed to draw economic scenarios associated with their probability of occurrence. The results show that the grower of sugar cane in the region of Jaú/SP is, for the adopted model, a high-risk activity and the price paid to the supplier, the interest rate (SELIC) and the quality of the raw material the largest offenders order to achieve satisfactory profitability levels, wherein the positive benefits were found to lower ... / Mestre

Orientador: Sidney Jurado de Carvalho / Banca: Alexandre Diehl / Banca: Elso Drigo Filho / Resumo: A interação entre polieletrólitos e macro ons de carga oposta é uma area de pesquisa ativa em campos como química, física, biologia, medicina e nanotecnologia. Desse modo, e fundamental conhecer os fatores que determinam a estabilidade de complexos formados por essas macromoléculas. Um aspecto interessante neste sistema e a mudança abrupta de certas propriedades da solução sens veis a formacão do complexo, como a turbidez, quando há variação na concentração de sal ou no pH da solução. Este comportamento e característico de uma transição de fase e pode ter uma grande importância na regulacão do metabolismo celular. O conhecimento dos aspectos termodinâmicos deste comportamento ainda não est a muito claro. Neste trabalho nos investigamos o efeito da concentração de sal, carga da macromolécula e pH na trasição entre o estado adsorvido e livre de polieletrólitos fracos, sujeitos a regulação de carga, e macroíons esféricos de carga oposta. Para tanto, n os usamos simulações de Monte Carlo associadas ao algoritmo de Metropolis e o método de análise de multiplos histogramas. Usando médias da energia livre e do raio de giro nós identicamos transições de fase do tipo de primeira ordem entre o dois estados (complexado e livre). Também analisamos diagramas de estado em função da força iônica e do pH para diferentes valores de carga do macro on e a conformação da cadeia adsorvida foi caracterizada pela m édia do raio de giro e pelo perfil da distribuição dos monômeros / Abstract: The knowledge of factors that determine the stability of biomolecular com-plexes is utmost importance for understanding various biological processes and for many technological applications. An important class of complex are the ones formed by macroions and oppositely charged polyelectrolytes. An interesting aspect here is the abrupt change of certain properties of the solution sensitive to complex formation, as the turbidity, when varying the salt concentration and pH. This behavior characteristic of phase transition may have great importance in the regulation of cellular metabo-lism. The understanding of the thermodynamic aspects of this phase-transition-like behaviour is still not very clear. In this work we investigate the e ect of salt concen-tration, charge of the macromolecule and pH on the adsorption-desorption transition of these polyelectrolytes onto oppositely charged spherical macroions by means of Me-tropolis Monte Carlo simulations and the weighted histogram analysis method. Using the mean binding energy and the radius of gyration as order parameters we identify a rst-order-like transitions between adsorbed and desorbed states. The states diagrams as a function of ionic strenght and pH of are provided for di erent values of macroion charge, and the conformation of the adsorbed chain is characterized by means of radius of gyration and monomer distribution profile / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Estatística, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-10-24T13:41:32Z No. of bitstreams: 1 2014_LoyaneChristinaSoaresRocha.pdf: 3190724 bytes, checksum: e656867872b59e12b28939a4ef274bf6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-31T09:59:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_LoyaneChristinaSoaresRocha.pdf: 3190724 bytes, checksum: e656867872b59e12b28939a4ef274bf6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T09:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_LoyaneChristinaSoaresRocha.pdf: 3190724 bytes, checksum: e656867872b59e12b28939a4ef274bf6 (MD5) / Este trabalho trata de testes estatísticos não paramétricos para a detecção de dependência não-linear entre duas variáveis. Estudos de Monte Carlo foram realizados para avaliar e comparar o desempenho de testes do tipo distribution-free. Foram considerados testes que se baseiam no critério de Cramér-von Mises e também uma variação do teste de Kolmogorov-Smirnov (KS). Os resultados mostram que o teste proposto por Matsushita et al. (2012) e o de KS apresentam bom poder para detecção de estruturas de dependência não-linear. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This dissertation deals with nonparametric tests for the detection of nonlinear dependence between two variables. Monte Carlo studies were performed to evaluate and compare the performance of some distribution-free tests. Here, we considered test that are based on the criterion of Cramér-von Mises and also a variation of the Kolmogorov-Smirnov (KS) test. The results show that the our new suggested tests have good power to detect nonlinear bivariate dependence.

Dissertação (mestrado)–Universidade de Brasília, Faculdade UnB de Planaltina, Mestrado em Ciências de Materiais, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-25T15:19:10Z No. of bitstreams: 1 2014_CamilaRibeiroFrazao.pdf: 2148462 bytes, checksum: 736693a12406451fd34fa93a41a72f4e (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T11:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_CamilaRibeiroFrazao.pdf: 2148462 bytes, checksum: 736693a12406451fd34fa93a41a72f4e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T11:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_CamilaRibeiroFrazao.pdf: 2148462 bytes, checksum: 736693a12406451fd34fa93a41a72f4e (MD5) / Neste trabalho foi realizada a investigação do diagrama de fase de partículas presentes em sistemas magnéticos nanoscópicos influenciados por capas que respondem à exposição de campos magnéticos. Foi utilizado o Modelo de Ising para representar o sistema magnético e o Método Monte Carlo com o Algoritmo de Metrópolis para obtenção das grandezas físicas mais relevantes. Levou-se em conta 4 diferentes estruturas, 3 bidimensionais: quadrada, triangular, tipo colmeia e 1 tridimensional: cúbica. Considerou-se apenas a influência dos primeiros vizinhos na rede e foi utilizado um modelo diferenciado de distribuição de intensidades dos momentos magnéticos ao longo da rede. A análise das curvas das propriedades magnéticas das estruturas, em particular das medidas da suscetibilidade magnética e do calor específico, permitiram identificar sucessivas transições de fase em baixas temperaturas. As transições de fase referentes às camadas da rede na simulação possibilitaram a elucidação do comportamento das curvas de propriedades magnéticas encontradas experimentalmente. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work was made an investigation about the particle phase diagramresident in nanoscopic magnetic fields influenced by cases that respond toexposition of magnetic fields. The Ising model was used to represent the magneticsystem and the Monte Carlo method with the Metropolis algorithm to obtain themost relevant physical quantities. We took into account four different structures:square, triangular, honeycomb and cubic, taking into account just the influence ofthe first neighbors in the network and using a different model of intensitydistribution of the magnetic moments along the network. The analysis of thecurves of the magnetic properties of the structures, in particular of themeasurements of the magnetic susceptibility and of the specific heat, allowed usto identify successive phase transitions in low temperatures. The phase transitionsrelated to the network layers in the simulation allowed the elucidation about thebehavior of the curves of the magnetic properties founded throughexperimentation.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Estatística, Programa de Mestrado em Estatística, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-29T11:43:35Z No. of bitstreams: 1 2013_LuisaMartinsFernandes.pdf: 1810343 bytes, checksum: 245568a555335f8f6f78b949879f36c9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-11T14:14:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LuisaMartinsFernandes.pdf: 1810343 bytes, checksum: 245568a555335f8f6f78b949879f36c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-11T14:14:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LuisaMartinsFernandes.pdf: 1810343 bytes, checksum: 245568a555335f8f6f78b949879f36c9 (MD5) / Este trabalho apresenta inferências do modelo Weibull discreto para dados de sobrevivência com fração de cura. As inferências foram realizadas dentro de um cenário bayesiano fazendo-se o uso das técnicas de MCMC (Markov Chain Monte Carlo). São apresentadas estimativas pontuais dos parâmetros do modelo e seus respectivos intervalos de credibilidade HPD (Highest Posterior Density), assim como um teste de significância genuinamente bayesiano – FBST (Full Bayesian Significance Test) como uma forma de seleção de modelos. A metodologia apresentada foi aplicada em dados simulados e ilustrada por dois problemas práticos: o primeiro sobre o tempo até a rehospitalização de pacientes com esquizofrenia, e o segundo sobre o tempo até a morte de homens com AIDS. O FBST se mostrou um procedimento simples e útil para seleção de modelos, motivando assim uma abordagem bayesiana na modelagem de dados discretos de sobrevivência. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents inferences of the discrete Weibull model for survival data with cure rate. The inferences were conducted within a Bayesian context, using the MCMC (Markov Chain Monte Carlo) techniques. Point estimates of model’s parameters and their respective HPD (Highest Posterior Density) credible intervals are presented, as well as a Full Bayesian Significance Test (FBST) as a way to model selection. The methodology presented was applied on simulated data and illustrated by two practical problems: the time until re-hospitalization of patients with schizophrenia and the time until death of men with AIDS. The FBST proved being a simple and useful procedure for model selection, thus motivating a Bayesian approach in the modeling of discrete survival data.