Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-09T13:23:57Z No. of bitstreams: 1 Oscar Felipe Falcao Raposo.pdf: 947805 bytes, checksum: 8fe5720f628d5178eea9572acc985b50 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T13:23:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oscar Felipe Falcao Raposo.pdf: 947805 bytes, checksum: 8fe5720f628d5178eea9572acc985b50 (MD5) Previous issue date: 2006-10-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / We investigate the evolution of asexual populations subject to a large supply of deleterious mutations such that Muller’s ratchet operates. In this regime, the accumulation of deleterious mutations takes place continuously with the resulting loss of the least-loaded class of individuals. In the current work, we study the effect of the supply of beneficial mutations on the ratchet’s speed. We also examine how the rate of substitution of favorable mutations as well as the mean selective effect of favorable mutations that reach fixation is compared to those assuming a population at equilibrium. We observe that under Muller’s ratchet, the rate of fixation of advantageous mutations is higher than that predicted for an equilibrium population. The difference between the rate supposing an equilibrium regime and that for the non-equilibrium case becomes larger as we increase the rate of deleterious mutations. On the other hand, the mean selective effect of beneficial mutations that reach fixation is smaller than the expected value for the equilibrium situation. / Nós investigamos a evolução das populações assexuadas sujeita à ocorrência de um fluxo contínuo de mutações deletérias, onde a Catraca de Muller opera. Neste regime, a acumulação de mutações deletérias ocorre continuamente com a conseqüente perda da classe de indivíduos mais adaptados. Na nossa dissertação nós estudamos o efeito das mutações benéficas na velocidade da catraca. Nós examinamos como a taxa de substituição das mutações benéficas como também o efeito seletivo médio das mutações favoráveis que alcançam a fixação é comparada àquelas que supõem uma população em equilíbrio. Nós observamos que sob o regime de não-equilíbrio, a taxa de fixação das mutações vantajosas é mais elevada do que aquela estimada para uma população em equilíbrio. A diferença entre a taxa que supõe um regime de equilíbrio e aquela para um regime de não-equilíbrio torna-se maior quando aumentamos a taxa de mutações deletérias. Por outro lado, o efeito seletivo médio das mutações benéficas que alcançam a fixação é menor do que o valor previsto para a situação de equilíbrio.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-09T14:39:17Z No. of bitstreams: 1 Patricia Silva Nascimento Barros.pdf: 808042 bytes, checksum: 292470d809b5626affec619cf6da1f8a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T14:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia Silva Nascimento Barros.pdf: 808042 bytes, checksum: 292470d809b5626affec619cf6da1f8a (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Weibull distribution is very popular to model survival data. Many modi cations of the Weibull distribution have been proposed in recent years. Inspired by the notion of generalized gamma-generated family of distribution of Zografos e Balakrishnan, the Generalized Weibull Distributions Class is proposed. A comprehensive treatment of the mathematical properties of some new distribution is provided, expressions giving for the distribution function, density function, hazard function, moment generating function, characteristic function, mean, variance, skewness and kurtosis. Real data sets were modeled showing best ts, according the chosen criteria, were obtained by the new models. Thus for the Generalized Weibull Distributions Class, in spite of having more parameters to be estimated, the algorithms were able to best adjust the survival analysis data. / A distribuição Weibull é muito popular para modelar dados de sobrevida. Muitas modificações da distribuição Weibull foram propostas nos últimos anos. Inspirado pela noção da família gama-generalizada de distribuições de Zografos e Balakrishnan, é proposta, a classe de distribuições Weibull generalizada. Um tratamento compreensivo das propriedades matem áticas de algumas novas distribuições é feita, sendo encontradas as expressões para a função de distribuição, função densidade, função de risco, função geradora de momentos, função característica, m édia, variância, assimetria e curtose. Ajustou-se os novos modelos para conjuntos de dados reais veri cando, pelos critérios de escolha, que os melhores ajustes foram obtidos pelos novos modelos. Dessa forma a classe de distribuições Weibull Generalizada mesmo tendo mais parâmetros a serem estimados, os algoritmos foram capazes de ajustar os dados de análise de sobrevivência.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-09T14:56:49Z No. of bitstreams: 1 Paula Tiyemi Shinozaki Mendes.pdf: 1645671 bytes, checksum: cbe15652970c1e1f21a31904a40c0614 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T14:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula Tiyemi Shinozaki Mendes.pdf: 1645671 bytes, checksum: cbe15652970c1e1f21a31904a40c0614 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this work was to study the survival of shrimp Litopenaeus vannamei shrimp survival grown in ponds located in the Brazilian northeastern. In this study statistical regression models were used, with livestock and management variables. The average weekly growth and the amount of feed were the variables proposed to explain the survival. The management variables considered were the production, pond the initial density and culture days. In the proposed model, these variables were significant statistically, considering t-type hypothesis tests with 5% of significance. The models assumptions were validated by conducting residuals analysis and diagnostic techniques. Thus, it is concluded that both livestock and management variables are related to the survival of Litopenaeus vannamei. / O objetivo deste trabalho foi estudar a sobrevivência do camarão Litopenaeus vannamei cultivado em viveiros localizados no Nordeste brasileiro. Neste estudo foram utilizados modelos estatísticos de regressão, considerando variáveis zootécnicas e de manejo. O crescimento médio semanal e a quantidade de ração foram as variáveis zootécnicas propostas para explicar a sobrevivência. As variáveis de manejo consideradas foram a produção, a área do viveiro, a densidade inicial e os dias de cultivo. No modelo proposto, estas variáveis apresentaram-se estatisticamente significativas, considerando-se testes de hipóteses do tipo t com nível de significância de 5%. As suposições acerca dos modelos foram validadas através da realização de análise de resíduos e da utilização de técnicas de diagnóstico. Desta forma, conclui-se que tanto variáveis zootécnicas quanto de manejo estão relacionadas com a sobrevivência do Litopenaeus vannamei.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-10T13:32:46Z No. of bitstreams: 1 Renata Maria Medeiros da Silva.pdf: 2007906 bytes, checksum: 93c6222428df747932010c3bb0212431 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T13:32:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renata Maria Medeiros da Silva.pdf: 2007906 bytes, checksum: 93c6222428df747932010c3bb0212431 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The reliability of catch data of the pelagic logline fisheries is of concern especially for non-target species like sailfish (Istiophorus albicans) and spearfish (Tetrapturus pfluegeri). The catch of those two species is often reported aggregated hence it is difficult to calculate separated catch of each species. In this work the objective was to build a generalized linear model to estimate the proportion of sailfish (or spearfish) when the catch are aggregated. The response variable (number of sailfish in the aggregated catch) was assumed to follow a binomial distribution. Explanatory variables were year, quarter, fleet, distance from equator and distance from coast. Logit was used as link function. Models were selected for different scenarious as defined based on the inclusion or exclusion of factor year and fleet. Models fittings were ecceptable in the sense they are not biased. Sensitivity analyses were carried out because some influential data appeared. Variables fleet, quarter and distance from the equator and from coast are important to explain the variation of the sailfish proportion. China Taipei and USA fleet catches show high proportion of sailfish. The proportions in the north and south hemispheres are high in the boreal and austral summer respectively. The proportions are also high in the equatorial and regions. / A confiabilidade dos dados de captura das pescarias pelágicas de espinhel preocupa especialmente no caso das espécies não alvo como os agulhões vela (Istiophorus albicans) e verde (Tetrapturus pfluegeri). As capturas destas duas espécies são frequentemente registradas agregadas e portanto é difícil calcular as capturas separadas de cada uma delas. Neste trabalho o objetivo foi construir um modelo linear generalizado para estimar a proporção de agulhão vela e verde quando as capturas estão agregadas. A variável resposta (número de agulhões vela na captura agregada) é assumida como binomial. As variáveis explicativas foram ano, trimestre, frota, distâncias do equador e distância da costa. A logit foi usada como função de ligação. Foram selecionados modelos para diferentes cenários definidos em função da inclusão ou exclusão das variáveis ano e frota. Os ajustes dos modelos foram aceitáveis no sentido de que eles não são viesados. Análises de sensibilidade foram realizadas, pois alguns dados se mostraram influentes. As variáveis frota, trimestre e distâncias do equador e da costa são importantes para explicar as variações das proporções de agulhão vela. As frotas de China Taipei e dos EUA capturam proporções elevadas de agulhão vela. As proporções nos hemisférios norte e sul são elevadas nos verões boreal e austral, respectivamente. As proporções são também elevadas nas regiões equatoriais e costeiras.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-10T13:45:58Z No. of bitstreams: 1 Richarlyson Alves D'Emery.pdf: 1523906 bytes, checksum: 81231068cc8b3e83964d8897f3385cdb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T13:45:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Richarlyson Alves D'Emery.pdf: 1523906 bytes, checksum: 81231068cc8b3e83964d8897f3385cdb (MD5) Previous issue date: 2007-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work investigates the use of an electronic nose prototype for prognosis of Diabetes Mellitus. The work involves five main parts: (1) building of odors database by aroma sensors; (2) an evaluation of the odors database through multivariate statistics techniques;(3) use of Multilayer Perceptron (MLP) and Radial Basis Function (RBF) Artificial Neural Networks (ANN) in the odors recognition; (4) an evaluation of statistics and connectionist approaches; and (5) a case study. The multivariate statistical method used was the Principal Components Analysis (PCA) as characteristic extraction, beyond of an evaluation of performance for Hypothesis Test. Also had been used the K-Nearest-Neighbour (KNN) classifier for classification of odors signs. The connectionist approach involves the MLP e RBF ANN trained with de odors database. For the ANN’s inputs were used the Normalization as pre-processing of data and PCA for characteristic extraction and reduction of data dimensionality. The signals generated by the four sensors of an electronic nose prototype exposed to the urine from the diabetics and non-diabetics patients and the characteristics signals of the sensors without the presence of volatiles substances were analyzed. The use of characteristic extraction by PCA improved the performance of the classifiers used. In the experiments, theKNN classified correctly all the data set from the database divided in training and test after PCA. The better MLP ANN obtained a classification of 77% to the norma lized data without PCA use and of 100% after PCA while the RBF ANN obtained a classification of 66% to the normalized data and the 100% after PCA in the odors classification. / Esta dissertação investiga a utilização de um protótipo de nariz artificial no prognóstico da Diabetes Mellitus. O trabalho envolve cinco partes principais: (1) construção de uma base de dados de odores a partir de sensores de aroma; (2) avaliação da base de dados construída a partir de uma técnica estatística multivariada; (3) utilização das Redes Neurais Artificiais (RNs) Multilayer Perceptron (MLP) e de Função de Base Radial (RBF) no reconhecimento de odores; (4) avaliação das abordagens estatísticas e conexionistas e (5) o estudo de caso. A técnica estatística multivariada utilizada foi a Análise de Componentes Principais (PCA) como extração de característica, além da avaliação de desempenho por Teste de Hipótese.Também foi utilizado o classificador K-Nearest-Neighbour (KNN) para classificação dos sinais de odores. A abordagem conexionista envolve as RNs MLP e RBF treinadas a partir da base de dados de odor construída. Para as entradas das RNs foram utilizadas a Normalização como pré-processamento de dados e PCA para extração de características e redução da dimensionalidade dos dados. Foram analisados os sinais gerados por quatro sensores de um protótipo de nariz artificial exposto à urina de pacientes diabéticos e não-diabéticos, além dos sinais característicos dos sensores sem a presença de substâncias voláteis. A utilização da extração de característica por PCA melhorou consideravelmente o desempenho dos classificadores utilizados. Nos experimentos realizados, o classificado KNN classificou corretamente todo o conjunto de dados pertencente à base de dados divida em treinamento e teste após a extração de características. As melhores RNs MLP obtiveram uma classificação de 77% para os dados Normalizados sem a utilização de PCA e de 100% após PCA. Já as melhores RNs RBF obtiveram uma classificação de 66% para os dados Normalizados e de 100% após PCA na classificação dos odores.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-10T13:59:35Z No. of bitstreams: 1 Rita de Cassia de Lima Idalino.pdf: 2600123 bytes, checksum: 41f878b68e3437742821d874a6955502 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T13:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rita de Cassia de Lima Idalino.pdf: 2600123 bytes, checksum: 41f878b68e3437742821d874a6955502 (MD5) Previous issue date: 2010-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Given the large amount of data that is generated in the field of molecular genetics, is of paramount importance that techniques which allow the organization and interpretation of such data be developed and widely disseminated. Initially, we carried out a composition analysis of three gene sequences of the species: ox (Bos taurus), goat (Capra hircus), and sheep (Ovis aries), then we applied alignment techniques for identification of similarities between them. Subsequently, we used the Markov Chain theory with hidden states, i.e. Hidden Markov Models (HMMs, hereafter), in the application of discrimination problem of homogeneous regions in DNA sequences. We used the Viterbi algorithm as an auxiliary tool to obtain homogeneous regions, and then the Baum-Eelch algorithm in order to maximize the probability of a sequence of observations. We analyzed portions of HSP70.1 and NRAMP-1 genes for three different species. / Diante da grande massa de dados que é gerada na área da genética molecular, é de suma importância que técnicas que possibilitem a organização e interpretação desses dados sejam desenvolvidas e amplamente divulgadas. Inicialmente, neste trabalho, foi realizada uma análise da composição de três sequências genéticas, das espécies Bovina (Bos taurus), Caprina (Capra hircus) e Ovina (Ovis aries), em seguida aplicamos técnicas de alinhamentos para identificação de similaridades entre estas. Posteriormente, utilizamos a teoria das cadeias de Markov com estados ocultos, HMM’s (Hidden Markov Models), na aplicação do problema de discriminação de regiões homogêneas em sequências de DNA. Utilizamos o algoritmo de Viterbi como uma ferramenta auxiliar para obtenção de regiões homogêneas e em seguida o algoritmo Baum-Welch para maximizar as probabilidades de uma sequência de observações. Foram analisados trechos dos genes HSP70.1 e NRAMP-1 para três espécies diferentes.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-12T13:16:54Z No. of bitstreams: 1 Rogerio Carlos Costa do Amaral.pdf: 760437 bytes, checksum: 9de9173672ad02506251f06196b89ca6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-12T13:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rogerio Carlos Costa do Amaral.pdf: 760437 bytes, checksum: 9de9173672ad02506251f06196b89ca6 (MD5) Previous issue date: 2011-08-22 / The objective of this research was to propose a new methodology for vertical stratification of natural forests, based on total tree height, from the application of multivariate techniques. The methodology was compared to others methods used in forest stratification. The structural data used in this work came from a research by Costa Junior (2006) of an Atlantic forest fragment known as ‘Mata das Caldeiras’, with 38.56 ha, located in Catende, PE. The measures used were the total tree height, diameter of breast height (DBH) and basal area of 766 trees with circumference at breast height (CBH) greater than or equal to 15 cm. The proposed methodology of multivariate vertical stratification resulting from the combination of principal component analysis, cluster and discriminant analysis was compared to the methods of Vega (1966), IUFRO, Longhi (1980), Sousa and Leite (1993), Guedes-Bruni et al. (2006) ,IUFRO-Lorey and Sanquetta (1995 ). The efficiency of the method used was considered when there was a decrease in the coefficient of variation (CV) within the stratum after the use of discriminant analysis. It was observed significant gains in accuracy of CV for the multivariate method proposed in relation to the others when the discriminant analysis was applied. However, the difficulties of vertical stratification are clear because the gains in CV vary widely depending on the methodology used. The new methodology can be used for vertical stratification of natural forests and presents as main advantage the removal of the researcher’s subjectivity. / Neste trabalho objetivou-se propor uma nova metodologia de estratificação vertical de florestas naturais, baseada na altura total da árvore, a partir de aplicação de técnicas multivariadas. A metodologia foi comparada com outros métodos usados em estratificação florestal. Foram utilizados dados estruturais de um fragmento de Floresta Atlântica, obtidos por Costa Júnior (2006), conhecido localmente por Mata das Caldeiras, com área aproximada de 38,56 ha, localizado no município de Catende, PE, a aproximadamente 11 km da sede municipal, nas coordenadas 8°40’ S e 35°35’ W, a uma altitude de 327 m. Foram utilizadas medidas de altura, diâmetro e área basimétrica de 766 indivíduos arbóreos com circunferência a altura do peito (CAP), a altura de 1,30 m do solo, maior ou igual a 15 cm. Foi proposto um método multivariado de estratificação vertical a partir da utilização conjunta das análises de componentes principais, de agrupamento e discriminante, bem como aplicados os métodos de Vega (1966), da IUFRO, de Longhi (1980), de Souza e Leite (1993), de Guedes-Bruni et al. (2006) ,da IUFRO-LOREY e de Sanquetta (1995). A eficiência do método aplicado foi considerada quando houve diminuição do CV dentro do estrato após a análise discriminante. Observou-se maiores ganhos de precisão em termos de coeficiente de variação para o método multivariado proposto em relação aos demais quando da aplicação da análise discriminante. No entanto, as dificuldades de estratificação vertical são claras já que os ganhos em coeficiente de variação variam muito conforme metodologia utilizada. O método multivariado proposto pode ser utilizado para estratificação vertical de florestas naturais e apresenta como vantagem principal a retirada de subjetividade do pesquisador.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-12T14:38:54Z No. of bitstreams: 1 Rosilda Benecio de Souza.pdf: 1979743 bytes, checksum: 6e2df03119bd441a84297bc73d2befeb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-12T14:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosilda Benecio de Souza.pdf: 1979743 bytes, checksum: 6e2df03119bd441a84297bc73d2befeb (MD5) Previous issue date: 2011-02-17 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Vegetation and forest fires affect millions of hectares of Brazilian land and have severe ecological, social and economic consequences, including emissions of green house gases, loss of biodiversity, soil erosion etc. To establish efficient methods for prevention and suppression of fires, which is crucial for preservation of environment, it is necessarily to know the spatial location and time of occurrence of fires, burned area, why they occur, and how they initiate and propagate. Several satellite systems are currently available for monitoring different fire characteristics: dry areas that are susceptible to fire, actively flaming fires, burned area and smoke, and trace gas emissions. Hot pixels are satellite image pixels with infrared intensity corresponding to burning vegetation. Depending of image resolution, a hot pixel may represent one fire, or a part of a larger fire. Together with other satellite data, the number of hot pixels can be used to estimate the burned area and predict environmental and economics consequences. In this work we study the dynamics of hot pixels detected in Brazil by satellite NOAA-12 during the period 1998-2007, using the method Multifractal Detrended Fluctuation Analysis, which serves to detect and quantify multifractal properties of non-stationary temporal series. We calculate the generalized Hurst exponent h(q), Renyi exponent (q) and singularity spectrum f( ). The results show the existence of power-law long-term correlations that are described by a hierarchy of scaling exponents, which is the consequence of an underlying multifractal stochastic process. Based on this empirical result we also show that the Multifractal Cascade Model can be used to produce synthetic data for hot pixels dynamics. The observed multifractal property of temporal series of hot pixels should be incorporated in theoretical models and computer simulations of the fire dynamics and related phenomena. / Queimadas e incêndios florestais atingem milhões de hectares de terras brasileiras, causando graves consequências ecológicas, sociais e econômicas, incluindo emissões de gases do efeito estufa, perda de biodiversidade, erosão do solo, etc. Para estabelecer métodos eficientes para prevenção e supressão do fogo, importantes para proteção do meio ambiente, é necessário conhecer onde, quando e porquê os incêndios ocorrem, a área queimada e como se iniciam e se propagam. Atualmente, vários satélites são disponibilizados para monitoramento das características do fogo: áreas de risco, incêndios atualmente ativos, área queimada, fumaça e emissão de gases. Focos de calor são pixels na imagem de satélite, com intensidade infravermelha correspondente a vegetação queimada. Dependendo da resolução, um foco pode representar uma queimada ou parte de um incêndio maior. O número de focos combinado a outras informações fornecidas pelos satélites pode ser usado para estimar a área queimada, e prever as consequências ecológicas e econômicas. Neste trabalho, foi estudada a dinâmica de focos de calor detectados no Brasil pelo satélite NOAA-12, durante o período 1998-2007, utilizando o método Multifractal Detrended Fluctuation Analysis, desenvolvido para detecção e quantificação das propriedades mutifractais das séries temporais não estacionárias. Foram calculados o expoente generalizado de Hurst h(q), o expoente Renyi (q) e o espectro de singularidade f( ). Os resultados mostraram a existência de correlações de longo alcance, caracterizadas por uma hierarquia dos expoentes de escala, conseqüência de um processo estocástico multifractal. Baseado nos resultados empíricos, também foram mostrados que o Multifractal Cascade Model pode ser usado para gerar séries artificiais dos focos de calor. A propriedade multifractal da dinâmica dos focos de calor poderá ser incorporada em modelos teóricos e simulações computacionais de dinâmica de incêndios e fenômenos relacionados.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-12T15:41:19Z No. of bitstreams: 1 Silvio Fernando Alves Xavier Junior.pdf: 1969278 bytes, checksum: 716d98cbb2937cd01be0ff1272ed5033 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-12T15:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvio Fernando Alves Xavier Junior.pdf: 1969278 bytes, checksum: 716d98cbb2937cd01be0ff1272ed5033 (MD5) Previous issue date: 2011-06-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Rainfall can be understood as an end product of a number of complex atmospheric processes, which vary in space and time, and it may be considered one of most important dominant factor of the meteorological-climatic features of an specified investigated area. In this study, we observed if the dynamics of rain in Piracicaba, São Paulo - Brazil is generated by a multifractal process and / or belongs to classes of Self-Organized Criticality systems. To detect long-term correlations and multifractal behavior, we apply MF-DFA method that systematically detect nonstationarities and overcome trends in the data at all timescales. We calculated the generalized Hurst exponent, h(q), and Renyi exponent, (q). The results showed the existence of power-law long-term correlations which are described by a hierarchy of scaling exponents, that is the consequence of an underlying multifractal stochastic process. For smaller scales of about 8 months, the dynamics of rain is generated by a multifractal process (the generalized Hurst exponent, h(q), decreases with the increase in order (q) meaning it can be modeled using the cascade models. For larger scales, the value of h(q) is between 0:35 �� 0:55 indicating a weaker multifractality. The hypothesis that rainfall may be a case of Self-Organized Criticality is assessed. We analyze two events: the daily amount of rain and drought events (days without rain), both are weather phenomena that are strongly linked to rainfall. It appears that the distribution of the daily amount of rain displays two different scaling regimes for small and large intensities. The value of the ratio of these exponents confirms the results that were obtained in regions with tropical and subtropical climates. However, for the distribution of drought events we find two distinct scaling exponents with values that are closer than those observed in the daily amount of rain. The multifractal properties and self-organized criticality should be incorporated into theoretical models and computer simulations of the dynamics of rainfall and related phenomena.Rainfall can be understood as an end product of a number of complex atmospheric processes, which vary in space and time, and it may be considered one of most important dominant factor of the meteorological-climatic features of an specified investigated area. In this study, we observed if the dynamics of rain in Piracicaba, São Paulo - Brazil is generated by a multifractal process and / or belongs to classes of Self-Organized Criticality systems. To detect long-term correlations and multifractal behavior, we apply MF-DFA method that systematically detect nonstationarities and overcome trends in the data at all timescales. We calculated the generalized Hurst exponent, h(q), and Renyi exponent, (q). The results showed the existence of power-law long-term correlations which are described by a hierarchy of scaling exponents, that is the consequence of an underlying multifractal stochastic process. For smaller scales of about 8 months, the dynamics of rain is generated by a multifractal process (the generalized Hurst exponent, h(q), decreases with the increase in order (q) meaning it can be modeled using the cascade models. For larger scales, the value of h(q) is between 0:35 �� 0:55 indicating a weaker multifractality. The hypothesis that rainfall may be a case of Self-Organized Criticality is assessed. We analyze two events: the daily amount of rain and drought events (days without rain), both are weather phenomena that are strongly linked to rainfall. It appears that the distribution of the daily amount of rain displays two different scaling regimes for small and large intensities. The value of the ratio of these exponents confirms the results that were obtained in regions with tropical and subtropical climates. However, for the distribution of drought events we find two distinct scaling exponents with values that are closer than those observed in the daily amount of rain. The multifractal properties and self-organized criticality should be incorporated into theoretical models and computer simulations of the dynamics of rainfall and related phenomena. / A precipitação pode ser entendida como um produto final de processos atmosféricos complexos, os quais variam no tempo e espaço, e pode ser considerada um dos mais importantes fatores dominante das características meteorológicas-climáticas de uma determinada área investigada. Neste trabalho, verificamos se a dinâmica da chuva em Piracicaba, São Paulo - Brasil é gerada por um processo multifractal e/ou pertence as classes dos sistemas com propriedade da criticalidade auto-organizada. Para detectar a correlação de longo alcance e o comportamento multifractal, aplicamos o método MF-DFA que sistematicamente detecta não-estacionariedades e tendências nos dados para todas escalas de tempo. Calculamos o expoente generalizado de Hurst, h(q), e o expoente de Renyi, (q). Os resultados mostraram a existência de correlações de longo alcance, caracterizadas por uma hierarquia dos expoentes de escala, consequência de um processo estocástico multifractal. Para as escalas menores, aproximadamente 8 meses, a dinâmica de chuva é gerada por um processo multifractal (o expoente de Hurst generalizado, h(q), diminui com o aumento de ordem q) significando que pode ser modelada utilizando os modelos de cascata. Para as escalas maiores, o valor de h(q) está entre 0,35-0,55 o que indica a multifractalidade mais fraca. A hipótese de que a precipitação pode ser um caso de Self- Organized Criticality é avaliada. Analisamos dois eventos: a quantidade diária de chuva e eventos de seca (dias sem chuva), ambos são fenômenos metereológicos os quais são fortemente ligados à precipitação. Verifica-se que a distribuição da quantidade diária de chuva exibe dois regimes de escala distintos para pequenas e grandes quantidades. O valor da razão desses expoentes encontrados confirmam os resultados que foram obtidos nas regiões com climas tropical e subtropical. No entanto, para a distribuição de eventos de seca encontramos dois expoentes de escala distintos com valores bem mais próximos comparados com os observados na quantidade diária de chuva. As propriedades multifractais e criticalidade auto-organizada deverão ser incorporados em modelos teóricos e simulações computacionais da dinâmica das chuvas e fenômenos relacionados.

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-08-16T14:12:24Z No. of bitstreams: 1 Simone Castelo Branco Simoes.pdf: 1283329 bytes, checksum: ab664570df5d0a685483c6dfc554deb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T14:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simone Castelo Branco Simoes.pdf: 1283329 bytes, checksum: ab664570df5d0a685483c6dfc554deb4 (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In pattern recognition, the medical diagnosis has received great attention. In gene-ral, the emphasis has been to identify one best model for diagnostic forecast, measured according to generalization ability. In this context, ensembles methods have been eficients, can be considered on the improvement of performance in diagnostic tasks that demand greater precision. The bagging method, purposed from Breiman (1996), uses bootstrap to generate different samples of the training set, building classifiers with the generated samples and combining different forecasts for majority vote. In general, empirical estudies are done for evaluate the bagging performance. In this thesis, we investigate the bagging generalization ability for statistical usual classifiers and the multilayer perceptron net through sthocastic simulation. Different structures of separation of populations are build from especific distributions. Additionally, we make an application on diagnostic suport of brest cancer. The results were obtained using R. In general, we observed that bagging performance depends on the population separation behavior. In the application, bagging showed to be e±cient on sensibility improvement. / Em reconhecimento de padrões, o diagnóstico médico tem recebido grande atenção. Em geral, a ênfase tem sido a identificação de um melhor modelo de previsão diagnóstica, avaliado de acordo com a habilidade de generalização. Nesse contexto, métodos que combinam classificadores têm se mostrado muito eficazes, podendo ser considerados no melhoramento de desempenho em tarefas diagnósticas que exigem maior precisão. O método bagging, proposto por Breiman (1996), utiliza bootstrap para gerar diferentes amostras do conjunto de treinamento, construindo classificadores com as amostras geradas e combinando as diferentes previsões por voto majoritário. Em geral, estudos empíricos são realizados para avaliar o desempenho do bagging. Nesta dissertação , investigamos a habilidade de generalização do bagging para classificadores estatísticos usuais e a rede perceptron de múltiplas camadas através de simulações estocásticas. Diferentes estruturas de separação das populações são construídas a partir de distribuições específicas consideradas. Adicionalmente, realizamos uma alicação no suporte ao diagnóstico de câncer de mama. Os resultados foram obtidos utilizando o ambiente de programação análise de dados e gráficos R. Em geral, as simulações realizadas indicam que o desempenho do bagging depende do comportamento de separação das populações. Na aplicação, o bagging mostrou ser eficiente no melhoramento da sensibilidade.