O processo de Fleming-Viot é um processo de Markov cujo espaço de estado é um conjunto de medidas de propabilidade. As funções-amostras do processo representam as prováveis possibilidades de transformação das freqüencias de tipos genéticos presentes numa população ao longo do tempo. Obtido como solução de um problema de martingala bem posto para um operador linear construído de forma a modelar diversas características importantes no estudo da genética populacional, como mutação, seleção, deriva genética, entre outras, o processo de Fleming-Viot permite, por meio de uma abordagem matemática unificadora, tratar problemas de complexidade variada. No presente trabalho, estudamos s processs de Fleming-Viot com saltos, introduzidos por Hiraba. Interpretamos biologicamente esse saltos como mudanças abruptas que podem ocorrer, num curto espaço de tempo, durante a evolução de uma população de indivíduos, causadas por epidemias, desastres naturais ou outras catástrofes, e que levam a descontinuidades nas frequências dos tipos gênicos. Apresentamos uma forma de incluir um fator de seleção no processo com saltos, através da aplicação de uma transformação de medida do tipo Girsanov. Em seguida, fazemos uma análise do comportamento assintótico do processo utilizando técnicas de dualidade e acoplamento.

Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7334_1.pdf: 2101921 bytes, checksum: 616398eed784919dd3fc90046a28924c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / É proposta uma metodologia de análise de disponibilidade para sistemas complexos baseada num modelo de inferência para as taxas falha e de reparo de um processo markoviano. Para tanto, influências causais entre variáveis monitoradas que influenciam direta ou indiretamente o tempo entre falhas e de reparo são analisadas, tais como: qualidade do equipamento instalado, tipo da última manutenção realizada, fatores que causam a falha dos equipamentos, a forma como os equipamentos falham e outras variáveis monitoradas do sistema. Para representar as relações causais dessas variáveis, serão utilizadas as redes bayesianas no contexto da extração do conhecimento de base de dados. De acordo com essa abordagem, o modelo proposto irá fazer uso de uma base de dados para determinar a topologia da rede formada pelas variáveis monitoradas e o tempo entre falhas e de reparo dos equipamentos. Com as redes bayesianas estruturadas, torna-se possível, por meio do teorema de Bayes, atualizar as distribuições de probabilidade dos tempos dado um evento de manutenção ou uma nova evidência em alguma variável da rede. Uma base de dados de um sistema complexo no campo de produção de óleo será utilizada como um exemplo de aplicação

[pt] A Rede Digital de serviços Integrados - Faixa Larga (RDSI- FL) caracteriza-se pela flexibilidade de integração de diversas fontes de tráfego tais como voz, dados e vídeo. Neste trabalho estudamos o controle de congestionamento nesta rede. Através de simulação das fontes de tráfego e de seu comportamento na rede, foi possível a exploração do ganho da multiplexação estatística alcançado principalmente pela utilização do Modo de Transferência Assíncrono (MTA). Apresentamos as fases que compreendem o controle de congestionamento e obtivemos resultados de Alocação de largura de banda para alguns tipos de fontes assim como resultados comparativos de critérios de Admissão com resultado de simulação. A largura de banda a ser alocada é utilizada na fase de controle de admissão para a decisão da aceitação de uma nova chamada. Apresentamos ainda, um simulador da fonte variável (vídeo) necessário em todas as análises. / [en] Broadbend Integrated Services Digital Networks (B-ISDN) are characterized by their flexibility of integrating a variety of traffic sources such as, voice, data and video. Congestion control of these networks is studied in this work. Through simulation of traffic sources, it have been possible to explore statistical multiplexing gain reached by the Asynchronous Tranfer Mode (ATM) utilization. We present the congetion control phases and results concerning the Bandwidth Allocation and Admission Control phases. The Bandwidth Allocation is used by the Admission control to decide a new call acceptance. We also present, the simulation results concerning the Bandwidth Allocation for each traffic source and a comparison between some admission criteria proposed in the literature and simulation results.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho é realizar uma avaliação econômica analisando o tratamento com atorvastatina e sinvastatina em comparação ao tratamento com placebo, no cenário do Sistema Único de Saúde (SUS), para subgrupos de pacientes classificados como alto risco de doença cardiovascular; avaliando se o custo adicional das estatinas em comparação ao tratamento placebo é justificado pelo ganho clínico esperado, em termos de redução de evento cardiovascular e redução de mortalidade. Utilizou-se o risco de eventos cardiovascular e a taxa de mortalidade como parâmetros de desfecho. Os dados epidemiológicos da doença e eficácia dos agentes terapêuticos foram obtidos de revisão e análise crítica da literatura. Um modelo analítico de decisão (Markov) foi desenhado para estimar a razão de custo-efetividade incremental da atorvastatina 10mg/dia e sinvastatina 40mg/dia em comparação ao placebo. A população analisada foi uma coorte hipotética composta por homens e mulheres, com idade média de 50 anos e com alto risco de doença cardiovascular. O modelo considera apenas custos médicos diretos, obtidos dos Sistemas de Informações Ambulatoriais e Hospitalares e Banco de Preços do Ministério da Saúde e de estudos de dados primários. A análise de custo-efetividade foi realizada através de planilha Excel, para o horizonte de tempo de 5 e 30 anos. O resultado revela que a atorvastatina 10mg/dia em comparação ao placebo tem maior custo e é mais efetiva, tanto no horizonte de tempo de 5 como no de 30 anos. A sinvastatina 40mg/dia mostrou ser uma estratégia de menor custo e maior efetividade, em comparação ao placebo, em ambos os horizontes de tempo analisados. O resultado da análise de impacto no orçamento demonstrou que o uso de sinvastatina 40mg/dia, em pacientes de alto risco de evento cardiovascular, representa minimização do custo anual em comparação ao uso de atorvastatina 10mg/dia. Observa-se que o tratamento com sinvastatina proporciona uma economia de, aproximadamente, 1,1 bilhão de reais em comparação ao tratamento com placebo. Em contrapartida, o tratamento dos pacientes com atorvastatina leva a um gasto adicional de cerca de 118,6 bilhões de reais em comparação ao tratamento com placebo. / The objective of this study is to perform an economic evaluation analyzing the treatment with atorvastatin and sinvastatin in comparison to placebo treatment, within the Brazilian Public Healthcare System (SUS) scenario, for patients with high risk of cardiovascular disease; analyzing if the additional cost related to statin treatment is justified by the clinical benefits expected, in terms of cardiovascular event and mortality reduction. Cardiovascular event risk and mortality risk were used as outcomes. Statin efficacy at LDL-c and cardiovascular events levels lowering data was obtained from a critical literature review. A decision analytic model was developed to perform a cost-effectiveness analysis comparing atorvastatin 10mg/day and sinvastatin 40mg/day to placebo treatment in patients with dyslipidemia in Brazil. The target population of this study was a hypothetic cohort of men and women with a mean age of 50 years old and high risk of cardiovascular disease. The model includes only direct costs obtained from Ambulatory and Hospital Information System and Price Database of Brazilian Ministry of Health. The comparative cost-effectiveness analysis itself was done through Excel spreadsheets covering a 5 or 30-years time horizon. The result shows that atorvastatin 10mg/day in comparison to placebo has higher cost with higher effectiveness in the time horizon of 5 and 30 years. The sinvastatin 40mg/day appears to be a strategy with lower cost and higher effectiveness in comparison to placebo, in both times horizon analyzed. The budget impact analysis shows that the use of sinvastatin 40mg/day, in patients with high risk of cardiovascular disease, leads to a cost minimization in comparison to the use of atorvastatin 10mg/day. The treatment with sinvastatin is responsible for an economy of, approximately, BRL1.1 billion in comparison to treatment with placebo. Otherwise, the treatment with atorvastatin leads to an additional cost of, approximately, BRL118.6 billions in comparison to the treatment with placebo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho é realizar uma avaliação econômica analisando o tratamento com atorvastatina e sinvastatina em comparação ao tratamento com placebo, no cenário do Sistema Único de Saúde (SUS), para subgrupos de pacientes classificados como alto risco de doença cardiovascular; avaliando se o custo adicional das estatinas em comparação ao tratamento placebo é justificado pelo ganho clínico esperado, em termos de redução de evento cardiovascular e redução de mortalidade. Utilizou-se o risco de eventos cardiovascular e a taxa de mortalidade como parâmetros de desfecho. Os dados epidemiológicos da doença e eficácia dos agentes terapêuticos foram obtidos de revisão e análise crítica da literatura. Um modelo analítico de decisão (Markov) foi desenhado para estimar a razão de custo-efetividade incremental da atorvastatina 10mg/dia e sinvastatina 40mg/dia em comparação ao placebo. A população analisada foi uma coorte hipotética composta por homens e mulheres, com idade média de 50 anos e com alto risco de doença cardiovascular. O modelo considera apenas custos médicos diretos, obtidos dos Sistemas de Informações Ambulatoriais e Hospitalares e Banco de Preços do Ministério da Saúde e de estudos de dados primários. A análise de custo-efetividade foi realizada através de planilha Excel, para o horizonte de tempo de 5 e 30 anos. O resultado revela que a atorvastatina 10mg/dia em comparação ao placebo tem maior custo e é mais efetiva, tanto no horizonte de tempo de 5 como no de 30 anos. A sinvastatina 40mg/dia mostrou ser uma estratégia de menor custo e maior efetividade, em comparação ao placebo, em ambos os horizontes de tempo analisados. O resultado da análise de impacto no orçamento demonstrou que o uso de sinvastatina 40mg/dia, em pacientes de alto risco de evento cardiovascular, representa minimização do custo anual em comparação ao uso de atorvastatina 10mg/dia. Observa-se que o tratamento com sinvastatina proporciona uma economia de, aproximadamente, 1,1 bilhão de reais em comparação ao tratamento com placebo. Em contrapartida, o tratamento dos pacientes com atorvastatina leva a um gasto adicional de cerca de 118,6 bilhões de reais em comparação ao tratamento com placebo. / The objective of this study is to perform an economic evaluation analyzing the treatment with atorvastatin and sinvastatin in comparison to placebo treatment, within the Brazilian Public Healthcare System (SUS) scenario, for patients with high risk of cardiovascular disease; analyzing if the additional cost related to statin treatment is justified by the clinical benefits expected, in terms of cardiovascular event and mortality reduction. Cardiovascular event risk and mortality risk were used as outcomes. Statin efficacy at LDL-c and cardiovascular events levels lowering data was obtained from a critical literature review. A decision analytic model was developed to perform a cost-effectiveness analysis comparing atorvastatin 10mg/day and sinvastatin 40mg/day to placebo treatment in patients with dyslipidemia in Brazil. The target population of this study was a hypothetic cohort of men and women with a mean age of 50 years old and high risk of cardiovascular disease. The model includes only direct costs obtained from Ambulatory and Hospital Information System and Price Database of Brazilian Ministry of Health. The comparative cost-effectiveness analysis itself was done through Excel spreadsheets covering a 5 or 30-years time horizon. The result shows that atorvastatin 10mg/day in comparison to placebo has higher cost with higher effectiveness in the time horizon of 5 and 30 years. The sinvastatin 40mg/day appears to be a strategy with lower cost and higher effectiveness in comparison to placebo, in both times horizon analyzed. The budget impact analysis shows that the use of sinvastatin 40mg/day, in patients with high risk of cardiovascular disease, leads to a cost minimization in comparison to the use of atorvastatin 10mg/day. The treatment with sinvastatin is responsible for an economy of, approximately, BRL1.1 billion in comparison to treatment with placebo. Otherwise, the treatment with atorvastatin leads to an additional cost of, approximately, BRL118.6 billions in comparison to the treatment with placebo.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7328_1.pdf: 3505785 bytes, checksum: 08ba0b4fd9e921becd50bfdf276c052f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação trata de sistemas reparáveis que sofrem reparo imperfeito, utilizando uma classe de modelos de processos estocásticos conhecida como Processo de Renovação Generalizado (PRG), a qual permite inserir uma maior flexibilidade quanto ao tratamento de diversos níveis de reparo. Para tanto, é proposto um modelo utilizando processos Markovianos não homogêneos para analisar o comportamento dinâmico de sistemas complexos, utilizando o PRG para modelar as probabilidades de transição para estados falhos. Os parâmetros destas distribuições são estimados a partir de um outro modelo proposto de inferência Bayesiana para solução das equações do PRG, considerando a situação de escassez de dados de falha, com múltiplos modos de falha, tempos incertos de ocorrência de falha e censura na amostra. Os modelos propostos permitiram obter diversos indicadores de desempenho de confiabilidade, como disponibilidade, níveis de incerteza acerca dos parâmetros do PRG, além permitir quantificar a eficácia da manutenção em seus reparos, por exemplo. Como exemplo de aplicação dos modelos propostos, foram coletados dados reais de operação de uma válvula do tipo PCV, situada em diferentes estações de redução de pressão de gás natural, sujeita à manutenção corretiva e preventiva

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apresentacao.pdf: 199708 bytes, checksum: ce3c2b5e9db17dddd7a2684d9e5cac8b (MD5) Previous issue date: 2006-07-14 / O processo de Fleming-Viot é um processo de Markov cujo espaço de estado é um conjunto de medidas de propabilidade. As funções-amostras do processo representam as prováveis possibilidades de transformação das freqüencias de tipos genéticos presentes numa população ao longo do tempo. Obtido como solução de um problema de martingala bem posto para um operador linear construído de forma a modelar diversas características importantes no estudo da genética populacional, como mutação, seleção, deriva genética, entre outras, o processo de Fleming-Viot permite, por meio de uma abordagem matemática unificadora, tratar problemas de complexidade variada. No presente trabalho, estudamos s processs de Fleming-Viot com saltos, introduzidos por Hiraba. Interpretamos biologicamente esse saltos como mudanças abruptas que podem ocorrer, num curto espaço de tempo, durante a evolução de uma população de indivíduos, causadas por epidemias, desastres naturais ou outras catástrofes, e que levam a descontinuidades nas frequências dos tipos gênicos. Apresentamos uma forma de incluir um fator de seleção no processo com saltos, através da aplicação de uma transformação de medida do tipo Girsanov. Em seguida, fazemos uma análise do comportamento assintótico do processo utilizando técnicas de dualidade e acoplamento.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2018-06-27T12:31:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_final_Fortia.pdf: 758629 bytes, checksum: 6b31d1df1ed8f464b298cce7e1ee4180 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2018-06-27T12:31:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_final_Fortia.pdf: 758629 bytes, checksum: 6b31d1df1ed8f464b298cce7e1ee4180 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-27T12:32:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_final_Fortia.pdf: 758629 bytes, checksum: 6b31d1df1ed8f464b298cce7e1ee4180 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) / Stochastic differential equations with Markovian jump parameters constitute one of the most important class of hybrid dynamical systems, which has been extensively used for the modeling of dynamical systems which are subject to abrupt changes in their structure. The abrupt changes can be due, for instance, to abrupt environmental disturbances, component failure, volatility in economic systems, changes in subsystems interconnections, abrupt changes in the operation of a nonlinear plant, etc. This can be found, for instance, in aircraft control systems, robot systems, large flexible structure for space station, etc. We shall be particularly interested in the linear class which is dubbed in the literature as the class of Markov jump linear systems (MJLS). The jump mechanism is modeled by a Markov process, which is also known in the literature as the operation mode. The dissertation address the filtering problem of the operation mode for the class of MJLS. Previous result in the literature on this problem has been obtained by Wonham, which has shown the existence of an optimal nonlinear filter for this problem. The main hindrance with Wonham’s result, in the context of the control problem with partial observation of operation mode, is that it introduces a great deal of nonlinearity in the Hamilton-Jacobi- Belman equation, which makes it difficult to get an explicit closed solution for the control problem. Motivated by this, the main contribution of this dissertation is to devise an optimal linear filter for the mode operation, which we believe could be more favorable in the solution of the control problem with partial observations. In addition, relying on Murayama’s stochastic numerical method and the results of Yuan and Mao, we carry out simulation of Wonham’s filter, and the one devised in the dissertation, in order to compare their performances. / As equações diferenciais estocáticas com salto Markoviano constituem uma das clases de sistemas dinâmicos híbridos mais importantes, e tem sido muito usados para modelar sistemas sujeitos a mudanças abruptas na sua estructura. Essas mudanças podem ser devido a, por exemplo, perturbações ambientais, falhas em componentes, volatilidade em sistemas econômicos, mudanças em interconexões de subsistemas, mudanças abruptas em operações de plantas não lineares, etc. Estas falhas podem ser encontradas em sistemas de controle para aeronaves, sistemas robóticos, estructuras grandes e flexíveis em estações espaciais, etc. Nós estamos especialmente interessados na clase de sistemas lineares que é referenciada na literatura como sistemas lineares com salto Markoviano (SLSM). O mecanismo de salto é modelado por um processo de Markov, que é conhecido na literatura como modo de operação do sistema. Essa dissertação visa o problema de filtragem para o modo de operação do sistema linear com salto. Na literatura pode-se encontrar resultados já obtidos para esse problema como é o caso do filtro ótimo não linear deduzido por Wonham. Mas no contexto de controle ótimo com observações parciais do modo de operação, o filtro de Wonham introduz não linearidades na equação de Hamilton-Jacobi-Belman, fazendo com que seja muito complexo obter uma solução fechada para o problema de controle. A principal motivação desta dissertação é deduzir o filtro ótimo linear para o modo de operação, já que esta pode ser uma solução mais favorável para o problema de controle ótimo. Finalmente, usando o método numérico para equações diferenciais estocásticas de Euler-Murayama e o resultado de Yuan e Mao, realizamos a simulação do filtro de Wonham tal como o filtro deduzido neste trabalho, com o objetivo de comparar as respectivas performances.

In this thesis we study three different stochastic processes describing the brain activity. The first one is a continuous time version of the stochastic chains with memory of variable length. These stochastic chains take values in the set of neurons and assign, at time t, the value of the last neuron which spiked up to time t. Moreover, we assume neurons interact through a phenomena called chemical synapses. Briefly this means that when a neuron spikes, it loses all its membrane potential and at same time changes the membrane potential of the neurons which are influenced by it. Under this approach we proved the positive recurrent of the process and presented a perfect simulation algorithm able to generate a finite sample of the process under its invariant measure. In the second model we continue considering the chemical synapses interaction and add also an interaction through electrical synapses. The last one happens duo to the presence of specific channels which allow the passage of ions along the the membrane of two neurons and, as consequence, we have a sharing of potential between the neurons. Moreover, we consider also the constant lost of potential of the neurons for the environment which push each neuron to a resting state. For this model we study the long-run behaviour of the process with a finite number of neurons, the hydrodynamic limit for the system and investigate the possible invariant distributions for the limiting process. In the last model considered here we study the brain activity measured through EEG data. We investigate the predictive coding principle which says that neural networks are able to learn the statistical regularities inherent in a stimuli and reduce redundancy by removing the predictable components of the input. To test this conjecture we propose procedures to perform statistical model selection on the EEG data in order to retrieve structural features of stochastic sources. This is done through a case study in which the EEG data is recorded under the effect of two different stochastic rhythmic sources produced by two different context tree models. We present a suitable class of stochastic processes, called here as hidden context tree models, to model EEG signals evoked by rhythmic structures. Then, we propose a consistent statistical procedure to perform statistical model selection in this class and in our case study. / Nessa tese estudamos três diferentes processos estocásticos descrevendo a atividade cerebral. O primeiro processo é uma versão a tempo contínuo das cadeias estocásticas com memória de alcance variável. Essas cadeias tomam valores no conjunto dos neurônios e assumem, no instante t, o valor do último neurônio a disparar antes de t. Além disso, assumimos que os neurônios interagem entre si através de fenômenos chamados sinapses químicas. Resumidamente isso significa que quando um neurônio dispara perde todo seu potencial de membrana e, simultaneamente, muda o potencial de membrana dos neurônios que influencia. Para esse processo estocástico provamos a recorrência positiva e apresentamos um algoritmo de simulação perfeita capaz de gerar uma amostra finita cuja distribuição é a medida invariante do processo. Na segunda classe de modelos continuamos considerando as sinapses químicas e adicionamos ainda interação por sinapses elétricas. A última acontece devido a presença de canais específicos entre dois neurônios que permitem a passagem de íons ao longo de suas membranas, como consequência, temos um compartilhamento de potencial entre os neurônios. Além disso, consideramos também a constante perda de potencial dos neurônios para o meio que age empurrando o potencial de cada neurônio a um estado de repouso. Com esses modelos estudamos o comportamento a longo prazo do processo com um número finito de neurônios, o limite hidrodinâmico desse sistema e investigamos a possível distribuição invariante para o processo limite. Na última classe considerada aqui estudamos a atividade cerebral medida através de dados de EEG. Nós investigamos o princípio do código preditivo que afirma que redes neurais são capazes de aprender as regularidades estatísticas inerentes em um estímulo e reduzir a redundância removendo as componentes previsíveis. Para testar essa conjectura, propomos um procedimento para realizar seleção estatística de modelos em dados de EEG afim de recuperar características estruturais de fontes estocásticas. Isso é feito através de um caso de estudo em que dados de EEG são coletados sob o efeito de duas fontes rítmicas estocásticas distintas produzidas por duas árvores de contextos distintas. Nós apresentamos uma classe de modelos adequada, chamada aqui de modelos de árvore de contextos oculta, para modelar sinais de EEG evocados por estruturas rítmicas. Finalmente, propomos um procedimento estatístico consistente para fazer seleção estatística de modelos nessa nova classe assim como no nosso caso de estudo.