Os sistemas biológicos interagem com o ambiente em que vivem de muitas formas, e uma das principais formas na qual essa interação se dá é pela transmissão de mensagens, de diversas maneiras. A transmissão de mensagens por vias sonoras, em animais, é uma questão muito abordada em muitos estudos por ser uma importante via de comunicação utilizada por diversos tipos de sistemas biológicos. Este trabalho tem como objetivo verificar, pelo viés da Teoria da Informação de Shannon, se através da organização das séries temporais referentes à comunicação é possível observar a diminuição de geração de entropia no sistema nervoso referente ao processamento dos sinais sonoros de comunicação. Para tanto, utilizou-se, como sistemas-modelo, três espécies de anuros, Scinax perpusillus e Hypsiboas faber e Hypsiboas pardalis. Ferramentas de análise não-lineares, como a Entropia Aproximada Volumétrica, Análise de Potência Espectral e Plot de Poincaré, foram utilizados para caracterizar a variabilidade tanto do sinal emitido por um único animal quanto dos sinais trocados entre indivíduos da mesma espécie. Foi verificado que as séries temporais analisadas são altamente variáveis, com os intervalos entre vocalizações sendo descritos por distribuições de Lévy. As séries temporais relativas à interação entre indivíduos da mesma espécie apresentam uma alta variabilidade, porém menor que as individuais. Devido ao controle neural exercido na vocalização em anuros, é possível que a variabilidade apresentada pelas séries otimize o processo de emissão sonora, diminuindo a sobreposição de vocalizações entre indivíduos. A diminuição da variabilidade da interação entre indivíduos pode ser um indicativo da diminuição da geração de entropia no processo de comunicação destes animais. / Biological systems interact with their environment in many forms. The way these interactions occur can be assigned, ultimately, as the transmission of messages. Transmission of messages by sound waves, in animals, is a well studied subject because they are an important way of communication used by many groups. The objective of the present work is to verify whether the central nervous system presents entropy generation minimization in processing communicating sound signals. The approach employed is derived from Shannons Information Theory. The temporal organization of the time intervals between successive vocalizations was the subject of analysis. Recordings of three anuran species, Scinax perpusillus, Hypsiboas faber and Hypsiboas pardalis were used. Non-linear analyses were performed by tools as Volumetric Approximated Entropy, Power Spectrum Analysis and Poincaré Plot in order to address the variability of the signals emitted by a single animal, as well as the signals exchanged among individuals of the same species. The time-series data analyzed present highly variability and can be adequately described by Lévys distributions. The time-series data of the interactions among individuals also present high variability, however such a variability is not as high as the variability of single individuals. The results suggest that the neural system works in a way that reduces the probability of vocalizations overlapping. The reduction in variability of the interactions among individuals is, perhaps, linked to a minimization of entropy generation in the communication process of these animals.

A variabilidade fenológica do Pantanal é discutida em função de sua geologia (diferentes tratos deposicionais, granulometria dominante dos sedimentos e neotectônica), seus solos e suas coberturas vegetais. O cerne da pesquisa é a fenologia da superfície terrestre, um complexo parâmetro que depende - e pode informar - do conjunto dos meios físico e biótico desta peculiar bacia sedimentar, demonstrando que sua heterogeneidade ambiental é fortemente influenciada pela geologia. A expressão das relações da cobertura vegetal com a geologia - a geobotânica - no caso do Pantanal se expressa florística e fenologicamente em solos formados sobre sedimentos terrígenos de composição comum na crosta. A intensa dinâmica da região, com alter nância sazonal de secas rigorosas e enchentes, indica a importância de abordar a fenologia, a menos utilizada das expressões geobotânicas. São feitas diversas leituras de dados de diferentes sistemas sensores, com apoio de dados de campo e da literatura, sempre tendo como norte a variabilidade ambiental do Pantanal e sua relação com a geologia local. Partindo-se dessa premissa três principais abordagens foram feitas. A primeira abordagem, de caráter mais geral, é uma análise multi-sensor, multi-escala e multi-temporal do balanço hídrico do Pantanal, a partir de séries temporais (2001-2012) de dados remotos de mudanças totais na espessura equivalente de água (GRACE), precipitação pluviométrica mensal (TRMM) e de índices de vegetação e evapotranspiração (MODIS), com o apoio de dados da variação do nível do rio Paraguai em Ladário (MS). Embora os pulsos de inundação não tenham sido visualizados, ficou confirmada a maior variação sazonal dos níveis de água na porção Norte do Pantanal, como indicado na literatura. Foram detectados dois comportamentos distintos em alterações sazonais no armazenamento de água, com maiores amplitudes ao norte, nas proximidades de cabeceiras e na região mais chuvosa. Na primeira das abordagens, com viés de geobotânica por fenologia, foram discutidas as relações estatísticas entre dez métricas fenológicas de uso corrente na literatura específica, obtidas a partir da série temporal de 2001 a 2012 de imagens MODIS, nos pixels onde houve coleta de amostras em campo. Foram considerados os seguintes fatores ambientais: tipo de vegetação (literatura e campo), granulometria e fertilidade das amostras de solo coletadas em campo, relevo (SRTM) e pluviosidade (TRMM). O tipo de vegetação foi o fator que melhor explicou as métricas, seguido por granulometria, fertilidade e relevo, especialmente quando esses fatores foram combinados. Na segunda abordagem fenológica, aplicou-se uma análise por principais componentes em uma série temporal anual média de EVI2 para o mesmo período. Com base na distribuição temporal dos autovetores das três primeiras componentes é discutido o essencial da vegetação (a densidade da cobertura vegetal, a senescência precoce e a tardia) e suas relações com aspectos da geologia local. Ao fim, aplicou-se a técnica SOM sobre dez métricas fenológicas , permitindo propor limites externos do Pantanal e sua subdivisão em seis classes fenologicamente características (feno-regiões) que, por não serem contínuas, não se confundem com sub-regiões como as que a literatura divide o Pantanal. A tese mostra a fenologia como dependente e ao mesmo tempo informadora de aspectos da geologia e, por outro lado, apresenta um inédito conjunto de abordagens sobre o Pantanal, aumentando o conhecimento da maior área úmida contínua do planeta. / The phenological variability of the Pantanal is discussed in terms of its geology (different depositional tracts, sediments dominant grain size and neotectonics), its soil and its vegetation cover. The core of the research is the land surface phenology, a complex parameter that depends -and can tell - of a set of physical and biotic environment of this peculiar sedimentary basin, demonstrating that its environmental heterogeneity is strongly influenced by geology. The expression of the relations between vegetation cover and geology - the Geobotany - in the case of the Pantanal is expressed floristic and phenologically in soils formed on terrigenous sediments of common composition in the crust. The intense dynamic of the region, with seasonal alternation of severe droughts and floods, indicates the importance of addressing the phenology, the least used of geobotany expressions. Many data readings from different sensor systems are made with the support of field and literature data, always having as direction the environmental variability of Pantanal and its relation to local geology. Starting from this premise, three main approaches have been made. The first approach, in a more general character, is a multi-sensor, multi-scale and multi-temporal water balance analysis of the Pantanal, from time series (2001-2012) of remote data changes in the total equivalent water thickness (GRACE), monthly precipitation (TRMM) and evapotranspiration and vegetation index (MODIS), with the support of variation in the water level of the Paraguay River in Ladário (MS). Although flood pulses have not been shown, it was confirmed the greater seasonal variation of water levels in the northern portion of the Pantanal, as indicated in the literature. Two distinct seasonal water storage behaviors were detected, with greater amplitudes in the north, near the headwaters and in the rainier region. In the first approach using phenology based on geobotany, it was discussed the statistical relationships between ten phenological metrics commonly used in the literature, obtained from the 2001 to 2012 MODIS images time series, for the pixels where there was field samples. Vegetation type (literature and field), particle size and soil fertility obtained from field samples, relief (SRTM) and rainfall (TRMM) where considered. The vegetation type was the factor that best explained the phenological metrics, followed by granulometry, fertility and relief, especially when these factors were combined. In the second phenological approach, a principal component analysis was applied to an annual average EVI2 time series for the same period. Based on the temporal distribution of the eigenvectors of the first three principal components the essential aspects of vegetation (the density of vegetation cover, early and later senescence) and their relationship to aspects of the local geology are discussed. At the end the SOM technique was applied to ten phenological metrics, that allowed to propose the external boundaries of the Pantanal and its subdivision into six phenological classes (phenoregions), that are not continuous, presenting no similarity with the literature proposed sub-regions. The thesis shows the phenology as dependent and at the same time informant about the aspects of geology and, on the other hand, it present an unique set of approaches over the Pantanal increasing knowledge of the world\'s largest continuous wetland.

Este trabalho de pesquisa propõe um método temporal para a predição de links em redes sociais, que explora as informações os aspectos temporais da rede, visando melhorar a precisão em se prever links futuros, melhorar a eficiência de análises e diminuir as incertezas no processo de tomadas de decisão. O método proposto encontra-se estruturado em cinco passos: Seleção de Características, Computação das Características, Redução de Dimensionalidade, Treinamento do Preditor e Predição dos links. Este método proposto foi aplicado em um estudo de caso com dezoito experimentos, envolvendo uma rede social real de dados de mensagens de e-mails, a fim de validar e avaliar o seu desempenho. O método representa, também, a principal contribuição desta pesquisa, juntamente com o modelo de predição gerado e o seu desempenho alcançado na predição de links.

Esta dissertação visa estudar a aplicabilidade e a importância prognóstica de métodos matemáticos não lineares no estudo das variações da freqüência cardíaca bem como no das mudanças morfológicas em sinais de eletrocardiograma. Apresentaremos uma revisão geral desse assunto focando em técnicas de análise não linear para o estudo de sinais de eletrocardiograma (ECG) visando construir uma base de conhecimentos que permita, no futuro, a abordagem de novos aspectos dessas metodologias. Como resultado do aprendizado, é gerado um programa que utiliza algumas das técnicas descritas ao longo da dissertação. Ao final da dissertação, abordaremos as vantagens e desvantagens dos métodos não lineares, concluindo que são ferramentas promissoras para a análise de sinais de ECG. / This dissertation presents a study about the applicability and the prognostic importance of nonlinear mathematical methods in the variations of heart frequency as well as in the morphological changes in the electrocardiogram signs. We will present a general revision of this subject focusing on application of nonlinear analysis for the study of electrocardiogram (ECG) signs in order to provide a base of knowledge that allows, in the future, the approach of new aspects of these methodologies. As a result this work, it was built a program that uses nonlinear analysis described along the dissertation. At the end of this document, we describe the advantages and disadvantages of the nonlinear methods, concluding that they are promising tools in the analysis of ECG signs.

A variabilidade fenológica do Pantanal é discutida em função de sua geologia (diferentes tratos deposicionais, granulometria dominante dos sedimentos e neotectônica), seus solos e suas coberturas vegetais. O cerne da pesquisa é a fenologia da superfície terrestre, um complexo parâmetro que depende - e pode informar - do conjunto dos meios físico e biótico desta peculiar bacia sedimentar, demonstrando que sua heterogeneidade ambiental é fortemente influenciada pela geologia. A expressão das relações da cobertura vegetal com a geologia - a geobotânica - no caso do Pantanal se expressa florística e fenologicamente em solos formados sobre sedimentos terrígenos de composição comum na crosta. A intensa dinâmica da região, com alter nância sazonal de secas rigorosas e enchentes, indica a importância de abordar a fenologia, a menos utilizada das expressões geobotânicas. São feitas diversas leituras de dados de diferentes sistemas sensores, com apoio de dados de campo e da literatura, sempre tendo como norte a variabilidade ambiental do Pantanal e sua relação com a geologia local. Partindo-se dessa premissa três principais abordagens foram feitas. A primeira abordagem, de caráter mais geral, é uma análise multi-sensor, multi-escala e multi-temporal do balanço hídrico do Pantanal, a partir de séries temporais (2001-2012) de dados remotos de mudanças totais na espessura equivalente de água (GRACE), precipitação pluviométrica mensal (TRMM) e de índices de vegetação e evapotranspiração (MODIS), com o apoio de dados da variação do nível do rio Paraguai em Ladário (MS). Embora os pulsos de inundação não tenham sido visualizados, ficou confirmada a maior variação sazonal dos níveis de água na porção Norte do Pantanal, como indicado na literatura. Foram detectados dois comportamentos distintos em alterações sazonais no armazenamento de água, com maiores amplitudes ao norte, nas proximidades de cabeceiras e na região mais chuvosa. Na primeira das abordagens, com viés de geobotânica por fenologia, foram discutidas as relações estatísticas entre dez métricas fenológicas de uso corrente na literatura específica, obtidas a partir da série temporal de 2001 a 2012 de imagens MODIS, nos pixels onde houve coleta de amostras em campo. Foram considerados os seguintes fatores ambientais: tipo de vegetação (literatura e campo), granulometria e fertilidade das amostras de solo coletadas em campo, relevo (SRTM) e pluviosidade (TRMM). O tipo de vegetação foi o fator que melhor explicou as métricas, seguido por granulometria, fertilidade e relevo, especialmente quando esses fatores foram combinados. Na segunda abordagem fenológica, aplicou-se uma análise por principais componentes em uma série temporal anual média de EVI2 para o mesmo período. Com base na distribuição temporal dos autovetores das três primeiras componentes é discutido o essencial da vegetação (a densidade da cobertura vegetal, a senescência precoce e a tardia) e suas relações com aspectos da geologia local. Ao fim, aplicou-se a técnica SOM sobre dez métricas fenológicas , permitindo propor limites externos do Pantanal e sua subdivisão em seis classes fenologicamente características (feno-regiões) que, por não serem contínuas, não se confundem com sub-regiões como as que a literatura divide o Pantanal. A tese mostra a fenologia como dependente e ao mesmo tempo informadora de aspectos da geologia e, por outro lado, apresenta um inédito conjunto de abordagens sobre o Pantanal, aumentando o conhecimento da maior área úmida contínua do planeta. / The phenological variability of the Pantanal is discussed in terms of its geology (different depositional tracts, sediments dominant grain size and neotectonics), its soil and its vegetation cover. The core of the research is the land surface phenology, a complex parameter that depends -and can tell - of a set of physical and biotic environment of this peculiar sedimentary basin, demonstrating that its environmental heterogeneity is strongly influenced by geology. The expression of the relations between vegetation cover and geology - the Geobotany - in the case of the Pantanal is expressed floristic and phenologically in soils formed on terrigenous sediments of common composition in the crust. The intense dynamic of the region, with seasonal alternation of severe droughts and floods, indicates the importance of addressing the phenology, the least used of geobotany expressions. Many data readings from different sensor systems are made with the support of field and literature data, always having as direction the environmental variability of Pantanal and its relation to local geology. Starting from this premise, three main approaches have been made. The first approach, in a more general character, is a multi-sensor, multi-scale and multi-temporal water balance analysis of the Pantanal, from time series (2001-2012) of remote data changes in the total equivalent water thickness (GRACE), monthly precipitation (TRMM) and evapotranspiration and vegetation index (MODIS), with the support of variation in the water level of the Paraguay River in Ladário (MS). Although flood pulses have not been shown, it was confirmed the greater seasonal variation of water levels in the northern portion of the Pantanal, as indicated in the literature. Two distinct seasonal water storage behaviors were detected, with greater amplitudes in the north, near the headwaters and in the rainier region. In the first approach using phenology based on geobotany, it was discussed the statistical relationships between ten phenological metrics commonly used in the literature, obtained from the 2001 to 2012 MODIS images time series, for the pixels where there was field samples. Vegetation type (literature and field), particle size and soil fertility obtained from field samples, relief (SRTM) and rainfall (TRMM) where considered. The vegetation type was the factor that best explained the phenological metrics, followed by granulometry, fertility and relief, especially when these factors were combined. In the second phenological approach, a principal component analysis was applied to an annual average EVI2 time series for the same period. Based on the temporal distribution of the eigenvectors of the first three principal components the essential aspects of vegetation (the density of vegetation cover, early and later senescence) and their relationship to aspects of the local geology are discussed. At the end the SOM technique was applied to ten phenological metrics, that allowed to propose the external boundaries of the Pantanal and its subdivision into six phenological classes (phenoregions), that are not continuous, presenting no similarity with the literature proposed sub-regions. The thesis shows the phenology as dependent and at the same time informant about the aspects of geology and, on the other hand, it present an unique set of approaches over the Pantanal increasing knowledge of the world\'s largest continuous wetland.

A previsão de valores futuros em séries temporais produzidas por sistemas caóticos pode ser aplicada em diversas áreas do conhecimento como Astronomia, Economia, Física, Medicina, Meteorologia e Oceanografia. O método empregado consiste na reconstrução do espaço de fase seguido de um termo de melhoria da previsão. As rotinas utilizadas para a previsão e análise nesta linha de pesquisa fazem parte do pacote TimeS, que apresenta resultados encorajadores nas suas aplicações. O aperfeiçoamento das rotinas computacionais do pacote com vistas à melhoria da acurácia obtida e à redução do tempo computacional é construído a partir da investigação criteriosa da minimização empregada na obtenção do mapa global. As bases matemáticas são estabelecidas e novas rotinas computacionais são criadas. São ampliadas as possibilidades de funções de ajuste que podem incluir termos transcendentais nos componentes dos vetores reconstruídos e também possuir termos lineares ou não lineares nos parâmetros de ajuste. O ganho de eficiência atingido permite a realização de previsões e análises que respondem a perguntas importantes relacionadas ao método de previsão e ampliam a possibilidade de aplicações a séries reais. / The prediction of future values in temporal series produced by chaotic systems can be applied on several fields of knowledge, such as Astronomy, Economics, Physics, Medicine, Meteorology, and Oceanography. The applied method consists on the reconstruction of the phase space, followed by an improvement term of the forecasting. The routines used for the prediction and analysis of this line of research are part of the TimeS package, which presents encouraging results on their applications. The improvement of the computational routines from the package TimeS is built from the thorough investigation of the minimization applied on obtaining the global map and aims for the enhancement of the accuracy and reduction of computational times. The mathematical basis is established and computational tasks are created. The possibilities of adjust functions are amplified, which can include transcendental terms on the rebuilt vectors components and also possess linear or non-linear terms on the adjustment parameters. The improvement allows more accurate predictions and analysis, which answer important questions regarding prediction methods and improve the possibilities of application on real series.

Esse trabalho relata e discute resultados obtidos em uma tentativa para mostrar que séries temporais podem ser úteis e eficientes para identificar informações sobre características de comportamento de pavimento ao longo do tempo em que é submetido às solicitações de cargas provenientes de tráfego de eixos de veículos. Os dados e informações utilizadas foram obtidas por observações sobre o comportamento de um trecho experimental de via que liga o trevo de Assaí a Pau D\'Alho, no nordeste do estado do Paraná. Os dados foram manuseados em computador através do método para busca de funções para estimativa de valores de elementos de séries temporais \"Autoregressive lntegrated Moving Average\" para obter informações sobre o comportamento de índice para expressar o \"estado de pavimento\". / The results obtained on trying to show that time series should be useful and efficient in identifying information on the behavior of pavements submitted to vehicle axle load traffic were reported and discussed. The data and inputs used were obtained from observing the experimental road segment Assai to Pau D\'Alho in Northeast of Parana State (Brazil). The data were processed in computers using the \"Autoregressive lntegrated Moving Average\" method to search for estimating values functions for components of time series and obtain information on a pavement performance index.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-Graduação em Geografia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-28T16:51:46Z No. of bitstreams: 1 2016_NíckolasCastroSantana.pdf: 2580801 bytes, checksum: b310936ff7fe0f3d34fa5e57d7631ee0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T12:20:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NíckolasCastroSantana.pdf: 2580801 bytes, checksum: b310936ff7fe0f3d34fa5e57d7631ee0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T12:20:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NíckolasCastroSantana.pdf: 2580801 bytes, checksum: b310936ff7fe0f3d34fa5e57d7631ee0 (MD5) / As queimadas associadas à expansão da pecuária e agricultura têm se tornado um problema no bioma Amazônico, causando danos severos ao meio ambiente. Imagens de sensoriamento remoto têm sido amplamente utilizadas no monitoramento de queimadas na extensa Floresta Amazônica, porém há a necessidade de aprimoramentos metodológicos para uma detecção automatizada. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar séries temporais MODIS para o mapeamento de áreas queimadas no município de Novo Progresso, Pará, e determinar suas ocorrência nos diferentes tipos de uso e cobertura da terra durante o período de 2000-2014. Na detecção de área queimada, os seguintes dados foram comparados: banda do infravermelho próximo e índices espectrais (NBR, NDVI e NBRT), considerando-se imagens diárias e produtos compostos de 8 dias. As séries temporais MODIS foram filtradas e normalizadas temporalmente para eliminar falsos eventos de queimadas. A determinação dos valores limites para a ocorrência de queimadas foi obtida a partir da comparação da série de imagens MODIS com classificações visuais de dados LANDSAT/TM e ETM+ usando o coeficiente Kappa. O melhor resultado alcançado considerou os seguintes fatores: banda de infravermelho próximo, imagens diárias e normalização pela média, obtendo o valor de coeficiente Kappa de 0,72 e Acurácia Geral de 99%. As áreas desmatadas são as responsáveis por mais de 70% dos eventos de incêndios. As propriedades privadas apresentaram maior porcentagem de área queimada, enquanto as Reservas Ambientais Particulares e Terras Indígenas apresentaram as menores taxas. O resultado do método proposto foi melhor do que o disponível pelo produto de áreas queimadas (MCD45), mas ainda apresenta interferências de cobertura de nuvens que devem ser melhoradas em trabalhos futuros. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Fires associated with the expansion of cattle ranching and agriculture has become a problem in the Amazon biome, causing severe environmental damages. Remote sensing images have been widely used in the fire monitoring on the extensive Amazon forest, but an accurate automated detection still need improvements. This research aims to evaluate MODIS time series spectral indices for mapping burned areas in the municipality of Novo Progresso, Para, and determine their occurrences in the different types of land use/land cover during the period 2000-2014. In burned area detection, the following data were compared: near-infrared band and spectral indices (NBR, NDVI and NBRT), considering daily images and 8-day composite products. MODIS time series were filtered and standardized temporally to eliminate false fire events. Threshold-value determination for the fire occurrences was obtained from the comparison of MODIS series with visual image classification of Landsat TM and ETM+ data using the Kappa coefficient. The best result considered the following factors: near-infrared band, daily data, and mean standardization, obtaining the Kappa coefficient value of 0.72 and Overall accuracy of 99%. The deforested areas are responsible for more than 70% of fire events. Private properties showed a higher percentage of the burned area, while private and Indigenous Lands Environmental Reserves had the lowest rates. The result of the proposed method was better than the burned area product (MCD45), but still shows cloud cover interference that should be improved in future work.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2008. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2009-09-17T17:23:52Z No. of bitstreams: 1 2008_FlavioCastroATeixeira.pdf: 2708631 bytes, checksum: b2249a2d39b8ba9f1e3c4f19a187bc6a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2010-09-29T12:20:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_FlavioCastroATeixeira.pdf: 2708631 bytes, checksum: b2249a2d39b8ba9f1e3c4f19a187bc6a (MD5) / Made available in DSpace on 2010-09-29T12:20:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_FlavioCastroATeixeira.pdf: 2708631 bytes, checksum: b2249a2d39b8ba9f1e3c4f19a187bc6a (MD5) / O presente trabalho aborda a modelagem de sistemas lineares invariantes ao deslocamento. A analogia entre sistemas lineares invariantes ao deslocamento e filtros é abordada. O projeto ótimo de filtros digitais é postulado como umproblema clássico de aproximação. Como exemplo do problema de aproximação, desenvolve-se detalhadamente no trabalho o problema do projeto ótimo de filtros FIR de fase não-linear com atraso de grupo reduzido nas bandas de passagem. Essa postulação resulta em um problema de otimização não-linear multi-objetivo onde a dificuldade de resolução previne o uso de métodos exatos para a sua resolução. Para abordar esse problema, propõe-se o uso de algoritmos de otimização soft-computing, os quais vêm se mostrando na literatura como os mais adequados no presente momento para resolução de problemas complexos e não-lineares. Entretanto, uma problemática no uso desses algoritmos consiste no ajuste ótimo de seus parâmetros internos. Tendo em vista esse problema, desenvolve-se nesse trabalho ferramentas estatísticas de projeto de experimentos e de indicadores de qualidade multi-objetivo, os quais possibilitam obter estimativas de parâmetros ótimos dos algoritmos de otimização propostos. Adicionalmente, aborda-se a questão da comparação de performance entre os algoritmos propostos e a generalização dos resultados para uma classe mais ampla de projetos de filtros e especificações. Experimentos computacionais foram implementados para a geração de filtros ótimos pertencentes ao conjunto Pareto do problema de otimização multi-objetivo. Por fim, considerações a nível do compromisso entre a aproximação simultânea da magnitude e fase do filtro são abordadas, assim como diretrizes para o projetista do filtro na escolha de um filtro que atenda suas expectativas de projeto dentre as várias soluções possíveis para o problema de otimização multi-objetivo do projeto de filtros digitais. ____________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work address the linear time invariant system modeling problem. The analogy between linear time invariant systems and filter is addressed. The optimum design of digital filters is posed as classical approximation problem. The optimum design of FIR filters with non-linear phase on the stop-bands is used as an example of the approximation problem. This postulation results in a multi-objective non-linear optimization problem which prevents using exact methods for the problem resolution. To address this problem, it is proposed the use of soft-computing optimization algorithms, which have been showing best results on complex non-linear problems. Meanwhile, it is desired to obtain best values estimates of the soft-computing internal parameters. For this problem, it is developed statistical tools based on experimental design and multi-objetive quality indicators to obtain best parameters values estimates of the soft-computing algorithms internal parameters. Additionally, the algorithms performance comparison is addressed in conjunction with generalizations of the results to a wide range of problems and filter specifications. Computational experiments were implemented to generate optimum filters that belong to the Pareto set of the multi-objective problem under study. Finally, considerations involving the trade-off between the simultaneous approximation of both filter magnitude and phase is addressed, as well as guidelines to the filter designer on choosing the best filter that meets its expectations.

MENEZES JÚNIOR, J. M. P. Contribuições ao problema de predição recursiva de séries temporais univariadas usando redes neurais recorrentes. 2012. 186 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-04-11T16:46:00Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_jmpmenezesjúnior.pdf: 8865921 bytes, checksum: 029824a1fa5ffbf3ffe36c81c0b8f5f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-02T13:54:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_jmpmenezesjúnior.pdf: 8865921 bytes, checksum: 029824a1fa5ffbf3ffe36c81c0b8f5f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T13:54:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_jmpmenezesjúnior.pdf: 8865921 bytes, checksum: 029824a1fa5ffbf3ffe36c81c0b8f5f5 (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / In this thesis, we tackle the problem of recursive prediction of univariate time series, also known as long-term prediction, using recurrent neural networks. This type of problem often emerges from nonlinear dynamical systems modelling and prediction tasks, particularly from those producing signals of chaotic nature, where one can observe the presence of long-term temporal dependencies. In recursive prediction, differently from the one-step-ahead prediction task, predicted values are fed back to the input of the neural model, a feature that makes time series with long-term temporal dependencies more difficult to deal with due to the propagation of prediction errors. That being said, in order to handle the problem of recursive prediction of univariate time series, extensions of the neural NARX (Nonlinear AutoRegressive model with eXogenous inputs) model ar eintroduced in this thesis. These extensions result from attempts to embed into the NARX model different strategies to capture temporal information, either of short-term or long-term nature. Among such strategies, we highlight the following ones: (i) simultaneous prediction of several steps ahead, also known as MIMO (multi-input, multi-output model) prediction, (ii) prediction via dynamical random projections, as in the ESN (echo state network) model, (iii) prediction via static random projections, as in the ELM (extreme learning machine) network, and (iv) prediction via hybrid recurrent models based the NARX and ELMAN networks. Additionally, a novel methodology for the design (i.e. parameter selection) and performance comparison of the proposed models is also introduced in this model with the aim of evaluating them under similar conditions and to serve as reference for further studies. For this purpose, synthetic and real-world benchmarking time series are used. The obtained results suggest that the proposed neural models present themselves as efficient alternatives to the state of the art in recursive prediction of univariate time series using recurrent neural architectures. / Nesta tese aborda-se o problema de predição recursiva de séries temporais univariadas, também chamado de predição de longo prazo, usando redes neurais recorrentes. Este tipo de problema surge, com frequência, em tarefas de modelagem e predição de sistemas dinâmicos não-lineares, principalmente os que produzem sinais de natureza caótica, em que se observa a presença de dependência temporal (memória) de longa duração. Na predição recursiva, diferentemente da predição de um passo à frente (one-step-ahead prediction), as predições são realimentadas para a entrada do modelo neural, característica esta que dificulta a predição de séries com dependência temporal longa devido à propagação do erro de predição. Isto posto, para tratar o problema de predição recursiva de séries temporais, extensões do modelo neural NARX (Nonlinear AutoRegressive model with eXogenous inputs) são propostas nesta tese. Estas extensões resultam da tentativa de incorporar à rede NARX diferentes estratégias de modelagem da informação temporal, tanto de curto quanto de longo prazo. Dentre estas estratégias, destacamse: (i) predição (simultânea) de vários passos à frente, também chamada de predição MIMO (multi-input, multi-output model), (ii) predição via projeções aleatórias dinâmicas, tal como na rede ESN (echo state network), (iii) predição via projeções aleatórias estáticas, tal como na rede ELM(extreme learning machine), e (iv) predição via modelos recorrentes híbridos baseados nas redes NARX e ELMAN. Além disso, uma metodologia para projeto (i.e. seleção de parâmetros) e comparação dos desempenhos dos modelos propostos é também desenvolvida nesta tese com o objetivo de avaliá-los sob as mesmas condições e servir de referência para estudos futuros. Para este fim, são utilizadas séries temporais sintéticas e reais comumente presentes em benchmarks de desempenho. Os resultados obtidos sugerem que os modelos propostos apresentam-se como alternativas eficientes ao estado da arte em modelos de redes neurais recorrentes para predição de séries temporais univariadas, principalmente aqueles baseados em projeções aleatórias devido ao baixo custo computacional.