Monte Carlo é o nome dado de forma geral às técnicas de resolução de problemas numéricos através do uso intensivo de números aleatórios. No trato computacional, esses números não são, de fato, aleatórios, mas pseudo-aleatórios, pois são gerados por algoritmos determinísticos que, no entanto, “parecem” aleatórios, isto é, são aprovados em testes de aleatoriedade. Variáveis aleatórias com quaisquer distribuições de probabilidade são então simuladas a partir de números pseudo-aleatórios uniformemente distribuídos no intervalo (0;1) através de certas transformações. Entre as diversas aplicações do método Monte Carlo destaca-se a quadratura numérica multidimensional, que consiste essencialmente em estimar o valor médio da função integranda através do valor médio da função em pontos escolhidos de modo aleatório no interior da região de integração. Técnicas especiais de amostragem permitem a redução da variância e, em conseqüência, do erro nos valores estimados. O erro de convergência do método é, no pior caso, de ordem O(n-1/2). No entanto o uso de pontos amostrais quase-aleatórios pode levar a convergência mais rápida de ordem O(n-1). O presente trabalho descreve uma grande quantidade de algoritmos para obtenção de variáveis pseudo-aleatórias e quasealeatórias ; para a transformação de diversas distribuições de probabilidade e para quadratura multidimensional. / Monte Carlo is the name usually given to numerical problems resolution techniques by intensive use of random numbers. In computer procedures, this numbers are not, in fact, random but pseudo-random because they are generated by deterministic algorithms, but “look like” random, that is, they pass on randomness tests. Such random variables with any probability distribution are simulated on pseudo-random numbers with uniform distribution in (0;1) by certain transformations. Among a diversity of Monte Carlo methods applications, a special one is the multidimensional numeric quadrature which consists essentially of estimating tha integrand function mean value by the mean that function at random points in the integration region. Sampling techniques allow a variance reduction and hence an estimated error reduction. The error convergence order is, in the worst case, O(n-1/2). However quasi-random sampling points could bring a faster convergence order of O(n-1). The present work describes a wide quantity of algorithms for producing pseudo-random and quasi-random variables; for transforming a diversity of probability distributions, and for multidimensional quadrature.

Experimentos nos quais uma ou mais variáveis respostas são influênciadas por diversos fatores quantitativos são bastante comuns nas áreas agrícola, química, biológica, dentre outras. Nesse caso, o problema de pesquisa consiste em se estudar essa relação, sendo de grande utilidade o uso da metodologia de superfícies de resposta (MSR). Nesse contexto, a determinação dos níveis dos fatores que otimizam a resposta consiste inicialmente na obtenção das coordenadas do ponto estacionário do modelo ajustado. No entanto, como o modelo verdadeiro é desconhecido, é interessante obter uma região de confiança das coordenadas verdadeiras de modo a avaliar a precisão da estimativa obtida. Foram abordados aqui os procedimentos para construção de regiões de confiança para as coordenadas do ponto estacionário em diferentes situações considerando-se a forma das superfícies analisadas e a distribuição e magnitude da variância dos erros do modelo. Foram utilizadas a metodologia de Box e Hunter (1954) (BH), "bootstrap" e "bootstrap" Bayesiano aliados ao cálculo da distância de Mahalanobis entre as coordenadas do ponto estacionários da amostra observada e aquelas obtidas por meio das estimativas "bootstrap"(BM e BBM), e métodos "bootstrap" e "bootstrap" Bayesiano aliados a métodos não paramétricos de estimação de funções densidade de probabilidade (BNP e BBNP). A avaliaçãoda metodologia foi realizada por meio de simulação e foi aplicada a um conjunto de dados de produção de amendoim. No estudo de simulação, a metodologia BH, baseada na distribuição normal dos erros, apresentou um bom desempenho em todas as situações analisadas, havendo concordância entre as regiões de confiança nominais e reais, mesmo naquelas em que essa distribuição é bastante assimétrica. Este mesmo comportamento foi observado para os métodos BM e BBM. No entanto, os métodos BNP e BBNP não apresentaram um desempenho satisfatório, resultando em um nível de significância real menor que o nominal para os autovalores com menor valor absoluto, gerando regiões de confiança maiores. No caso de autovalores com maior valor absoluto observou-se situação inversa. No caso da análise do conjunto de dados de amendoim os métodos BH, BM e BNP apresentaram regiões de confiança mais amplas comparativamente aos métodos BBM e BBNP. No entanto, os valores das estimativas do "bootstrap" Bayesiano são mais próximas das estimativas de mínimos quadrados e apresentam menor dispersão o que explica a menor área da região de confiança. / Experiments in which one or more response variables are influenced by several quantitative factors are very common in agricultural, chemistry, biology and other areas. In this case, the research question consists in studying this relation, being of great utility the use of response surface methodology (RSM). In this context determining the level of the factors that optimize the response consists finding the coordinates of the stationary point of the model. However, as the true model is unknown, it is of interest to obtain a confidence region of the true coordinates to analyze the precision of the obtained estimate. The procedures for the construction of confidence regions for the coordinates of the stationary point were studied in diferent situations, considering the shape of the surfaces analyzed and the distribution and magnitude of the variance errors. The methodology of Box and Hunter (1954) (BH), bootstrap and Bayesian bootstrap with Mahalanobis distance among the coordinates of the stationary point of the observed sample and those obtained using bootstrap estimates(BM and BBM) and bootstrap and Bayesian bootstrap with non-parametric methods for density estimation (BNP and BBNP) were compared. The methodology evaluation was realized by means of simulation and applied to a peanut yields data set. In simulation study the BH methodology, which is based in normal distribution of errors, presented a good performance in all of the analyzed situations, having concordance among the nominal and real confidence regions, even in those which this distribution is fairly asymmetric. This behavior was also observed in BM and BBM methods. The BNP and BBNP methods did not presented a satisfactory performance, resulting in a real significance level lower than the nominal for the eigenvalue with lower absolute value, generating bigger confidence regions. The inverse was observed using eigenvalue with higher absolute value. In the analysis of the peanut yields data set the BH, BM and BNP methods presented confidence regions larger than the BBM and BBNP methods. The Bayesian bootstrap estimate values are closer of the minimum square estimates and present less dispersion what explain the confidence region lower area.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil samples from sampling grids is currently the leading precision farming tool used in Brazil. But it still has doubts about the economic feasibility of using grids with high density points. New technologies such as the use of management zones (MZ) to guide soil samples have been studied in order to reduce the number of samples and consequently the sampling costs while maintaining the quality of the information obtained. However, this method lacks scientific information about its efficiency. The aim of this study was to evaluate the technical efficiency (chapter I) mapping chemical attributes of soil and economic viability (chapter II) of the recommendations of fertilizers and from the parameters obtained by conventional sampling, sample grids and MZ delimited by different methodologies. The study was carried out in Boa Vista Missões - RS, on an area of 118,9 ha. The soil sampling was carried out in 2015, using a sample grid of 0.5 ha. From the systematic elimination of sample points simulated the use grids; 1, 2, 3 and 4.5 ha. The MZ were defined based on data altimetry of the area and the yield maps. To Chapter I used the data of P, K and pH which were submitted to descriptive statistical analysis. Data collected in sampling grid was submitted to geostatistical analysis. The accuracy of thematic maps was evaluated from the Pearson correlation and coefficient of relative deviation. For chapter II we used the P, K and SMP index to generate recommendations of P2O5, K2O and lime, respectively. The recommendation of errors were calculated in relation to the reference grid (0.5 ha) in application area (ha) kg of fertilizer and in real (R$), later smpling costs were compared with the total cost of errors recommendation. The increase in the size of the sampling grid resulted in loss of information on the spatial variability of attributes and concenquentemente raised the deviations in both fertilizer and corrective recommendations. For a proper assessment of the spatial variability of soil chemical attributes and an accurate prescription of inputs recommends the use of sampling grid of 0.5 ha. / A amostragem de solo a partir de grades amostrais é atualmente a principal ferramenta de agricultura de precisão utilizada no Brasil. Porém, ainda se tem dúvidas sobre a viabilidade econômica da utilização de grades com alta densidade de pontos. Novas tecnologias como o uso de zonas de manejo (ZM) para orientar amostragens de solo têm sido estudadas, visando reduzir o número de amostras e consequentemente os custos de amostragem, mantendo a qualidade das informações obtidas. Porém, tal metodologia carece de informações científicas sobre a sua eficiência. Objetivou-se com este estudo avaliar a eficiência técnica (capitulo I) do mapeamento dos atributos químicos do solo e a viabilidade econômica (capitulo II) das recomendações de fertilizantes e corretivos a partir dos parâmetros obtidos através da amostragem convencional, grades amostrais e ZM delimitadas por distintas metodologias. O estudo foi realizado em Boa Vista das Missões - RS, em uma área de 118,9 ha. A amostragem de solo foi realizada em 2015 através de uma grade amostral de 0,5 ha. A partir da eliminação sistemática de pontos amostrais, simulou-se a utilização de grades de 1, 2, 3 e 4,5 ha. As ZM foram delimitadas com base em dados altimétricos da área e de mapas de produtividade. Para o capítulo I utilizou-se os dados de P, K e pH os quais foram submetidos à análise estatística descritiva. Os dados coletados em grade amostrais foram submetidos à analise geoestatística. A acurácia dos mapas temáticos foi avaliada a partir da correlação linear de Pearson e coeficiente de desvio relativo. Para o capitulo II utilizou-se os teores de P, K e índice SMP para gerar as recomendações de P2O5, K2O e calcário, respectivamente. Calcularam-se os erros de recomendação em relação à grade referencia (0,5 ha) em área de aplicação (ha), kg de fertilizante e em reais (R$). Posteriormente os custos de amostragem foram comparados com os custos totais de erros de recomendação. O aumento da dimensão da grade amostral resultou em perdas de informações sobre a variabilidade espacial dos atributos e consenquentemente elevou os desvios nas recomendações tanto de fertilizantes quanto de corretivo. Para uma adequada aferição da variabilidade espacial dos atributos químicos do solo e uma acurada prescrição de insumos recomenda-se a utilização de grade amostral de 0,5 ha.

Made available in DSpace on 2011-05-04T12:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009 / Dados nacionais sobre perfil de doenças e utilização de serviços odontológicos são raros no Brasil. O levantamento epidemiológico SB Brasil (Saúde bucal da população brasileira), realizada entre 2002 e 2003 foi a mais abrangente pesquisa sobre as condições de saúde bucal realizada até hoje, contemplando tanto aspectos relativos às doenças bucais quanto ao uso dos serviços odontológicos. O objetivo desta tese de doutorado foi identificar fatores associados às desigualdades na utilização dos serviços odontológicos no Brasil nas faixas etárias entre 15 a 19,35 a 44 e 65 a 74 anos, à partir do banco de dados do SB Brasil 2003. No entanto, para a realização deste objetivo, foi necessário incorporar ao banco de dados deste inquérito, as informações estruturais do desenho de sua amostra, uma vez que o processo de amostragem probabilística não foi concluído. Esta tese está dividida em três artigos: O primeiro que identifica e detalha os problemas encontrados no banco de dados do inquérito SB Brasil 2003, destacando a importância do cálculo dos pesos amostrais como fundamentais para a produção de dados não enviesados em uma amostra complexa e propõe formas de correção. O segundo que descreve as atividades de recuperação das informações necessárias ao cálculo dos pesos amostrais, o método utilizado para o cálculo dos referidos pesos e a técnica de calibração dos pesos. E, um terceiro artigo que investiga os fatores associados às desigualdades na utilização dos serviços odontológicos nasfaixas etárias de 15 a 19, 35 a 44 e 65 a 74 anos, por meio de análise multivariada. Os pesos amostrais e as demais variáveis estruturais do desenho da amostra da pesquisa SB Brasil 2003 foram determinados considerando as informações disponíveis sobre a seleçãodas unidades nos municípios incluídos, e uma nova versão do banco de dados foi produzida. Análises sobre o uso dos serviços odontológicos no Brasil foram então conduzidas, com modelos explicativos da sua variação apontando desigualdades entre adultos e idosos,sobretudo. Adicionalmente, diferenças encontradas nas análises realizadas com o banco de dados original e o banco corrigido ratificam a importância do uso dos pesos amostrais para a obtenção de estimativas confiáveis, provendo informação com maior qualidade dos dados nacionais sobre a saúde bucal da população brasileira. / National data about oral health problems and use of oral health services are rare in Brazil. The epidemiological survey SB Brazil (Oral Health Conditions of the brasilian population) was held between 2002 and 2003. This survey was the most comprehensive research on oral health conditions conduced until today, contemplating aspects about oral illnesses and dental services. The aim of this thesis was to identify factors associates to the inequalities in the use of the oral health services in Brazil in three age’s groups (adolescents, adults and elderly) from the data base of research SB Brazil 2003. However, for the accomplishment of this objective, it was necessary to incorporate the data base of this research, the structural information of the drawing of its sample, a time that the process of probabilistic sampling was not concluded. This thesis is divided in three articles: The first one that it identifies and it details the problems found in the data base of SB Brazil 2003 research, detaching the importance of the calculation of the weights sampling as basic for the production of data without bias in a complex sample and to consider correction forms. The second one describes the activities of recovery of the necessary information to calculate the sampling weights, the method used for the calculation of the weights and the technique of calibration of the weights. And, one third article that investigates the factors associates to the inaqualities in the use of the dental services in the age’s groups (15-19, 35-44 and 65-74 years old) by means of a multivaried analysis. The sample weights and others structural variables of the drawing of its sample were determined considering the available information on the selection of units in the municipalities included, and a new version of data base was produced. After, analysis on the use of dental services in Brazil were then conducted, with explanatory models of its variation pointing inequalities between adults and the elderly, especially. In addition, differences found in tests carried out with the original database and the bank fixed confirm the importance of using the sample weights to obtain reliable estimates, providing information with higher quality of national data on oral health of the population.

The populations of the ghost-crab Ocypode quadrata have been evaluated as bioindicators at sandy beaches, but for this purpose some shortcomings need to be addressed. This study assessed several features of the species biology, from daily activity cycles to effectively its role as bioindicator. Between that, the occupation of burrows was evaluated at several morphodymically distinct beaches and it differed temporally, among the areas and within beach strata, indicating that assessing these populations through the indirect method require more caution. The period of the year after major cold fronts showed the most similar values between individuals and burrows, followed by the greater entrance of young recorded. No trend according to beach type was identified for mean size, dissipative beaches tended to have higher densities, while body growth performance index was higher at reflective beaches, gathering therefore both similarities and differences concerning the trends known for other crustaceans from these environments. The use of the species as bioindicator was effective and gathered distinct areas, through the use of a new method. Increasing levels of erosion were associated to increasing mean densities and mean sizes, followed by a sharp decrease of both, especially mean size. Connectivity breakage, e.g., armoring and vegetation removal, proved to be a threat to the populations structure, worsened when associated to erosion process, to an extent that compromise the populations viability. / As populações do caranguejo Ocypode quadrata, conhecido no Brasil como guaruçá ou maria-farinha, têm sido exploradas como bioindicadores da qualidade de praias arenosas, mas para tal algumas lacunas precisam ser preenchidas. Este trabalho levantou diversas características da espécie no litoral sudeste brasileiro, desde ciclos diários de atividade até sua aplicação como bioindicador. Nesse entremeio, as taxas de ocupação das tocas foram avaliadas em diversas praias morfodinamicamente distintas, sendo que houve variação temporal, entre praias e mesmo entre estratos de uma mesma praia, indicando que avaliações dessas populações através do método indireto requerem maior cautela. O período pós frentes frias teve o número de tocas e de animais mais semelhante, seguido da maior entrada de recrutas. O tamanho médio dos indivíduos não apresentou tendências de acordo com o tipo praial, a densidade de indivíduos foi maior nas praias dissipativas e a performance de crescimento estimada foi maior em praias reflexivas, agregando características tanto similares quanto opostas aos outros crustáceos desses ambientes. O uso da espécie como bioindicador foi válido e incorporou áreas distintas, através do emprego de um novo método. Níveis crescentes de erosão foram associados a um inicial aumento de densidade e tamanho médios, seguido de um decréscimo severo de ambos, especialmente de tamanho. A quebra de conectividade, e.g. construções e remoção da vegetação, foi também responsável pela alteração da estrutura das populações, sendo a condição agravada em casos de associação com erosão, a ponto de comprometer a viabilidade das populações.

The populations of the ghost-crab Ocypode quadrata have been evaluated as bioindicators at sandy beaches, but for this purpose some shortcomings need to be addressed. This study assessed several features of the species biology, from daily activity cycles to effectively its role as bioindicator. Between that, the occupation of burrows was evaluated at several morphodymically distinct beaches and it differed temporally, among the areas and within beach strata, indicating that assessing these populations through the indirect method require more caution. The period of the year after major cold fronts showed the most similar values between individuals and burrows, followed by the greater entrance of young recorded. No trend according to beach type was identified for mean size, dissipative beaches tended to have higher densities, while body growth performance index was higher at reflective beaches, gathering therefore both similarities and differences concerning the trends known for other crustaceans from these environments. The use of the species as bioindicator was effective and gathered distinct areas, through the use of a new method. Increasing levels of erosion were associated to increasing mean densities and mean sizes, followed by a sharp decrease of both, especially mean size. Connectivity breakage, e.g., armoring and vegetation removal, proved to be a threat to the populations structure, worsened when associated to erosion process, to an extent that compromise the populations viability. / As populações do caranguejo Ocypode quadrata, conhecido no Brasil como guaruçá ou maria-farinha, têm sido exploradas como bioindicadores da qualidade de praias arenosas, mas para tal algumas lacunas precisam ser preenchidas. Este trabalho levantou diversas características da espécie no litoral sudeste brasileiro, desde ciclos diários de atividade até sua aplicação como bioindicador. Nesse entremeio, as taxas de ocupação das tocas foram avaliadas em diversas praias morfodinamicamente distintas, sendo que houve variação temporal, entre praias e mesmo entre estratos de uma mesma praia, indicando que avaliações dessas populações através do método indireto requerem maior cautela. O período pós frentes frias teve o número de tocas e de animais mais semelhante, seguido da maior entrada de recrutas. O tamanho médio dos indivíduos não apresentou tendências de acordo com o tipo praial, a densidade de indivíduos foi maior nas praias dissipativas e a performance de crescimento estimada foi maior em praias reflexivas, agregando características tanto similares quanto opostas aos outros crustáceos desses ambientes. O uso da espécie como bioindicador foi válido e incorporou áreas distintas, através do emprego de um novo método. Níveis crescentes de erosão foram associados a um inicial aumento de densidade e tamanho médios, seguido de um decréscimo severo de ambos, especialmente de tamanho. A quebra de conectividade, e.g. construções e remoção da vegetação, foi também responsável pela alteração da estrutura das populações, sendo a condição agravada em casos de associação com erosão, a ponto de comprometer a viabilidade das populações.