As investigações sobre as bases genéticas de doenças complexas em Genômica utilizam diversos tipos de informação. Diversos sintomas são avaliados de maneira a diagnosticar a doença, os indivíduos apresentam padrões de agrupamento baseados, por exemplo no seu parentesco ou ambiente comum e uma quantidade imensa de características dos indivíduos são medidas por meio de marcadores genéticos. No presente trabalho, um modelo multiníveis da teoria de resposta ao item (TRI) é proposto de forma a integrar todas essas fontes de informação e caracterizar doenças complexas através de uma variável latente. Além disso, a quantidade de marcadores moleculares induz um problema de seleção de variáveis, para o qual uma seleção baseada nos métodos da busca estocástica e do LASSO bayesiano são propostos. Os parâmetros do modelo e a seleção de variáveis são realizados sob um paradigma bayesiano, no qual um algoritmo Monte Carlo via Cadeias de Markov é construído e implementado para a obtenção de amostras da distribuição a posteriori dos parâmetros. O mesmo é validado através de estudos de simulação, nos quais a capacidade de recuperação dos parâmetros, de escolha de variáveis e características das estimativas pontuais dos parâmetros são avaliadas em cenários similares aos dados reais. O processo de estimação apresenta uma recuperação satisfatória nos parâmetros estruturais do modelo e capacidade de selecionar covariáveis em espaços de dimensão elevada apesar de um viés considerável nas estimativas das variáveis latentes associadas ao traço latente e ao efeito aleatório. Os métodos desenvolvidos são então aplicados aos dados colhidos no estudo de associação familiar \'Corações de Baependi\', nos quais o modelo multiníveis se mostra capaz de caracterizar a síndrome metabólica, uma série de sintomas associados com o risco cardiovascular. O modelo multiníveis e a seleção de variáveis se mostram capazes de recuperar características conhecidas da doença e selecionar um marcador associado. / Recent investigations about the genetic architecture of complex diseases use diferent sources of information. Diferent symptoms are measured to obtain a diagnosis, individuals may not be independent due to kinship or common environment and their genetic makeup may be measured through a large quantity of genetic markers. In the present work, a multilevel item response theory (IRT) model is proposed that unifies all these diferent sources of information through a latent variable. Furthermore, the large ammount of molecular markers induce a variable selection problem, for which procedures based on stochastic search variable selection and the Bayesian LASSO are considered. Parameter estimation and variable selection is conducted under a Bayesian framework in which a Markov chain Monte Carlo algorithm is derived and implemented to obtain posterior distribution samples. The estimation procedure is validated through a series of simulation studies in which parameter recovery, variable selection and estimation error are evaluated in scenarios similar to the real dataset. The estimation procedure showed adequate recovery of the structural parameters and the capability to correctly nd a large number of the covariates even in high dimensional settings albeit it also produced biased estimates for the incidental latent variables. The proposed methods were then applied to the real dataset collected on the \'Corações de Baependi\' familiar association study and was able to apropriately model the metabolic syndrome, a series of symptoms associated with elevated heart failure and diabetes risk. The multilevel model produced a latent trait that could be identified with the syndrome and an associated molecular marker was found.

O comportamento de insetos sociais, em especial de formigas, tem sido muito estudado nos últimos tempos, devido à capacidade destes insetos realizarem tarefas complexas a partir de interações entre indivíduos simples. Ao se moverem sobre um ambiente na busca de alimento, as formigas depositam no solo uma substância química, denominada feromônio, que atrai as formigas que se encontram no ninho e as guia em direção ao alimento encontrado. O processo de construção e seguimento destas trilhas permite que as formigas descubram os menores caminhos e as melhores fontes de alimento no ambiente. Com o objetivo de estudar as características das formigas que contribuem para a sua adaptação a diferentes condições do meio, diversos experimentos vêm sendo realizados com estes insetos. Dentro deste contexto, esta tese apresenta experimentos inéditos realizados com formigas em laboratório, sobre uma rede artificial de túneis, onde diversos caminhos interconectados conduzem a uma fonte de alimento. As decisões das formigas foram analisadas nos níveis individual e coletivo, sob mudanças no meio, compreendendo o bloqueio/desbloqueio de ramos. A medição de diversas características individuais das formigas permitiu desenvolver dois modelos matemáticos sobre o seu comportamento, que foram aplicados à situação em que não se alterou a condição do ambiente com relação ao acesso aos ramos (estática), como também a mudanças no meio (dinâmica). A análise realizada do comportamento coletivo foi utilizada na comparação dos resultados obtidos pelas simulações dos modelos. De forma geral, o segundo modelo proposto foi mais eficiente que o primeiro na situação estática, porém ele ainda necessita de ajustes nas demais situações. O bom desempenho do segundo modelo proposto levou a aplicação de sua principal característica, a função de escolha que considera a concentração de feromônio sobre os ramos do meio e a capacidade de orientação das formigas, a um problema de otimização combinatorial, o roteamento em redes de telecomunicações. O algoritmo de roteamento proposto foi avaliado sob variações no nível de tráfego e topologia da rede, e seu desempenho foi comparado ao de dois algoritmos usados por concessionárias de telecomunicações, considerando diversas medidas de desempenho. O algoritmo desenvolvido obteve resultados encorajadores, sugerindo a aplicabilidade da estrutura do modelo proposto a outros problemas complexos de otimização. / The behavior of social insects, particularly of ants, has been intensively studied in the last years, due to their capacity to perform complex tasks through interactions among simple individuals. When moving in the environment searching for food, ants deposit on the ground a chemical substance, called pheromone, to attract ants in the nest and guide them towards the source of food that was found. The process of laying/following the pheromone trails allows ants to find the shortest paths and best sources of food of the environment. With the aim to study the characteristics of the ants that contribute to their adaptation to different environment conditions, several experiments with ants have been performed and reported in this research. In this context, this thesis presents novel experiments with ants in the laboratory, in an artificial network of tunnels, where several interconnected paths lead the insects from the nest to the food source. Ants\' decision were analyzed according to the individual and collective levels, under changes in the environment, comprising the blockage/release of branches. The measure of several individual characteristics of ants allowed the development of two mathematical models of their behavior, which were applied to the non-changing (static) environment access to all branches and to changing (dynamic) access. The analysis of the collective behavior of ants in the experiments was used to compare the results derived from the simulations of the models. In general, the second proposed model was more accurate than the first one in simulating ants behavior for the static situation, however, it needs some improvements for the other situations. The satisfactory behavior of the second model led to apply its main feature, the choice taking into consideration the pheromone concentration over the branches and the ants ability to orient themselves, to solve an optimization problem, the routing in telecommunications networks. The proposed routing algorithm was evaluated under variations on the traffic level and topology of the network, and its performance was compared with two routing algorithms used by telecommunications companies, considering several performance measures. The developed algorithm produced encouraging results, suggesting the possibility to apply the framework of the proposed model to other optimization problems.

A área de engenharia de software passou por muitas alterações desde sua criação. Vista como uma técnica para aumentar a produtividade e baixar os custos, a reutilização de software é um dos principais estudos dos pesquisadores da área de computação. Como a reconfiguração de software é na verdade a reutilização de um software, porém com algumas adaptações, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia e um conjunto de ferramentas que agilizem e facilitem o processo de reutilização/reconfiguração de componentes de software. A associação destas ferramentas constitui um mecanismo de armazenamento, indexação, busca e recuperação de artefatos de software. Este mecanismo trabalha com a estrutura dos projetos de software e também com as relações semânticas existentes entre os termos utilizados no software. Para representar a estrutura interna do software (características e relacionamentos) utiliza-se de um metamodelo. Já as relações semânticas são representadas por meio de um tesauro. Por fim, todas as informações do metamodelo e do tesauro são armazenadas em um repositório de software que é manipulado por agentes de software. / Software engineering area suffered many transformations since its creation. Usually seen as a technique to raise productivity and decrease costs, softwares reusing is one of the main studies in computer field. Since softwares reconfiguration is, in essence, a software reuse, although with some adaptations, this work aims to develop a methodology and a set of tools that speed up and facilitate the process of reuse/reconfiguration of software components. These tools association constitute a mechanism of storing, indexing, search and recovering of software artifacts. This mechanism works with the structure of software projects and also with semantic relationships that exist between the software\'s terms. To represent software\'s inner structure (features and relationships) a metamodel is used. Semantic relationships are represented by a thesaurus. Finally, all the informations from metamodel and thesaurus are stored in a software repository, which is manipulated by software agents.

Estudos apontam a substância cinzenta periaquedutal (PAG) como um sítio crítico para a expressão de vários comportamentos motivados. A porção rostrolateral da PAG (PAGrl), tem um papel chave na regulação da motivação na caça predatória, e modularia mecanismos de recompensa associados ao comportamento alimentar e busca por droga, a partir de projeções para área tegmental ventral e núcleo acumbens; o que dependeria da ligação com neurônios orexinérgicos da área hipotalâmica lateral (LHA). A PAGrl, está mobilizada nos comportamentos de busca por droga assim como na caça predatória. As principais regiões que aferentam a PAGrl são áreas do córtex pré-frontal medial (mPFC) onde a PAGrl integraria tais aferencias e modularia a LHA. Os resultados corroboram com a hipótese, pois lesões no mPFC diminuíram a busca por droga e vimos que neurônios da PAGrl mobilizados no comportamento, que recebem aferências do mPFC, seriam os mesmos que se projetam para LHA e que a PAGrl teria papel crítico na promoção do comportamento de busca por droga no CPP para sulfato de morfina. / Studies show a periaqueductal gray (PAG) as a critical place for an expression of motivated behaviors. The rostrolateral portion of PAG (PAGrl), is a key role in the regulation of motivation in predatory hunting, and modulates, reward mechanisms associated with drug and food seeking, through projections to ventral tegmental area and the nucleus accumbens; what would depend on the connection with orexin neurons of the lateral hypothalamic area (LHA). The PAGrl, is mobilized in predatory hunting as drug seeking. The main region that sends projections to PAGrl is the medial prefrontal cortex (mPFC), where PAGrl integrate such afferent and modulates the LHA. Our results corroborate the hypothesis, because mPFC injuries, decreased drug seeking and we observed that PAGrl neurons mobilized in behavior, and also receive afferents from mPFC, would be the same as projecting to LHA, thus PAGrl had critical role in promotion of drug seeking behavior during the CPP for morphine sulfate.

Concurrent programming has become an essential paradigm for reductions in the computational time in many application domains. However, the validation and testing activity is more complex than the testing for sequential programs due to the non-determinism, synchronization and inter-process communication. Mutation testing is based on mistakes produced by software developers and presents a high effectiveness to reveal faults. However, high computational costs limit its applicability even for sequential code, becoming higher for concurrent programs in which each test has to be executed with different (ideally all) thread schedules. To date, only selective mutation have been applied to reduce the number of mutants in concurrent programs, however, the problem of state explosion of thread schedules still remains. This Ph.D. thesis presents the SBBMuT approach that applies deterministic execution and genetic algorithm for the generation and execution of a set of synchronization sequences during the mutation testing of Java multithreaded programs. An experimental study was conducted, and the results showed that the set of synchronization sequences generated by SBBMuT achieved a higher mutation score in comparison with the use of the Java PathFinder model checking tool. / A programação concorrente tornou-se um paradigma essencial para a redução no tempo computacional em muitos domínios de aplicação. No entanto, as atividades de verificação, validação e teste são mais complexas do que o teste para programas sequenciais devido ao não determinismo, sincronização e comunicação entre processos ou threads. O teste de mutação é baseado em enganos cometidos por desenvolvedores de software e apresenta uma alta eficácia para revelar defeitos. No entanto, o alto custo computacional limita a sua aplicação mesmo para programas sequenciais, e tornando-se maior para programas concorrentes no qual cada teste deve ser executado com diferentes (idealmente todas) sequências de sincronizações. Na literatura, apenas mutação seletiva foi aplicada para reduzir o número de mutantes em programas concorrentes, no entanto, o problema de explosão no número de sequências de sincronização ainda permanece. Esta tese de doutorado apresenta a abordagem SBBMuT que aplica execução determinística e algoritmo genético para a geração e execução de um conjunto de sequências de sincronização durante o teste de mutação para programas Java multithread. Um estudo experimental foi conduzido e os resultados mostram que o conjunto de sequências de sincronização gerada pela SBBMuT conseguiu alcançar um escore de mutação maior em comparação com a utilização da ferramenta de validação de modelos Java PathFinder.

Estudo analisa questões de organização e recuperação de informação em repositórios de jornais on-line. Destaca aspectos do suporte hipermídia, estrutura informativa do documento digital e gênero do conteúdo da informação jornalística on-line; aborda a noção de memória como atributo de ativação e conexão de informações no contexto da Web; descreve a estrutura básica de mecanismos de busca e traça o perfil de jornalistas no âmbito da convergência digital. Para investigar potenciais dificuldades de pesquisa e recuperação de informação, adota-se pesquisa exploratória para inspeção das interfaces similares de mecanismos de busca de jornais selecionados, nacionais e estrangeiros, e questionário on-line para identificar a percepção de usuários especialistas, jornalistas, sobre o uso de mecanismos de busca interna na rotina de trabalho. Como resultado, discute-se sensibilidades dos atributos de pesquisa, padrões técnicos de tratamento da informação, carências do processo de pesquisa e fatores de satisfação para recuperação de informação em ambiente digital. / Study examines issues of organization and information retrieval in online newspapers\' repositories. Highlights aspects of hypermedia, informative structure of the digital document and some genres of the online journalistic information; It addresses the concept of memory as attribute of activation and connection of information in the Web context; It describes the basic structure of search engines and traces the journalists\' profile within the aspect of digital convergence. To investigate potential difficulties of search and information retrieval, exploratory research is adopted to inspect similar interfaces of search engine, in national and foreign selected newspapers; in addition, an online questionnaire is used to identify the perception of expert users about the use internal search engines, based on the work routine of journalists. As a result of these investigations, study shows some sensitivities of search attributes, standards of information processing, research process and satisfaction factors for information retrieval in digital context.

O córtex pré-frontal (PFC) participa do controle do comportamento de busca por droga e se projeta para a coluna rostrolateral da substância cinzenta periaquedutal (PAGrl) que por sua vez se projeta para o sistema orexinérgico da área hipotalâmica lateral (LHA) que controla comportamentos que oferecem recompensa através de projeções para o sistema dopaminérgico mesolímbico. O objetivo do trabalho é investigar a participação da PAGrl e a sua relação com o PFC e com o sistema orexinérgico da LHA na expressão do comportamento de busca por droga. Submetemos ratos Wistar ao condicionamento de preferência por lugar para sulfato de morfina e notamos que o PFC, a PAGrl e a LHA estão ativados em animais que expressaram tal comportamento. Após, realizamos lesões neuroquímicas bilaterais no PFC e notamos a ausência da busca pela droga nestes animais e da diminuição da ativação da PAGrl e do sistema orexinérgico da LHA. Posteriormente realizarmos lesões neuroquímicas por NMDA na PAGrl e notamos a ausência do comportamento e diminuição de duplas marcações para Fos e orexina na LHA. Os resultados indicam que a PAGrl exerceria um papel crítico para o comportamento de busca por droga, integrando aferências provenientes do PFC para modular os neurônios orexinérgicos da LHA. / The prefrontal cortex (PFC) is involved with planning of the drug seeking behavior and projects itself to the rostrolateral periaqueductal gray (PAGrl) that through projections for the orexin neurons in the lateral hypothalamic area (LHA), participates in the control of behavior that offer rewards. The LHA controls drug reward through projections for the mesolimbic dopaminergic system. This study aims to investigate the relationship between the PFC, PAGrl and orexin neurons in the LHA in drug seeking behavior. We did a morphine conditioned place preference (CPP) procedure in intact, bilateral PAGrl-lesioned and bilateral PFC-lesioned Wistar rats and investigated the pattern of Fos expression. The intact animals displayed such behavior and presented an increase in Fos activation in the PFC, rlPAG and LHA orexinergic neurons. Conversely, PAGrl-lesioned and PFC-lesioned animals did not display this behavior and reduced the activation of orexin neurons in the LHA. PFC-lesioned animals presented a reduction of the Fos activation in the rlPAG. The results suggest a pathway involving the PFC, PAGrl and LHA orexinergic cell group underlying the CCP, where the rlPAG would integrate inputs from the PFC to control the LHA orexinergic cell group.

No mundo, mais pessoas morrem de tuberculose que de qualquer outra infecção curável. O Programa Nacional de Controle da Tuberculose (PNCT) tem como propósito fundamental promover o controle da tuberculose no Brasil. Busca a interrupção da transmissão da doença e a conseqüente diminuição dos riscos de adoecer e morrer por ela. Para isso, procura identificar precocemente todos os doentes, garantindo seu tratamento até o final. O Estado de São Paulo, seguindo a política nacional, muito tem investido em treinamentos para implantação da busca ativa do sintomático respiratório. Todos os funcionários de unidades de saúde vêm recebendo treinamentos e todos podem realizar a busca ativa, independente de sua profissão ou função na unidade. Entretanto, em estudo realizado no Município de Guarulhos, em 2005, constatou-se que mais de 90% dos sintomáticos respiratórios deixam de ser identificados pelos serviços de saúde, apesar de que 70% dos profissionais da rede básica de saúde do município receberam treinamento sobre busca ativa em 2004 e a mesma foi implantada em todas as unidades. O objetivo deste estudo foi de conhecer a percepção do profissional de saúde sobre a atividade de busca ativa do sintomático respiratório, no município de Guarulhos, através de entrevistas semi estruturadas e gravadas em fitas magnéticas, utilizando a estratégia metodológica do Discurso do Sujeito Coletivo. Na análise dos discursos ficou evidente que o profissional de saúde sabe o que é fazer busca ativa, a maioria se preocupa com quem está tossindo indo investigar, a atividade é reconhecida como um bom trabalho, é considerada simples apesar de desencadear várias etapas e trazer preocupações e reações tanto do usuário como do profissional de saúde, onde os fatores que inviabilizam a sua execução nas unidades de saúde que fizeram parte deste estudo são: a falta de recursos humanos, excesso de trabalho, falta de interesse e desmotivação aliados à inexistência de uma rotina implantada para que a mesma possa ser realizada. / More people die of tuberculosis than of any other curable infection worldwide. The National Tuberculosis Control Program (NTCP) is involved in the tuberculosis control in Brazil and halting disease transmission and consequently reduce the risk of people getting and dying of tuberculosis. Hence, the early identification is attempted in order to provide complete treatment of all cases. The State of Sao Paulo, in accordance with the National policy, has heavily invested in training professionals to introduce the active case finding of respiratory symptomatics as a routine activity in health care units. All healthcare professionals have been trained and are able to conduct active case findings, independent of their profession or function at the healthcare system. However, in a study conducted in the city of Guarullhos (State of Sao Paulo), in 2005, was observed that more than 90% of respiratory symptomatics are left unidentified in the healthcare units, in spite of 70% of professionals of the whole healthcare system of the municipality having received active case finding training in 2004, when the activity was introduced in all healthcare system. The objective of the present study is to appraise the perception of healthcare workers regarding the active case finding activity in the city of Guarulhos, by means of semistructured tape-recorded interviews, using the methodologic strategy of Speech of Collective Subject. In examining the speeches, it was found out that the healthcare worker is aware of what the active case finding means and most of them are concerned with people coughing and do start the necessary investigations. They recognize that the activity is simple and useful, although comprising several steps. Preoccupations and reactions of both patients and healthcare workers regarding factors that may render the activity not feasible in healthcare units are: lack of personnel, excessive amount of work, lack of interest and motivation added up to non-existing routines that would allow the work to be done.

A busca de palavras em uma grande coleção de documentos é um problema muito recorrente nos dias de hoje, como a própria utilização dos conhecidos \"motores de busca\" revela. Para que as buscas sejam realizadas em tempo que independa do tamanho da coleção, é necessário que a coleção seja indexada uma única vez. O tamanho destes índices é tipicamente linear no tamanho da coleção de documentos. A compressão de dados é outro recurso bastante utilizado para lidar com o tamanho sempre crescente da coleção de documentos. A intenção deste estudo é aliar a indexação utilizada nas buscas à compressão de dados, verificando alternativas às soluções já propostas e visando melhorias no tempo de resposta das buscas e no consumo de memória utilizada nos índices. A análise das estruturas de índice com os algoritmos de compressão mostra que arquivo invertido por blocos em conjuntos com compressão Huffman por palavras é uma ótima opção para sistemas com restrição de consumo de memória, pois proporciona acesso aleatório e busca comprimida. Neste trabalho também são propostas novas codificações livres de prefixo a fim de melhorar a compressão obtida e capaz de gerar códigos auto-sincronizados, ou seja, com acesso aleatório realmente viável. A vantagem destas novas codificações é que elas eliminam a necessidade de gerar a árvore de codificação Huffman através dos mapeamentos propostos, o que se traduz em economia de memória, codificação mais compacta e menor tempo de processamento. Os resultados obtidos mostram redução de 7% e 9% do tamanho dos arquivos comprimidos com tempos de compressão e descompressão melhores e menor consumo de memória. / Pattern matching over a big document collection is a very recurrent problem nowadays, as the growing use of the search engines reveal. In order to accomplish the search in a period of time independent from the collection size, it is necessary to index the collecion only one time. The index size is typically linear in the size of document collection. Data compression is another powerful resource to manage the ever growing size of the document collection. The objective in this assignment is to ally the indexed search to data compression, verifying alternatives to the current solutions, seeking improvement in search time and memory usage. The analysis on the index structures and compression algorithms indicates that joining the block inverted les with Huffman word-based compression is an interesting solution because it provides random access and compressed search. New prefix free codes are proposed in this assignment in order to enhance the compression and facilitate the generation of self-sinchronized codes, furthermore, with a truly viable random access. The advantage in this new codes is that they eliminate the need of generating the Huffman-code tree through the proposed mappings, which stands for economy of memory, compact encoding and shorter processing time. The results demonstrate gains of 7% and 9% in the compressed le size, with better compression and decompression times and lower memory consumption.

This study considers a vehicle routing problem with time windows, accessibility restrictions on customers and a fleet that is heterogeneous with regard to capacity, average speed and cost. A vehicle can perform multiple routes per day, all starting and ending at a single depot, and it is assigned to a single driver, whose total work hours are limited. The available fleet is divided into an owned fleet, for which a variable cost is incurred, and a chartered fleet, for which only a fixed cost is incurred for each vehicle used. A column generation algorithm embedded in a branch-and-bound framework is proposed. The column generation pricing subproblem required a specific elementary shortest path problem with resource constraints algorithm to address the possibility for each vehicle performing multiple routes per day and to address the need to determine the workdays start time within the planning horizon. To make the algorithm efficient, a constructive heuristic and a learning metaheuristic algorithm based on tabu search were also developed. Both were used on branch-and-bound tree nodes to generate a good initial solution to the linear restricted master problem; particularly, to find a good initial primal bound to the branch-and-bound tree. / Este estudo aborda um problema de roteirização de veículos com janelas de tempo, restrições de acessibilidade nos clientes e uma frota que é heterogênea em relação à capacidade de carga, velocidade média de deslocamento e custo. Um veículo pode percorrer múltiplas rotas por dia, todas começando e terminando em um mesmo depósito, e está designado a um único motorista, cujo total de horas trabalhadas no dia está limitado a um valor máximo. A frota disponível é dividida em uma frota própria, para a qual um custo variável é incorrido, e uma frota de freteiros, para a qual apenas um custo fixo é incorrido para cada veículo utilizado. Um algoritmo baseado em geração de colunas, integrado a um procedimento de branch-and-bound, é proposto neste estudo. O subproblema de precificação da geração de colunas requereu um algoritmo específico para o problema do caminho mínimo elementar com restrições sobre recursos capaz de lidar com a possibilidade de cada veículo percorrer múltiplas rotas por dia e capaz de lidar com a necessidade de determinar o instante de início do dia de trabalho do motorista dentro do horizonte de planejamento. Para tornar o algoritmo eficiente, uma heurística construtiva e uma heurística de melhoria baseada em busca tabu também foram desenvolvidos. Ambos são utilizados nos nós da árvore de branch-and-bound para gerar boas soluções iniciais para o problema mestre restrito da geração de colunas; particularmente, para encontrar um bom limitante primal inicial para a árvore de branch-and-bound.