O crescimento populacional e a degradação dos corpos d’água vêm exercendo pressão à agricultura moderna, a proporcionar respostas mais eficientes quanto ao uso racional da água. Para uma melhor utilização dos recursos hídricos, faz-se necessário compreender o movimento da água na natureza, onde o conhecimento prévio dos fenômenos atmosféricos constitui uma importante ferramenta no planejamento de atividades que utilizam os recursos hídricos como fonte primária de abastecimento. Nesse trabalho foram realizadas previsões de longo prazo com antecedência de sete meses e intervalo de tempo mensal de níveis no Sistema Hidrológico do Taim, utilizando previsões de precipitação geradas por um modelo de circulação global. Para realizar as previsões foi elaborado um modelo hidrológico empírico de regressão, onde foram utilizadas técnicas estatísticas de análise e manipulação de séries históricas para correlacionar os dados disponíveis aos níveis (volumes) de água no banhado. Partindo do pressuposto que as previsões meteorológicas são a maior fonte de incerteza na previsão hidrológica, foi utilizada a técnica de previsão por conjunto (ensemble) e dados do modelo COLA, com 30 membros, para quantificar as incertezas envolvidas. Foi elaborado um algoritmo para gerar todas as possibilidades de regressão linear múltipla com os dados disponíveis, onde oito equações candidatas foram selecionadas para realizar as previsões. Numa análise preliminar dos dados de entrada de precipitações previstas foi observado que o modelo de circulação global não representou os extremos observados de forma satisfatória, sendo executado um processo de remoção do viés. O modelo de empírico de simulação foi posteriormente executado em modo continuo, gerando previsões de longo prazo de níveis para os próximos sete meses, para cada mês no período de junho/2004 a dezembro/2011. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia utilizada obteve bons resultados, com desempenho satisfatórios até o terceiro mês, decaindo seu desempenho nos meses posteriores, mas configurando-se em uma ferramenta para auxílio à gestão dos recursos hídricos do local de estudo. / Population growth and degradation of water bodies have been pressuring modern agriculture, to provide more efficient responses about the rational use of water. For a better use of water resources, it is necessary to understand the movement of water in nature, where prior knowledge of atmospheric phenomena is an important tool in planning activities that use water as the primary source of supply. In this study were performed long-term forecasts of water levels (seven months of horizon, monthly time-step) in the Hydrological System Taim, using rainfall forecasts generated by a global circulation model as input. To perform predictions was developed an empirical hydrological regression model. This model was developed based on statistical techniques of analysis and manipulation of historical data to correlate the input data available to the levels (volume) of water in a wetland. Assuming that weather forecasts are a major source of uncertainty in hydrological forecasting, we used an ensemble forecast from COLA 2.2 with 30 members to quantify the uncertainties involved. An algorithm was developed to generate all the multiple linear regression models with the available data, where eight candidates equations were selected for hydrological forecasting. In a preliminary analysis of the precipitation forecast was observed that the global circulation model did not achieve a good representation of extremes values, thus a process of bias removal was carried out. Then the empirical model was used to generate water levels forecast for the next seven months, in each month of the period june/2004 to december/2011. The results showed that the methodology used has a satisfactory performance until the lead time three (third month in the future) where the performance starts to show lower values. Beside the sharply lost of performance in the last lead times, the model is a support tool that can help the decision making in the management of water resources for the study case.

O uso intensivo do solo e descarte incorreto e descontrolado de substâncias tóxicas no solo em decorrência do aumento das atividades agrícolas e industriais pode promover o acúmulo de elementos potencialmente tóxicos (EPTs). Isto ocorre, principalmente, nas camadas superficiais do solo, o que favorece a absorção dos EPTs pelas plantas e pode trazer riscos inaceitáveis à saúde humana, principalmente pela ingestão de alimentos contaminados. No Brasil existem poucos estudos relacionados à acumulação e à forma em que estes elementos estão presentes na solução do solo e podem ser absorvidos por plantas do tipo olerícolas, sendo que várias espécies são consumidas cruas pela população. Dessa forma, há exposição indireta desses elementos via ingestão dos vegetais. Uma das formas de estimar a acumulação do metal nas plantas é por meio do Fator de Bioconcentração (BCF), que é a razão entre a concentração total do EPT no vegetal e no solo. Os objetivos nesse estudo foram: (i) comparar resultados dos teores pseudototais de EPTs de solos e teores totais de plantas encontrados em referências bibliográficas provenientes de regiões tropicais úmidas e de regiões temperadas; (ii) calcular as concentrações críticas de Cu, Ni, Pb e Zn em cenários de exposição urbano e rural, por meio de dois modelos matemáticos para avaliação de risco à saúde humana: Planilha CETESB e CSOIL; (iii) avaliar as frações reativa, disponível e bioacessível de Ba, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em solos; e (iv) estimar os teores dos elementos presentes nas frações por funções empíricas a partir dos teores pseudototais e das propriedades física e químicas do solo. Foram levadas em consideração frações dos vegetais consumidos das áreas contaminadas: 10% para o cenário urbano e 25% para o cenário rural. O BCF foi o principal parâmetro avaliado no cálculo da concentração crítica dos EPTs, sendo que o ideal seria a obtenção de um BCF para cada situação/região, considerando principalmente os atributos físicos e químicos do solo, e tipo e espécie de vegetais cultivados para calcular as concentrações críticas baseada no risco à saúde humana. Os modelos empíricos foram capazes de predizer a relação entre as frações reativa e pseudototal desses elementos em função das propriedades dos solos e do seu teor pseudototal. Na fração disponível, 3% e 1% do teor de Ba e Zn, respectivamente, estavam disponíveis na solução do solo em relação aos teores pseudototais, o que sugere baixo potencial de mobilidade destes elementos no solo. O Ba apresentou grande solubilidade em ambientes ácidos, como o baixo pH encontrado no estômago de seres humanos. / The intensive land use and uncontrolled disposal of toxic substances in the soil due to the increase of agricultural and industrial activities can promote the accumulation of potentially toxic elements (PTEs) mainly in the upper soil layers, which favors the uptake by plants and can pose unacceptable risks to humans health, mainly by intake of contaminated food. In Brazil, there are few studies regarding the accumulation and the species in which these elements are present in the soil solution and can be absorbed by several vegetable crops eaten raw by the population, i.e., there is an indirect exposure by ingestion of vegetables. The Bioconcentration Factor (BCF) is the ratio of the total concentration of PTE in plant and soil. BCF is used to estimate the metal accumulation in plants. This study was carried out taking the following objectives into account: (i) the comparison of results obtained in bibliographic references from humid tropics and temperate regions; (ii) to calculate the critical concentrations of Cu, Ni, Pb and Zn for both urban and rural scenarios of exposure, using both mathematical models for assessment risk to human health: CETESB and CSOIL spreadsheets; (iii) to evaluate the reactive, available and bioaccessible fractions of Ba, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in soils cultivated with vegetable crops in Sao Paulo states, Brazil; and (iv) to estimate the PTEs contents in the fractions by empiric functions from pseudototals concentrations and soil physical and chemical properties. The following fractions of vegetables consumed in contaminated areas have taken into account: 10% for the urban scenario and 25% for the rural scenario. The BCF was the main parameter evaluated in the calculation of the critical concentration of EPTs. For calculating the critical concentrations based on risk to human health, it is suggested that the BCF should be determined for each state/region, mainly considering the physical and chemical soil properties, and the type and species of plants. The empirical models were able to predict the relationship between the reactive and the pseudototal fractions of the PTEs, and this fraction depended on the soil properties and on their pseudototal contents. In the available fraction, 3% and 1 % of Ba and Zn contents, respectively, were available in the soil solution in relation to pseudototal levels, suggesting the poor potential for the mobility of these elements in the soil. Moreover, Ba (bioaccessible fraction) had great solubility in acidic environments, such as the low pH found in the stomach.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-17T13:12:41Z No. of bitstreams: 1 VERILÂNEA NEYONARA FAUSTINO LISBOA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 1445004 bytes, checksum: c2f80a5d04e632d9c74d55a966dca898 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T13:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VERILÂNEA NEYONARA FAUSTINO LISBOA - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 1445004 bytes, checksum: c2f80a5d04e632d9c74d55a966dca898 (MD5) Previous issue date: 2017-11-28 / CNPq / O quiabo é um vegetal presente o ano inteiro sendo bastante consumido em diversas partes do mundo. Contudo apresenta tempo de prateleira curto gerando perdas pós-colheita. Assim a secagem constitui uma alternativa para minimizar o desperdício. Dentro dessa linha o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da secagem em temperaturas distintas sobre o teor de compostos fenólicos, atividade antioxidante e características físico-químicas do quiabo. Foi usado o secador de leito fixo com as temperaturas de 43ºC e 65ºC e uma velocidade do ar de 0,85 m/s. Todas as análises feitas no quiabo in natura foram realizadas no quiabo desidratado. Os resultados obtidos mostraram que houve uma concentração de todos os nutrientes avaliados após o processo de secagem. A aplicação de modelos empíricos resultou que o modelo de Page foi o mais adequado (R2=99,95%, SSE= 0,002 e RMSE= 0,0007) para a temperatura de 43ºC e para a temperatura de 65ºC o modelo Logarítmico forneceu melhor ajuste (R2=99,6%, SSE=0,008 e RMSE=0,020). A aplicação do modelo fenomenológico forneceu um valor de Deff = 9,16x10-8 m2/s (R2=98,5%) para a temperatura de 43ºC e um Deff = 2,16x10-7 m2/s (R2=98,2%) para 65ºC. / The okra is a vegetable present the whole year being quite consumed in several parts of the world. However, it presents short shelf life generating post-harvest losses. Thus drying is an alternative to minimize waste. Within this line the objective of this work is to evaluate the effect of drying at different temperatures on the content of phenolic compounds, antioxidant activity and physical and chemical characteristics of okra. The fixed bed drier was used with temperatures of 43ºC and 65°C and an air velocity of 0.85 m/s. All the analyzes made on okra in natura were carried out on dehydrated okra. The results showed that there was a concentration of all nutrients evaluated after the drying process. The application of empirical models showed that the Page model was the most adequate (R2 = 99.95%, SSE = 0.002 and RMSE = 0.0007) for the temperature of 43 ° C and for the temperature of 65 ° C the logarithmic model provided the best fit (R2 = 99.6%, SSE = 0.008 and RMSE = 0.020). The application of the phenomenological model yielded a Deff = 9.16x10-8 m2 / s (R2 = 98.5%) for the temperature of 43ºC and a Deff = 2,16x10-7 m2 / s (R2 = 98.2 %) to 65 ° C.

O crescimento populacional e a degradação dos corpos d’água vêm exercendo pressão à agricultura moderna, a proporcionar respostas mais eficientes quanto ao uso racional da água. Para uma melhor utilização dos recursos hídricos, faz-se necessário compreender o movimento da água na natureza, onde o conhecimento prévio dos fenômenos atmosféricos constitui uma importante ferramenta no planejamento de atividades que utilizam os recursos hídricos como fonte primária de abastecimento. Nesse trabalho foram realizadas previsões de longo prazo com antecedência de sete meses e intervalo de tempo mensal de níveis no Sistema Hidrológico do Taim, utilizando previsões de precipitação geradas por um modelo de circulação global. Para realizar as previsões foi elaborado um modelo hidrológico empírico de regressão, onde foram utilizadas técnicas estatísticas de análise e manipulação de séries históricas para correlacionar os dados disponíveis aos níveis (volumes) de água no banhado. Partindo do pressuposto que as previsões meteorológicas são a maior fonte de incerteza na previsão hidrológica, foi utilizada a técnica de previsão por conjunto (ensemble) e dados do modelo COLA, com 30 membros, para quantificar as incertezas envolvidas. Foi elaborado um algoritmo para gerar todas as possibilidades de regressão linear múltipla com os dados disponíveis, onde oito equações candidatas foram selecionadas para realizar as previsões. Numa análise preliminar dos dados de entrada de precipitações previstas foi observado que o modelo de circulação global não representou os extremos observados de forma satisfatória, sendo executado um processo de remoção do viés. O modelo de empírico de simulação foi posteriormente executado em modo continuo, gerando previsões de longo prazo de níveis para os próximos sete meses, para cada mês no período de junho/2004 a dezembro/2011. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia utilizada obteve bons resultados, com desempenho satisfatórios até o terceiro mês, decaindo seu desempenho nos meses posteriores, mas configurando-se em uma ferramenta para auxílio à gestão dos recursos hídricos do local de estudo. / Population growth and degradation of water bodies have been pressuring modern agriculture, to provide more efficient responses about the rational use of water. For a better use of water resources, it is necessary to understand the movement of water in nature, where prior knowledge of atmospheric phenomena is an important tool in planning activities that use water as the primary source of supply. In this study were performed long-term forecasts of water levels (seven months of horizon, monthly time-step) in the Hydrological System Taim, using rainfall forecasts generated by a global circulation model as input. To perform predictions was developed an empirical hydrological regression model. This model was developed based on statistical techniques of analysis and manipulation of historical data to correlate the input data available to the levels (volume) of water in a wetland. Assuming that weather forecasts are a major source of uncertainty in hydrological forecasting, we used an ensemble forecast from COLA 2.2 with 30 members to quantify the uncertainties involved. An algorithm was developed to generate all the multiple linear regression models with the available data, where eight candidates equations were selected for hydrological forecasting. In a preliminary analysis of the precipitation forecast was observed that the global circulation model did not achieve a good representation of extremes values, thus a process of bias removal was carried out. Then the empirical model was used to generate water levels forecast for the next seven months, in each month of the period june/2004 to december/2011. The results showed that the methodology used has a satisfactory performance until the lead time three (third month in the future) where the performance starts to show lower values. Beside the sharply lost of performance in the last lead times, the model is a support tool that can help the decision making in the management of water resources for the study case.

Submitted by Nelson Bretanha (physikosmos@gmail.com) on 2016-01-01T12:55:20Z No. of bitstreams: 1 Métodos Semi-Empíricos (Princípios Básicos e Aplicações).pdf: 4755970 bytes, checksum: 0e2d74ff6ffd8de112da824ec714d84e (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-05T18:04:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bretanhaneto_ne_me_rcla.pdf: 4755970 bytes, checksum: 0e2d74ff6ffd8de112da824ec714d84e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T18:04:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bretanhaneto_ne_me_rcla.pdf: 4755970 bytes, checksum: 0e2d74ff6ffd8de112da824ec714d84e (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Neste trabalho investigamos os efeitos decorrentes da presença de heteroátomos numa folha de “supercoroneno” (molécula C58H18 utilizada como uma primeira aproximação para o grafeno). Mais especificamente, utilizando método semi-empírico PM6, implementado no pacote computacional MOPAC2012®, estudamos as diferentes curvas de energia (calor de formação). As curvas estudadas foram obtidas pela passagem de um átomo de carbono sobre uma folha de supercoroneno na qual existe um heteroátomo (foram utilizadas três diferentes estruturas: C57H18Si, C57H18Ge e C57H18Sn). Nesse contexto, estudamos também o efeito destes heteroátomos sobre a densidade eletrônica e os orbitais HOMO e LUMO das diferentes estruturas. / In this work we investigate the effects of the presence of heteroatoms on a “supercoronene” sheet (C58H18 molecule used as a molecular model for graphene). Specifically, we used the semiempirical method PM6 as implemented in MOPAC2012® software to study several (formation) energy curves. The energy curves were obtained by positioning a carbon atom over a “supercoronene” sheet in which there is a heteroatom (this was done for three different structures: C57H18Si, C57H18Ge and C57H18Sn). In this context, the effect of these heteroatoms on the electronic density distributions, as well as their effect on HOMO and LUMO orbitals were also investigated.

Submitted by JOSELINA DE SOUZA CORREIA null (joselina.scorreia@gmail.com) on 2017-01-10T13:04:37Z No. of bitstreams: 1 Tese oficial _ Joselina de Souza Correia . 2017.pdf: 2214453 bytes, checksum: 2a09bae07d69c106a4dd8c34d57ecd39 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-12T13:56:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 correia_js_dr_bot.pdf: 2214453 bytes, checksum: 2a09bae07d69c106a4dd8c34d57ecd39 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-12T13:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 correia_js_dr_bot.pdf: 2214453 bytes, checksum: 2a09bae07d69c106a4dd8c34d57ecd39 (MD5) Previous issue date: 2016-11-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Diante das situações de escassez hídrica que ocorrem no Semiárido Brasileiro, e do contínuo aumento populacional naquela região são procurados meios que otimizem o uso da água. O objetivo desse trabalho foi analisar e criar uma perspectiva, dentro das variações ocorridas nos padrões de uso e ocupação do solo, por meio de imagens de satélites e da infiltração de água no solo, para subsidiar o uso racional da área, da água no Perímetro de Irrigação Pontal Sul, em Pernambuco. Para isso, foi feito o uso de geotecnologias, para fornecer elementos subsidiando uma melhor gestão em larga escala. Duas imagens LANDSAT para os anos2000-2015, foram analisadas e classificadas por meio do programa ArcGis, para comparação dos diferentes tipos de uso do solo. As classes e subclasses foram definidas por processo não supervisionado, seguido por supervisionado, sendo o perímetro dividido em duas classes, área antropizada e área natural, e esses subdivididos em solo descoberto e agricultura irrigada, e em Caatinga densa e Caatinga raleada, respectivamente. As mesmas imagens foram analisadas pelo programa IDRISI, e seus resultados confrontados com os encontrados pelo ArcGis. Foram utilizados dados de 21 testes de infiltração, da água no solo determinados por meio da metodologia dos anéis concêntricos, de onde se obteve a velocidade de infiltração básica (VIB). Os dados encontrados foram ajustados por vários modelos, e o de Kostiakov e a função potência foram os mais qualificados para os tipos de solo do perímetro. Quanto ao uso da terra, a Caatinga densa está presente em 22,1% e 24,8%; a Caatinga rala representa 51,2% e 39,1%; e a classe solo está descoberto em 26,75% e 33,64% da área do perímetro, respectivamente em 2000 e 2015. A agricultura irrigada foi visível apenas no ano de 2015 com 2,45% da área. Quando comparados, os programas evidenciaram algumas similaridades, e relativa coerência no uso e transformação das classes do solo, sendo que o IDRISI atribuiu a algumas classes uma extensão superior ao determinado pelo ArcGis. Como divergência, o programa IDRISI registrou presença de água superficial no primeiro cenário e agricultura irrigada em ambos os anos. A VIB foi classificada como muito alta e aponta a região como arenosa sob as condições analisadas, o que dificulta sua retenção hídrica e favorece sua infiltração. Os cenários sinalizam regiões parcialmente similares como zonas potenciais, para expansão da agricultura irrigada, legitimando a eficiência dessas geotecnologias na gestão e perspectiva de uso do perímetro de irrigação. / In face of the water stress situations that occur in the Brazilian semi-arid, as well as the continued population growth in that region, the use of water resources should be maximized. Thus, the aim of this study was to analyze and create a perspective within the variations of land use patterns, through the image analysis and soil water infiltration, for guiding the use of irrigated area inside of the Pontal Sul Irrigation Scheme, state of Pernambuco, Brazil. For this, the use of geotechnology was made to provide elements for a better area management. Satellite images (2000-2015), provided by the INPE and Codevasf, were analyzed and classified by the ArcGIS software for investigation and comparison of land use. The classes and subclasses were defined by unsupervised process, followed by supervised one, and the irrigation scheme was divided into two classes, anthropic area and natural area, and these were subdivided into discovered and irrigated agriculture soil, and dense Caatinga and thinned Caatinga, respectively. The same images were analyzed by IDRISI software, and the results compared with those found by ArcGis. Data from 21 infiltration tests were used, determined by the methodology of concentric rings, where basic infiltration rate (BIR) was derived. The data were adjusted for several models, and the Kostiakov and the power function models were the most qualified to the irrigation scheme soils. Regarding the use of the land, dense Caatinga is present in 22.1% and 24.8%; the thinned Caatinga represents 51.2% and 39.1%; and the soil is uncovered in 26.75% and 33.64% of the irrigation scheme area, respectively in 2000 and 2015. Irrigated agriculture was visible only in the year 2015, in 2.45% of the area. Both software showed some similarities and consistency on the use and transformation of soil classes, and IDRISI assigned to a higher extent class determined by the ArcGis. As divergence IDRISI software recorded the presence of surface water in the first scenario and irrigated agriculture in both years. The BIR was classified as very high and indicated that soils as sandy under the conditions analyzed, which makes its water retention low and favors water infiltration. The scenarios indicate partially similar regions as potential areas for expansion of irrigated agriculture, legitimizing the efficiency of these geotechnology in management and in the perspective of the irrigation scheme use. / CNPq:161122/2012-4

O crescimento populacional e a degradação dos corpos d’água vêm exercendo pressão à agricultura moderna, a proporcionar respostas mais eficientes quanto ao uso racional da água. Para uma melhor utilização dos recursos hídricos, faz-se necessário compreender o movimento da água na natureza, onde o conhecimento prévio dos fenômenos atmosféricos constitui uma importante ferramenta no planejamento de atividades que utilizam os recursos hídricos como fonte primária de abastecimento. Nesse trabalho foram realizadas previsões de longo prazo com antecedência de sete meses e intervalo de tempo mensal de níveis no Sistema Hidrológico do Taim, utilizando previsões de precipitação geradas por um modelo de circulação global. Para realizar as previsões foi elaborado um modelo hidrológico empírico de regressão, onde foram utilizadas técnicas estatísticas de análise e manipulação de séries históricas para correlacionar os dados disponíveis aos níveis (volumes) de água no banhado. Partindo do pressuposto que as previsões meteorológicas são a maior fonte de incerteza na previsão hidrológica, foi utilizada a técnica de previsão por conjunto (ensemble) e dados do modelo COLA, com 30 membros, para quantificar as incertezas envolvidas. Foi elaborado um algoritmo para gerar todas as possibilidades de regressão linear múltipla com os dados disponíveis, onde oito equações candidatas foram selecionadas para realizar as previsões. Numa análise preliminar dos dados de entrada de precipitações previstas foi observado que o modelo de circulação global não representou os extremos observados de forma satisfatória, sendo executado um processo de remoção do viés. O modelo de empírico de simulação foi posteriormente executado em modo continuo, gerando previsões de longo prazo de níveis para os próximos sete meses, para cada mês no período de junho/2004 a dezembro/2011. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia utilizada obteve bons resultados, com desempenho satisfatórios até o terceiro mês, decaindo seu desempenho nos meses posteriores, mas configurando-se em uma ferramenta para auxílio à gestão dos recursos hídricos do local de estudo. / Population growth and degradation of water bodies have been pressuring modern agriculture, to provide more efficient responses about the rational use of water. For a better use of water resources, it is necessary to understand the movement of water in nature, where prior knowledge of atmospheric phenomena is an important tool in planning activities that use water as the primary source of supply. In this study were performed long-term forecasts of water levels (seven months of horizon, monthly time-step) in the Hydrological System Taim, using rainfall forecasts generated by a global circulation model as input. To perform predictions was developed an empirical hydrological regression model. This model was developed based on statistical techniques of analysis and manipulation of historical data to correlate the input data available to the levels (volume) of water in a wetland. Assuming that weather forecasts are a major source of uncertainty in hydrological forecasting, we used an ensemble forecast from COLA 2.2 with 30 members to quantify the uncertainties involved. An algorithm was developed to generate all the multiple linear regression models with the available data, where eight candidates equations were selected for hydrological forecasting. In a preliminary analysis of the precipitation forecast was observed that the global circulation model did not achieve a good representation of extremes values, thus a process of bias removal was carried out. Then the empirical model was used to generate water levels forecast for the next seven months, in each month of the period june/2004 to december/2011. The results showed that the methodology used has a satisfactory performance until the lead time three (third month in the future) where the performance starts to show lower values. Beside the sharply lost of performance in the last lead times, the model is a support tool that can help the decision making in the management of water resources for the study case.

A crescente utilização de sistemas baseados em computação em praticamente todas as áreas da atividade humana provoca uma crescente demanda por qualidade e produtividade, tanto do ponto de vista do processo de produção como do ponto de vista dos produtos de software gerados. Nessa perspectiva, atividades agregadas sob o nome de Garantia de Qualidade de Software têm sido introduzidas ao longo de todo o processo de desenvolvimento de software. Dentre essas atividades destacam-se as atividades de Teste e Revisão, ambas com o objetivo principal de minimizar a introdução de erros durante o processo de desenvolvimento nos produtos de software gerados. A atividade de Teste constitui um dos elementos para fornecer evidências da confiabilidade do software em complemento a outras atividades, como por exemplo, o uso de revisões e de técnicas formais e rigorosas de especificação e de verificação. A atividade de Revisão, por sua vez, é um 'filtro' eficiente para o processo de engenharia de software, pois favorece a identificação e a eliminação de erros antes do passo seguinte do processo de desenvolvimento. Atualmente, pesquisas estão sendo realizadas com objetivo de determinar qual técnica, Revisão ou Teste, é mais adequada e efetiva, em determinadas circunstâncias, para descobrir determinadas classes de erros; e de forma mais ampla, como as técnicas podem ser aplicadas de forma complementar para melhoria da qualidade de software. Ainda que a atividade de teste seja indispensável no processo de desenvolvimento, investigar o aspecto complementar dessas técnicas é de grande interesse, pois em muitas situações tem-se observado que as revisões são tão ou mais efetivas quanto os testes. Nessa perspectiva, este trabalho tem como objetivo realizar um estudo comparativo, por meio da replicação de experimentos, entre Técnicas de Teste e Técnicas de Revisão no que se refere à detecção de erros em produtos de software (código fonte e documento de especificação de requisitos). Para realizar esse estudo são utilizados critérios de teste das técnicas funcional (particionamento em classes de equivalência e análise do valor limite), estrutural (todos-nós, todos-arcos, todos-usos, todos-potenciais-usos), baseada em erros (análise de mutantes), bem como, técnicas de leitura (stepwise abstraction e perspective based reading) e técnicas de inspeção (ad hoc e checklist). Além de comparar a efetividade e a eficiência das técnicas em detectar erros em produtos de software, este trabalho objetivo ainda utilizar os conhecimentos específicos relacionados a critérios de teste para reavaliar as técnicas utilizadas nos experimentos de Basili & Selby, Kamsties & Lott e Basili. / The increasing use of computer based systems in practically all human activity areas provokes higher demand for quality and productivity, from the point of view of software process as well as from the point of view of software products. In this perspective, activities aggregated under the name of Software Quality Assurance have been introduced throughout the software development process. Amongst these activities, the test and review activities are distinguished, both of them aiming at minimizing the introduction of errors during the development process. The test activity constitutes one of the elements to supply evidences of software reliability as a complement to other activities, for example, the use of review and formal, rigorous techniques for specification and verification. The review activity, in turn, is an efficient 'filter' for the process of software engineering, therefore it favors the identification of errors before the next step of the development process. Currently, researches have been carried out with the objective of determining which technique, review or test, is more appropriate and effective, in certain circumstances, to discover some classes of errors, and mostly, how the techniques can be applied in complement to each other for improvement of software quality. Even if the test activity is indispensable in the development process, investigating the complementary aspect of these techniques is of great interest, for in many situations it has been observed that reviews are as or more effective as test. In this perspective, this work aims at accomplishing a comparative study, through the replication of experiments, between Testing Techniques and Reviews concerning error detection in software products at the source code and requirement specification level. To carry out this study are used testing criteria of the techniques: functional (equivalence partitioning and boundary value analysis); structural (all-nodes, all-edges, all-uses, all-potential-uses); error based (mutation testing), as well as reading techniques (stepwise abstraction and perspective based reading) and inspection techniques (ad hoc e checklist). Besides comparing the effectiveness and efficiency of the techniques in detecting errors in software products, this work also aims at reevaluating and eventually at improving the techniques used in experiment of Basili & Selby, Kamsties & Lott and Basili.

Uma variedade de algoritmos de aprendizado semissupervisionado baseado em grafos e métodos de geração de grafos foram propostos pela comunidade científica nos últimos anos. Apesar de seu aparente sucesso empírico, a área de aprendizado semissupervisionado carece de um estudo empírico detalhado que avalie o impacto da geração de grafos na classificação semissupervisionada. Neste trabalho, é provido tal estudo empírico. Para tanto, combinam-se uma variedade de métodos de geração de grafos com uma variedade de algoritmos de aprendizado semissupervisionado baseado em grafos para compará-los empiricamente em seis bases de dados amplamente usadas na literatura de aprendizado semissupervisionado. Os algoritmos são avaliados em tarefas de classificação de dígitos, caracteres, texto, imagens e de distribuições gaussianas. A avaliação experimental proposta neste trabalho é subdividida em quatro partes: (1) análise de melhor caso; (2) avaliação da estabilidade dos classificadores semissupervisionados; (3) avaliação do impacto da geração de grafos na classificação semissupervisionada; (4) avaliação da influência dos parâmetros de regularização no desempenho de classificação dos classificadores semissupervisionados. Na análise de melhor caso, avaliam-se as melhores taxas de erro de cada algoritmo semissupervisionado combinado com os métodos de geração de grafos usando uma variedade de valores para o parâmetro de esparsificação, o qual está relacionado ao número de vizinhos de cada exemplo de treinamento. Na avaliação da estabilidade dos classificadores, avalia-se a estabilidade dos classificadores semissupervisionados combinados com os métodos de geração de grafos usando uma variedade de valores para o parâmetro de esparsificação. Para tanto, fixam-se os valores dos parâmetros de regularização (quando existirem) que geraram os melhores resultados na análise de melhor caso. Na avaliação do impacto da geração de grafos, avaliam-se os métodos de geração de grafos combinados com os algoritmos de aprendizado semissupervisionado usando uma variedade de valores para o parâmetro de esparsificação. Assim como na avaliação da estabilidade dos classificadores, para esta avaliação, fixam-se os valores dos parâmetros de regularização (quando existirem) que geraram os melhores resultados na análise de melhor caso. Na avaliação da influência dos parâmetros de regularização na classificação semissupervisionada, avaliam-se as superfícies de erro geradas pelos classificadores semissupervisionados em cada grafo e cada base de dados. Para tanto, fixam-se os grafos que geraram os melhores resultados na análise de melhor caso e variam-se os valores dos parâmetros de regularização. O intuito destes experimentos é avaliar o balanceamento entre desempenho de classificação e estabilidade dos algoritmos de aprendizado semissupervisionado baseado em grafos numa variedade de métodos de geração de grafos e valores de parâmetros (de esparsificação e de regularização, se houver). A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que o grafo k- vizinhos mais próximos mútuo (mutKNN) pode ser a melhor opção dentre os métodos de geração de grafos de adjacência, enquanto que o kernel RBF pode ser a melhor opção dentre os métodos de geração de matrizes ponderadas. Em adição, o grafo mutKNN tende a gerar superfícies de erro que são mais suaves que aquelas geradas pelos outros métodos de geração de grafos de adjacência. Entretanto, o grafo mutKNN é instável para valores relativamente pequenos de k. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que o desempenho de classificação dos algoritmos semissupervisionados baseados em grafos é fortemente influenciado pela configuração de parâmetros. Poucos padrões evidentes foram encontrados para auxiliar o processo de seleção de parâmetros. As consequências dessa instabilidade são discutidas neste trabalho em termos de pesquisa e aplicações práticas / A variety of graph-based semi-supervised learning algorithms have been proposed by the research community in the last few years. Despite its apparent empirical success, the field of semi-supervised learning lacks a detailed empirical study that evaluates the influence of graph construction on semisupervised learning. In this work we provide such an empirical study. For such purpose, we combine a variety of graph construction methods with a variety of graph-based semi-supervised learning algorithms in order to empirically compare them in six benchmark data sets widely used in the semi-supervised learning literature. The algorithms are evaluated in tasks about digit, character, text, and image classification as well as classification of gaussian distributions. The experimental evaluation proposed in this work is subdivided into four parts: (1) best case analysis; (2) evaluation of classifiers stability; (3) evaluation of the influence of graph construction on semi-supervised learning; (4) evaluation of the influence of regularization parameters on the classification performance of semi-supervised learning algorithms. In the best case analysis, we evaluate the lowest error rates of each semi-supervised learning algorithm combined with the graph construction methods using a variety of sparsification parameter values. Such parameter is associated with the number of neighbors of each training example. In the evaluation of classifiers stability, we evaluate the stability of the semi-supervised learning algorithms combined with the graph construction methods using a variety of sparsification parameter values. For such purpose, we fixed the regularization parameter values (if any) with the values that achieved the best result in the best case analysis. In the evaluation of the influence of graph construction, we evaluate the graph construction methods combined with the semi-supervised learning algorithms using a variety of sparsification parameter values. In this analysis, as occurred in the evaluation of classifiers stability, we fixed the regularization parameter values (if any) with the values that achieved the best result in the best case analysis. In the evaluation of the influence of regularization parameters on the classification performance of semi-supervised learning algorithms, we evaluate the error surfaces generated by the semi-supervised classifiers in each graph and data set. For such purpose, we fixed the graphs that achieved the best results in the best case analysis and varied the regularization parameters values. The intention of our experiments is evaluating the trade-off between classification performance and stability of the graphbased semi-supervised learning algorithms in a variety of graph construction methods as well as parameter values (sparsification and regularization, if applicable). From the obtained results, we conclude that the mutual k-nearest neighbors (mutKNN) graph may be the best choice for adjacency graph construction while the RBF kernel may be the best choice for weighted matrix generation. In addition, mutKNN tends to generate error surfaces that are smoother than those generated by other adjacency graph construction methods. However, mutKNN is unstable for relatively small values of k. Our results indicate that the classification performance of the graph-based semi-supervised learning algorithms are heavily influenced by parameter setting. We found just a few evident patterns that could help parameter selection. The consequences of such instability are discussed in this work in research and practice

Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-10T17:58:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Roberta Moraes Monteiro Bezerra.PDF: 1091395 bytes, checksum: 97b21b9ce126c1c662fb69cb1cbaf288 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T17:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Roberta Moraes Monteiro Bezerra.PDF: 1091395 bytes, checksum: 97b21b9ce126c1c662fb69cb1cbaf288 (MD5) Previous issue date: 2014-05-05 / Contexto: Pesquisadores das ciências empíricas relatam a necessidade de realizar replicações dos estudos empíricos, inclusive na Engenharia de Software. Os primeiros estudos de replicação na Engenharia de Software Empírica são da década de 1990, sendo uma área relativamente recente. A Engenharia de Software Empírica ainda não conseguiu definir os termos e conceitos básicos de replicação, estando este debate em estágio inicial. Também não existe uma vasta literatura com material de replicação. Objetivo: Estender a pesquisa de (Silva et al., 2011) analisando os estudos relacionadas a replicação na Engenharia de Software Empírica e publicadas nos anos de 2011 e 2012. Método: A realização de um mapeamento sistemático sobre o estado atual dos trabalhos de replicação na Engenharia de Software Empírica, para extrair e analisar os novos dados dos artigos selecionados e depois comparar os resultados dos dois mapeamentos sistemáticos. Resultados: Nesse estudo foram analisados mais de 7.000 artigos, a partir dos quais foram selecionados 39 artigos referente a replicações executadas, com 51 replicações, executadas em 2011 e 2012, e 35 estudos originais. Também foram selecionados 10 artigos referente a trabalhos teóricos sobre replicação. 53% das replicações são consideradas externas; há uma forte concentração de replicações de quasi-experimentos, que utilizam “Acadêmicos” como unidade de análise e que confirmam o estudo original. Os conjuntos de replicação com apenas uma replicação para cada estudo original representam 80% dos conjuntos. Os tópicos de Design de Software, Teste de Software e Qualidade de Software concentram 58,8% das replicações. Conclusões: Considerando os números do primeiro mapeamento e do atual, percebe-se um aumento proporcional no número de replicações que retratam estudos empíricos na Engenharia de Software, entretanto, o número de replicações ainda é pequeno, sendo preciso incentivos para aumentar o número de replicações e a qualidade dos seus resultados. Quando analisado os resultados desta extensão e do primeiro mapeamento, percebe-se que as maiores mudanças estão entre as replicações externas.