Este trabalho fornece uma avaliação empírica do desempenho de Redes Bayesianas quando se impõe restrições à largura de árvore de sua estrutura. O desempenho da rede é visto especificamente pela sua capacidade de generalização e também pela precisão da inferência em problemas de tomada de decisão. Resultados preliminares sugerem que adicionar essa restrição na largura de árvore diminui a capacidade de generalização do modelo além de tornar a tarefa de aprendizado mais difícil. / This work provides an empirical evaluation of the performance of Bayesian Networks when treewidth is bounded. The performance of the network is viewed as its generalizability and also as the accuracy of inference in decision making problems. Preliminary results suggest that adding constraints to treewidth decreases the model performance on unseen data and makes the corresponding optimization problem more difficult.

Made available in DSpace on 2016-04-28T19:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iraneia L Souza.pdf: 2326962 bytes, checksum: 4015e90be8a50a98d30f019f1bab9d9c (MD5) Previous issue date: 2007-04-11 / This research, under the perspective of SARESP test, analyses the main reasons that make students from Basic Education have difficulties in understanding inferences. Based in two targets, this research tries to verify what the approaching conferred by SARESP to the questions shows about reading ability and analyze how this evaluation approaches the texts and watches the questions that verify the inferences. The main question focuses in how the texts and questions presented in SARESP test verify the ability of inference from implicit information, and what it means in relation to reading ability required by this evaluation related to the analyzed ability. The corpus of this research is composed by texts and questions which focuses the ability of inferring implicit information from a text in SARESP evaluation, referring to the years of 2003 and 2004. The result of this research reveals that the difficulties present by the students related to the reading ability concerned to the deduction process aren t exclusively students responsibility. The way that the test is structured and the way the texts are proposed and questions developed also interfere negatively in reading ability, concerning to the inference process / Esta pesquisa, sob a perspectiva da prova do SARESP, trata da análise dos possíveis motivos que levam alunos do ensino fundamental a apresentar dificuldades no entendimento de inferências. Fundada em dois objetivos, a dissertação busca verificar o que a abordagem conferida pelo SARESP às questões inferenciais indica acerca da competência leitora e analisar de que forma essa avaliação aborda os textos e trabalha as questões que verificam a depreensão de inferências. A pergunta fundamental diz respeito a como se apresentam, nas provas do SARESP, os textos e as questões que verificam a habilidade de inferenciação de uma informação implícita, e o que isso indica acerca da competência leitora requerida por essa avaliação no que se refere à habilidade analisada. O corpus submetido à análise compõe-se de textos e questões que incidem sobre a habilidade de inferir uma informação implícita em um texto em provas do SARESP, referentes aos anos de 2003 e 2004. O resultado da pesquisa revelou que as dificuldades apresentadas pelos alunos em relação à competência leitora no que concerne ao processo inferencial não são exclusivamente responsabilidade do aluno. A forma como a prova se estrutura, como são propostos os textos trabalhados e como são elaboradas as questões, também dificulta a compreensão e, por conseguinte, interfere na competência leitora no que concerne à realização de inferências

Avaliaçõs educacionais, de distúrbios psicológicos e da aceitação de um produto no mercado são exemplos de estudos que buscam quantificar um construto de interesse através de questionários compostos por itens de múltipla escolha. A Teoria de Resposta ao Item (TRI) é muito utilizada na análise de dados provenientes da aplicação desses questionários. Há vários modelos da TRI já muito utilizados na prática com tal finalidade, tanto para respostas dicotômicas aos itens (certo/errado, presente/ausente, sim/não), quanto para itens com mais de duas categorias de resposta (nominais ou ordinais). No entanto, a grande maioria supôe que apenas um traço latente é necessário para explicar a probabilidade de resposta ao item (modelos unidimensionais). Como as situações práticas são usualmente caracterizadas por várias aptidões (traços latentes) influenciando a probabilidade de um indivíduo apresentar certa resposta ao item, os modelos multidimensionais são de grande importância. Neste trabalho, após um levantamento bibliográfico dos principais modelos multidimensionais da TRI existentes na literatura, realizou-se um estudo detalhado de um deles: o modelo logístico multidimensional de dois parâmetros. O método de estimação dos parâmetros dos itens por máxima verossimilhança marginal e dos traços latentes por máxima verossimilhança são explicitados assim como a estimação por métodos bayesianos. Todos os métodos foram implementados em R, comparados e aplicados a um conjunto de dados reais para avaliação do Inventário de Depressão de Beck (BDI) e do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) / Educational evaluations, psychological testing and market surveys are examples of studies aiming to quantify an underlying construct of interest through multiple choice item tests. Item Response Theory (IRT) is a class of models used to analyse such data. There are several IRT models already being used in applied studies to such end, either for dichotomical answers (right/wrong, present/ absent, Yes/No) or for itens with nominal or ordinal answers. However, the large majority of those models make the assumption that only one latent trait is sufficient to explain the probability of a correct answer to an item (unidimensional models). Since many situations in practice are characterized by multiple aptitudes (latent traits) in uencing such probabilities, multidimensional models that take such traits into consideration gain great importance. In the present work, after a thorough review of the litterature regarding multidimensional IRT models, we studied in depth one model: the two parameter multidimensional logistic model for dichotomical items. The marginal maximum likelihood method used to estimate the item parameters and the maximum likelihood method used for the latent traits as well as bayesian methods for parameter estimation were studied, compared, implemented in the R software and then applied to a real dataset to infere depression using the Beck Depression Inventory(BDI)and the Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM)

Este trabalho desenvolveu um novo método para a detecção de contornos em imagens digitais que apresentam objetos de interesse muito próximos e que contêm complexidades associadas ao fundo da imagem como variação abrupta de intensidade e oscilação de iluminação. O método desenvolvido utiliza lógicafuzzy e desvio padrão da declividade (Desvio padrão da declividade fuzzy - FuzDec) para o processamento de imagens e detecção de contorno. A detecção de contornos é uma tarefa importante para estimar características de escoamento bifásico através da segmentação da imagem das bolhas para obtenção de parâmetros como a fração de vazio e diâmetro de bolhas. FuzDec foi aplicado em imagens de instabilidades de circulação natural adquiridas experimentalmente. A aquisição das imagens foi feita utilizando o Circuito de Circulação Natural (CCN) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Este circuito é completamente constituído de tubos de vidro, o que permite a visualização e imageamento do escoamento monofásico e bifásico nos ciclos de circulação natural sob baixa pressão.Os resultados mostraram que o detector proposto conseguiu melhorar a identificação do contorno eficientemente em comparação aos detectores de contorno clássicos, sem a necessidade de fazer uso de algoritmos de suavização e sem intervenção humana. / This work has developed a new method for digital image contour detection which can be successfully applied to images presenting objects of interest with high proximity and presenting complexities related with background abrupt intensity fluctuations. The developed method makes use of fuzzy logic and declivity standard deviation (Fuzzy Declivity Standard Deviation FuzDec) to image processing and contour detection. Contour detection is an important task to estimate two-phase flow features through bubble segmentation in order to obtain parameters as void fraction and bubble diameter. FuzDec was applied to natural circulation instability images which were experimentally acquired. Image acquisition was done at the Natural Circulation Circuit (CCN) of the Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) in Brazil. This facility is all made up with glass tubes allowing easy visualization and imaging of one-phase and two-phase flow patterns during natural circulation cycles under low pressures. Results confirm that the proposed detector can improve contour identification when compared to classical contour detector algorithms, without using smoothing algorithms or human intervention.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-06-13T12:25:49Z No. of bitstreams: 1 Karina Alves dos Santos.pdf: 1151156 bytes, checksum: c58cbd1b9579416b1127a9aaaf09b0e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T12:25:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karina Alves dos Santos.pdf: 1151156 bytes, checksum: c58cbd1b9579416b1127a9aaaf09b0e5 (MD5) Previous issue date: 2018-04-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this research, is used a cognitive approach which objectifies to analyze the profile, in terms of reading, of a young apprentice-workers group, who present a worrying reading comprehension deficit and inferential reasoning. By a reading comprehension activity, it is possible to verify what they understand from the reading and how they use their inferences as reading strategy. 75 young apprentices took part in the research, and three tools were employed for the data collection: a questionnaire, two texts, each one with ten questions and multiple-choice answers, and eight sentences with questions that required inferential reasoning. In the analysis, a qualitative data evaluation was fulfilled, which allowed to verify a low level of young people's interest in reading, as well as to ascertain that many of them present comprehension difficulties and use less inferences in the text comprehension activities. Beyond this, it is possible to identify a low level of reading comprehension, mainly in respect of the inferring ability. Thus, the results suggest the necessity and the importance of schools to offer bigger reading development opportunities, ensuring as the alphabetic system proficiency as the inferential reasoning development, especially in high school / Nessa pesquisa, utilizamos uma abordagem cognitiva objetivando verificar o perfil, quanto à atividade de leitura, de um grupo de jovens aprendizes trabalhadores, os quais apresentam um preocupante déficit de compreensão em leitura e raciocínio inferencial. Por meio de uma atividade de compreensão de texto verificamos o que compreendem daquilo que leem e de que forma usam as inferências como estratégia de leitura. Participaram da pesquisa 75 jovens aprendizes, e para a coleta de dados utilizamos três instrumentos: um questionário, dois textos, sendo que cada um contém dez perguntas com respostas de múltipla escolha, e oito frases com perguntas que exigiam raciocínio inferencial. Na análise, realizamos uma avaliação qualitativa dos dados, o que nos permitiu verificar um nível baixo de interesse dos jovens pela leitura, assim como constatar que muitos deles apresentam dificuldades de compreensão durante a leitura e usam pouco as inferências nas atividades de compreensão de texto. Além disso, identificamos que há um nível baixo de compreensão de leitura, principalmente no que diz respeito à habilidade de inferir. Dessa forma, os resultados sugerem a necessidade e a importância de as escolas oferecerem maiores oportunidades de formação em leitura, garantindo tanto o domínio do sistema alfabético quanto o desenvolvimento do raciocínio inferencial, sobretudo no ensino médio

No ambiente agrícola, a possibilidade de prever eventos futuros para poder estabelecer prioridades e planejar atividades são indispensáveis para um manejo adequado. Modelos matemáticos têm se tornado ferramentas valiosas para o entendimento de fenômenos e simulação de soluções de um dado sistema de interesse para diferentes condições iniciais e valores de parâmetros. O crescimento das plantas obedece a certos princípios fisiológicos que podem ser descritos, em termos quantitativos em resposta ao meio ambiente, através de equações matemáticas. Nos agrosistemas, a dinâmica da população de plantas daninhas pode ser descrita por modelos matemáticos que relacionam as densidades de sementes produzidas e de plântulas em áreas de cultivo. Os valores dos parâmetros dos modelos podem ser inferidos diretamente de experimentação e análise estatística, ou extraídos da literatura. O presente trabalho tem por objetivo investigar as particularidades dos parâmetros de modelos dinâmicos para populações de plantas daninhas, a partir de um experimento conduzido em campo, usando inferência Bayesiana via método de Monte Carlo com cadeias de Markov e analisar situações que podem alterar a dinâmica do comportamento populacional por meio de simulações. / In the agricultural environment, the possibility to predict future events to establish priorities and to plan activities is indispensable for an appropriate management. Mathematical models have become precious tools for the understanding of phenomena and simulation of solutions of a given system for different initial conditions and values of parameters. The growth of plants obeys the certain physiological principles that can be described, in quantitative terms in reply to the environment, through mathematical equations. In agrosystems, the dynamics of weed populations can be described by mathematical models that relates the produced seeds density and seedlings density in areas of a crop. The parameter models can be either directly inferred from experimentation and statistics analysis, or can be extracted from literature. The goals of this work is to investigate the particularitities of the dynamic models parameters for weed populations, from field experiment, using Bayesian inference by Monte Carlo method with Markov chains and to analyze situations that can modify the population behavior by simulations.

Esta pesquisa apresenta um método de calibração da relação fluxo-velocidade do Highway Capacity Manual, HCM, para autoestradas e rodovias de pista dupla, a partir de recomendações tecidas pelos autores envolvidos na elaboração do manual. Para tanto, foi utilizado uma amostra com mais de 1.700.000 observações, coletadas por 34 sensores de tráfego, localizados em quatros rodovias do Estado de São Paulo: SP-280, SP-348, SP-270 e SP-021. O tratamento do banco de dados foi realizado por meio da filtragem dos dados originais através da aplicação de três critérios, que têm como finalidade remover observações consideradas inadequadas para a calibração do modelo. Os critérios baseiam-se em obter uma corrente de tráfego formada somente por veículos leves, com condições de operação normal e com observações referentes apenas ao regime de fluxo livre. A separação entre os regimes de fluxo livre e congestionado foi realizada por meio da densidade na capacidade. Para tanto, foi proposto um método de estimação da capacidade por meio da análise da variação da velocidade média da corrente em função do fluxo de tráfego. O pressuposto do método parte do conceito de que o colapso da corrente de tráfego é um fenômeno estocástico, caracterizado pela queda abrupta da velocidade média em função do aumento do fluxo de tráfego. O momento em que ocorre mudança abrupta de velocidade é associado ao colapso da corrente de tráfego e consequentemente à capacidade da via. Após a estimação da capacidade, a velocidade na capacidade foi determinada como a média das velocidades associadas ao fluxo na capacidade, enquanto que a densidade na capacidade foi obtida por meio da relação fundamental de tráfego. O método foi aplicado em um conjunto de 18 trechos de rodovias que atingem a capacidade e os resultados foram considerados satisfatórios após a comparação com valores encontrados na literatura. A calibração da relação fluxo-velocidade foi realizada individualmente para cada trecho de rodovia utilizado no estudo. A análise dos resultados mostra que as rodovias rurais apresentam em média valores maiores para velocidade de fluxo livre, capacidade, coeficiente de calibração, velocidade na capacidade e ponto de transição em relação as rodovias urbanas. Alem disso, o ponto de transição, que consiste em um patamar de velocidade de fluxo livre constante, apresenta valores significativamente menores em relação a literatura. / The following research aims to outline a calibration method of the speed-flow relationship presented in the Highway Capacity Manual (HCM). The method is applied on freeways and multilane highways, leveraging the guidelines made by the authors that developed the manual. In order to support the calibration, a sample with more than 1.700.000 observations was used, collected by 34 traffic sensors on four highways at São Paulo state (SP-280, SP-348, SP270, and SP-021). Furthermore, the data treatment and cleaning process aimed to remove observations considered inappropriate from a model calibration perspective by filtering the original data through three main criteria: traffic flow only composed by passenger car, traffic under normal operations condition, and only containing observations which free flow regime applies. The third filtering criteria was applied by splitting free flow and congested regime through the threshold of density at capacity. To this extent, a capacity estimation method was proposed, aiming to analyse the average speed variation in function of the traffic flow. The assumption of the method relies in the concept that the traffic flow breakdown is a stochastic process, characterized by the abrupt drop in the average speed as function of the traffic flow increase. The moment that abrupt drop occurs is related to traffic breakdown and, consequently, to the capacity freeway capacity. Once the capacity was estimated, the speed at capacity was defined as the average of the speed associated with the flow at capacity while the density at capacity was estimated through the fundamental relationship of the traffic flow. The method was applied in 18 delimited highway traffic perimeter that reached their corresponding capacity and the results were considered satisfactory after comparing against values found in the literature. Furthermore, the speed-flow relationships calibration was performed for each of them individually. The results show that rural highways have in average higher free flow speed, capacity, calibration coefficient, speed at capacity and breakpoint than urban highways. Moreover, the breakpoint, which consists a constant free flow speed level, presented significant lower values in comparison to the literature.

Neste trabalho propomos o uso de um método Bayesiano para estimar o parâmetro de memória de um processo estocástico com memória longa quando sua função de verossimilhança é intratável ou não está disponível. Esta abordagem fornece uma aproximação para a distribuição a posteriori sobre a memória e outros parâmetros e é baseada numa aplicação simples do método conhecido como computação Bayesiana aproximada (ABC). Alguns estimadores populares para o parâmetro de memória serão revisados e comparados com esta abordagem. O emprego de nossa proposta viabiliza a solução de problemas complexos sob o ponto de vista Bayesiano e, embora aproximativa, possui um desempenho muito satisfatório quando comparada com métodos clássicos. / In this work we propose the use of a Bayesian method for estimating the memory parameter of a stochastic process with long-memory when its likelihood function is intractable or unavailable. Such approach provides an approximation for the posterior distribution on the memory and other parameters and it is based on a simple application of the so-called approximate Bayesian computation (ABC). Some popular existing estimators for the memory parameter are reviewed and compared to this method. The use of our proposal allows for the solution of complex problems under a Bayesian point of view and this proposal, although approximative, has a satisfactory performance when compared to classical methods.

Um problema importante na área de Biologia Sistêmica é o de inferência de redes de regulação gênica. Os avanços científicos e tecnológicos nos permitem analisar a expressão gênica de milhares de genes simultaneamente. Por \"expressão gênica\'\', estamos nos referindo ao nível de mRNA dentro de uma célula. Devido a esta grande quantidade de dados, métodos matemáticos, estatísticos e computacionais têm sido desenvolvidos com o objetivo de elucidar os mecanismos de regulação gênica presentes nos organismos vivos. Para isso, modelos matemáticos de redes de regulação gênica têm sido propostos, assim como algoritmos para inferir estas redes. Neste trabalho, focamos nestes dois aspectos: modelagem e inferência. Com relação à modelagem, estudamos modelos existentes para o ciclo celular da levedura (Saccharomyces cerevisiae). Após este estudo, propomos um modelo baseado em redes Booleanas probabilísticas sensíveis ao contexto, e em seguida, um aprimoramento deste modelo, utilizando cadeias de Markov não homogêneas. Mostramos os resultados, comparando os nossos modelos com os modelos estudados. Com relação à inferência, propomos um novo algoritmo utilizando o paradigma de crescimento de semente de genes. Neste contexto, uma semente é um pequeno subconjunto de genes de interesse. Nosso algoritmo é baseado em dois passos: passo de crescimento de semente e passo de amostragem. No primeiro passo, o algoritmo adiciona outros genes à esta semente, seguindo algum critério. No segundo, o algoritmo realiza uma amostragem de redes, definindo como saída um conjunto de redes potencialmente interessantes. Aplicamos o algoritmo em dados artificiais e dados biológicos de células HeLa, mostrando resultados satisfatórios. / A key problem in Systems Biology is the inference of gene regulatory networks. The scientific and technological advancement allow us to analyze the gene expression of thousands of genes, simultaneously. By \"gene expression\'\' we refer to the mRNA concentration level inside a cell. Due to this large amount of data, mathematical, statistical and computational methods have been developed in order to elucidate the gene regulatory mechanisms that take part of every living organism. To this end, mathematical models of gene regulatory networks have been proposed, along with algorithms to infer these networks. In this work, we focus in two aspects: modeling and inference. Regarding the modeling, we studied existing models for the yeast (Saccharomyces cerevisiae) cell cycle. After that, we proposed a model based on context sensitive probabilistic Boolean networks, and then, an improvement of this model, using nonhomogeneous Markov chain. We show the results, comparing our models against the studied models. Regarding the inference, we proposed a new algorithm using the seed growing paradigm. In this context, a seed is a small subset of genes. Our algorithm is based in two main steps: seed growing step and sampling step. In the first step, the algorithm adds genes into the seed, according to some criterion. In the second step, the algorithm performs a sampling process on the space of networks, defining as its output a set of potentially interesting networks. We applied the algorithm on artificial and biological HeLa cells data, showing satisfactory results.

Este trabalho apresenta duas metodologias baseadas em lógica fuzzy para automatizar o diagnóstico de defeito em equipamentos mecânicos, além de fazer uma comparação de seu desempenho utilizando um caso experimental. As duas metodologias estudadas são: o sistema de inferência fuzzy e o algoritmo baseado em Fuzzy C-Means. O alarme estatístico é uma metodologia existente atualmente na indústria com este objetivo e que será utilizado neste trabalho para comparação de desempenho. Para realizar os testes, foram desenvolvidos programas que permitiram criar alarmes e sistemas fuzzy utilizando um banco de dados experimental. De modo diferente ao que são feitos normalmente, os sistemas fuzzy de diagnóstico testados neste trabalho foram construídos automaticamente utilizando informações do banco de dados experimentais composto por sinais de vibração, que representam a condição normal e diversos tipos de defeitos em mancais de rolamentos. Os parâmetros escalares característicos necessários para a entrada nos sistemas fuzzy foram obtidos através do processamento dos sinais de vibração de mancais de rolamentos. Nas análises realizadas neste trabalho, foi estudada a influência de diversos características de criação do sistema fuzzy. Como exemplo, pode-se citar como principal influência, a complexidade do banco de dados a ser analisado pelo sistema fuzzy. Por fim, além de apresentar uma comparação de performance entre as metodologias fuzzy apresentadas no trabalho, com o alarme estatístico, são discutidas as características de cada uma destas metodologias. Destacam-se como principais contribuições deste trabalho, a obtenção de uma metodologia utilizada para criar de maneira automática o sistema de inferência fuzzy e as modificações realizadas no algoritmo Fuzzy C-Means para aperfeiçoar o desempenho em classificação de defeitos. / This works describes two proposed methodologies for the automatic diagnoses in mechanical equipment: the fuzzy system inference and a Fuzzy C-Means based algorithm. Their performances are evaluated in an experimental case and, afterwards, also compared by the statistical alarm, a diagnostic methodology very used in industries at present. In order to do the tests, a developed computer algorithm allowed creating alarms and fuzzy systems by the use of an experimental database. These tested diagnostic systems were automatically built using information from the mentioned database that was composed by samples of vibration signals, representing several types of rolling bearing defects and the bearing normal condition. The fuzzy systems input scalar parameters were obtained by signal processing. The influence of some of the building fuzzy systems parameters in the system performance was also studied, which allow establishing, for example, that the database complexity is an important factor in the fuzzy system performance. Finally, this work discusses the main characteristics of each one of the described methodologies. The most important contribution of this work is the proposition of a methodology for creating fuzzy system automatically as well as the analysis of the fuzzy C-Means as a tool for system diagnoses.