O desenvolvimento de metodologias sobre integração de dados na área de biologia de sistemas é de grande importância devido ao aumento contínuo de dados resultantes de análises globais que são depositados em bancos de dados públicos. Poucas metodologias e ferramentas de bioinformática levam em consideração a diferenciação entre drivers e passengers, fundamental para a identificação de genes importantes para o desenvolvimento e progressão tumoral. Os perfis de expressão gênica têm possibilitado a identificação de assinaturas genéticas em uma grande variedade de tumores humanos. Além disso, as alterações epigenéticas, como a expressão de microRNAs (miRNA) e a metilação do DNA, também contribuem para o desenvolvimento de diversos tipos de doenças. Entretanto, a grande maioria destes estudos não mostra integração dos resultados obtidos pelas diferentes estratégias utilizadas, o que teria maior impacto na identificação de drivers moleculares. Neste estudo foi realizada a integração de quatro níveis de alterações em 31 amostras de câncer de pênis (CaPe): alteração do número de cópias do DNA, metilação de ilhas CpGs, expressão de miRNAs e expressão de transcritos codificadores. O conhecimento das alterações genéticas e epigenéticas relacionadas ao desenvolvimento de câncer de pênis é bastante limitado, devido principalmente a sua rara incidência. Uma parcela significativa dos casos de CaPe tem sido associada com a infecção pelo Papilomavírus Humano (HPV). A metodologia para integração de dados foi aplicada utilizando duas abordagens: (1) estudo das alterações em câncer de pênis (tumor e normal) independente da infecção pelo HPV e (2) estudo das alterações relacionadas à infecção pelo HPV. A análise foi dividida em duas etapas, com a seleção de genes alvos específicos da doença e inferência de módulos a partir desses alvos. Destacam-se na metodologia a seleção de genes candidatos a driver utilizando a atribuição de pesos para cada alteração seguindo critérios pré-determinados, e.g. se o gene estava presente em uma região rara, após classificação pelo DGV (Database of Genomic Variants) e a utilização desses genes como alvos para identificação das possíveis relações entre eles e os módulos. Também foi realizada a adaptação da metodologia de redes em módulos, com a inclusão de genes passengers e interação proteína-proteína (PPI) como um critério para seleção dos módulos. Essa análise se mostrou eficaz na identificação de módulos gênicos bem relacionados com os drivers, resultando na escolha de vias biológicas potencialmente responsáveis pelo desenvolvimento do tumor. Os genes identificados após a comparação entre amostras tumorais e normais (SOX17, TWIST1, CAV1, PPARG, FLI1 e TNFSF10) e no estudo entre amostras positivas e negativas para infecção pelo HPV (PCNA, SOX14 e RFC4) foram validados in situ por técnicas independentes. Para validação in silico das alterações encontradas na metodologia de integração de dados e para validação da metodologia de redes em módulos foram utilizadas 255 amostras de glioblastoma multiforme obtidas no banco de dados TCGA (The Cancer Genome Atlas). Foram identificadas vias biológicas importantes relacionadas ao processo tumoral, como regulação do crescimento celular (GO:0001558, p=0,0062), homeostase (GO:0048872, $p=0,0082) e regulação da transcrição (GO:0003700, p=0,00089). Também foi realizada uma meta-análise utilizando amostras do TCGA, que encontrou um perfil similar de expressão para os genes CAV1, DLC1,FLI1, MSX1, NRN1, PML, PPARG e SOX17 (T vs N) e PCNA e RFC4 (HPV+ vs HPV-). Para o nosso conhecimento, esse é o primeiro estudo em CaPe utilizando análise integrada de quatro níveis de alteração. Além disso, foram encontradas alterações não randômicas capazes de modificar transcritos específicos e contribuir para o conhecimento da patobiologia dos tumores de pênis. / Methodologies for data integration in systems biology area have great importance due to continuous increase of public data resulting from large-scale analysis, which are deposited in public databases. Few methodologies and bioinformatics tools take into consideration the differentiation between drivers and passengers, fundamental for the identification of important genes for tumor development and progression. The gene expression profiles have allowed the identification of genetic signatures in a wide variety of human tumors. In addition, epigenetic changes, such as the expression of microRNA (miRNA) and DNA methylation, also contribute to the development of a veriety of diseases. However, most of these studies did not show integration of results obtained by different strategies used, which would have increased impact to identify molecular drivers. This study provides a methodology for integration of four levels of changes in 31 samples of penile cancer (PeCa): copy number alterations, DNA methylation of CpG islands, miRNA expression and gene expression of coding transcripts. Knowledge about genetic and epigenetic changes related to the development of penile cancer is very limited, mainly due to its rare incidence. A significant portion of PeCa samples has been associated with infection by Human papillomavirus (HPV). The methodology for integrative data was applied using two approaches: (1) the study considering alterations in penile carcinoma (tumor and normal), independent of HPV infection and (2) the study considering alteration related to HPV infection in PeCa. In each study, the methodology was divided into two stages, with the selection of target genes and the inference of disease specific modules from these targets. It is highlighted in the methodology the selection of candidate genes using the driver assigning weights to each change following predetermined criteria, e.g if the gene was present in a rare region after classification using the DGV database (Database of Genomic Variants) and the use of these genes as seeds for identification of possible relationships between them and the modules. For this, another contribution of this study was the adaptation of module network methodology, with the inclusion of passengers genes and protein-protein interaction (PPI) as a criteria to select the modules. This analysis was effective in identifying gene modules and related drivers, resulting in the choice of biological pathway potentially responsible for the tumor development. The genes identified after comparing tumor and normal samples (SOX17, TWIST1, CAV1, PPARG, FLI1 and TNFSF10) and the genes identified in the study of positive and negative samples for HPV infection (PCNA, SOX14 and RFC4) were validated in situ by independent techniques. For in silico validation of the changes found in the integrative methodology and the modules network were used 255 samples of glioblastoma multiforme obtained at TCGA database (The Cancer Genome Atlas). Biological pathways have been identified related to the tumoral process, such as cell growth regulation (GO:0001558, p=0,0062), homeostasis (GO:0048872, p=0,0082) and transcription regulation (GO:0003700, p=0,00089). Also, a meta-analysis was performed using samples from TCGA, who found a similar expression profile for CAV1, DLC1, FLI1, MSX1, NRN1, PML, PPARG and SOX17 (T vs N) and PCNA and RFC4 genes (HPV + vs HPV-). To our knowledge, this is the first integrative analysis in PeCa using a four-level of gene alterations. In addition, it was found non-random alterations capable to modifying specific transcripts and contribute to the knowledge about the pathobiology of penile tumors.

Desde o início do século XX o etanol já se apresentava como alternativa aos combustíveis fósseis. No Brasil, os choques do petróleo resultaram no primeiro impulso à produção desse combustível, sendo o país o único a implementar um programa de substituição de grandes proporções. Com a estabilidade do preço do petróleo e diante de problemas internos, como os relacionados ao abastecimento e fim dos subsídios governamentais, o programa ficou \'adormecido\' (1996-2002). Em 2003, inicia-se o segundo impulso ao etanol no Brasil, sendo esse período denominado de \'revolução-flex\' (2003-2008). Mas esse impulso, diferente do primeiro, criou a expectativa de exportar o único biocombustível avançado, assim classificado pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos - EPA, mesmo este sendo o país que produz o maior concorrente do etanol brasileiro. Mas a partir de 2008, por uma série de motivos, essa fase de expansão torna-se uma fase de \'incerteza/estagnação\' (2009-2013) frustrando as expectativas do setor. No entanto, esse segundo impulso é caracterizado pela expansão da atividade canavieira para outras regiões que não as tradicionais, como o Centro-Oeste. Tendo esse cenário como pano de fundo, busca-se, através deste estudo, analisar as relações de longo prazo do preço do etanol do segmento produtor nos diferentes estados do Brasil: Paraná, São Paulo, Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul (região Centro-Sul) e Alagoas e Pernambuco (região Norte-Nordeste), o que torna possível identificar a dinâmica do processo de formação de preço no mercado doméstico. Na análise utilizam-se dados mensais do período de abril de 2008 a março de 2013. Tal proposta fundamenta-se na hipótese de que os preços desses estados possam ser integrados, mesmo que não perfeitamente, dada a existência de arbitragem. Se a hipótese não for rejeitada, pode-se considerar o mercado de etanol como de abrangência nacional. Para determinar a relação de integração entre as variáveis, utilizou-se o modelo de cointegração de Johansen (1988) e testes sobre os parâmetros ? e ? do vetor de cointegração, possibilitando analisar relações de perfeita integração e relações de integração, ainda que não perfeitas. Os resultados mostram que os estados de São Paulo, Paraná, Minas Gerais e Goiás são perfeitamente integrados entre si, além de todos apresentarem relações, embora não perfeitas, com os estados da região Norte-Nordeste, representados por Alagoas e Pernambuco, e também com o Estado do Mato Grosso. Os estados da região Norte-Nordeste são perfeitamente integrados. Conclui-se, assim, que relações de perfeita integração são encontradas, na maior parte das vezes, entre estados de uma mesma região (Centro-Sul e Norte-Nordeste). Constatou-se, no entanto, relações de integração, ainda que não perfeitas, entre estados de regiões diferentes. Assim, a rejeição ou não da hipótese de existência de um único mercado para o etanol no Brasil depende das premissas adotadas em relação à integração perfeita ou não. Num cenário menos restritivo, em que se admite integração não perfeita, considera-se que existe um único mercado para o etanol no Brasil. Nessas condições pode-se considerar que o mercado relevante do etanol inclui a região Centro-Sul e o Norte-Nordeste. / Ethanol has been showed an alternative to fossil fuel since early twentieth century. Due to the petroleum crisis, the ethanol was prompted as fuel in Brazil, where a large scale program of substitution was implemented. However, this program was losing strength and stagneted during 1996-2002 due to the petroleum price stability and internal problems related to governmental subsidies. A second ethanol program boost emerged in 2003, period named \"flex-revolution\" during 2003-2008. Unlike the first prompt, the revolution-flex period created an expectation of to export the unique advanced biofuel, classified by the Environment Protection Agency from United States of America (EPA), which was the most ethanol and sugar-cane competitor country for Brazil. From 2008 due to several reasons, the expansion phase became an \"uncertain and stagnated period\" (2009-2013), frustrating the sector expectations. Nonetheless, the second prompt was characterized by expansion of sugar-cane production to non-traditional areas, such as Brazilian Centro-Oeste. According to this background, the aim of the present study is to analyze a long-term the ethanol price in different Brazilian States: Paraná, São Paulo, Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso and Mato Grosso do Sul (Centro-Sul) and Alagoas and Pernambuco (Norte-Nordeste), which makes possible to identify the dynamic process of price establishment. Mensal data from April 2008 to March 2013 was utilized. The proposal is based on the hypothesis that the ethanol prices from the mentioned States can be perfectly integrated, given the existence of arbitration, even though not perfectly integrated. If the hypothesis was not rejected, it would be considered the ethanol market nationwide. To determine the variable integrations, the cointegration model described by Johansen (1988) and tests on ? and ? parameters of cointegration vector was utilized, which enables to analyze perfect integration relation and integration relations, even though non perfect integrated. The results showed that São Paulo, Paraná, Minas Gerais and Goiás are perfectly integrated. Besides, all of them showed relation with Norte-Nordeste States (Alagoas and Pernambuco), although non-perfectly. As a result, perfect integration can be found, in most time, within states from the same region (Centro-Sul and Norte-Nordeste). Nevertheless, non-perfect integration was found among states from different regions. Therefore, rejection or not the hypothesis of a single market for ethanol in Brazil depends on the assumptions employed regarding to the perfect integration or not. A less restrictive setting in which admits no perfect integration, it is considered that there is a single market for ethanol in Brazil. In these conditions it could be considered that the ethanol relevant market is Centro-Sul and Norte-Nordeste regions.

A identificação de genes responsáveis por doenças humanas pode fornecer conhecimentos sobre mecanismos patológicos e psicológicos que são essenciais para o desenvolvimento de novos diagnósticos e terapias. Sabemos que uma doença é raramente uma consequência de uma anormalidade num único gene, porém reflete desordens de uma rede intra e intercelular complexa. Muitas metodologias conhecidas na Bioinformática são capazes de priorizar genes relacionados a uma determinada doença. Algumas abordagens também podem validar a pertinência ou não destes genes em relação à doença estudada. Uma abordagem de priorização de genes é a investigação a partir de doenças que acometem pacientes ao mesmo tempo, as comorbidades. Existem muitas fontes de dados biomédicos que podem ser utilizadas para a coleta de comorbidades. Desta forma, podemos coletar pares de doenças que formam comorbidades epidemiológicas e assim analisar os genes de cada doença. Esta análise serve para expandirmos a lista de genes candidatos de cada uma dessas doenças e justificarmos a relação gênica entre essas comorbidades. O objetivo principal deste projeto é o de integração dos dados epidemiológicos e genéticos para a realização da predição de genes causadores de doenças. Isto se dará através do estudo de comorbidade destas doenças. / The identification of genes responsible for human diseases can provide knowledge about pathological and physiological mechanisms that are essential for the development of new diagnostics and therapeutics. It is known that a disease is rarely a consequence of an abnormality in a single gene, but reflects complex intra and intercellular network disorders. Many methodologies known in Bioinformatics are able to prioritize genes related to a particular disease. Some approaches can also validate how appropriate or not these genes are relative to a disease. An approach for prioritizing genes is the research from diseases afecting patients at the same time, i.e. comorbidities. There are many sources of biomedical data that can be used to collect comorbidities and analyse genes of each disease. We can also expand the list of candidate genes for each singular disease and justify the genetic relationship of these comorbidities. The main objective of this project is the integration of epidemiologic and genetic data to perform the prediction of causing genes through the study of comorbidity of these illnesses.

A subfamília de roedores Sigmodontinae representa o clado com a maior diversidade e distribuição de mamíferos na região neotropical, sendo que a maior parte das espécies são endêmicas da América do Sul. Com inúmeras diferenças ecomorfológicas, o padrão de diversificação desses roedores, por um ponto de vista biogeográfico e filogenético, tem sido bastante debatido. Nesta tese, busco compreender a evolução dos caracteres cranianos dos sigmodontíneos, a partir do arcabouço teórico da genética quantitativa e integração morfológica. Dessa forma, tive como objetivo geral avaliar os padrões e as magnitudes de integração morfológica para compreender a associação dos caracteres e explorar suas potenciais consequências evolutivas no crânio dos Sigmodontinae. A partir de um banco de dados contendo 2897 indivíduos de 39 espécies da subfamília, testei a similaridade estrutural das matrizes de correlação e covariância ao compará-las entre todos os táxons medidos (representados por 35 medidas cranianas). Avaliei também se a história evolutiva do grupo teve influência sobre os padrões da estrutura de covariância fenotípica. Além disso, testei a presença de módulos no crânio desses roedores, a partir das hipóteses de desenvolvimento e função comum nos crânios dos mamíferos. Por fim, simulei seleção natural nesses crânios a fim de investigar as possibilidades evolutivas na associação dos caracteres cranianos nos diferentes táxons da subfamília. De uma maneira geral, os sigmodontíneos apresentaram um padrão das relações dos caracteres muito semelhante, enquanto a magnitude em que esses caracteres estão integrados variou bastante entre as espécies sendo que a amplitude dessa variação foi próxima a que já foi detectada entre outras ordens de mamíferos eutérios. Além disso, tanto os padrões quanto as magnitudes obtidas não estiveram, até um certo ponto, associadas a história evolutiva (filogenia) desses roedores. Dessa forma, observa-se que após um período de diversificação de aproximadamente 12 milhões de anos, a plasticidade na magnitude de integração acoplada ao fato que esta magnitude nunca se aproxima de 1 (portanto com algum grau de flexibilidade) pode fornecer uma explicação sobre como a grande diversidade morfológica craniana surgiu neste grupo de mamíferos, mesmo com a grande conservação nos padrões de integração. Mais ainda, os sigmodontíneos compartilham um padrão de modularidade craniana comum entre a maioria das espécies, relacionada com as hipóteses funcionais e de desenvolvimento testadas. O padrão de modularidade mostrou-se influenciado pela variação de tamanho, associado ao primeiro componente principal (CP1) de todas as espécies, assim como a magnitude geral de integração do crânio. Quanto maior a variância alométrica no CP1 maior a magnitude de associação entre os caracteres do crânio e, dessa maneira, menos modular é o crânio. Essa relação é importante para compreender o potencial da resposta evolutiva, pois, independente da direção da pressão seletiva, espécies com maior magnitude geral de integração dos caracteres são mais restritas evolutivamente, ou seja, tendem a responder à seleção na direção do eixo de maior variação (tamanho). Em contrapartida, espécies com menores magnitudes entre os caracteres cranianos são mais flexíveis a responder na direção em que seleção está atuando. Interessantemente, os sigmodontíneos apresentaram potenciais evolutivos tanto próximo dos mamíferos mais flexíveis (primatas e morcegos) quanto daqueles que possuem os maiores índices de restrição (marsupiais) / The Sigmodontinae subfamily of rodents represents the clade with the greatest diversity and distribution among mammals in the Neotropical region, with most of the species endemic to South America. With numerous ecomorphological differences, the diversification pattern of these rodents, from a phylogenetic and biogeographic point of view, has been intensely debated. In this thesis, I seek to understand the evolution of the cranial traits of the sigmodontine, using the theoretical framework of quantitative genetics and morphological integration. Thus, I aimed at evaluating the patterns and magnitudes of morphological integration, to understand the association of traits and to explore the potential evolutionary consequences of these associations for the Sigmodontinae skull. Using a collected database containing 2897 individuals of 39 species of the subfamily, I tested the structural similarity of covariance and correlation matrices by comparing them between all measured taxons (represented by 35 cranial measurements). I also evaluated if the evolutionary history of the group had an influence on the patterns of phenotypic covariance structure. Furthermore, I tested the presence of modules in these rodents skulls, employing shared developmental and functional hypothesis proposed for mammalian skulls. Finally, I simulated natural selection in these skulls in order to investigate the evolutionary possibilities in the association of cranial traits in different taxa of the subfamily. In general, the sigmodontine had very similar patterns of traits relationship, while the magnitude of trait association varied greatly among species, and the amplitude of this variation was close to what has already been detected within other Eutheria mammalian orders. In addition, both the patterns as well as the magnitudes obtained were not, to a large extent, associated with the evolutionary history (phylogeny) of these rodents. Thus, I observed that after a period of diversification of approximately 12 million years, this magnitude of integration plasticity coupled with the fact that the magnitude of association is never 1 (granting some degree of flexibility), may provide an explanation for how the wide diversity in cranial morphology appeared in this mammalian group, even with the wide conservation in the integration patterns. Moreover, the sigmodontine share a common pattern of cranial modularity among most species, which are related to the tested functional and developmental hypotheses. The modularity pattern appears to be influenced by variation in size, associated with the first principal component (PC1) of all species, as well as the overall magnitude of skull integration. The greater the variance in the allometric PC1, the greater the association between the skull traits and, thus, the skull is less modular. This relationship is important to understand the potential of the evolutionary response, seeing that, independent of the direction of selective pressure, species with higher general integration magnitude are more evolutionarily constrained, i.e, tend to respond to selection in the direction of the axis with the greatest variation (size). In contrast, species with smaller magnitudes between cranial characters are more flexible to respond in the direction in which selection is acting. Interestingly, the sigmodontine exhibited a potential to evolutionary responses that range from much flexible, both close to mammals (primates and bats ), as well as with those who have the highest levels of restriction (marsupials)

Atualmente uma grande quantidade de conteúdo é produzida e publicada todos os dias na Internet. São documentos publicados por diferentes pessoas, por diversas organizações e em inúmeros formatos sem qualquer tipo de padronização. Por esse motivo, a informação relevante sobre um mesmo domínio de interesse acaba espalhada pela Web nos diversos portais, o que dificulta uma visão ampla, centralizada e objetiva sobre esta informação. Nesse contexto, a integração dos dados espalhados na rede torna-se um problema de pesquisa relevante, para permitir a realização de consultas mais inteligentes, de modo a obter resultados mais ricos de significado e mais próximos do interesse do usuário. No entanto, tal integração não é trivial, sendo por muitas vezes custosa devido à dependência do desenvolvimento de sistemas e mão de obra especializados, visto que são poucos os modelos reaproveitáveis e facilmente integráveis entre si. Assim, a existência de um modelo padronizado para a integração dos dados e para o acesso à informação produzida por essas diferentes entidades reduz o esforço na construção de sistemas específicos. Neste trabalho é proposta uma arquitetura baseada em ontologias para a integração de dados publicados na Internet. O seu uso é ilustrado através de casos de uso reais para a integração da informação na Internet, evidenciando como o uso de ontologias pode trazer resultados mais relevantes. / A lot of content is produced and published every day on the Internet. Those documents are published by different people, organizations and in many formats without any type of established standards. For this reason, relevant information about a domain of interest is spread through the Web in various portals, which hinders a broad, centralized and objective view of this information. In this context, the integration of the data scattered in the network becomes a relevant research problem, to enable smarter queries, in order to obtain richer results of meaning and closer to the user\'s interest. However, such integration is not trivial, and is often costly because of the reliance on the development of specialized systems by professionals, since there are few reusable and easily integrable models. Thus, the existence of a standardized model for data integration and access to the information produced by these different entities reduces the effort in the construction of specific systems. In this work we propose an architecture based on ontologies for the integration of data published on the Internet. Its use is illustrated through experimental cases for the integration of information on the Internet, showing how the use of ontologies can bring more relevant results.

No presente trabalho desenvolve-se uma família de algoritmos de passo simples, com ordem de precisão local qualquer e aniquilamento assintótico para a análise dinâmica de estruturas. São utilizadas expressões hermitianas para as relações em diferenças envolvidas na representação das equações que descrevem o problema. Explicitam-se os membros da família, com precisão desde a primeira até a oitava ordem, que apresentam estabilidade incondicional, efetuando-se sua análise espectral bem como resolvendo-se um problema unidimensional e comparando-se com outros métodos, permitindo concluir-se pelo seu grande potencial de aplicação. / An one-step methods family for direct numerical integration in structural dynamic analysis is derived. Asymptotic annihilation and arbitrary truncation error order are attained. Hermitian type expressions are used in difference equations involved in the problem description. Inconditionally stable members, from first up to eighth order, are presented. A spectral analysis is performed in these cases and a single degree of freedom problem is solved. The solution is compared with those given from other methods, allowing to expect a good performance in practical applications.

O FBST (Full Bayesian Significance Test) é um procedimento para testar hipóteses precisas, apresentado por Pereira e Stern (1999), e baseado no cálculo da probabilidade posterior do conjunto tangente ao conjunto que define a hipótese nula. Este procedimento é uma alternativa Bayesiana aos testes de significância usuais. Neste trabalho, estudamos a relação entre os resultados do FBST e de um teste freqüentista, o TRVG (Teste da Razão de Verossimilhanças Generalizado), através de alguns problemas clássicos de testes de hipóteses. Apresentamos, também, todos os procedimentos computacionais utilizados para a resolução automática dos dois testes para grandes amostras, necessária ao estudo da relação entre os testes. / FBST (Full Bayesian Significance Test) is a procedure to test precise hypotheses, presented by Pereira and Stern (1999), which is based on the calculus of the posterior probability of the set tangent to the set that defines the null hypothesis. This procedure is a Bayesian alternative to the usual significance tests. In the present work we study the relation between the FBST\'s results and those of a frequentist test, GLRT (Generalised Likelihood Ratio Test) through some classical problems in hypotesis testing. We also present all computer procedures that compose the automatic solutions for applying FBST and GLRT on big samples what was necessary for studying the relation between both tests.

Baseado nas recentes abordagens sobre integração em Engenharia de Projeto, é proposto um sistema computacional de auxílio ao cálculo e desenho de elementos de máquinas, denominado Sistema EleMaq. O trabalho visa contribuir com a redução do ciclo de desenvolvimento do produto, além de propor uma ferramenta CAE de auxílio às disciplinas de projeto mecânico. Inicialmente foi realizada uma revisão bibliográfica, que abrangeu o ciclo de projeto tradicional, a utilização do computador em algumas de suas etapas, uma visão geral dos sistemas CAD/CAE e a abordagem atual do ciclo de desenvolvimento do produto, auxiliado por diversos recursos computacionais. O Sistema EleMaq é proposto neste contexto, como uma ferramenta CAE voltada aos elementos de máquinas. Baseou-se nas metodologias tradicionais de dimensionamento e desenho mecânico, que viabilizou a implementação dos módulos individuais de cálculo e a geração de desenhos em um sistema CAD. Em uma segunda etapa, foi desenvolvido um programa gerenciador integrado à um banco de dados e aos módulos, formando um ambiente integrado para cálculo e desenho de elementos de máquinas. Como exemplo, tomou-se o caso de redutores de velocidades. / With a market more and more demanding in terms of efficiency and costs, one has the need to integrated all the possible information of a company, helping in this way to guarantee the quality of products and services. Moreover, nowadays there are plenty of resources to systematize the repetitive and tedious tasks, such as calculating a shaft or a pair of gears. By using them, the engineer will hold all the data he/she needs and, at the same time, will have more available time for more creative tasks. With this focus, this work presents the development of a manager system for calculations of machine elements for mechanical projects. It was devised under the context of EDM-Engineering Data Management. The system is constituted of a manager program, a database and modules of calculation of machine elements. The manager program controls the flow of calculations in the project through existence and consistency rules among the mechanical elements, and also provides the availability of the input and output data. Those rules are fired through consultations to the data stored into a relational database. As consistency rule one can cite, for example, the one stating that the lubricant used in the gears calculation be the same as that used in the calculation of the bearings. The database was designed by using a logical model based on ME-R, taylored to the assembly of a specific mechanical system : a gearbox. The calculations are performed by independent computational modules which use traditional methods of elements of machines calculation (NIEMANN, 1971).

A procedência dos dados consiste no conjunto de metadados que possibilita identificar as fontes e os processos de transformação aplicados aos dados, desde a criação até o estado atual desses dados. Existem diversas motivações para se incorporar a procedência ao processo de integração, tais como avaliar a qualidade dos dados das fontes heterogêneas, realizar processos de auditoria dos dados e de atribuição de autoria aos proprietários dos dados e reproduzir decisões de integração. Nesta dissertação é proposto o MPPI, um modelo de procedência para subsidiar processos de integração. O modelo enfoca sistemas nos quais as fontes de dados podem ser atualizadas somente pelos seus proprietários, impossibilitando que a integração retifique eventuais conflitos de dados diretamente nessas fontes. O principal requisito do MPPI é que ele ofereça suporte ao tratamento de todas as decisões de integração realizadas em processos anteriores, de forma que essas decisões possam ser reaplicadas automaticamente em processos de integração subsequentes. O modelo MPPI possui quatro características. A primeira delas consiste no mapeamento da procedência dos dados em operações de cópia, edição, inserção e remoção, e no armazenamento dessas operações em um repositório de operações. A segunda característica é o tratamento de operações de sobreposição, por meio da proposta das políticas blind, restrict, undo e redo. A terceira característica consiste na identificação de anomalias decorrentes do fato de que fontes de dados autônomas podem alterar os seus dados entre processos de integração, e na proposta de quatro tipos de validação das operações frente a essas anomalias: validação completa, da origem, do destino, ou nenhuma. A quarta característica consiste na reaplicação de operações, por meio da proposta dos métodos VRS (do inglês Validate and Reapply in Separate) e VRT (do inglês Validate and Reapply in Tandem) e da reordenação segura do repositório, os quais garantem que todas as decisões de integração tomadas pelo usuário em processos de integração anteriores sejam resolvidas automaticamente e da mesma forma em processos de integração subsequentes. A validação do modelo MPPI foi realizada por meio de testes de desempenho que investigaram o tratamento de operações de sobreposição, o método VRT e a reordenação segura, considerando como base as demais características do modelo. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade de implementação das políticas propostas para tratamento de operações de sobreposição em sistemas de integração reais. Os resultados também mostraram que o método VRT proporcionou ganhos de desempenho significativos frente à coleta quando o objetivo é restabelecer resultados de processos de integração que já foram executados pelo menos uma vez. O ganho médio de desempenho do método VRT foi de pelo menos 93%. Ademais, os testes também mostraram que reordenar as operações antes da reaplicação pode melhorar ainda mais o desempenho do método VRT / Data provenance is the set of metadata that allows for the identification of sources and transformations applied to data, since its creation to its current state. There are several advantages of incorporating data provenance into data integration processes, such as to estimate data quality and data reliability, to perform data audit, to establish the copyright and ownership of data, and to reproduce data integration decisions. In this master\'s thesis, we propose the MPPI, a novel data provenance model that supports data integration processes. The model focuses on systems in which only owners can update their data sources, i.e., the integration process cannot correct the sources according to integration decisions. The main goal of the MPPI model is to handle decisions taken by the user in previous integration processes, so they can be automatically reapplied in subsequent integration processes. The MPPI model introduces the following properties. It is based on mapping provenance data into operations of copy, edit, insert and remove, which are stored in an operation repository. It also provides four techniques to handle overlapping operations: blind, restrict, undo and redo. Furthermore, it identifies anomalies generated by sources that are updated between two data integration processes and proposes four validation approaches to avoid these anomalies: full validation, source validation, target validation and no validation. Moreover, it introduces two methods that perform the reapplication of operations according to decisions taken by the user, called the VRS (Validate and Reapply in Separate) and the VRT (Validate and Reapply in Tandem) methods, in addition to extending the VRT method with the safe reordering optimization. The MPPI model was validated through performance tests that investigated overlapping operations, the VRT method and the safe reordering optimization. The tests showed that the techniques proposed to handle overlapping operations are feasible to be applied to real integration systems. The results also demonstrated that the VRT method provided significant performance gains over data gathering when the goal is to reestablish previous integration results. The performance gains were of at least 93%. Furthermore, the performance results also showed that reordering the operations before the reapplication process can improve even more the performance of the VRT method

Orientador: Jorge Eduardo Scarpin. / Tese (doutorado) - Universidade Regional de Blumenau, Programa de Pós-Graduação em Ciências Contábeis e Administração.