Orientador: Heloisa Vieira da Rocha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T18:32:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oeiras_JanneYukikoYoshikawa_D.pdf: 3745343 bytes, checksum: 3a4f5bc692ab1acd934eb159c95fba64 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Revendo-se a história de desenvolvimento de ambientes computacionais de suporte à Educação a Distância (EaD) via Web, nota-se que suas ferramentas de comunicação foram incorporadas em suas primeiras versões sem considerar o propósito original de suas implementações e suas interfaces de usuários. Assim, o oferecimento de cursos online de diferentes áreas revelam a dificuldade que seus usuários têm em realizar diferentes atividades pedagógicas com os recursos disponíveis, principalmente quando são adotadas metodologias que buscam enfatizar as interações e a colaboração entre os participantes. O objetivo desta tese, portanto, foi investigar como fazer o (re)design de ferramentas de comunicação síncrona para adequá-las ao contexto de EaD, a fim de possibilitar a colaboração entre os participantes de um curso online. Duas ferramentas foram (re)desenhadas de acordo com as necessidades apontadas pela literatura e por usuários do ambiente TelEduc: o Bate-papo, ao qual foram incorporados mecanismos de coordenação que facilitam o gerenciamento das participações em atividades de discussão em grupo; e o Direto Online, um programa que permite identificar os usuários conectados ao TelEduc e iniciar uma conversa síncrona privada entre pares que, potencialmente, possibilita o entrosamento social dos participantes de um curso e influencia o desenvolvimento da colaboração entre todos. A descrição do processo de design dessas duas ferramentas é um resultado que transcende o contexto de EaD, à medida que levanta questões importantes sobre a comunicação e o desenvolvimento de senso de comunidade que devem ser consideradas pelas pessoas preocupadas em desenvolver ambientes computacionais de suporte a comunidades online. Os testes realizados com os usuários no decorrer do processo de design também permite ao leitor extrair exemplos de uso das ferramentas que podem contribuir para o desenvolvimento de metodologias adequadas ao contexto de EaD / Abstract: Looking at the development history of the computational environments that support Distance Education (EaD), communication tools were firstly constructed without considering the original proposal of its implementations and users interfaces. Consequently, the offering of online courses in different areas reveals the difficulties that users have to accomplish different pedagogical activities with the available resources, mainly when methodologies that emphasize the interactions and the collaboration between participants are adopted. The objective of this thesis was to investigate how to do the (re)design of synchronous communications tools in order to adapt them to the context of EaD and to permit collaboration between participants of an online course. Two tools were (re)designed according the necessities obtained from studies of the literature and from users of TelEduc: the Chat, in this tool new coordination mechanisms were incorporated to help the management of the participations in group discussions activities; and Direto Online, a program that shows all users that are connected to TelEduc and provides a way to begin a private synchronous talk between a pair of participants. Particularly, Direto Online tool facilitates the social interaction between participants of a course and influences positively the development of collaboration between all them. The description of the design process of these two tools is a result that transcends EaD context because it raises important questions about the communication and the development of community sense. These two main questions must be always considered by anyone who intends to construct computational environments to support online communities. Besides that, from the tests done with users during the design process, it is possible to extract examples of use of the tools that can contribute to the elaboration of proper methodologies focused on EaD context / Doutorado / Doutor em Ciência da Computação

Submitted by Israel Vieira Neto (israel.vieiraneto@ufpe.br) on 2015-03-04T13:35:55Z No. of bitstreams: 2 Dissertação João Bosco.pdf: 775246 bytes, checksum: fab75de75ad24ab761c0708acca1fce7 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação João Bosco.pdf: 775246 bytes, checksum: fab75de75ad24ab761c0708acca1fce7 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / A tarefa de prever o comportamento das taxas de juros sempre esteve no círculo de interesse de economistas, profissionais de mercado e governo. Pensando na gestão eficiente dos seus recursos, esses agentes econômicos precisam prever adequadamente a estrutura a termo das taxas de juros (ETTJ). Tendo em vista, então, a importância do assunto, uma vasta literatura que trata da estimação e da previsão da ETTJ pode ser encontrada. Esta pesquisa pretende contribuir na área de previsão de juros ao fazer uso de duas técnicas não-lineares cuja aplicação ainda é escassa no mercado brasileiro de renda fixa: Redes Neurais Artificiais (RNA) e Máquina de Suporte Vetorial (MSV). A fim de investigar se o desempenho preditivo dessas duas técnicas é melhor que o de modelos baseados na hipótese da linearidade, foram estimados modelos do tipo Vetor Autorregressivo com correção de erros (VEC) e ARIMA. Com a intenção de se examinar a significância dos resultados, o teste de Diebold e Mariano (1995) – para avaliar a precisão da previsão – foi aplicado. Os principais resultados são que os modelos não-lineares se mostraram mais precisos que os lineares, na previsão; e a MSV superou a RNA para cinco de seis maturidades da ETTJ. Investigando a literatura relacionada, pode-se concluir que não há um consenso em torno desses resultados, existindo estudos na direção contrária e a favor.

Aborda teóricamente el origen de la confianza entre los hombres, a través de la historia de la humanidad ligada a los antecedentes del cooperativismo y su desarrollo posterior; y mediante las actitudes y comportamiento cooperativo desde la personalidad y las motivaciones. Describe las condiciones que ofrece la legislación peruana al movimiento cooperativo y analiza la participación de los asociados y cómo juega una significativa influencia en el desarrollo de la confianza que permitirá reforzar o resquebrajar la cooperación. Determina el nivel general de confianza alcanzado por los socios de las cooperativas de ahorro y crédito de Lima Metropolitana. Busca conocer las actitudes respecto al trabajo en grupo y respecto a la eficacia personal mediante un instrumento probado por G. Westacott en Perú. / Tesis

Orientador: Maria Cecilia Calani Baranauskas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T12:02:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_SilviaCristinadeMatos_M.pdf: 16920035 bytes, checksum: 19d2acf33502e8745af72f385ff5ce38 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Vivenciamos, no mundo, uma evolução das tecnologias da Internet. Cada vez mais percebemos sua presença nas tarefas mais variadas de nosso dia-a-dia. Por meio dessas tecnologias, sem sair de nossas casas, podemos, por exemplo, efetuar compras, pagar contas, conversar com pessoas geograficamente distantes, etc. Como usuários dessas tecnologias encontramos pessoas com diferentes idades e interesses: adultos, crianças, jovens e idosos. Estas pessoas, cada vez mais familiarizadas com a informática, impõem exigências maiores com relação à adequação do software às suas características e necessidades pessoais. As Escolas reconhecem a importância das tecnologias da Internet para auxiliar na formação de seus alunos. Entretanto, para que a informática possa contribuir para esta formação integral do aluno, são necessários ambientes computacionais apropriados ao uso com alunos, em idade escolar. Desta maneira, o contexto educacional gera novas demandas para profissionais envolvidos com desenvolvimento de software e exige destes profissionais, conhecimentos além do desenvolvimento de software propriamente dito. Faz-se necessário o entendimento do contexto escolar e de seus processos, como um todo. Dentre os processos existentes na Escola, estudamos o processo de trabalho em grupo, realizado por alunos, para podermos recriá-lo em um ambiente computacional. Para possibilitar o entendimento deste processo, a participação dos alunos foi fundamental, pois eles são os atores principais no contexto educacional. As metodologias utilizadas no processo de desenvolvimento de software apresentam avanços significativos, mas será que essas metodologias atendem às necessidades específicas de desenvolvimento de aplicações para crianças em idade e contexto escolar? Como são desenvolvidos os softwares para esse público alvo? Eles atendem às suas necessidades? São fáceis de usar? Que métodos poderiam ser utilizados para se adaptar um portal infantil ao trabalho de grupos? Haveria a possibilidade de participação conjunta de alunos e designers no processo de design de interfaces de um sistema computacional desenvolvido para o trabalho em grupo? Neste trabalho desenvolvemos um estudo de caso em uma Escola de Campinas, com a participação de alunos em uma faixa etária de 10 a 15 anos. O estudo de caso utilizou uma abordagem semiótica e participativa, como forma de contribuir para o entendimento das questões acima citadas. Utilizamos o Design Participativo e a Semiótica Organizacional como referencial para tratar a customização de um portal infantil ao trabalho escolar de grupos. Este estudo de caso, descrito e discutido nesta dissertação, envolveu atividades participativas com alunos em uma Escola privada, de Campinas. Tivemos a oportunidade de verificar, com os resultados obtidos, a viabilidade da utilização da abordagem proposta. Como um dos produtos deste trabalho tivemos a implementação do sistema ¿CaleidoGrupos¿ que possibilita aos alunos em contexto escolar o trabalho em grupo via uma aplicação na Web / Abstract: We have experienced, in the world, an evolution in the technologies of Internet. We perceived each time more their presence in a variety of our day-by-day activities. Through these technologies, without leaving home, we can, for example, go shopping, pay bills, talk to people that are geographically distant. Users of these technologies are people with different ages and interests, children and adults. These people each time more familiarized themselves with informatics impose requirements related to the adaptation of the software to their specific needs. The schools recognize the importance of the Internet technologies to help them in the children¿s knowledge construction process and in their process of communicating ideas. Meanwhile, it is necessary appropriate computational environments to support the use with students, at intermediate school level, to informatics contributes to the whole background of the students. So, the educational context produces new demands to the professionals involved with software development. It¿s necessary to understand the entire educational context and its process. From all process that exists at school, we studied the process of group work, to develop it at computational environment. The students¿ participation, as main actors of the educational context, was essential to allow our understanding about this process. Regarding software development methodologies, we can notice that it has had significant progress, but do these methodologies satisfy application development¿s specific needs for children in school ages and context? How are the software developed for them? Do they satisfy their needs? Are they easy to use? What methods would be used to adapt a portal for children for group work? Would it be possible for designers and children work together in the interface design process of a computational system developed for work group? As a way to contribute to the understanding of these questions, amongst others, and to propose solutions, we developed this work in a case study format, involving students¿ participation from 10 to 15 ages, applying the Semiotics and Participatory approach. We applyed the Participatory Design and Organisational Semiotics as theoretic and methodological referential to customize the portal for children work in group. The case study, described and discussed in this dissertation, involved participatory activities with children in private School, in Campinas. With this work we had the opportunity to verify the viability of proposed approach, allowing getting results and proposals to consolidate and to extend the use of this referential. The ¿CaleidoGrupos¿ system was implemented as a product of this work. The system allows children work in group using a Web application, inside school context / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Maria Cecília Calani Baranauskas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:26:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hornung_HeikoHorst_D.pdf: 6593850 bytes, checksum: 75052d44505f3a88db9d9ad41b115259 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Web e suas tecnologias de base facilitam interações entre pessoas que alguns anos atrás não eram imagináveis. A colaboração é um tipo importante de interação que tem um propósito. Pessoas de diferentes contextos sociais e culturais, e com diferentes preferências e habilidades, podem colaborar mediadas pela Web. A colaboração muitas vezes acontece em contextos heterogêneos, que são definidos tanto pelas situações atuais dos parceiros na colaboração, quanto pelas experiências passadas, sejam elas individuais ou coletivas. A Web como um meio/uma mídia tem um impacto na colaboração e facilita certos aspectos da colaboração enquanto dificulta outros. Adotando uma perspectiva informada pela Web Pragmática, nesta tese investigamos questões da colaboração mediada pela Web, relacionadas com o Design da Interação. Nosso objetivo principal é entender barreiras semióticas da colaboração mediada pela Web e propor uma abordagem ao Design da Interação que reduza tais barreiras. Barreiras semióticas são barreiras relacionadas à comunicação, mediação e representação. Estas barreiras surgem na colaboração mediada pela Web pois muitos mecanismos da comunicação interpessoal face-a-face não estão disponíveis. Dependendo do contexto, barreiras semióticas frequentemente exercem um impacto negativo à colaboração; entretanto, em alguns casos o impacto pode ser positivo também. A abordagem ao Design da Interação aqui proposta tem suas bases na Web Pragmática e utiliza a Semiótica Organizacional e a Teoria da Atividade como referenciais teórico-metodológicos. As investigações teóricas contaram com uma contrapartida em termos de um embasamento em práticas reais através da participação em um projeto de pesquisa no domínio da educação inclusiva. Materializamos a abordagem proposta no design de um protótipo e na implementação de uma ferramenta correspondente ao protótipo, que apoia uma prática de profissionais no domínio da educação inclusiva. Além disso, propusemos e conduzimos um método de avaliação guiada pela pragmática dentro do contexto de um estudo de caso longitudinal. O design do protótipo, a implementação da ferramenta e a avaliação conduzida fornecem evidências de que a abordagem proposta ao Design da Interação guiada pela pragmática contribui para a redução de barreiras semióticas e para a promoção da colaboração mediada pela Web / Abstract: The Web and its underlying technologies enable interactions among people that were unimaginable a few years ago. An important type of purposeful interaction is collaboration. Mediated by the Web, people from different social and cultural backgrounds, with different needs, preferences and capabilities can collaborate with each other. Collaboration often takes place in heterogeneous contexts that are not only defined by the actual situations of the collaboration partners, but also by individual and collective past experiences. The Web as a medium has an impact on collaboration and facilitates or enables certain aspects of collaboration while making others more difficult. In this PhD thesis we investigate Interaction Design related questions about web-mediated collaboration under a Pragmatic Web perspective. Our prime objective is to understand semiotic barriers to web-mediated collaboration and propose an approach to Interaction Design that reduces these barriers. Semiotic barriers are barriers related to communication, mediation and representation. These barriers emerge during web-based collaboration since many mechanisms of interpersonal face-to-face communication are not available. Depending on the context, semiotic barriers often have a negative impact on collaboration, but in some cases they might also have positive effects. The approach to Interaction Design proposed in this PhD thesis is rooted in the Pragmatic Web and uses Organizational Semiotics and Activity Theory as its theoretical and methodological frames of reference. The theoretic investigations were practically grounded in real world practices by participating in a research project in the domain of inclusive education. We materialized the proposed approach in the design of a prototype and the implementation of the corresponding tool that supports a practice of inclusive education professionals. Furthermore we proposed and applied a pragmatics-driven evaluation method in a longitudinal case study. Prototype design, tool implementation, and the conducted evaluation provided evidence that the proposed approach to pragmatics-driven Interaction Design can reduce semiotic barriers and thus promote web-mediated collaboration / Doutorado / Ciência da Computação / Doutor em Ciência da Computação

Orientador: João Pedro Albino / Banca: Marcos Americo / Banca: David Bianchini / Resumo: O resgate de informações históricas de eventos esportivos e da trajetória das equipes nos meios digitais é dificultado pela forma com que as organizações esportivas os utilizam e pela forma como os próprios meios digitais e os portais de notícias disponibilizam as buscas de informações de eventos passados. É, portanto, efetuada uma análise de como se dá este uso e as lacunas existentes nos meios digitais atuais por meio de um Estudo de Caso para propor uma plataforma agregadora de conteúdos que permita uma presença homogênea das instituições nos meios digitais, gerando relevância das informações para os fãs e para os parceiros comerciais das organizações esportivas. / Abstract: The search of historical information of sports events and the teams trajectory at digital media is hindered by the way of the sports organization usage and how the digital media and the news portals provides the search options of past events. Therefore an analysis on how this digital media usage happens and the existing gaps at the current digital media functionalities through a case study is made in order to propose the development of a content aggregation platform that allows a homogeneous presence of these sports organizations at the digital media, generating relevant information to the fans and to these sports organizations and their commercial partners. / Mestre

Ingeniero Civil Electricista / La minería del cobre en Chile ha crecido sostenidamente desde los años 90 y, actualmente, a nivel nacional, es la actividad económica más importante, y a nivel internacional, lidera la producción de este metal. En este contexto, para la industria nacional del cobre es fundamental aumentar la productividad; disminuir costos; y reducir los perjuicios a las personas, al entorno, y a las unidades productivas. En consecuencia, aumentar la continuidad operacional y disminuir los costos de falla de las correas transportadoras en los procesos de conminución contribuye a conseguir las metas establecidas. Por último, a fin de alcanzar las metas relacionadas a las correas transportadoras en estos procesos es necesario estudiar sus modos de falla, con el propósito de generar medidas compensatorias como esquemas de detección y aislación temprana apropiados. El presente trabajo tiene como propósito realizar un análisis de fallas en los equipos y componentes mecánicos más importantes de las correas transportadoras CV-005, CV-006, y CV-007 de Minera Los Pelambres (transporte de mineral grueso del chancado primario a la molienda), con la finalidad de proponer esquemas de detección y aislación temprana destinados a dichos equipos y componentes (el desarrollo de medidas compensatorias se excluye de este trabajo). Particularmente en este análisis, se presentan las principales características de las correas transportadoras. En seguida, se identifican y describen los sub-sistemas de las correas transportadoras, se identifica su instrumentación, y se describen sus modos de operación normal, tanto de forma general como particular. Luego, a partir de la información entregada por CONTAC Ingenieros Ltda., se seleccionan los equipos y componentes mecánicos más importantes de las correas transportadoras escogidas, considerando la frecuencia y duración promedio de las paradas no planificadas (evento relacionado a fallas) de los sub-sistemas identificados. Posteriormente, en base a la información facilitada por Minera Los Pelambres se identifican y describen tanto los modos de falla en los equipos y componentes determinados como sus causas, efectos, y procedimientos de detección. Finalmente, a partir de este análisis y de la investigación centrada en ingeniería, se proponen esquemas de detección y aislación temprana para los modos de falla establecidos. Los esquemas de detección y aislación temprana propuestos para los equipos y componentes determinados presentan diferentes niveles de desarrollo. En el caso de los polines, generalmente se basan en la captura de termografías; pero en las correas transportadoras escogidas, este esquema de inspección es impracticable, a causa de la distribución espacial de los polines (en otros sistemas distribuidos se han usado vehículos aéreos no tripulados para este fin). En el caso de la banda, generalmente se sustentan en la captura de imágenes superficiales y de rayos X. En el caso de los motores eléctricos, se basan en la medición de vibraciones y de la corriente en el estator. En el caso de los frenos de disco, no se encontraron esquemas específicos para la liberación fallida de las pastillas de freno; pero se podrían desarrollar a partir del procesamiento digital de imágenes y, por otra parte, la pérdida de eficiencia del resorte del sistema hidráulico cuenta con medidas compensatorias a implementar por parte de la empresa. Por último, en el caso de los reductores, se sustentan en la medición de vibraciones y en el análisis de aceites. Como trabajo futuro se sugiere principalmente estudiar la (pre)factibilidad técnica y económica de los esquemas de detección y aislación temprana propuestos.

Orientador: Beatriz Mascia Daltrini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T11:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EltonJoseda_M.pdf: 7704670 bytes, checksum: 3d7137444bc55c99bf4392ada5835104 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: À medida que as interfaces com o usuário tornam-se mais fáceis de aprender e usar, elas também se tornam mais difíceis de especificar e programar de forma clara. Projetistas de interfaces geralmente usam técnicas informais ou ad hoc na fase de especificação. Essas técnicas, que são incompletas ou ambíguas, fazem com que os desenvolvedores interpretem as especificações de forma diferente. Isto pode levar a várias inconsistências e mal-entendidos que se propagam para os estágios finais de integração do sistema. Com o objetivo de reduzir esses problemas, existe hoje uma grande preocupação em se produzir especificações mais precisas e consistentes para comunicar a aparência e funcionalidade da interface entre os membros da equipe de desenvolvimento. Neste trabalho é analisada uma variedade de técnicas para representar o projeto da interface com o usuário, sendo que a técnica UAN (User Action Notation) destacou-se a princípio como a mais apropriada. Portanto, concentramos os nOSS05 esforços no seu estudo, aplicação e validação. Algumas das razões para esta escolha é que UAN é simples, concisa, centrada nas ações e tarefas do usuário, e apropriada para descrever interfaces de manipulação direta. A UAN foi utilizada para especificar algumas interações numa interface de modelagem geométrica, como um meio de verificar o poder de expressão da notação. Apresentam-se os resultados dessa aplicação, enfatizando características atrativas e limitações encontradas na UAN, e algumas extensões que podem melhorá-la são sugeridas / Abstract: As user interfaces become easier to learn and use, they also become more difficult to specify and program clearly. Interface designers often use informal or ad hoc techniques for defining interfaces. These techniques, which are incomplete or ambiguous, cause developers to interpret the specifications differently. It might lead to the generation of inconsistencies and misinterpretations which may propagate to later stages of system integration. In this way, there is a strong pus h to produce more precise and consistent specifications to communicate the look and functionality of the interface among the members of the development team. This work analyzes a variety of existent techniques to specify user interfaces. UAN (User Action Notation) appealSto be the most appropriate technique for the established purposes; therefore, the efforts are concentrated on its study, applica.tion and validation. Some of the reasons for this choice is that UAN is simpIe, concise, centered on user actions and tasks, and appropriate to specify direct manipulation interfaces. As a way of verifying UAN's power of expression, it is applied to the specification of interactions in a geometric modelling user interface. The results of this application, emphasizing attractive features and limitations of the notation, are presented, and some extensions to improve it are suggested. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Fernando José Von Zuben / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T03:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kurka_DavidBurth_M.pdf: 1660677 bytes, checksum: 7258daf8129b4dac9d1f647195775d3c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Com o surgimento e a popularização de Redes Sociais Online e de Serviços de Redes Sociais, pesquisadores da área de computação têm encontrado um campo fértil para o desenvolvimento de trabalhos com grande volume de dados, modelos envolvendo múltiplos agentes e dinâmicas espaço-temporais. Entretanto, mesmo com significativo elenco de pesquisas já publicadas no assunto, ainda existem aspectos das redes sociais cuja explicação é incipiente. Visando o aprofundamento do conhecimento da área, este trabalho investiga fenômenos de compartilhamento coletivo na rede, que caracterizam eventos de difusão de informação. A partir da observação de dados reais oriundos do serviço online Twitter, tais eventos são modelados, caracterizados e analisados. Com o uso de técnicas de aprendizado de máquina, são encontrados padrões nos processos espaço-temporais da rede, tornando possível a construção de classificadores de mensagens baseados em comportamento e a caracterização de comportamentos individuais, a partir de conexões sociais / Abstract: With the advent and popularization of Online Social Networks and Social Networking Services, computer science researchers have found fertile field for the development of studies using large volumes of data, multiple agents models and spatio-temporal dynamics. However, even with a significant amount of published research on the subject, there are still aspects of social networks whose explanation is incipient. In order to deepen the knowledge of the area, this work investigates phenomena of collective sharing on the network, characterizing information diffusion events. From the observation of real data obtained from the online service Twitter, we collect, model and characterize such events. Finally, using machine learning and computational data analysis, patterns are found on the network's spatio-temporal processes, making it possible to classify a message's topic from users behaviour and the characterization of individual behaviour, from social connections / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Fernando José Von Zuben, Goran Neshich / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T03:11:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salim_JoseAugusto_M.pdf: 12514135 bytes, checksum: e429e34406344ef77064e5f5e46194be (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As enzimas têm sua função determinada essencialmente por alguns resíduos específicos, denominados resíduos de aminoácidos catalíticos. A função de uma determinada proteína é mantida por milhares de anos de pressão seletiva que ocasionam a preservação de uma estrutura composta por padrões físicos, químicos e estruturais necessários para mantê-la. É frequente observar que enzimas quaisquer presentes em organismos distantemente relacionados exerçam exatamente a mesma função biológica e possuam o mesmo conjunto de resíduos de aminoácidos catalíticos, apesar de possuírem sequências proteicas muito dissimilares. Estes padrões que se conservaram por anos de evolução para manter a função das enzimas têm sido bastante estudados na literatura. Assim, o presente trabalho buscou identificar, dentre os descritores estruturais de proteínas (disponíveis na base de dados da plataforma Blue Star STING) aqueles de maior relevância para discriminar os resíduos de aminoácidos catalíticos dos não catalíticos, por meio do nanoambiente no qual estes se inserem. Buscou-se por modelos classificadores capazes de favorecerem uma interpretação de suas escolhas através de regras na forma SE-ENTÃO, compostas por descritores e seus respectivos valores. Regras foram extraídas para conjuntos de enzimas responsáveis pela catálise da mesma reação enzimática (mesma sub-subclasse EC), de forma a caracterizar o nanoambiente comum aos seus resíduos de aminoácidos catalíticos. Primeiramente, foram considerados apenas descritores estruturais de proteínas, ou seja, excluem-se descritores de conservação de estrutura primária. Esta opção foi feita com base no fato de a conservação de um determinado resíduo em uma determinada posição ser uma consequência (e não causa) de sua crucial função para a atividade de uma enzima. Buscou-se, portanto, compreender a fundo o "por que" de um resíduo ser conservado, utilizando uma "linguagem" puramente estrutural. As doze mais representativas sub-subclasses EC foram escolhidas e regras foram extraídas de forma a caracterizar os resíduos de aminoácido catalíticos de seus membros. Os resultados obtidos variam de acordo com o número de amostras catalíticas disponíveis, sendo as classes com maior número de amostras as que resultaram em regras com maior capacidade de generalização. Ainda que a caracterização dos resíduos de aminoácidos catalíticos possa ser feita apenas com os dados disponíveis, a predição de novas amostras introduz diversos desafios discutidos neste trabalho. Diferentes técnicas de amostragem e seleção de atributos foram estudadas e o impacto de tais técnicas no treinamento é também discutido. Novos descritores estruturais de proteína foram adicionados ao Blue Star STING, assim como foi feito o desenvolvimento de uma biblioteca de programação para facilitar e agilizar a extensão do conjunto de descritores do Blue Star STING / Abstract: The function of enzymes are determined by specific residues, called catalytic amino acids residues. The protein function is maintained for thousands of years of selective pressure which preserves in its structure many physical-chemical and structural patterns. Frequently, enzymes from distinct organisms exert exactly the same biological function due to similar catalytic amino acid residues, even with low sequence similarities. The majority of catalytic amino acid residues prediction methods use sequence conservation features to provide classification. Seeking to understand these conserved patterns in enzyme structures, that even after years of evolution perform the same biological function, the present work searches to identify which protein structural descriptors (available in Blue Star STING platform) are capable of discriminating the amino acid catalytic residues from non-catalytic residues by means of their nanoenvironments properties. Therefore, we studied the use of classification methods available in the literature and STING structural protein descriptors to predict amino acid catalytic residues with no dependency of homologous enzymes. Considering methods capable of extracting IF-THEN rules composed of descriptors and their respective values, sets of rules were built to characterize the amino acid catalytic residues of enzymes catalyzing the same chemical reaction (same EC sub-subclass). Furthermore, it was considered only structural protein descriptors, i.e. no sequence conservation descriptor were considered. The conservation of certain amino acid in a given position is a consequence (not cause) of its crucial function for the enzyme activity. Therefore, the main purpose was to understand in depth the reason why a residue is preserved, employing a purely structural language. Twelve most representative EC sub-subclasses were considered and rules were extracted to characterize the amino acid catalytic residues of their members. The results vary as the number of available structures for each sub-subclass increases. Once it is possible to characterize the amino acid residues of a set of enzymes catalyzing the same chemical reaction, the prediction of amino acid residues in new enzymes faces several challenges discussed in this work, been the major problem the lack of data for amino acid catalytic residues in available databases. Many different techniques as sampling and feature selection methods are employed to alleviate the imbalance of data, and their impact on training are discussed. As a result, we also incorporate new structural protein descriptors to Blue Star STING and developed a new programming library to allow faster and easier extension of the Blue Star STING descriptors set / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica