Experimentos cujas variaveis respostas s~ ao proporcoes ou contagens, sao muito comuns nas diversas areas do conhecimento, principalmente na area agricola. Na analise desses experimentos, utiliza-se a teoria de modelos lineares generalizados, bastante difundida (McCullagh & Nelder, 1989; Demetrio, 2001), em que as respostas sao independentes. Caso a variancia estimada seja maior do que a esperada, estima-se o parametro de dispersao, incluindo-o no processo de estimaçao dos parametros. Quando a variavel resposta e observada ao longo do tempo, pode haver uma correlacao entre as observacoes e isso tem que ser levado em consideracao na estimacao dos parametros. Uma forma de se trabalhar essa correlacao e aplicando a metodologia de equacoes de estimacao generalizada (EEG), discutida por Liang & Zeger (1986), embora, neste caso, o interesse esteja nas estimativas dos efeitos fixos e a inclusao da matriz de correlacao de trabalho sirva para se obter um melhor ajuste. Uma outra alternativa e a inclusao, no preditor linear, de um efeito latente para captar variabilidades nao consideradas no modelo e que podem in uenciar nos resultados. No presente trabalho, usa-se uma forma combinada de efeito aleatorio e parametro de dispersao, incluidos conjuntamente na estimacao dos parametros. Essa metodologia e aplicada a um conjunto de dados obtidos de um experimento com camu-camu, com objetivo de se avaliarem quais os melhores metodos de enxertia e tipos de porta-enxertos que podem ser utilizados, atraves da proporcao de pegamentos da muda. Varios modelos sao ajustados, desde o modelo em parcelas subdivididas (supondo independencia), ate o modelo em que se considera o parametro de dispersao e efeito aleatorio conjuntamente. Ha evidencias de que o modelo em que se inclui o efeito aleatorio e o parametro de dispersao, conjuntamente, resultam em melhores estimativas dos parametros. Outro conjunto de dados longitudinais, com milho transgenico MON810, em que a variavel resposta e o numero de lagartas (Spodoptera frugiperda), e utilizado. Neste caso, devido ao excesso de respostas zero, emprega-se o modelo de regressao Poisson in acionado de zeros (ZIP), alem do modelo Poisson padrao, em que as observacoes sao consideradas independentes, e do modelo Poisson in acionado de zeros com efeito aleatorio. Os resultados mostram que o efeito aleatorio incluido no preditor foi nao significativo e, assim, o modelo adotado e o modelo de regressao Poisson in acionado de zeros. Os resultados foram obtidos usando-se os procedimentos NLMIXED, GENMOD e GPLOT do SAS - Statistical Analysis System, versao 8.2. / Experiments which response variables are proportions or counts are very common in several research areas, specially in the area of agriculture. The theory of generalized linear models, well difused (McCullagh & Nelder, 1989; Demetrio, 2001), is used for analyzing these experiments where the responses are independent. If the estimated variance is greater than the expected variance, the dispersion parameter is estimated including it on the parameter estimation process. When the response variable is observed over time a correlation among observations might occur and it should be taken into account in the parameter estimation. A way of dealing with this correlation is applying the methodology of generalized estimating equations (GEEs) discussed by Liang & Zeger (1986) although, in this case, the interest is on the estimates of the xed efect being the inclusion of a working correlation matrix useful to obtain more accurate estimates. Another alternative is the inclusion of a latent efect in the linear predictor to explain variabilities not considered in the model that might in uence the results. In this work the random efect and the dispersion parameter are combined and included together in the parameter estimation. Such methodology is applied to a data set obtained from an experiment realized with camu-camu to evaluate, through proportion of grafting well successful of seedling, which kind of grafting and understock are suitable to be used. Several models are fitted, since the split plot model (with independence assumption) up to the model where the dispersion parameter and the random efect are considered together. There is evidence that the model including the random efect and the dispersion parameter together, produce better estimates of the parameters. Another longitudinal data set used here comes from an experiment realized with the MON810 transgenic corn where the response variable is the number of caterpillars (Spodoptera frugiperda). In this case, due to the excessive number of zeros obtained, the zero in ated Poisson regression model (ZIP) is used in addition to the standard Poisson model, where observations are considered independent, and the zero in ated Poisson regression model with random efect. The results show that the random efect included in the linear predictor was not significant and, therefore, the adopted model is the zero in ated Poisson regression model. The results were obtained using the procedures NLMIXED, GENMOD and GPLOT available on SAS - Statistical Analysis System, version 8.2.

Mapping of mortality rates has been a valuable public health tool. We describe novel Bayesian methods for constructing maps which do not depend on a post stratification of the estimated rates. We also construct posterior modal maps rather than posterior mean maps. Our methods are illustrated using mortality data from chronic obstructive pulmonary diseases (COPD) in the continental United States. Poisson regression models have attracted much attention in the scientific community for their superiority in modeling rare events (including mortality counts from COPD). Christiansen and Morris (JASA 1997) described a hierarchical Bayesian model for heterogeneous Poisson counts under the exchangeability assumption. We extend this model to include latent classes (groups of similar Poisson rates unknown to an investigator). Also, it is standard practice to construct maps using quantiles (e.g., quintiles) of the estimated mortality rates. For example, based on quintiles, the mortality rates are cut into 5 equal size groups, each containing $20\%$ of the data, and a different color is applied to each of them on the map. A potential problem is that, this method assumes an equal number of data in each group, but this is often not the case. The latent class model produces a method to construct maps without using quantiles, providing a more natural representation of the colors. Typically, for rare events, the posterior densities of the rates are skewed, making the posterior mean map inappropriate and inaccurate. Thus, although it is standard practice to present the posterior mean maps, we also develop a method to provide the joint posterior modal map (i.e., the map with the highest posterior probability over the ensemble). For the COPD data, collected 1988-1992 over 798 health service areas, we use Markov chain Monte Carlo methods to fit the model, and an output analysis is used to construct the new maps.

It is customary when presenting a choropleth map of rates or counts to present only the estimates (mean or mode) of the parameters of interest. While this technique illustrates spatial variation, it ignores the variation inherent in the estimates. We describe an approach to present variability in choropleth maps by constructing 100(1-alpha)% simultaneous intervals. The result provides three maps (estimate with two bands). We propose two methods to construct simultaneous intervals from the optimal individual highest posterior density (HPD) intervals to ensure joint simultaneous coverage of 100(1-alpha)%. Both methods exhibit the main feature of multiplying the lower bound and dividing the upper bound of the individual HPD intervals by parameters 0

Experimentos em que medidas são realizadas repetidamente na mesma unidade experimental são comuns na área agronômica. As técnicas estatísticas utilizadas para análise de dados desses experimentos são chamadas de análises de medidas repetidas, tendo como caso particular o estudo de dados longitudinais, em que uma mesma variável resposta é observada em várias ocasiões no tempo. Além disso, o comportamento longitudinal pode seguir um padrão não linear, o que ocorre com freqüência em estudos de crescimento. Também são comuns experimentos em que a variável resposta refere-se a contagem. Este trabalho abordou a modelagem de dados de contagem, obtidos a partir de experimentos com medidas repetidas ao longo do tempo, em que o comportamento longitudinal da variável resposta é não linear. A distribuição Poisson multivariada, com covariâncias iguais entre as medidas, foi utilizada de forma a considerar a dependência entre os componentes do vetor de observações de medidas repetidas em cada unidade experimental. O modelo proposto por Karlis e Meligkotsidou (2005) foi estendido para dados longitudinais provenientes de experimentos inteiramente casualizados. Modelos para experimentos em blocos casualizados, supondo-se efeitos fixos ou aleatórios para blocos, foram também propostos. A ocorrência de superdispersão foi considerada e modelada através da distribuição Poisson multivariada mista. A estimação dos parâmetros foi realizada através do método de máxima verossimilhança, via algoritmo EM. A metodologia proposta foi aplicada a dados simulados para cada uma das situações estudadas e a um conjunto de dados de um experimento em blocos casualizados em que foram observados o número de folhas de bromélias em seis instantes no tempo. O método mostrou-se eficiente na estimação dos parâmetros para o modelo considerando o delineamento completamente casualizado, inclusive na ocorrência de superdispersão, e delineamento em blocos casualizados com efeito fixo, sem superdispersão e efeito aleatório para blocos. No entanto, a estimação para o modelo que considera efeito fixo para blocos, na presença de superdispersão e para o parâmetro de variância do efeito aleatório para blocos precisa ser aprimorada. / Experiments in which measurements are taken in the same experimental unit are common in agriculture area. The statistical techniques used to analyse data from those experiments are called repeated measurement analysis, and longitudinal study, in which the response variable is observed along the time, is a particular case. The longitudinal behaviour can be non linear, occuring freq¨uently in growth studies. It is also common to have experiments in which the response variable refers to count data. This work approaches the modelling of count data, obtained from experiments with repeated measurements through time, in which the response variable longitudinal behaviour is non linear. The multivariate Poisson distribution, with equal covariances between measurements, was used to consider the dependence between the components of the repeated measurement observation vector in each experimental unit. The Karlis and Meligkotsidou (2005) proposal was extended to longitudinal data obtained from completely randomized. Models for randomized blocks experiments, assuming fixed or random effects for blocks, were also proposed. The occurence of overdispersion was considered and modelled through mixed multivariate Poisson distribution. The parameter estimation was done using maximum likelihood method, via EM algorithm. The methodology was applied to simulated data for all the cases studied and to a data set from a randomized block experiment in which the number of Bromeliads leaves were observed through six instants in time. The method was efficient to estimate the parameters for the completely randomized experiment, including the occurence of overdispersion, and for the randomized blocks experiments assuming fixed effect, with no overdispersion, and random effect for blocks. The estimation for the model that considers fixed effect for block, with overdispersion and for the variance parameters of the random effect for blocks must be improved.

O padrão espacial de espécies em florestas nativas pode fornecer evidências sobre a estrutura da comunidade vegetal. Fatores ambientais podem influenciar o padrão espacial das espécies, como as características edáficas e processos que dependem da densidade, como competição intra e interespecífica. Desse modo, a pesquisa da relação entre as características ambientais e o padrão espacial de espécies florestais pode ajudar a entender a dinâmica de florestas. O objetivo deste estudo foi empregar técnicas da análise de processos pontuais para verificar o efeito de fatores ambientais sobre a ocorrência de espécies florestais. A área de estudo foi a Estação Ecológica de Assis (EEA), da unidade de Conservação do Estado de São Paulo em parcelas permanentes, dentro do projeto \"Diversidade, dinâmica e conservação em florestas do Estado de São Paulo: 40 ha de parcelas permanentes\" do programa Biota da FAPESP. A descrição do padrão espacial das espécies mais abundantes na área de estudo foi avaliada pela função K proposta por Ripley e suas extensões para processo não homogêneos, por meio das coordenadas geográficas das espécies com circunferência na altura do peito igual ou superior a 15 cm. Modelos do Processo Poisson Homogêneo, Processo Poisson Não Homogêneos e do Processo Log Gaussiano de Cox foram ajustados para cada espécie. Foi utilizado o critério de AIC para selecionar o modelo que melhor se ajusta aos dados. Testes de diagnósticos dos modelos foram feitos utilizando a função K não homogênea sob a hipótese de Completa Aleatoriedade Espacial. Os resultados indicaram que as espécies mais abundantes na EEA apresentam um padrão de distribuição agregado, ou seja, o número esperado de indivíduos próximos de um evento qualquer é maior do que esperado para uma distribuição aleatória. Conforme esperado, os fatores ambientais desempenharam um importante papel para explicar a distribuição espacial das espécies, porém, os resultados indicaram que existe uma variação espacialmente estruturada que não foi incluída na análise que é imprescindível para um bom ajuste dos modelos. Portanto os resultados sugerem que outros fatores não incluídos nos modelos e dados disponíveis podem estar determinando os padrões espaciais além das (co)variáveis medidas. / The spatial pattern of species in native forests may provide evidence on the structure of the plant community. Environmental factors may influence the species\' spatial patterns, as well as soil characteristics and processes which depend on the density, as intraspecific and interspecific competition. Therefore, researching the relationship among the environmental features and the spatial pattern of the forest species may aid in understanding forest dynamics. The goal of this study was to apply point process techniques to verify the effect of environmental factors on the occurence of forest species. The study area was the \"Assis\'s Ecological Station\" (AES), of the \"Unit of conservation of the state of São Paulo in permanent plots\". The data was collected as part of the project entitled \"Diversity, dynamics and conservation in forests of São Paulo state: 40 ha of permanent plots\", from FAPESP\'s Biota program. The description of the spatial pattern of the most abundant species in the study area was assessed using Ripley\'s K function, using the species\' geographic coordinates with circumference at chest height equal or larger than 15 cm. Homogeneous and Non-Homogeneous Poisson Process models, as well as Cox Log Gaussian Process models were fitted to each species. Model selection was made using the Akaike information criterion. Diagnostics tests were made using the non-homogeneous K function under the hypothesis of complete spatial randomness. Results suggested that the most abundant species in the AES present an aggregate distribution pattern, i.e., the expected number of individuals next to any event is larger than the expected by a random distribution. As it was expected, environmental factors played a major role in explaining the spatial distribution of the species. However, results suggested that there is a spatially structured variation that was not included in the analysis and is needed to a good model fit. Therefore, further studies are needed to assess which environmental feature which was not considered in this study presents an effect on the occurence of these forest species

Este trabalho reporta sobre a avaliação da confiabilidade de networks, uma representação analítica para diversos sistemas de engenharia e de comunicação, cujas falhas de seus componentes (links) ocorrem segundo um Processo de Poisson Não Homogêneo. Concluiremos que, na comparação de dois networks com a mesma quantidade de links, as desigualdades estocásticas de seus D-espectros serão preservadas em seus tempos de vidas e a preservação das classes de distribuições do D-espectro para o tempo de vida de um network ocorrerá com restrições na função de risco do Processo de Poisson Não Homogêneo. / This work reports networks reliability evaluation, an analytic representation to several engineering and comunication systems, whose components (links) failures occur according to a Nonhomogeneous Poisson Process. We will conclude that, on comparison of two networks with same number of links, stochastic orders of their D-spectra will be preserved to their lifetimes and distribution classes preservation of network D-spectrum to its lifetime will occur with restrictions in hazard function of Nonhomogeneous Poisson Process.

Cette thèse propose une analyse mathématique des modèles cinétiques en présence d'un champ magnétique intense.L'objectif de ce projet est le développement d'outils mathématiques nécessaires à la modélisation des plasmas de fusion. Les phénomènes physiques rencontrés dans les plasmas de fusion mettent en jeu des échelles caractéristiques disparates. L'interaction entre ces ordres de grandeurs est un enjeu important et requiert une analyse multi-échelle. Il s'agit d'un problème d'homogénéisation par rapport au mouvement rapide de rotation des particules autour des lignes de champ magnétique. Nous étudions le régime du rayon de Larmor fini pour le système de Vlasov-Poisson, dans le cadre de champs magnétiques uniformes, en appliquant les méthodes de gyro-moyenne. Nous donnons l'expression explicite du champ d'advection effectif de l'équation de Vlasov, dans laquelle nous avons substitué le champ électrique auto-cohérent, via la résolution de l'équation de Poisson moyennée à l'échelle cyclotronique. Nous mettons en évidence la structure hamiltonienne du modèle limite et présentons ses propriétés : conservations de la masse, de l'énergie cinétique, de l'énergie électrique, etc.Nous généralisons ensuite cette étude dans le cadre de champs magnétiques non uniformes. Comme précédemment, les principales propriétés des modèles limites sont mises en évidence : conservations de la masse, de l'énergie, structure hamiltonienne.Nous prenons en compte également les effets collisionnels, en présence d'un champ magnétique intense. Après identification des équilibres et invariants du noyau de collision moyenné, on s'intéresse à la dérivation de modèles fluides. / This thesis proposes a mathematical analysis of kinetic models in the presence of strong magnetic fields.The objective of this project is the development of mathematical tools required for modelisation of fusion plasmas. The physical phenomena encountered in fusion plasmas involve disparate characteristic scales. The interaction between these orders of magnitude is an important issue and requires a multi-scale analysis. We appeal to homogenization techniques with respect to the fast rotation motion around the magnetic field lines.We study the finite Larmor radius regime for the Vlasov-Poisson system, in the framework of uniform magnetic fields, by appealing to gyro-average methods. We indicate the explicit expression of the effective advection field entering the Vlasov equation, after substituting the self-consistent electric field, obtained by the resolution of the averaged (with respect to the cyclotronic time scale) Poisson equation. We emphasize the hamiltonian structure of the limit model and present its properties : conservation of mass, of kinetic energy, of electric energy, etc.Then we generalize this study to general magnetic shapes. As before, the main properties of the limit model are emphasized : mass and energy balances, hamiltonian structure.We also take into account the collisional effects, under strong magnetic fields. After identifying the equilibria and the invariants of the average collision operator, we inquire about fluid models.

Estudos envolvendo o meio ambiente estão sendo cada vez mais desenvolvidos devido ao fato dos níveis de poluição e das mudanças climáticas estarem causando a degradação da qualidade do ar e dos reservatórios de água de maneira alarmante nos últimos anos, comprometendo sobretudo, a qualidade de vida do ser humano. Dado que estes fatores são preponderantes nos agravos e complicações respiratórias dos indivíduos, buscou-se compreender com este estudo a relação entre as condições atmosféricas e os problemas respiratórios nos residentes do município de Ribeirão Preto, interior de São Paulo, onde há um elevado número de focos de queimadas nos períodos de estiagem e, consequentemente, altas concentrações de poluentes, como o material particulado. Considerando os dados mensais de contagem de inalações/nebulizações, foram assumidos diferentes modelos de regressão de Poisson na presença de um fator aleatório que captura a variabilidade extra-Poisson entre as contagens. A análise dos dados foi feita sob enfoque Bayesiano, utilizando métodos de simulação MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov) para obter os sumários a posteriori de interesse. / Many studies involving the environment are being developed in the last years due to the fact that the levels of pollution and climate changes are causing the degradation of air quality and water reservoirs at an alarming rate in recent years, with great consequences for the quality of life of the population. Since these factors are prevalent in respiratory disorders and complications of the health for the individuals, we intended to understand from this study the relationship between weather conditions and respiratory problems for the residents of the municipality of Ribeirão Preto, São Paulo, which has a high number of outbreaks of fires in drought periods and, consequently, high concentrations of pollutants such as particulate matter. Considering the monthly count of inhalations / nebulizations, we assumed different Poisson regression models in the presence of a random factor that captures the extra-Poisson variability between the counts. The data analysis was performed under a Bayesian approach using MCMC simulation methods (Markov Chain Monte Carlo) to get the posterior summaries of interest.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, a partição iônica e o potencial de membrana em um eritrócito são analisados via equação de Poisson-Boltzmann modificada, considerando as interações não eletrostáticas presentes entre os íons e macromoléculas, assim como, o potencial β. Este potencial é atribuído à diferença de potencial químico de referência entre os meios intracelular e extracelular e ao transporte ativo de íons. O potencial de Gibbs-Donnan via equação de Poisson-Boltzmann na presença de carga fixa em um sistema contendo uma membrana semipermeável também é estudado. O método de aproximação paraboloide em elementos finitos em um sistema estacionário e unidimensionalé aplicado para resolver a equação de Poisson-Boltzmann em coordenadas cartesianas e esféricas. O parâmetro de dispersão relativo às interações não eletrostáticas écalculado via teoria de Lifshitz. Os resultados em relação ao potencial de Gibbs-Donnan mostram-se adequados, podendo ser calculado pela equação de Poisson-Boltzmann. No sistema contendo um eritrócito, quando o potencial β é considerado igual a zero, não se verifica a diferença iônica observada experimentalmente entre os meios intracelular e extracelular. Dessa forma, os potenciais não eletrostáticos calculados via teoria de Lifshitz têm apenas uma pequena influência no que se refere à alta concentração de íon K+ no meio intracelular em relação ao íon Na+ / In this work, the ionic partition and the membrane potential in an erythrocyte are analyzed by modified Poisson-Boltzmann equation, considering non-electrostatic interactions between ions and macromolecules as well as the β potential. This potential is attributed to the difference in chemical potential reference states between intracellular and extracellular environment and the active transport of ions. The Gibbs-Donnan potential is also studied usingthe Poisson-Boltzmann equation with fixed chargeon a system containing a semipermeable membrane. The second order spline finite elements methodin a steady one-dimensional system is applied to solve the Poisson-Boltzmann equation in Cartesian and spherical coordinates.The dispersion parameter of the non-electrostatic interactions is calculated by Lifshitztheory. The results regarding the Gibbs-Donnan potential are adequate and can be calculated by the Poisson-Boltzmann equation. In a system containing an erythrocyte, when the β potential is considered equal to zero, it doesnt check the ionic difference observed experimentally between the intracellular and extracellular environment. Thus, non-electrostatic interactions calculated by Lifshitz theory have only a small influence in the high K+level inside cells while keeping Na+ outside

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