O carcinoma basocelular (CBC) é malignidade de incidência elevada e crescente na população caucasiana, e sua expressiva prevalência nos serviços de saúde remete à necessidade de avaliação dos índices de cura. O presente estudo analisou marcadores clínicos preditivos do comprometimento das margens cirúrgicas do CBC, em conjunto com um painel de marcadores imuno-histoquímicos (IHQ). Analisou-se 1294 laudos histopatológicos de CBC, emitidos durante 2011, e incluídos 674 casos de excisão cirúrgica completa realizada por diferentes especialidades em hospital terciário. Foram selecionados 40 casos dos diferentes subtipos histológicos para realização de IHQ para os marcadores Ber-EP4, MNF116, E-Caderina e VEGF, analisados por sistema digital de captação de imagens e programa de computador. Na amostra, houve predomínio de homens (60,4%) com idade média de 68 anos, da localização cefálica (71%) e do subtipo nodular (61%); da ulceração (p= 0,003) e do diâmetro médio superior dos CBC nos homens (307,41 mm2 x 190,74 mm2; p< 0,001); do subtipo superficial de localização no tronco (p< 0,001) e em mais jovens (<73 anos; p= 0,001); do subtipo nodular (p< 0,001) e ulcerado (p= 0,05) no segmento cefálico. A especialidade Dermatologia foi responsável pela maioria das cirurgias (78%), cuja dimensão média e índice de margens cirúrgicas livres dos CBC excisados foram respectivamente 274 mm2 e 95%, seguida por 279 mm2 e 89% na Cirurgia Plástica, 218 mm2 e 60% na Cirurgia de Cabeça e Pescoço (CCP), 87 mm2 e 49% na Oftalmologia. O risco para desfecho em margens cirúrgicas comprometidas foi determinado para: subtipo micronodular (OR 3,41; IC 95% 1,71 6,80; p= 0,001); localização cefálica (OR 8,33 IC 95% 1,05 50; p= 0,045); excisões realizadas pelas especialidades Oftalmologia (OR 10,12; IC 95% 4,40 23,27; p= 0,001) e CCP (OR 9,67; IC 95% 5,14 18,21; p= 0,001). A imunomarcação pelo Ber-EP4, MNF116 e ECaderina foi homogênea e de intensidade moderada a acentuada nas células neoplásicas em todos os subtipos; os valores de intensidade da marcação, percentual de área e escore para o MNF116 discriminaram os CBC agressivos (esclerodermiforme e micronodular) daqueles não agressivos (nodular e superficial); e foram superiores para ECaderina no subtipo superficial; o percentual de células marcadas pelo VEGF foi superior nos tumores agressivos (p< 0,001). O segmento cefálico e o subtipo micronodular, seguido do esclerodermiforme, implicam em riscos elevados para o comprometimento das margens e merecem atenção quanto ao manuseio cirúrgico. A imunomarcação por Ber-EP4, MNF116 e E-Caderina pode auxiliar na identificação de ninhos tumorais multifocais no subtipo superficial, ou em meio ao processo inflamatório nos subtipos agressivos. A marcação da E-Caderina pode representar o padrão menos agressivo e de crescimento radial do subtipo superficial; e a do VEGF, nos tumores mais agressivos, ser indicativa do papel desta proteína no comportamento mais invasivo. A especialidade Dermatologia tem expressiva participação institucional e níveis de resolubilidade superiores, representada pelas maiores frequências de excisão de CBC e de margens cirúrgicas livres. O reconhecimento de fatores preditivos para desfecho em margens cirúrgicas comprometidas é de fundamental relevância para o planejamento cirúrgico e obtenção das mais elevadas taxas de cura. / Basal cell carcinoma (BCC) is the most common human malignancy and it is increasing its incidence in the Caucasian population. The significant prevalence of cases in specialized health services indicates the need of assessment of cure rates. The present study analyzed clinical predictive markers of compromised surgical margins in BCC in association with a panel of Immunohistochemistry (IHC) markers. We analyzed 1294 BCC histopathological reports during 2011, and 674 cases of complete surgical excision performed by different specialties in a tertiary hospital were included. From the sample, 40 cases of different histological subtypes were selected to perform IHC markers Ber-EP4, MNF116, E-cadherin and VEGF, which were analyzed by digital image capture system and computer program. There was male predominance (60.4%) with mean age of 68 years, location at cephalic segment (71%) and nodular subtype (61%); ulceration (p= 0.003) and higher average size of CBC in men (307.41 mm2 x 190.74 mm2; p< 0.001); superficial subtype was more frequent on trunk (p< 0.001) and in younger than 73 years (p< 0.001); nodular subtype (p< 0.001) and ulceration (p= 0.05) at cephalic segment. The specialty Dermatology performed the majority of surgeries (78%), and the average size and the index of free surgical margins were 274 mm2 and 95% in Dermatology, 279 mm2 and 89% in Plastic Surgery, 218 mm2 and 60% in Head and Neck Surgery (HNS), 87 mm2 and 49% in Ophthalmology. The risk for compromised surgical margins was determined for: micronodular subtype (OR 3.41; 95% CI 1.71 6.80; p= 0.001); location at cephalic segment (OR 8.33; 95% CI 1.05 50; p= 0.045); excisions performed by Ophthalmology (OR 10.12; 95% CI 4.40 23.27; p= 0.001) and HNS (OR 9.67; 95% CI 5.14-18.21; p= 0.001). Immunostaining by Ber-EP4, MNF116 and E-cadherin was homogeneous and moderate to high intensity within the neoplastic cells in all BCC subtypes; values obtained from staining intensity, percentage of area and score for the MNF116 showed difference between aggressive BCC (morpheaform and micronodular) and non-aggressive (superficial nodular); and were higher for E-cadherin in superficial BCC; the percentage of marked cells by VEGF was higher in aggressive tumors (p< 0.001). The cephalic segment and micronodular subtype, followed by the morpheaform, imply high risks for compromised margins and deserve attention during the surgical treatment by trained experts. The immunohistochemistry markers Ber-EP4, MNF116 and E-cadherin may help the identification of multifocal tumor nests in superficial subtype or amid the inflammatory process in the aggressive subtypes. E-cadherin staining may represent the least aggressive and radial pattern of growth of superficial subtype. VEGF staining in peritumoral inflammatory cells of aggressive tumors may be indicative of the role of this protein in more invasive behavior of these subtypes of the BCC. Dermatology has significant institutional participation with highest resolution, represented by higher frequency of BCC excision and less compromised surgical margins. Knowing the predictive factors for compromised surgical margins is important for planning surgical treatment and obtaining the highest cure rates.

Processamento distribuído tem sido utilizado amplamente para melhorar o desempenho de aplicações com alta demanda computacional. Diferentes arquiteturas e topologias distribuídas têm sido pesquisadas e utilizadas para prover o alto desempenho, proporcionando assim o recurso necessário para a exploração do paralelismo presente nas aplicações. A facilidade para construir sistemas computacionais de alto desempenho a partir de estações de trabalho interligadas através de redes de alta velocidade, aliada ao custo relativamente baixo e ao crescente avanço da tecnologia de circuitos integrados, possibilita a montagem de redes de computadores de baixo custo para a execução de aplicações paralelas. Devido a este fato, diversos sistemas de software para redes de estações têm sido desenvolvidos, visando a integração dos componentes distribuídos para a agregação das suas capacidades de processamento. No entanto, o processo de desenvolvimento de aplicações é complexo e difícil, dado que são necessários identificar o paralelismo existente nestas aplicações, e providenciar as comunicações necessárias. Neste trabalho, é apresentada uma proposta de metodologia de análise e predição de desempenho de programas paralelos, implementados com interface de passagem de mensagem (MPI), em ambientes de redes de estações de trabalho. É definida neste trabalho uma extensão da classe de grafos de tempo T-graph, denominado T-graph*, que representa, em alto nível, os programas paralelos instrumentados com MPI no nível de grafos. Com a construção de um grafo nesta classe, é possível conhecer o fluxo da execução do programa, do ponto de vista algorítmico. Ainda, é definida uma outra classe de grafos, denominada DP*Graph, que representa os programas paralelos com alto grau de detalhes, como mostrar de forma clara pontos de ocorrência de comunicação entre os nós de processamento do sistema computacional. Em paralelo com recursos e técnicas de modelagem analítica, são definidas estratégias para a avaliação de desempenho dos sistemas computacionais envolvidos. Uma vez obtidas as representações em grafos do programa paralelo e junto com as modelagens já refinadas e definidas, é possível efetuar avaliações necessárias e obter assim predições de desempenho, baseadas em dados experimentais obtidos previamente. Finalmente, os resultados experimentais obtidos mostram a viabilidade da metodologia definida nesta proposta, tanto a sua utilização e quanto à coerência das estratégias aplicadas neste trabalho. / Distributed processing has been widely used to improve the performance of applications that highly demand computational power. Different distributed architectures and topologies have been used in a search for high performance, providing further the necessary resource for the parallelism exploitation present in the applications. The ease to build high performance computer systems, by interconnecting workstations using a high speed network, together with relatively low cost and IC technology advances, it\'s possible to assembly a low cost computer network for the execution of parallel applications. Due to this fact, several applications and software systems for network of workstations have been developed, aiming the integration of distributed components for the aggregation of their processing power. Unfortunately, the process of application developing is complex and difficult, given that it is necessary identify the existing parallelism in these applications, and provide the communication needed. The control of multiple processes and their interactions are the main reasons for such complexity. It is shown, in this work, a methodology proposal for the performance analysis and prediction of parallel programs, implemented with message passing interface (MPI) in a network of workstations environment. We define, still in this work, an extension for T-graph (timing graphs), named T-graph*, a newer class of graphs from which we can represent parallel programs with MPI functions by using timing graphs. Together with resources and analytical modeling techniques, strategies are defined for the performance evaluation of computer systems involved. Once obtained the graph representation of a parallel program, in parallel with defined and refined models designed, it is possible to proceed with necessary evaluations and from this, performance prediction data, based on the experimental data obtained previously. Finally, experimental results obtained show the viability of the methodology proposed in this research, coherent strategies applied in this work and also, correct utilization of the techniques.

A cadeia produtiva da cana-de-açúcar vem sofrendo problemas de diversas naturezas, sendo a mais comum a estiagem, agravada pelas mudanças climáticas que reduzem a disponibilidade de água no solo, afetando diretamente a produtividade da cultura. Uma grande proporção da cultura da cana-de-açúcar não é irrigada, sendo sujeita a alterações entre estações úmidas e secas em condições tropicais e subtropicais, mas quando é irrigada, tem-se observado um incremento significativo na produtividade da cultura. As necessidades hídricas da cultura devem ser atendidas, tanto, na quantidade requerida, quanto no momento oportuno. Para isto, devem ser quantificados parâmetros relacionados com o seu estado hídrico. No entanto, os métodos empregados convencionalmente são demorados, custosos e invasivos. Como alternativa que ajuda a reduzir tempo e custos, o sensoriamento remoto hiperespectral vem sendo utilizado para estimar o estado hídrico em diferentes escalas, uma vez que permite a captura de grande quantidade de informação rapidamente. Para o presente trabalho, o comportamento espectral da vegetação de 400 a 2500 nm, foi utilizado na quantificação de alguns parâmetros que estabelecem o seu estado hídrico. As avaliações tanto em casa de vegetação quanto em laboratório foram feitas em folhas de cana-de-açúcar submetidas a déficit hídrico programado. Para os dados de laboratório foram obtidos R2 > 0,8 na região do visível e R2 < 0,55, na região do infravermelho próximo para CRA (conteúdo relativo de água). Para EEA (espessura equivalente da água) foi obtido um R2 < 0,6 na região do infravermelho próximo. / The sugarcane agribusiness has been suffering several kinds of problems. The most common is the drought caused by the weather changes, which reduce the water availability in the soil, affecting directly the crop yield. A large proportion of the sugarcane crop is not irrigated undergoing changes between wet and dry seasons in tropical and subtropical conditions, but when it is irrigated, it has been possible to observe an increase in the crop yield. The crop water requirements must be provided, both at the required amount and at the right time. To do this, parameters related to its moisture status have to be quantized. However, conventional methods are slow, invasive and expensive. As an alternative to reduce time and costs, the hyperspectral remote sensing has been being used to estimate the water status at different scales, because it allows capturing big amounts of information quickly. In the present study, the spectral behavior of vegetation between 400 and 2500 nm was used to quantify some parameters that establish its water status. The evaluations were conducted both in the greenhouse and the laboratory on sugarcane leaves under programmed water deficit. The laboratory data obtained were R2> 0.8 in the visible region and R2 <0.55 in the near infrared region for the RWC (relative water content). For the EWT (equivalent water thickness) was obtained a R2 <0.6 in the near infrared region.

O entendimento da hierarquia de importância dos fatores que influenciam a produtividade da cana de açúcar pode auxiliar na sua modelagem, contribuindo assim para a otimização do planejamento agrícola das unidades produtoras do setor, bem como no aprimoramento das estimativas de safra. Os objetivos do presente estudo foram a ordenação das variáveis que condicionam a produtividade da cana de açúcar, de acordo com a sua importância, bem como o desenvolvimento de modelos matemáticos de produtividade da cana de açúcar. Para tanto, foram utilizadas três técnicas de mineração de dados nas análises de bancos de dados de usinas de cana de açúcar no estado de São Paulo. Variáveis meteorológicas e de manejo agrícola foram submetidas às análises por meio das técnicas Random Forest, Boosting e Support Vector Machines, e os modelos resultantes foram testados por meio da comparação com dados independentes, utilizando-se o coeficiente de correlação (r), índice de Willmott (d), índice de confiança de Camargo (C), erro absoluto médio (EAM) e raíz quadrada do erro médio (RMSE). Por fim, comparou-se o desempenho dos modelos gerados com as técnicas de mineração de dados com um modelo agrometeorológico, aplicado para os mesmos bancos de dados. Constatou-se que, das variáveis analisadas, o número de cortes foi o fator mais importante em todas as técnicas de mineração de dados. A comparação entre as produtividades estimadas pelos modelos de mineração de dados e as produtividades observadas resultaram em RMSE variando de 19,70 a 20,03 t ha-1 na abordagem mais geral, que engloba todas as regiões do banco de dados. Com isso, o desempenho preditivo foi superior ao modelo agrometeorológico, aplicado no mesmo banco de dados, que obteve RMSE &asymp; 70% maior (&asymp; 34 t ha-1). / The understanding of the hierarchy of the importance of the factors which influence sugarcane yield can subsidize its modeling, thus contributing to the optimization of agricultural planning and crop yield estimates. The objectives of this study were to ordinate the variables which condition the sugarcane yield, according to their relative importance, as well as the development of mathematical models for predicting sugarcane yield. For this, three Data Mining techniques were applied in the analyses of data bases of several sugar mills in the State of São Paulo, Brazil. Meteorological and crop management variables were analyzed through the Data Mining techniques Random Forest, Boosting and Support Vector Machines, and the resulting models were tested through the comparison with an independent data set, using the coefficient of correlation (r), Willmott index (d), confidence index of Camargo (c), mean absolute error (MAE), and root mean square error (RMSE). Finally, the predictive performances of these models were compared with the performance of an agrometeorological model, applied in the same data set. The results allowed to conclude that, within all the variables, the number of cuts was the most important factor considered by all Data Mining models. The comparison between the observed yields and those estimated by the Data Mining techniques resulted in a RMSE ranging between 19,70 to 20,03 t ha-1, in the general method, which considered all regions of the data base. Thus, the predictive performances of the Data Mining algorithms were superior to that of the agrometeorological model, which presented RMSE &asymp; 70% higher (&asymp; 34 t ha-1).

Este trabalho apresenta a pesquisa sobre a extração de parâmetros característicos de sinais acústicos para fins de detecção automática de vazamento de água em tubulações enterradas. Os sinais acústicos foram adquiridos com o auxílio de um geofone eletrônico e também catalogados por técnicos especialistas em detecção acústica. De todos os sinais foram extraídos os modelos de predição linear perceptual de várias ordens, determinando-se como melhor a ordem 2. A partir de um conjunto de modelos de referência de sinais de vazamento, a distância média de Itakura dos outros modelos em relação a estas referências foram calculadas. Em conjunto com estas distâncias, quatro características espectrais são também extraídas do sinal a fim de compor o vetor de parâmetros característicos do sinal. Parte destes vetores de parâmetros característicos são utilizados para treinar o classificador de máquina de vetores de suporte. O restante dos dados são, então, submetidos a este classificador que obteve a taxa de acerto de classificação em torno de 93%. Experimentos anteriores, utilizando modelos de predição linear, de ordem 10, obtiveram uma taxa de acerto em torno de 82%. Isso demonstra que estes novos parâmetros característicos propostos alcançam os objetivos deste trabalho, que são algoritmos com melhor taxa de acerto na detecção de vazamentos. / This work presents a research about feature extraction of acoustic signals for detection of water leak in buried pipes. Acoustic signals were acquired by means of an electronic geophone and also labeled by technicians specialized in acoustic water leak detection. For every signals, its linear predictive model was estimated for a range of prediction orders, concluding for the best order 2. Out of this group of models, some leaky ones are used as reference for calculating the Itakura mean distance with respect to the other models. Completing this measure, four spectral features are extracted to compose the signal feature vector. Some of these vectors were used to train a support vector machine to be used as a classifier. The remaining ones were used to evaluate the classification. The resulting accuracy rate achieved is around 93%. Earlier experiments, which use linear prediction of order 10 had an accuracy rate around 82%. This shows that this novel proposal of feature vector achieves the main goal of this research, which is the increase in the leak detection accuracy rate.

O presente trabalho propõe índices que indicam o limiar topográfico para predição do desencadeamento de canais de erosão linear em uma região de clima tropical. A área escolhida para a realização do estudo localiza-se no município de São Pedro/SP e apresenta uma área de aproximadamente 7 \'KM POT.2\'. Nesta área foi realizado um inventário detalhado das feições erosivas pré-existentes para obtenção dos valores das áreas das bacias de contribuição, considerando as cabeceiras de algumas erosões e as declividades médias dessas áreas, por meio de ferramentas de SIG e também por fotografias aéreas ortorretificadas. Trabalhos de campo, com o auxílio de GPS de precisão, permitiram definir a situação atual das erosões e com o uso de fotografias aéreas de anos anteriores foi possível observar a sua evolução. Com isso, através dos mapas em SIG, como MDT, declividade, direção de fluxo e etc. foram obtidos os valores de área de contribuição (A) e declividade média (S). Os valores de A x S foram apresentados em gráficos que permitiram identificar o ponto mínimo para a ocorrência de um evento erosivo e estabelecer de forma empírica os limiares topográficos que definem as condições para o início do processo erosivo. Para o Índice I foram feitas duas equações (uma para canais menos profundos que 1 metro e outra para canais mais profundos que 1 metro) e para o Índice II foi obtida apenas uma equação, pois em fotografias aéreas nas escalas disponíveis (1:25.000 e 1:30.000) foram possíveis serem observados apenas os canais profundos. Os índices obtidos neste trabalho foram para o Índice I: S = 0,0219A(-0,376) (canais profundos) e S = 0,0128A(-0,443) (canais rasos); enquanto que para o Índice II o valor obtido é: S = 0,0588A(-0,377). Para a validação destes índices propostos, foram realizados os mesmos procedimentos para obtenção das áreas de contribuição (A) e declividade média (S), porém em outra área. A área escolhida para se fazer a validação dos índices foi a Bacia do Ribeirão do Meio, que apresenta 48 \'KM POT.2\' aproximados de área e apresenta características físicas semelhantes da área utilizada neste presente estudo, ou seja, apresenta semelhança em geologia, geomorfologia, clima, uso e ocupação. Foi observado com esta validação, que todos os pontos com problemas de erosão da área usada para validação localizam-se dentro da área prevista pelos índices para ocorrência de problemas de erosão, o que significa dizer que os índices exprimem o limiar topográfico para erosões lineares nas condições encontradas na área de estudo e em áreas semelhantes. / This paper proposes indexes indicating the topographic threshold for predicting the trigger of gully erosion in a tropical climate region. The area chosen for the study is located in São Pedro/SP and presents an area of approximately 7 \'KM POT.2\' . In this area was carried out a detailed inventory of pre-existing erosion to obtain the values of watershed areas of contribution, considering the headwaters of some erosions and the mean slope of these areas, using GIS tools and also orthorectified aerial photographs. Fieldwork, with the assistance of GPS accuracy, allowed defining the current condition of erosion and with the use of aerial photographs from previous years was possible to observe its evolution. Thus, through the maps in GIS, as DEM, Slope, Flow Direct ion among others, were obtained values from contribution area (A) and mean slope (S). The values of A x S were represented in charts al lowing to identify the lower point for the occurrence of an erosion event and establish empirical ly the topographic thresholds that def ine the conditions for initiating the erosion process. For the index I were made two equations (one for channels less than 1 meter deep and one for channels deeperthan 1 meter) and Index II was obtained only one equation, because in aerial photographs available (scales1:25,000 and 1:30,000) were possible only be observed the deep channels. The indexes obtained in this paper were for the Index I: S = 0,0219A(-0,376) (deep channels) and S = 0,0128A(-0,443) (shallow channels), while the index II the value obtained is: S = 0,0588A(-0,377). To validate these proposed indexes, the same procedures were performed to obtain the contribution area (A) and mean slope (S), but in another area. The area chosen to perform the validation of the indexes was the Basin Ribeirão do Meio, which is 48 \'KM POT.2\' extents and shows similarity in geology, geomorphology, climate, use and occupation. The results have been showed that the selected points with erosion problem of the area used for validation are located wi thin the area specified by the indexes for the occurrence of erosion problems, which means that the indexes reflect the topographic threshold for gully erosions in conditions found in the study area and similar areas.

A predição de estruturas de proteínas (Protein Structure Prediction PSP) é um problema computacionalmente complexo. Para tratar esse problema, modelos simplificados de proteínas, como o Modelo HP, têm sido empregados para representar as conformações e Algoritmos Evolutivos (AEs) são utilizados na busca por soluções adequadas para PSP. Entretanto, abordagens utilizando AEs muitas vezes não tratam adequadamente as soluções geradas, prejudicando o desempenho da busca. Neste trabalho, é apresentada uma formulação multiobjetivo para PSP em Modelo HP, de modo a avaliar de forma mais robusta as conformações produzidas combinando uma avaliação baseada no número de contatos hidrofóbicos com a distância entre os monômeros. Foi adotado o Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo em Tabelas (AEMT) a fim de otimizar essas métricas. O algoritmo pode adequadamente explorar o espaço de busca com pequeno número de indivíduos. Como consequência, o total de avaliações da função objetivo é significativamente reduzido, gerando um método para PSP utilizando Modelo HP mais rápido e robusto / Protein Structure Prediction (PSP) is a computationally complex problem. To overcome this drawback, simplified models of protein structures, such as the HP Model, together with Evolutionary Algorithms (EAs) have been investigated in order to find appropriate solutions for PSP. EAs with the HP Model have shown interesting results, however, they do not adequately evaluate potential solutions by using only the usual metric of hydrophobic contacts, hamming the performance of the algorithm. In this work, we present a multi-objective approach for PSP using HP Model that performs a better evaluation of the solutions by combining the evaluation based on the number of hydrophobic contacts with the distance among the hydrophobic amino acids. We employ a Multi-objective Evolutionary Algorithm based on Sub-population Tables (MEAT) to deal with these two metrics. MEAT can adequately explore the search space with relatively low number of individuals. As a consequence, the total assessments of the objective function is significantly reduced generating a method for PSP using HP Model that is faster and more robust

Várias propostas têm surgido nos últimos anos para problemas que envolvem a predição de observações futuras em modelos mistos, contudo, para os casos em que o problema trata-se em atribuir valores para os efeitos aleatórios de novos grupos existem poucos trabalhos. Tamura, Giampaoli e Noma (2013) propuseram um método que consiste na computação das distâncias entre o novo grupo e os grupos com efeitos aleatórios conhecidos, baseadas nos valores das covariáveis, denominado Método de Predição do Vizinho Mais Próximo ou NNPM (Nearest Neighbors Prediction Method), na sigla em inglês, considerando o modelo logístico misto. O objetivo deste presente trabalho foi o de estender o método NNPM para o modelo Poisson misto, além da obtenção de intervalos de confiança para as predições, para tais fins, foram propostas novas medidas de desempenho da predição e o uso da metodologia Bootstrap para a criação dos intervalos. O método de predição foi aplicado em dois conjuntos de dados reais e também no âmbito de estudos de simulação, em ambos os casos, obtiveram-se bons desempenhos. Dessa forma, a metodologia NNPM apresentou-se como um método de predição muito satisfatório também no caso Poisson misto. / Many proposals have been created in the last years for problems in the prediction of future observations in mixed models, however, there are few studies for cases that is necessary to assign random effects values for new groups. Tamura, Giampaoli and Noma (2013) proposed a method that computes the distances between a new group and groups with known random effects based on the values of the covariates, named as Nearest Neighbors Prediction Method (NNPM), considering the mixed logistic model. The goal of this dissertation was to extend the NNPM for the mixed Poisson model, in addition to obtaining confidence intervals for predictions. To attain such purposes new prediction performance measures were proposed as well as the use of Bootstrap methodology for the creation of intervals. The prediction method was applied in two sets of real data and in the simulation studies framework. In both cases good performances were obtained. Thus, the NNPM proved to be a viable prediction method also in the mixed Poisson case.

The selection of crosses is a fundamental part of a breeding program, and the use of an adequate strategy is crucial. A good strategy should balance the selection of the best individuals and maintenance of genetic diversity throughout cycles of breeding, aiming for long-term genetic gains. Among the methods proposed in the literature, we can highlight the genomic prediction with simulated offsprings, which can be used to estimate the mean and genetic variance of each combination of candidate parents, providing useful information to the breeder. However, as far as we know, there are no reports on how this method performs concerning long-term genetic gain. Thus, the goal of this study was to evaluate how genomic prediction with simulated offsprings performs compared with the traditional phenotypic selection across five cycles of breeding. In silico and data-based simulation was used to investigate these approaches in terms of genetic gain and several other parameters related to the genetic diversity. We simulated an In silico standard wheat breeding program, with a capacity to evaluate 1000 lines per cycle. We considered different scenarios for the heritability, number of populations and the number of offspring per population. A real dataset of 1465 wheat inbred lines was also used to perform simulations. In this case, markers were randomly assigned to be genes. The results indicated that the best method is dependent of the heritability of the trait under consideration, the breeder\'s strategy about how many crosses will be done and also if the breeding goal is to have short or long-term genetic gains. In general, the genomic methods, especially the genomic prediction with simulated progenies, presented the best results under scenarios of low heritability and high number of population, either on short or long-term. However, even though the conversion of genetic variability into genetic gains is faster than any other strategy, the losses of variability are also higher, being interesting to bring new sources of variability with the advance of the cycles of breeding. The adoption of the restriction on the number of times a genotype is a parent in crosses is also of fundamental importance for obtaining long-term genetic gains. / A seleção de cruzamentos é parte importante de um programa de melhoramento e o uso de uma estratégia adequada é crucial. Uma boa estratégia deve balancear a seleção dos melhores indivíduos e a manutenção da diversidade genética ao longo dos ciclos de seleção, visando ganhos a longo prazo. Dentre os métodos propostos na literatura podemos destacar a predição genômica com progênies simuladas, que pode ser utilizada para se estimar a média e a variância genética de cada combinação de parentais candidatos, provendo valiosa informação para o melhorista. No entanto, não há relatos sobre como esse método se comporta em um processo de seleção a longo prazo. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a performance do método de predição genômica com progênies simuladas em relação aos métodos tradicionais de seleção fenotípica, ao longo de dez ciclos de melhoramento. Simulações In silico e utilizando um conjunto de dados foram utilizadas para investigar essas metodologias em relação ao ganho genético e diversos outros parâmetros relacionados a diversidade genética. Simulou-se um programa de melhoramento de trigo com capacidade para avaliar 1000 genótipos a cada ciclo. Diferentes cenários para herdabilidade e a combinação número de populações e número de progênies por população foram avaliados. Um conjunto de dados reais de 1465 linhagens de trigo também foi utilizado com o objetivo de proceder com uma simulação baseada em dados reais. Nesse caso, marcas foram aleatoriamente designadas como genes. Os resultados indicam que o melhor método é dependente da herdabilidade da característica, da estratégia adotada pelo melhorista quanto ao número de cruzamentos realizado e também se o objetivo de melhoramento é a obtenção de ganhos genéticos a curto ou à longo prazo. No geral, os métodos envolvendo seleção genômica, especialmente o que faz uso de progênies simuladas, apresentaram melhores resultados quando a herdabilidade é baixa e o número de populações é alta, tanto a curto como à longo prazo. No entanto, embora a conversão de variabilidade genética em ganhos genéticos seja mais rápida com essa estratégia, a perda de variabilidade é mais acentuada, sendo interessante a reposição de novas fontes de diversidade com o avançar dos ciclos de melhoramento. A adoção de uma restrição no número de vezes que um genótipo atua como genitor é, também, de fundamental importância para a obtenção de ganhos à longo prazo.

Neste trabalho procurou-se avaliar o processo de construção e aplicação de modelos preditivos no meio florestal. Para tanto, no primeiro artigo parte-se de uma amostra destrutiva de 200 indivíduos de dez espécies arbóreas distintas, originárias do bioma Atlântico, testando-se três modelos teóricos comumente usados na predição de volume e biomassa, sendo a esses adicionados preditores informativos da densidade básica da árvore. Para a avaliação os modelos ajustados foram simuladas três situações preditivas distintas. Os resultados demonstraram que aplicar o modelo em situações distintas a da amostra de ajuste gera viés nas predições que, no entanto, é reduzido com a entrada dos referidos preditores. O segundo artigo apresenta aplicações da calibração do modelo linear de efeito misto na predição do volume em plantios de Eucalyptus grandis em primeira e segunda rotação. Para tanto, partiu-se do modelo de Schumacher e Hall, em sua forma linearizada, para o desenvolvimento modelo de efeitos mistos, que considerou alguns de seus parâmetros como sendo aleatórios ao longo das diferentes fazendas. A calibração foi realizada em nível de fazenda partindo-se de um pequeno número de árvores-amostra. A abordagem foi desenvolvida para modelos univariados de primeira rotação, além de modelos bivariados de duas rotações. Os resultados mostraram que o procedimento de calibração fornece predições mais confiáveis que a dos modelos tradicionais de efeitos fixos em ambas as rotações. O terceiro artigo apresenta aplicações da calibração do modelo linear de efeito misto na predição da biomassa de árvores de espécies nativas numa floresta Ombrófila densa. Partiuse do modelo de potência, em sua forma linearizada, para o desenvolvimento modelo de efeitos mistos e dois níveis: parcela e espécie, O ajuste do modelo foi feito considerando esses dois níveis, mas a calibração foi realizada em cada nível ignorando o efeito do outro, nível. Os resultados mostraram que o procedimento de calibração fornece predições mais confiáveis em nível de espécie que os modelos tradicionais. Em nível de parcela, a calibração não foi efetiva. / In this study we tried to evaluate the process of construction and application of predictive models in forestry. Therefore, in the first paper we started from a destructive sample of 200 individuals from ten different tree species, originating from the Atlantic biome. We tested three theoretical models commonly used to predict volume and biomass, which was added predictors related to tree basic density. To evaluate the models were simulated three different predictive situations. The results showed that applying the model in different situations from the sample generates bias on predictions; however, it is reduced by adding the referred predictors. The second article presents applications of linear mixedeffects models and calibration to predict the volume in Eucalyptus grandis plantations in first and second rotation. Therefore, we started with the model of Schumacher and Hall, in their linearized form to develop the mixed-effects model, which considered some of its parameters as random throughout the different farms. The calibration was performed at the farm level and starting from a small number of sample trees. The approach was developed to first rotation univariate models, and a bivariate model of both rotations. The results showed that the calibration procedure provides more reliable predictions than the traditional fixed effects models in both rotations. The third article presents applications of linear mixedeffects model and calibration to predict the biomass in a rain forest. We started from the power model, in its linearized form, for developing the mixed-effects model considering two levels of grouping: plot and species, Model fitting was made considering these two levels, but the calibration was performed on each level ignoring the other level effect. The results showed that the calibration procedure provides more reliable predictions at species level than traditional models. On the plot level, the calibration was not effective.