[pt] Eficiência energética e espectral são características importantes para comunicações militares e internet das coisas (IoT). Nesta tese, métodos e sistemas de quantização de 1-bit com modulação de fase contínua (CPM) são estudados e propostos para resolver as necessidades de sistemas de comunicações modernos com baixo consumo energético. Nesse contexto, o método de superamostragem em relação a duração de um símbolo é promissor, pois a informação está contida ao longo da transição de fase de sinais CPM, que não são estritamente limitados em banda. Consequentemente, a perda de taxa alcançável causada pela quantização de 1-bit pode ser reduzida consideravelmente, até mesmo para esquemas com maior ordem de modulação. Este estudo investiga diferentes abordagens para melhorar o desempenho do modelo de sistema proposto. Um esquema de codificação de canal é projetado com mapeamento de bits adaptado ao problema de quantização grosseira, fazendo uso de um soft-in soft-out (SISO) turbo receiver. Formas de onda CPM com duração de símbolo significamente menor que o inverso da banda do sinal são propostas, nomeadas de faster-than-Nyquist CPM. Um fator maior de superamostragem é aplicado com uma estratégia de seleção de amostras em um modelo de amostragem adaptativa. Finalmente, resultados numéricos confirmam melhor desempenho em taxa de erro de bit, eficiência espectral e taxa alcançável para os métodos propostos, em comparação às técnicas recentemente utilizadas. / [en] Energy and spectral efficiency are appealing features for military communications and internet of things (IoT). On this thesis, systems and schemes with 1-bit quantization and continuous phase modulation (CPM) are studied and proposed to address the needs for modern and power efficient communications. In this context, oversampling with respect to the symbol duration is promising because the information is conveyed in the phase transitions of the CPM signals, which are not strictly bandlimited. With this, the loss in achievable rate caused by the coarse quantization can be greatly reduced, even for higher order modulation schemes. This study investigates different approaches to enhancing the performance of the proposed system model. A channel coding scheme is designed with a tailored bit mapping, by means of employing a soft-in soft-out (SISO) turbo receiver. CPM waveforms with symbol durations significantly shorter than the inverse of the signal bandwidth are proposed, termed faster-than-Nyquist CPM. Higher oversampling is applied with a sample selection strategy for a nonuniform adaptive oversampling model. Finally, numerical results confirm better performance on bit error rate, spectral efficiency and achievable rate for the proposed methods in comparison with state of the art techniques.

[pt] O objetivo desta tese é apresentar novas alternativas para modelagem de variáveis aleatórias no setor de seguros, utilizando o arcabouço dos modelos orientados por score com parâmetros variantes no tempo. No primeiro artigo, propomos um modelo dinâmico para a distribuição do sinistro agregado, que corresponde à soma aleatória dos valores de sinistros (severidade) em determinado período de tempo. A obtenção da distribuição do sinistro agregado é um problema clássico na teoria do risco e fundamental para precificação de seguros, cálculo de provisões e de probabilidade de ruína. No entanto, a obtenção da expressão analítica para essa distribuição de probabilidade é uma tarefa difícil. Neste trabalho, especificamos distribuições não-Gaussianas, tanto para o número de sinistros como para severidade, sob o arcabouço GAS (Generalized Autoregressive Score), e, por meio do uso da Transformada Rápida de Fourier obtemos, numericamente, a distribuição do sinistro agregado. O segundo artigo trata da incorporação do efeito de variáveis macroeconômicas na modelagem de variáveis relevantes no setor de seguros, em linha com requisito internacional de avaliação de provisões de forma consistente com mercado, a qual leva em consideração as informações disponíveis nos mercados financeiros e de capital relevantes, utilizando metodologias e parâmetros consistentes com esses mercados. Modelamos uma série bivariada de número de sinistros (duas linhas de negócios) de seguros financeiros com modelos autorregressivos e utilizamos cópulas para modelar a estrutura de dependência das séries temporais condicionado aos modelos ajustados nas marginais. Com esta abordagem, é possível simular números de sinistros futuros de mais de uma carteira, podendo esse resultado ser utilizado em uma avaliação consistente de provisões e da saúde financeira da seguradora. / [en] The objective of this thesis is to present new alternatives for modeling random variables in the insurance industry, using the framework of the score driven models with time-varying parameters. In the first paper, we propose a dynamic model for the aggregate claims distribution, which corresponds to a random sum of claims severity in a certain period of time. Obtaining the aggregate claims distribution is a classic problem in the Risk Theory and fundamental for premium estimation, measurement of obligations and ruin probability valuation. However, obtaining the analytic expression for this probability distribution is a hard task. In this work, we specify nonGaussian distributions for both the number of claims and for the claims severity, under the GAS framework, and, through the use of the fast Fourier transform, we obtain, numerically, the aggregate claims distribution. The second paper deals with the incorporation of macroeconomic variables on the modeling of relevant variables in the insurance sector, in line with the international requirements for market consistent valuation of insurance liabilities, which means that one should take into account the available information in relevant financial and capital markets, using methodologies and parameters consistent with these markets. We model a bivariate time series (two lines of business) of financial insurance with autoregressive models and use copulas models to consider the dependency structure of the time series conditioned to the fitted models for the marginals. Within this approach, it is possible to simulate the numbers of claims from more than one portfolio, and this result can be used in a consistent valuation of liabilities and of the financial health of an insurer.

[pt] IoT refere-se a um sistema de dispositivos de computação inter-relacionados que visa transferir dados através de uma rede sem exigir interação humanohumano ou humano-para-computador. Esses sistemas de comunicação modernos, exigem restrições de baixo consumo de energia e baixa complexidade no receptor. Nesse sentido, o conversor analógico-digital representa um gargalo para o desenvolvimento das aplicações dessas novas tecnologias, pois apresenta alto consumo de energia devido à sua alta resolução. A pesquisa realizada em relação aos conversores analógico-digitais com quantização grosseira mostrou que esses dispositivos são promissores para o projeto de futuros sistemas de comunicação. Para equilibrar a perda de informações, devido à quantização grosseira, a resolução no tempo é aumentada através da superamostragem. Esta tese considera um sistema com quantização de 1 bit e superamostragem no receptor com um canal de downlink MIMO multiusuário com banda ilimitada e apresenta, como principal contribuição, a nova modulação de cruzamento de zeros que implica que a informação é transmitida no instante de tempo zero-crossings. Este método é usado para a pré-codificação temporal através da otimização do design da forma de onda para dois pré-codificadores diferentes, a maximização temporal da distância mínima até o limiar de decisão com forçamento a zero espacial e a pré-codificação MMSE no espácio-temporal. Os resultados da simulação mostram que a abordagem de cruzamento de zeros proposta supera o estado da arte em termos da taxa de erro de bits para os dois pré-codificadores estudados. Além disso, essa nova modulação reduz a complexidade computacional, permite dispositivos de complexidade muito baixa e economiza recursos de banda em comparação com o método mais avançado. Análises adicionais mostram que a abordagem do cruzamento de zeros é benéfica em comparação com o método mais avançado em termos de maior distância mínima até o limiar de decisão e menor MSE para sistemas com limitações de banda. Além disso, foi desenvolvido um esquema de mapeamento de bits para modulação de cruzamento por zero, semelhante à codificação de Gray para reduzir ainda mais a taxa de erro de bits. / [en] The IoT refers to a system of interrelated computing devises which aims to transfer data over a network without requiring human-to-human or humanto- computer interaction. This Modern communication systems demand restrictions of low energy consumption and low complexity in the receiver. In this sense, the analog-to-digital converter represents a bottleneck for the development of the applications of these new technologies since it has a high energy consumption due to its high resolution. The research carried out concerning to the analog-to-digital converters with coarse quantization has shown that such devices are promising for the design of future communication systems. To balance the loss of information, due to the coarse quantization, the resolution in time is increased through oversampling. This thesis considers a system with 1-bit quantization and oversampling at the receiver with a bandlimited multiuser MIMO downlink channel and introduces, as the main contribution, the novel zero-crossing modulation which implies that the information is conveyed within the time instant of the zero-crossings. This method is used for the temporal precoding through the waveform design optimization for two different precoders, the temporal maximization of the minimum distance to the decision threshold with spatial zero forcing and the space-time MMSE precoding. The simulation results show that the proposed zero-crossing approach outperforms the state-of-theart in terms of the bit error rate for both precoders studied. In addition, this novel modulation reduces the computational complexity, allows very low complexity devices and saves band resources in comparison to the state-ofthe- art method. Additional analyses show that the zero-crossing approach is beneficial in comparison to the state-of-the-art method in terms of greater minimum distance to the decision threshold and lower MSE for systems with band limitations. Moreover, it was devised a bit-mapping scheme for zero-crossing modulation, similar to Gray-coding to further reduce the bit error rate.

[pt] Este trabalho expõe uma revisão da literatura acadêmica e jornalística sobre a sustentabilidade da moda e um estudo de campo sobre o lixão de roupas do Atacama. O objetivo é ser um compêndio sobre os impactos da indústria da moda e trazer iniciativas que visem minimizá-los. A moda é a segunda indústria mais poluente do mundo. Representa 2 por cento do PIB mundial, mas contribui com 8 por cento do total de emissão do carbono. É a segunda que mais consome água: 10 por cento do abastecimento e 20 por cento da poluição da água industrial global. Mais de 90 milhões de toneladas de resíduos têxteis vão parar nos aterros sanitários ao ano, sendo que um quarto é incinerada com alto impacto pelo uso de fibras sintéticas. O maior desafio da moda é ser circular e sustentável. Um dos exemplos emblemáticos do impacto da moda no meio ambiente é o descarte ilegal de roupas do deserto de Atacama, no Chile. Em 2021 foi noticiado como o maior lixão da moda do mundo com 300 hectares. Em 2023, através de pesquisa de campo foram encontradas 100 áreas de descarte de roupas: 50 dessas áreas com queimadas, 16 com descartes de roupas e 34 de outros tipos de descartes misturados. Foi observado que esse descarte ilegal tem um impacto social grande na região, onde a economia ao redor foca em peças coletadas para o sustento das famílias pobres. O estudo local e de imagens de satélite permitiu constatar mudanças na dinâmica do descarte ilegal. Muitos são os atores na cadeia da moda e cada um pode mudar os hábitos para termos uma moda menos poluente. Os designers podem utilizar modelagem eficiente, economia circular, upcycling, reciclagem, uso de fibras biodegradáveis em prol da sustentabilidade. Já o consumidor pode apoiar a economia circular, ser consciente com compras, lavagem de roupas, suas peças e a rastreabilidade dos materiais e processos utilizados na peça. / [en] This work presents a review of the academic and journalistic literature on the fashion sustainability and a field study on the Atacama clothing dump. The objective is to be a compendium on the impacts of the fashion industry and bring initiatives that aim to minimize them. Fashion is the second most polluting industry in the world. It represents 2 percent of world GDP but contributes 8 percent of total carbon emissions. It is the second largest consumer of water: 10 percent of the supply and 20 percent of the global industrial water pollution. More than 90 million tons of textile waste end up in landfills each year, a quarter of which is incinerated with high impact due to the use of synthetic fibers. Fashion s biggest challenge is to be circular and sustainable. In 2021 the largest illegal fashion dump in the world with 300 hectares was reported in Chile. In 2023, through field research and georeferencing, 100 clothing areas were found: 50 with fires, 16 with discards and 34 with mixed waste. The economy around the dump focuses on pieces collected for the livelihood of poor families. The local study and satellite images allowed us to observe changes in the dynamics of illegal disposal. Designers can use efficient modeling, circular economy, upcycling, recycling, use of biodegradable fibers forsustainability. Consumers, on the other hand, can support the circular economy, be conscious with purchases, washing clothes, their parts and the traceability of the materials and processes used in the part.