Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2751.pdf: 886213 bytes, checksum: 2f07f7329a7f25f1759ddb5d7a6edd66 (MD5) Previous issue date: 2010-01-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this study, we used the capture-recapture procedure to estimate the size of a closed population. We analysed three di_erent statistics models. For each one of these models we determined - through several methods of eliminating nuisance parameters - the likelihood function and the pro_le, conditional, uniform integrated, Je_reys integrated and generalized integrated likelihood functions of the population size, except for the last model where we determined a function that is analogous to the conditional likelihood function, called integrated restricted likelihood function. In each instance we determined the respectives maximum likelihood estimates, the empirical con_dence intervals and the empirical mean squared errors of the estimates for the population size and we studied, using simulated data, the performances of the models. / Nesta dissertação utilizamos o processo de captura-recaptura para estimar o tamanho de uma população fechada. Analisamos três modelos estatísticos diferentes e, para cada um deles, através de diversas metodologias de eliminação de parâmetros perturbadores, determinamos as funções de verossimilhança e de verossimilhança perfilada, condicional, integrada uniforme, integrada de Jeffreys e integrada generalizada do tamanho populacional, com exceção do último modelo onde determinamos uma função análoga à função de verossimilhança condicional, denominada função de verossimilhança restrita integrada. Em cada capítulo determinamos as respectivas estimativas de máxima verossimilhança e construímos intervalos de confiança empíricos para o tamanho populacional, bem como determinamos os erros quadráticos médios empíricos das estimativas e estudamos, através de dados simulados, as performances dos modelos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4034.pdf: 873658 bytes, checksum: 8c8e2d629291b4edab052dd0ee734f94 (MD5) Previous issue date: 2005-02-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, a bayesian methodology is shown to estimate the size of a diabethic-su¤ering population through lists containing information data of patients. The applied methodology is analogous of capture-recaptures in animal population. We assume correct the registers of relative information to the patients as well as we take in account correct and incorrect registers of the information. In case the supposed registers are correct, the methodology is developed for two or more lists and the Bayes estimate is determined for the size of a population. In a second model, the occurrency of correct and incorrect registers are considered, presenting a two-stage estimation method for the model parameters using two lists. For both models there are results with simulated and real examples. / Nesta dissertação apresentamos uma metodologia bayesiana para estimar o tamanho de uma população de diabéticos através de listas contendo informações sobre dados dos indivíduos. A metodologia aplicada é análoga a de captura-recaptura em população animal. Supomos corretos os registros de informações relativas aos pacientes assim como levamos em consideração registros corretos e incorretos das informações. No caso da suposição dos registros serem corretos, a metodologia é desenvolvida para duas ou mais listas e determinamos estimativas de Bayes para o tamanho populacional. Em um segundo modelo, consideramos a ocorrência de registros corretos e incorretos dos dados relativos aos pacientes, e apresentamos um método de estimação em dois estágios para os parâmetros do modelo utilizando duas listas. Para ambos os modelos, apresentamos resultados com exemplos simulados e reais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6083.pdf: 1151427 bytes, checksum: 24c39bb02ef8c214a3e10c3cc5bae9ef (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work, we consider the estimation of the number of errors in a software from a closed population. The process of estimating the population size is based on the capture-recapture method which consists of examining the software, in parallel, by a number of reviewers. The probabilistic model adopted accommodates situations in which reviewers are independent and homogeneous (equally efficient), and each error is an element that is part of a disjoint partition in relation to its detection probability. We propose an iterative process to obtain maximum likelihood estimates in which the EM algorithm is used to the nuisance parameters estimation. The estimates of population parameters were also obtained under the Bayesian approach, in which Monte Carlo on Markov Chains (MCMC) simulations through Gibbs sampling algorithm with insertion of latent variables were used on the conditional posterior distributions. The two approaches were applied to simulated data and in two real data sets from the literature. / Neste trabalho, consideramos a estimação do número de erros em um software provenientes de uma população fechada. O processo de estimação do tamanho populacional é baseado no método de captura-recaptura, que consiste em examinar o software, em paralelo, por certo número de revisores. O modelo probabilístico adotado acomoda situações em que os revisores são independentes e homogêneos (igualmente eficientes) e que cada erro é um elemento que faz parte de uma partição disjunta quanto à sua probabilidade de detecção. Propomos um processo iterativo para obtenção das estimativas de máxima verossimilhança em que utilizamos o algoritmo EM na estimação dos parâmetros perturbadores. As estimativas dos parâmetros populacionais também foram obtidas sob o enfoque Bayesiano, onde utilizamos simulações de Monte Carlo em Cadeias de Markov (MCMC) através do algoritmo Gibbs sampling com a inserção de variáveis latentes nas distribuições condicionais a posteriori. As duas abordagens foram aplicadas em dados simulados e em dois conjuntos de dados reais da literatura.

As abundâncias e identidades das espécies de qualquer comunidade biológica mudam tanto ao longo do espaço quanto do tempo. Não obstante, aspectos espaciais da biodiversidade têm sido muito mais explorados do que os temporais. Um dos motivos pelos quais padrões temporais têm recebido menos atenção é a escassez de estudos de longo prazo, especialmente na região neotropical, uma das mais biodiversas e ameaçadas do planeta. Estudar a dinâmica de populações e comunidades ao longo do tempo pode revelar processos ecológicos fundamentais, bem como descrever como pressões naturais e humanas afetam a biodiversidade. Entender a dinâmica das populações e comunidades envolve entender as histórias de vida dos organismos, como eles interagem com o ambiente, o papel de interações entre espécies, o papel de processos demográficos estocásticos, dentre outros fatores. Nesta tese investigamos a dinâmica temporal de populações e comunidades de borboletas e aves, e ao longo dos capítulos avaliamos o papel de diferentes processos na regulação dessas dinâmicas. No Capítulo 1 investigamos se um comportamento sazonal observado em borboletas Ithomiini (Nymphalidae, Danainae), supostamente adaptativo à seca - os \"bolsões de Ithomiini\"- seria uma simples resposta reativa à falta de chuvas ou se mecanismos endógenos (\"relógios biológicos\") estariam envolvidos. No Capítulo 2 realizamos um estudo de dinâmica populacional comparada de borboletas miméticas da tribo Ithomiini. Algumas evidências têm sugerido que além de convergir na morfologia, espécies co-miméticas tenderiam a convergir também no comportamento, no uso de microhabitats e possivelmente em suas dinâmicas populacionais. Testamos as hipóteses de que 1) pares de espécies co-miméticas (i.e., com a morfologia convergente) ou 2) pares de espécies mais próximas filogeneticamente teriam suas dinâmicas populacionais mais correlacionadas do que pares de espécies agrupados ao acaso. No Capítulo 3 descrevemos como a composição de espécies de assembleias de aves e borboletas de nove localidades tropicais e subtropicais na América do Sul e do Norte variou ao longo do tempo (anos a décadas), e se diferenças demográficas entre espécies (nicho) seriam importantes para explicar os padrões observados. No Capítulo 1 encontramos evidências de que a agregações seriam um comportamento endógeno sincronizado com o fotoperíodo, com plasticidade limitada para lidar com as alterações no regime de chuvas previstas para a região e para o continente. No Capítulo 2 encontramos que as dinâmicas populacionais de pares de espécies de Ithomiini de um mesmo anel mimético ou mais próximas filogeneticamente não tenderam a ser mais correlacionadas do que pares reunidos ao acaso, e que as espécies, anéis miméticos e subtribos estudadas tiveram suas dinâmicas temporais mais correlacionados do que seria esperado por acaso. Estes resultados e os do Capítulo 1 sugerem que na dinâmica desse sistema as pressões seletivas exercidas por fatores ambientais seriam mais importantes do que interações entre espécies. No Capítulo 3 mostramos que a composição de espécies de assembleias de aves na Amazônia, Cerrado, Mata Atlântica e Flórida se alterou ao longo dos anos, mesmo em assembleias de áreas bem preservadas. Sobreposta a essa rotatividade (turnover) interanual também encontramos rotatividade sazonal, previsível, na composição de espécies de assembleias de aves da Amazônia e da Mata Atlântica e na assembleia de borboletas Ithomiini. Padrões de rotatividade sazonal na composição de espécies podem ser mais comuns em comunidades neotropicais do que se imagina. As estratégias temporais dos organismos neotropicais, as quais parecem ser a base dos padrões sazonais observados nas comunidades, podem ser largamente determinadas por ritmos (\"relógios\") endógenos. Estudos sobre a regulação dos ritmos e estratégias temporais dos organismos, e dos efeitos das mudanças climáticas e do uso do solo sobre eles, são essenciais. Um importante passo nesse sentido é a disseminação de estudos de longo-prazo de populações e comunidades, contínuos, sistemáticos e com resolução para detectar padrões sazonais. Além disso, a interação das perspectivas, bases teóricas e abordagens da biologia molecular, fisiologia, cronobiologia e ecologia pode avançar nosso entendimento sobre os processos que moldam a dinâmica da biodiversidade e sobre as consequências das perturbações humanas sobre os ecossistemas / The species abundances and identities of any biological community change both over space and time. Nevertheless, Spatial biodiversity dimensions have been much more exploited than temporal ones. One of the reasons for which temporal patterns have received less attention is a scarcity of long-term studies, especially in the neotropical region, one of the most biodiverse and endangered on the planet. Studying the dynamics of populations and communities over time can reveal key ecological processes as well as describe how natural and human pressures affect biodiversity. Understanding the dynamics of populations and communities involves understanding organisms life histories, how they interact with the environment, the role of interactions among species, the role of stochastic demographic processes, and other factors. In this dissertation we investigated the temporal dynamics of butterflies and birds populations and assemblages, and throughout its chapters we evaluate the role of different processes in the regulation of dynamics. In Chapter 1 we investigated whether a seasonal behavior observed in butterflies Ithomiini (Nymphalidae, Danainae), supposedly adaptive to dissecation - the \"Ithomiini pockets \" - is a simple reactive response to drought or there is internal time-keeping mechanisms involved. In Chapter 2, we performed a comparative population dynamics study of mimetic butterflies of the Ithomiini tribe. Some evidence has suggested that besides the convergence in morphology, co-mimetic species would tend to converge also in behavior, in the use of microhabitats and possibly in their population dynamics. We hypothesized that (1) pairs of co-mimetic species or (2) pairs of species more phylogenetically related would have their population dynamics more correlated than pairs of species grouped at random. In Chapter 3 we described how species composition of bird and butterfly assemblages from nine tropical and subtropical locations in South and North America varied over time (years and decades), and if demographic differences between species (niche) are needed to explain observed patterns. In Chapter 1 we found evidence that Ithomiini pockets are regulated by internal time-keeping mechanisms synchronized to photoperiod, and that mechanism has limited plasticity to cope with rainfall regime changes predicted for the study region and for the continent as a whole. In Chapter 2 we found that the population dynamics of Ithomiini species pairs more phylogenetically related or belonging to the same mimetic ring did not tend to be more correlated than pairs assembled at random, and that the species, mimetic rings and subtribes had their temporal dynamics more correlated than would be expected By chance These results and those of Chapter 1 suggest that this system dynamics is more influenced by selective pressures exerted by environmental factors than by species interactions. In Chapter 3 we show that the composition of bird assemblages in the Amazon, Cerrado, Atlantic Rainforest, and Florida has changed over the years, even in assemblies of well-preserved areas. Superimposed to this interannual turnover we also found seasonal, predictable turnover in species composition of bird assemblages of the Amazon and Atlantic Forest and in the Ithomiini butterflies assembly. Patterns of seasonal turnover in species composition may be more common in neotropical communities than is imagined. The temporal strategies of neotropical organisms, which appear to be the basis of the seasonal patterns observed in communities, can be largely determined by endogenous rhythms (\"biological clocks\"). Studies on the regulation of organisms\' temporal rhythms and strategies, and the effects of climate change and land use on them, are essential. An important step in this direction is the dissemination of continuous, systematic, population and community long-term studies, with sampling resolution to detect seasonal patterns. In addition, the interaction of perspectives, theoretical basis, and approaches of molecular biology, physiology, chronobiology, and ecology can advance our understanding of the processes that shape biodiversity dynamics and the consequences of human disturbances on ecosystems

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:04:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4032.pdf: 1016886 bytes, checksum: 6e1eb83f197a88332f8951b054c1f01a (MD5) Previous issue date: 2011-11-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / The capture-recapture process, largely used in the estimation of the number of elements of animal population, is also applied to other branches of knowledge like Epidemiology, Linguistics, Software reliability, Ecology, among others. One of the _rst applications of this method was done by Laplace in 1783, with aim at estimate the number of inhabitants of France. Later, Carl G. J. Petersen in 1889 and Lincoln in 1930 applied the same estimator in the context of animal populations. This estimator has being known in literature as _Lincoln-Petersen_ estimator. In the mid-twentieth century several researchers dedicated themselves to the formulation of statistical models appropriated for the estimation of population size, which caused a substantial increase in the amount of theoretical and applied works on the subject. The capture-recapture models are constructed under certain assumptions relating to the population, the sampling procedure and the experimental conditions. The main assumption that distinguishes models concerns the change in the number of individuals in the population during the period of the experiment. Models that allow for births, deaths or migration are called open population models, while models that does not allow for these events to occur are called closed population models. In this work, the goal is to characterize likelihood functions obtained by applying methods of elimination of nuissance parameters in the case of closed population models. Based on these likelihood functions, we discuss methods for point and interval estimation of the population size. The estimation methods are illustrated on a real data-set and their frequentist properties are analised via Monte Carlo simulation. / O processo de captura-recaptura, amplamente utilizado na estimação do número de elementos de uma população de animais, é também aplicado a outras áreas do conhecimento como Epidemiologia, Linguística, Con_abilidade de Software, Ecologia, entre outras. Uma das primeiras aplicações deste método foi feita por Laplace em 1783, com o objetivo de estimar o número de habitantes da França. Posteriormente, Carl G. J. Petersen em 1889 e Lincoln em 1930 utilizaram o mesmo estimador no contexto de popula ções de animais. Este estimador _cou conhecido na literatura como o estimador de _Lincoln-Petersen_. Em meados do século XX muitos pesquisadores se dedicaram à formula ção de modelos estatísticos adequados à estimação do tamanho populacional, o que causou um aumento substancial da quantidade de trabalhos teóricos e aplicados sobre o tema. Os modelos de captura-recaptura são construídos sob certas hipóteses relativas à população, ao processo de amostragem e às condições experimentais. A principal hipótese que diferencia os modelos diz respeito à mudança do número de indivíduos da popula- ção durante o período do experimento. Os modelos que permitem que haja nascimentos, mortes ou migração são chamados de modelos para população aberta, enquanto que os modelos em que tais eventos não são permitidos são chamados de modelos para popula- ção fechada. Neste trabalho, o objetivo é caracterizar o comportamento de funções de verossimilhança obtidas por meio da utilização de métodos de eliminação de parâmetros perturbadores, no caso de modelos para população fechada. Baseado nestas funções de verossimilhança, discutimos métodos de estimação pontual e intervalar para o tamanho populacional. Os métodos de estimação são ilustrados através de um conjunto de dados reais e suas propriedades frequentistas são analisadas via simulação de Monte Carlo.