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In this paper we investigate the relationship between classes of tree-to-tree-series (for short: t-ts) and o-tree-to-tree-series (for short: o-t-ts) transformations computed by restricted deterministic bottom-up weighted tree transducers (for short: deterministic bu-w-tt). Essentially, deterministic bu-w-tt are deterministic bottom-up tree series transducers [EFV02, FV03, ful, FGV04], but the former are de ned over monoids whereas the latter are de ned over semirings and only use the multiplicative monoid thereof. In particular, the common restrictions of non-deletion, linearity, totality, and homomorphism [Eng75] can equivalently be de ned for deterministic bu-w-tt. Using well-known results of classical tree transducer theory (cf., e.g., [Eng75, Fül91]) and also new results on deterministic bu-w-tt, we order classes of t-ts and o-t-ts transformations computed by restricted deterministic bu-w-tt by set inclusion. More precisely, for every commutative monoid we completely specify the inclusion relation of the classes of t-ts and o-t-ts transformations for all sensible combinations of restrictions by means of inclusion diagrams.

[pt] O presente trabalho trata da melhoria da estatí­stica-teste Multiplicador de Lagrange com distribuição qui-quadrado até ordem n (-1) , baseando-se na expansão de Harris (1985) e na melhoria obtida para os testes Escore, fornecida por Cordeiro e Ferrari (1991 e 1994), Apresentamos uma abordagem totalmente ambientada aos modelos estruturais de séries temporais, utilizando-se tais testes na detecção de ciclos. O trabalho apresenta também uma série de simulações comparando as performances destes testes aperfeiçoados com os tradicionalmente utilizados. / [en] The presente work discusses the improvement of the statistics-test Lagrange Multipliers with chi-squared distribution to order n (-1) , basing itself in Harris´ (1995) expansion and in the improvement for the score tests, furnished by Cordeiro and Ferrari (1991 and 1994). We present a totally adapted aproach to time series structural models, utilizing these tests in the cycles detection. The work aldo presents a serie simulations comparing the perfomances of these improved tests with the ones traditionally utilized.

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[pt] O objetivo principal do trabalho é o estudo dos resultados obtidos com a aplicação de diferentes modelos para estimar a volatilidade das ações brasileiras. Foram analisadas as séries de retornos diários de seis ações, num período de 1200 dias de pregão. Inicialmente, as séries foram estudadas quanto a suas propriedades estatísticas: estacionariedade, distribuição incondicional e independência. Concluiu-se que as séries são estacionárias na média, mas não houve conclusão quanto à variância, nesta análise inicial. A distribuição dos retornos não é normal, por apresentar leptocurtose. Os retornos mostraram dependência no tempo, linear e, principalmente, não linear. Modelada a dependência linear, foram aplicados dez modelos diferentes para tentar capturar a dependência não linear através da modelagem da volatilidade: os modelos foram avaliados, dentro e fora da amostra, pelos seus resíduos e pelos erros de previsão. Os resultados indicaram que os modelos menos elaborados tendem a representar pior o processo gerador dos dados, mas que os modelos pouco parcimoniosos são de difícil estimação e seus resultados não correspondem ao que seria esperado em função de sua sofisticação. As volatilidades estimadas pelos dez modelos foram utilizadas para prever valor em risco (VaR), usando- se dois processos para determinar os quantis das distribuições dos resíduos: distribuição empírica e teoria de valores extremos. Os resultados indicaram que os modelos menos elaborados prevêem melhor o VaR. Isto se deve à não estacionariedade das séries na variância, que fica evidente ao longo do trabalho. / [en] This thesis aims to study the results of applying different models to estimate Brazilian stock volatilities. The models are applied to six series of daily returns, and each series has 1200 days. We studied first the series` main statistical features: Stationarity, unconditional distribution and independence. We concluded that the series are mean stationary, but there was no conclusion on variance stationarity, in this first analysis. Return distribution is not normal, because of the high kurtosis. Returns showed time dependence, linear and, mainly, not linear. We modeled the linear dependence, and then applied ten different volatility models, in order to try to capture the non linear dependence. We evaluated the different models, in sample and out of sample, by analyzing their residuals and their forecast errors. The results showed that the less sophisticated models tend to give a worst representation of the data generating process; they also showed that the less parsimonious models are difficult to estimate, and their results are not as good as we could expect from their sophistication. We used the ten models` volatility forecasts to estimate value-at-risk (VaR) and two methods to estimate the residual distribution quantiles: empirical distribution and extreme value theory. The results showed that the less sophisticated models give better VaR estimates. This is a consequence of the variance non stationarity, that became apparent along the thesis. / [es] EL objetivo principal del trabajo es el estudio de los resultados obtenidos con la aplicación dediferentes modelos para estimar la volatilidad de las acciones brasileras. Fueron analizadas series de retornos diários de seis acciones, en un período de 1200 días de pregón. Inicialmente, las series fueron estudiadas con respecto a sus propriedades estadísticas: estacionalidad, distribucción incondicional e independencia. Se concluye que las series son estacionarias en la media, pero no se llega a ninguna conclusión respecto a la varianza, en este análisis inicial. La distribucción de los retornos no es normal, ya que presenta leptocurtosis. Los retornos muestran dependencia en el tempo, lineal y, principalmente, no lineal. Después de modelar la dependencia lineal, se aplicaron diez modelos diferentes para intentar capturar la dependencia no lineal modelando la volatilidad: los modelos fueron evaluados, dentro y fuera de la amostra, por sus residuos y por los errores de previsión. Los resultados indicaran que los modelos menos elaborados tienden a representar peor el proceso generador de los datos, mientras que los modelos poco parcimoniosos son de difícil estimación y sus resultados no corresponden al que sería esperado en función de su sofisticación. Las volatilidades estimadas por los diez modelos se utilizaron para prever valor en riesgo (VaR), usando dos procesos para determinar los quantis de las distribuciones de los residuos: distribucción empírica y teoría de valores extremos. Los resultados indicaran que los modelos menos elaborados preveen mejor el VaR. Esto se debe a la no estacionalidad de las series en la varianza, que resulta evidente a lo largo del trabajo.

Recentemente os sistemas de transferência de energia sem fio WPT (do inglês Wireless Power Transfer) têm sido amplamente estudados com o propósito de alimentar eficientemente diversos tipos de cargas através de técnicas específicas, dentre elas destaca-se a transferência capacitiva de potência CPT (do inglês Capacitive Power Transfer) e a transferência indutiva de potência IPT (do inglês Inductive Power Transfer), sendo esta última objeto deste estudo. Em um sistema de transferência indutiva de potência a carga é alimentada através de um transformador fracamente acoplado. Em função do elevado espaçamento entre as bobinas primária e secundária, da ausência de núcleo magnético, ou o emprego do núcleos divididos e separados por um grande entreferro, o transformador apresenta alta reatância de dispersão e baixa reatância de magnetização, o que resulta em elevadas correntes, baixa eficiência e regulação da tensão ruim quando houver variação da carga. Com o intuito de aumentar a eficiência e melhorar a regulação de tensão (ou corrente) são aplicadas compensações capacitivas em ambos os lados do transformador, elevando o número de elementos reativos, o que dificulta a compreensão do seu comportamento. Adicionalmente, as diversas configurações geométricas possíveis para a construção das bobinas dificultam a otimização do projeto de transferência indutiva de potência. Esta dissertação analisa e compara as estratégias de compensação série-série (SS) e série-paralela (SP) sob diversos pontos de vista, identificando pontos de operação relevantes nos quais o sistema atua como uma fonte de corrente ou de tensão em malha aberta, modela os elementos que constituem um sistema de transferência indutiva de potência para alcançar à eficiência requisitada. Adicionalmente este trabalho lista os impactos na fonte e na carga quando do desvio das condições nominais de operação e dá diretrizes que permitem escolher os elementos de um sistema IPT. Na sequência esta dissertação propõe as diretrizes para a construção do transformador com valores predefinidos de fator de qualidade, indutâncias próprias e fator de acoplamento. Por fim, o presente trabalho dimensiona e confecciona alguns sistemas IPT a partir de uma lista de especificações, usando uma metodologia de projeto baseada em fórmulas aproximadas e a valida experimentalmente. / Recently Wireless Power Transfer (WPT) is widely studied in order to efficiently feed many different kinds of loads using specific techniques, such as Capacitive Power Transfer (CPT) and Inductive Power Transfer (IPT). IPT system relies on large air gap and loosely coupled transformer which will be studied in this work. Due to the large separation between the primary and secondary coils, the absence of a magnetic core, or the presence of split cores the transformer presents large leakage inductances, resulting in poor voltage regulation against load variation. Moreover, the low magnetizing inductance results in high magnetizing currents, reducing the overall efficiency. In order to improve the WPT performance, capacitive compensation techniques are applied in both sides of the transformer. Series compensation is commonly used at the primary side of the WPT transformer while Series or Parallel compensation is eligible to the secondary side. In addition, the loosely coupled transformer must be designed, in spite of the complex relationship between the various electrical and geometrical parameters of the coils that complicates the transformer construction and its optimization. This work compares Series-Series and Series-Parallel compensation strategies based on a simple approach, comprehensively highlighting the pro and cons of each one. Also the open loop operation in voltage source and current source modes, and the effect of the gap length for both compensation strategies are discussed. Moreover, the elements that constitute an inductive power transfer system are modeled in order to achieve the required efficiency. This research also proposes some guidance to build the transformer with high figure-of-merit and coupling. Finally, the present work designs and builds few IPT systems that satisfies a set of specifications, based on a simplified design procedure. The proposed design methodology is experimentally validated.

Recentemente os sistemas de transferência de energia sem fio WPT (do inglês Wireless Power Transfer) têm sido amplamente estudados com o propósito de alimentar eficientemente diversos tipos de cargas através de técnicas específicas, dentre elas destaca-se a transferência capacitiva de potência CPT (do inglês Capacitive Power Transfer) e a transferência indutiva de potência IPT (do inglês Inductive Power Transfer), sendo esta última objeto deste estudo. Em um sistema de transferência indutiva de potência a carga é alimentada através de um transformador fracamente acoplado. Em função do elevado espaçamento entre as bobinas primária e secundária, da ausência de núcleo magnético, ou o emprego do núcleos divididos e separados por um grande entreferro, o transformador apresenta alta reatância de dispersão e baixa reatância de magnetização, o que resulta em elevadas correntes, baixa eficiência e regulação da tensão ruim quando houver variação da carga. Com o intuito de aumentar a eficiência e melhorar a regulação de tensão (ou corrente) são aplicadas compensações capacitivas em ambos os lados do transformador, elevando o número de elementos reativos, o que dificulta a compreensão do seu comportamento. Adicionalmente, as diversas configurações geométricas possíveis para a construção das bobinas dificultam a otimização do projeto de transferência indutiva de potência. Esta dissertação analisa e compara as estratégias de compensação série-série (SS) e série-paralela (SP) sob diversos pontos de vista, identificando pontos de operação relevantes nos quais o sistema atua como uma fonte de corrente ou de tensão em malha aberta, modela os elementos que constituem um sistema de transferência indutiva de potência para alcançar à eficiência requisitada. Adicionalmente este trabalho lista os impactos na fonte e na carga quando do desvio das condições nominais de operação e dá diretrizes que permitem escolher os elementos de um sistema IPT. Na sequência esta dissertação propõe as diretrizes para a construção do transformador com valores predefinidos de fator de qualidade, indutâncias próprias e fator de acoplamento. Por fim, o presente trabalho dimensiona e confecciona alguns sistemas IPT a partir de uma lista de especificações, usando uma metodologia de projeto baseada em fórmulas aproximadas e a valida experimentalmente. / Recently Wireless Power Transfer (WPT) is widely studied in order to efficiently feed many different kinds of loads using specific techniques, such as Capacitive Power Transfer (CPT) and Inductive Power Transfer (IPT). IPT system relies on large air gap and loosely coupled transformer which will be studied in this work. Due to the large separation between the primary and secondary coils, the absence of a magnetic core, or the presence of split cores the transformer presents large leakage inductances, resulting in poor voltage regulation against load variation. Moreover, the low magnetizing inductance results in high magnetizing currents, reducing the overall efficiency. In order to improve the WPT performance, capacitive compensation techniques are applied in both sides of the transformer. Series compensation is commonly used at the primary side of the WPT transformer while Series or Parallel compensation is eligible to the secondary side. In addition, the loosely coupled transformer must be designed, in spite of the complex relationship between the various electrical and geometrical parameters of the coils that complicates the transformer construction and its optimization. This work compares Series-Series and Series-Parallel compensation strategies based on a simple approach, comprehensively highlighting the pro and cons of each one. Also the open loop operation in voltage source and current source modes, and the effect of the gap length for both compensation strategies are discussed. Moreover, the elements that constitute an inductive power transfer system are modeled in order to achieve the required efficiency. This research also proposes some guidance to build the transformer with high figure-of-merit and coupling. Finally, the present work designs and builds few IPT systems that satisfies a set of specifications, based on a simplified design procedure. The proposed design methodology is experimentally validated.

Signal detection from Adverse Event Reports (AERs) is important for identifying and analysing drug safety concern after a drug has been released into the market. A safety signal is defined as a possible causal relation between an adverse event and a drug. There are a number of safety signal detection algorithms available for detecting drug safety concern. They compare the ratio of observed count to expected count to find instances of disproportionate reportings of an event for a drug or combination of events for a drug. In this thesis, we present an algorithm to mine the AERs to identify drugs which show sudden and large changes in patterns of reporting of adverse events. Unlike other algorithms, the proposed algorithm creates time series for each drug and use it to identify start of a potential safety problem. A novel vectorized timeseries utilizing multiple attributes has been proposed here. First a time series with a small time period was created; then to remove local variations of the number of reports in a time period, a time-window based averaging was done. This method helped to keep a relatively long time-series, but eliminated local variations. The steps in the algorithm include partitioning the counts on attribute values, creating a vector out of the partitioned counts for each time period, use of a sliding time window, normalizing the vectors and computing vector differences to find the changes in reporting over time. Weights have been assigned to attributes to highlight changes in the more significant attributes. The algorithm was tested with Adverse Event Reporting System (AERS) datasets from Food and Drug Administation (FDA). From AERS datasets the proposed algorithm identified five drugs that may have safety concern. After searching literature and the Internet it was found that the five drugs the algorithm identified, two were recalled, one was suspended, one had to undergo label change and the other one has a lawsuit pending against it.

[pt] O Modelo Estrutural, recentemente desenvolvido por Harvey, considera a tradicional idéia de modelar uma série a partir de suas componentes básicas não observadas. Em particular, a componente cíclica, que descreve um movimento senoidal amortecido, pode ser utilizada para explicar um comportamento repetitivo ao longo da série. O uso desta componente é motivado pelo fato de que o seu espectro teórico apresenta um pico de valor finito. O modelo original de Harvey define o ciclo da série a partir de uma única senóide amortecida. Porém, a estimação do espectro de algumas séries reais revelou ser razoável supor que a componente cíclica de tais séries representa uma soma de várias senóides amortecidas em diferentes seqüências. Neste trabalho é proposta uma extensão da componente cíclica para o modelo de Harvey e discute-se, para o modelo estendido, a estrutura ARIMA equivalente. Constrói-se um teste de multiplicadores de Lagrange no domínio da freqüência, com o objetivo de verificar a existência de uma freqüência adicional na estrutura do ciclo. Finalmente, a teoria apresentada na dissertação é aplicada de forma a testar a presença de uma segunda freqüência no ciclo da série de índices pluviométricos de Fortaleza. / [en] The Structural Models, recently suggested by Harvey, uses the classic idea of modelling a time series y its non observed components. The cyclical component of the series, which is defined by a smoothed sine, is a special one that may be used for explaining a repetitive behaviour along the series. The motivation for using this component lies in the finite valued peak presnted by its theoretic spectrum. Harvey´s model stays that the cycle of the series is defined by a single smoothed sine. However, the estimated spectrum of certain series showed that it is reasonable to suppose the cyclical component of those series as being a sum of distinct smoothed sines of different frequencies. This thesis proposses an extension of the cyclical component in Harvey´s model and discusses the equivalent ARIMA structure for this extended component. We develop a Lagrange Multipliers test in the frequence domain for verifying the existence of an extra frequence in the cyclical component. The theory presented in the dissertation is applied with the purpose of testing the presence of a second frequence in the cycle of the series of sunspot numbers and in the series of rainfall in Fotaleza.