Submitted by Melanie Siqueira (melmcs@gmail.com) on 2013-10-10T03:24:10Z No. of bitstreams: 1 dissertação MMCS.pdf: 590881 bytes, checksum: f418818e0850470b8e16d0ba721a7967 (MD5) / Rejected by Vitor Souza (vitor.souza@fgv.br), reason: A 1ª pagina do PDF não está dentro dos padrões da ABNT. Enviarei um e-mail com o modelo a seguido. on 2013-10-10T13:00:02Z (GMT) / Submitted by Melanie Siqueira (melmcs@gmail.com) on 2013-10-10T16:35:56Z No. of bitstreams: 1 dissertação MMCS.pdf: 676064 bytes, checksum: e2b2739e4cb825d01a0937fbe031842c (MD5) / Approved for entry into archive by Vitor Souza (vitor.souza@fgv.br) on 2013-12-13T14:16:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertação MMCS.pdf: 676064 bytes, checksum: e2b2739e4cb825d01a0937fbe031842c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-16T15:58:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação MMCS.pdf: 676064 bytes, checksum: e2b2739e4cb825d01a0937fbe031842c (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / Este trabalho investiga como os controles de capitais praticados no Brasil através da imposição do Imposto sobre Operações Financeiras (IOF) sobre empréstimos externos em 2011 e 2012 afetaram decisões em âmbito financeiro empresarial. As principais questões abordadas são: As empresas brasileiras com financiamento de curto prazo em moeda estrangeira investiram menos após a imposição do IOF sobre empréstimo externo? Elas alongaram suas dívidas em moeda estrangeira, ou seja, mudaram a composição, mas não o total de dívida? Elas reduziram a dívida externa total, aumentando a dívida doméstica? Para responder a essas perguntas, foi adotado o método de diferenças-em-diferenças. Os resultados encontrados sustentam que as empresas brasileiras que tinham passivos externos de curto prazo antes da adoção do IOF não diminuíram seus investimentos significativamente mais do que as empresas que não foram diretamente afetadas por tal medida de controle, nem alteraram mais a proporção de endividamento externo sobre dívida total. Não obstante, os resultados apontam para um maior alongamento das dívidas em moeda estrangeira. / This work investigates how capital controls practiced in Brazil through the imposition of Tax on Financial Transactions (IOF) on foreign loans in 2011 and 2012 affected financial decisions in business. The main issues addressed are: Did Brazilian companies with short-term financing in foreign currency invest less after the imposition of the IOF on foreign loan? Did they lengthen their debt in foreign currency, ie, did the composition change, but not the total debt? Did they reduce total external debt, increasing domestic debt? To answer these questions, we adopted the method of difference-in-differences. The results support that Brazilian companies that had short-term external liabilities before the adoption of the IOF did not decrease their investment significantly more than firms that were not directly affected by such a measure of control, nor did they change the proportion of external debt on total debt. Nevertheless, the results point to a stretch of debt maturity on foreign currency.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-14T16:39:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_final_biblioteca.pdf: 10701235 bytes, checksum: 1af9d6bb745e78ea9fe6b261b7baa59c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-14T16:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_final_biblioteca.pdf: 10701235 bytes, checksum: 1af9d6bb745e78ea9fe6b261b7baa59c (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / Nesta tese tratamos teoricamente algumas propriedades magnéticas e excita c~oes de spins em materiais ferromagn eticos e antiferromagn eticos com o objetivo de interpretar as medidas e observa c~oes experimentais. Usamos a formula c~ao de ondas de spins de Holstein-Primako para investigar propriedades da din^amica de propaga c~ao de ondas de spins no material ferrimagn etico YIG e tamb em no sistema antiferromagn etico FeF2. Para cada um deles, desenvolvemos modelos te oricos que permitiram ajustar as rela c~oes de dispers~ao de ondas de spins medidas experimentalmente nesses. Al em disso, investigamos a renormaliza c~ao da energia de m agnons usando o formalismo das fun c~oes de Green de dois tempos dependentes da temperatura de Bogoliubov-Tyablikov. A aplica c~ao para o YIG, permitiu calcular as varia c~oes da rela c~ao de dispers~ao para m agnons com a temperatura. Tamb em se investigou a renormaliza c~ao da energia de m agnons no sistema FeF2, mas esta vez considerando uma aproxima c~ao do tipo RPA1. Na renormaliza c~ao da energia foram consideradas duas contribui c~oes: exchange isotr opica tipo Heisenberg e anisotropia uniaxial. Em nossas considera c~oes, foi inclu da a depend^encia com a temperatura da anisotropia uniaxial que permitiu estimar o campo critico de transi c~ao de spin- op para o limite de estabilidade da fase antiferromagn etica. Tamb em, foi feito um estudo te orico e experimental da anisotropia magneto cristalina do material antiferromagn etico RbMnF3, baseado nas intera c~oes de campo cristalino e intera c~ao de spin- orbita, com o objetivo de calcular a varia c~ao com a temperatura do campo de spin- op. As ondas de spins em YIG foram estudadas em mais detalhes calculando as taxas de relaxa c~ao por processos de espalhamento de 3-m agnons e 4-m agnons. Igualmente foram estimadas empregando campos magn eticos intensos da ordem de 102 kOe. Finalmente, estudamos propriedades t ermicas de transporte de m agnons em YIG submetido a campos magn eticos intensos. Calculamos o calor 1Random Phase Approximation especi co de m agnons e a condutividade t ermica em baixas temperaturas e campos magn eticos externos intensos para serem comparados com as medidas experimentais encontrando um bom acordo entre teoria e experimento [145] / In this thesis we theoretically treat some magnetic properties and excitations of spins in ferromagnetic and antiferromagnetic materials in order to interpret measurements and experimental observations. We use the formulation of quantization of spin waves of Holstein-Primako to investigate properties of the spin wave propagation dynamics in the ferrimagnetic material YIG and also in the antiferromagnetic system FeF2. For each of them, we have developed theoretical models to adjust the dispersion relations of spin waves measured experimentally in these systems. In addition, we investigated the magnon energy renormalization using the formalism of two-time temperature dependent Green's functions of Bogoliubov-Tyablikov. The application for the YIG allowed calculate the variation of the dispersion relation for magnons with temperature. We also investigate the magnon energy renormalization in the system FeF2, but this time considering an approximation of the RPA type. In the energy renormalization were considered two contributions: exchange isotropic Heisenberg and uniaxial anisotropy type. In our calculations the temperature dependence of the uniaxial anisotropy eld allows estimating the critical spin- op transition for the antiferromagnetic phase stability limit. Also, we have undertaken a theoretical and experimental study of the magneto crystalline anisotropy of the antiferromagnetic material RbMnF3, based on the crystal eld interactions and spin-orbit interaction, in order to calculate the variation with temperature of the eld spin- op. The spin waves in YIG were studied in more detail calculating the relaxation rate due to 3-magnons and 4-magnons scattering processes considering strong magnetic elds of hundreds of kOe. Finally, we have studied thermal transport properties of magnons in YIG subject to intense magnetic elds. We have, calculate of the speci c heat and thermal conductivity of magnons at low temperatures and high elds to compare with the experimental measurements nding a good agreement between theory and experiment [145].

Um dos principais problemas em testes de hipóteses para a homogeneidade de curvas de sobrevivência ocorre quando as taxas de falha (ou funções de intensidade) não são proporcionais. Apesar do teste de Log-rank ser o teste não paramétrico mais utilizado para se comparar duas ou mais populações sujeitas a dados censurados, este teste apresentada duas restrições. Primeiro, toda a teoria assintótica envolvida com o teste de Log-rank, tem como hipótese o fato das populações envolvidas terem distribuições contínuas ou no máximo mistas. Segundo, o teste de Log-rank não apresenta bom comportamento quando as funções intensidade cruzam. O ponto inicial para análise consiste em assumir que os dados são contínuos e neste caso processos Gaussianos apropriados podem ser utilizados para testar a hipótese de homogeneidade. Aqui, citamos o teste de Renyi e Cramér-von Mises para dados contínuos (CCVM), ver Klein e Moeschberger (1997) [15]. Apesar destes testes não paramétricos apresentar bons resultados para dados contínuos, esses podem ter problemas para dados discretos ou arredondados. Neste trabalho, fazemos um estudo simulação da estatística de Cramér von-Mises (CVM) proposto por Leão e Ohashi [16], que nos permite detectar taxas de falha não proporcionais (cruzamento das taxas de falha) sujeitas a censuras arbitrárias para dados discretos ou arredondados. Propomos também, uma modificação no teste de Log-rank clássico para dados dispostos em uma tabela de contingência. Ao aplicarmos as estatísticas propostas neste trabalho para dados discretos ou arredondados, o teste desenvolvido apresenta uma função poder melhor do que os testes usuais / One of the main problems in hypothesis testing for homogeneity of survival curves occurs when the failure rate (or intensity functions) are nonproportional. Although the Log-rank test is a nonparametric test most commonly used to compare two or more populations subject to censored data, this test presented two constraints. First, all the asymptotic theory involved with the Log-rank test, is the hypothesis that individuals and populations involved have continuous distributions or at best mixed. Second, the log-rank test does not show well when the intensity functions intersect. The starting point for the analysis is to assume that the data is continuous and in this case suitable Gaussian processes may be used to test the assumption of homogeneity. Here, we cite the Renyi test and Cramér-von Mises for continuous data (CCVM), and Moeschberger see Klein (1997) [15]. Despite these non-parametric tests show good results for continuous data, these may have trouble discrete data or rounded. In this work, we perform a simulation study of statistic Cramér-von Mises (CVM) proposed by Leão and Ohashi [16], which allows us to detect failure rates are nonproportional (crossing of failure rates) subject to censure for arbitrary data discrete or rounded. We also propose a modification of the test log-rank classic data arranged in a contingency table. By applying the statistics proposed in this paper for discrete or rounded data, developed the test shows a power function better than the usual testing

[pt] Tipicamente, a literatura de curva de juros assume que taxas de juros para horizontes longos são compostas por expectativas de taxas de juros curtas que devem vigorar nesse horizonte longo e/ou um prêmio de risco. O objetivo deste trabalho é mostrar evidência de que o peso relativo de um componente expectacional vis-à-vis um componente de prêmio de risco pode depender do tempo e do estado da economia. Ademais, a probabilidade de um Regime da Teoria das Expectativas mostra-se relacionado ao ciclo de negócios. Ainda, os resultados indicam que ao se incorporar a probabilidade destes regimes, é possível intensficar o poder preditivo do diferencial entre os juros longos e o curto tanto para excesso de retornos quanto para atividade econômica. / [en] The yield curve literature typically decomposes long-term interest rates into expected future short-term rates and a risk premium. We show that the relative importance of the expectational component vis-à-vis the risk premium component can be time-varying and state-dependent. Further, the likelihood of an Expectations Hypothesis (EH) State has a clear relation to the business cycle. Moreover, our results indicate that incorporating the probability of these EH states boosts the predictive power of the benchmark yield curve measure, the term spread, both for future excess bond returns and economic activity.

[pt] Esta tese é composta por dois ensaios sobre finanças empíricas. O primeiro se concentra nos mercados de câmbio e apresenta medidas de mudanças na inclinação da estrutura de curto prazo das taxas de juros para os EUA e outros países de G10, usando contratos de futuros de 3 e 6 meses. Essas mudanças na inclinação têm impacto imediato nos retornos da moeda e também forte efeito retardado nas semanas seguintes, o que implica que as moedas são previsíveis tanto dentro quanto fora da amostra. Os investidores que condicionam na inclinação para negociar taticamente uma carteira comprada em moedas G10 contra o Dólar americano melhoram os índices de Sharpe para 0,4-0,9, em relação a 0,15 de uma estratégia de buy and hold. Uma carteira de moeda neutra em dólares que classifica as moedas dos países do G10 de acordo com a inclinação no cross-section também oferece índices de Sharpe mais altos do que outras estratégias de moeda como o carry trade. Essas descobertas são compatíveis com uma reação defasada do mercado de câmbio às informações sobre taxas de juros. O segundo ensaio propõe uma nova medida que usa apenas informações de dispersão cross-section de betas do modelo CAPM para prever retornos agregados de mercado para os EUA. Esta escolha de preditores é baseada em argumentos teóricos simples de que as medidas associadas à dispersão dos betas do CAPM, em alguns cenários, devem ser relacionadas aos retornos futuros de mercado esperados. Essas medidas de dispersão de fato prevêem o prêmio de risco de mercado em vários horizontes e fornecem alto poder preditivo dentro e fora da amostra. O R2 fora da amostra atinge até 10 porcento na frequência anual (0,7 porcento mensal) e são robustos a diferentes janelas de estimação. Ao contrário da maioria das medidas encontradas na literatura, a nossa não é baseado em preço ou valuation ratios. Nossas medidas variam com o ciclo econômico e se correlacionam com outras variáveis de previsão comumente usadas, como razões de dividendo-preço e consumo-riqueza, mas fornecem poder explicativo acima e além dos preditores padrão. Nossos resultados fornecem evidências adicionais de que a dispersão dos betas ao longo do tempo é função da variação temporal do prêmio de risco de mercado. / [en] The thesis is composed of two essays on empirical finance. The first focuses on FX markets and presents measures of interest rates shortterm structure slope changes for the US and other G10 countries using 3- and 6-month futures contracts. These changes in slopes have immediate impact on currency returns but also a strong delayed effect over the following weeks, implying that currencies are predictable both in and outof-sample. Investors that condition on slope to tactically trade a long G10 portfolio improve Sharpe ratios to 0.4-0.9, relative to 0.15 for a buy-andhold strategy. A dollar-neutral currency portfolio that sorts G10 country currencies on the cross-section slope also deliver higher Sharpe ratios than other currency strategies, such as the carry trade. These findings are compatible with delayed currency market reaction to information in interest rates. The second essay proposes a novel measure that solely use crosssectional dispersion information on CAPM betas to forecast aggregate market returns for the US. This choice of predictors is based on simple theoretical arguments that measures associated with the dispersion of CAPM betas, in some settings, should be related with expected future market returns. We find that these dispersion measures do indeed forecast market risk premium over multiple horizons and deliver high in-sample and out-of-sample predictive power: out-of-sample R2 reaches up to 10 percent at the annual frequency (0.7 percent monthly) and are robust to different estimation windows. Unlike most measures in the literature, ours is not a price- or valuation-based ratio. Our approach is also an alternative to models that use the cross-section of valuation ratios to infer the conditional market risk premium. Our measures vary with the business cycle and correlate with other commonly used forecasting variable such as dividend-price or consumption-wealth ratios, but they provide explanatory power above and beyond the standard predictors. Our findings provide additional evidence that the betas dispersion across time is a function of time varying risk premium.

[pt] Esta tese é composta por três artigos. O primeiro monta um modelo DSGE baseado em Gertler e Karadi (2011), para estudar os efeitos da adoção de políticas de taxas de juros negativas concomitantes à intervenções de liquidez por parte do Banco Central, em um cenário em que o zero lower bound (ZLB) é transferido dos bancos centrais para os bancos privados. Mostramos que, durante uma recessão, se os bancos privados não repassam as taxas negativas para seus depositantes em um ambiente de elevadas injeções de liquidez por parte do banco central, as consequências negativas do ZLB original se mantêm e a recuperação é mais lenta. O segundo artigo usa uma versão mais simplificada do mesmo modelo para estudar a adoção de moedas digitais por parte do banco central, que poderia reestabelecer a transmissão de política monetária sob taxas de juros negativas, e analisa as respostas da economia a choques de política monetária sob este regime. Mostramos que, apesar de se mostrar um ferramenta adicional interessante para o banco central, o efeito riqueza envolvido com mudanças exclusivamente da taxa de juros da moeda digital tornam-a um instrumento contra-cíclico menos confiável. O terceiro artigo testa diferentes modelos de projeção para o crescimento do PIB americano de médio prazo. Utilizamos novos métodos, como adaLASSO e Random Forest, em conjunto com um conjunto grande de regressores, para elevar a acurácia sobre modelos tradicionais de projeção, como auto-regressões e modelos DSGE. O artigo aponta que Random Forest é capaz de projeções superiores ao longo de um horizonte de dois anos, mas não tem performance consistemente superior para projeção de crescimento do produto potencial ou do hiato do produto. / [en] The thesis is composed of three essays. The first designs a DSGE model based on Gertler and Karadi (2011) to study the effects of the adoption of negative interest rate policies along with liquidity intervention, in a scenario where the ZLB is transferred to private banks instead of central banks. We show that, during a recession, if banks do not pass along negative rates to depositors in an environment of heavy liquidity injection by the Central Bank, the main negative economic effects of the original ZLB are maintained and the recovery is slower. The second essay uses the same model in a simpler setting to study how the adoption of central bank digital currencies (CBDCs) might reestablish the traditional monetary policy transmission under negative interest rates, and analyses the responses of the economy under such a regime to monetary policy shocks. We show that while the adoption of a CBDC might improve the monetary policy toolkit, the wealth effects involved with changes exclusively in its interest rates make it a less reliable counter-cyclical tool. The third essay tries different models for the forecast of medium-term output growth. We use new methods such as adaLASSO and Random Forest, along with a very large data set of regressors, in order to improve accuracy over traditional model long term forecasting such as autoregressions and DSGE models, which have a very good track record. We show that Random Forest is able to better predict output growth over the two year horizon, but has mixed results in forecasting trend GDP growth and the output gap.

Gracilaria. caudata J. Agardh é uma das espécies mais comuns no Oceano Atlântico tropical e subtropical. No nordeste do Brasil a espécie é explotada como uma importante agarófita, onde recentemente foram encontradas variantes de coloração marrom-esverdeada crescendo lado a lado a indivíduos de coloração vermelha (mais comuns) em uma população natural. Este estudo teve por objetivo averiguar a estabilidade e o padrão de herança de cor marrom-esverdeada de indivíduos de G. caudata procedentes de uma população natural, bem como avaliar o desempenho somático e reprodutivo das diferentes fases do histórico de vida, levando-se em consideração indivíduos de coloração marrom-esverdeada e vermelha. A partir de cruzamentos teste foi possível verificar que a coloração marrom-esverdeada é estável e herdável, sendo o padrão de herança dessa coloração do tipo nuclear codominante, em que tetrasporófitos homozigotos são vermelhos (vmvm) ou marrom-esverdeados (meme) e os heterozigotos apresentam o fenótipo marrom (vmme e mevm). Variantes pigmentares, independentemente da fase do histórico, atingiram precocemente a maturidade reprodutiva quando comparadas a espécimes do tipo selvagem. Essa característica pode favorecer a manutenção da variante marrom-esverdeada na natureza. No entanto, apesar da diferenciação tardia de cistocarpos, gametófitos femininos, provenientes de tetrasporófitos vmvm, apresentaram um melhor desempenho reprodutivo em relação a gametófitos femininos provenientes de tetrasporófitos com variação pigmentar (meme, vmme e mevm); essa característica poderia contribuir para a predominância de espécimes selvagens na natureza. Entretanto, tetrasporófitos com variação pigmentar não só atingiram precocemente a maturidade reprodutiva como se tornaram mais férteis em relação ao tipo selvagem. Apenas na descendência de tetrasporófitos selvagens (vmvm) foi observada a proporção sexual esperada, entre gametófitos femininos e masculinos. Na progênie de tetrasporófitos com variação pigmentar foram observadas alterações na proporção sexual, devido à presença de gametófitos bissexuais. Essa condição de bissexualidade, provavelmente, é decorrente da presença de um alelo recessivo denominado bi, o qual possibilitaria a expressão de funções femininas em gametófitos masculinos. No presente estudo, pudemos evidenciar que a bissexualidade em G. caudata é herdável, e que gametófitos femininos que portam a mutação bi foram capazes de transmitir a mutação aos descendentes, porém o alelo não é fenotipicamente detectável. Como não foram observados gametófitos bissexuais na descendência de tetrasporófitos vmvm (provenientes do cruzamento feminino vm x masculino vm) sugere-se que a mutação bi estaria presente apenas em tetrasporófitos marrom-esverdeados oriundos da natureza. No entanto, permanece a possibilidade de ocorrência de espécimes bissexuais de coloração vermelha em populações naturais, já que tais indivíduos foram observados na progênie de tetrasporófitos vmme e mevm, indicando assim, que não há ligação entre a bissexualidade e a coloração do talo. Gametófitos femininos vermelhos apresentam melhor desempenho somático quando comparados a gametófitos femininos marrom-esverdeados. Esse aspecto foi evidenciado por meio de taxas de crescimento, número de ápices diferenciados e percentual de fixação ao frasco de cultura. Essas características devem contribuir para a predominância de espécimes do tipo selvagem na natureza. Gametófitos marrom-esverdeados, em contrapartida, apresentaram melhor desempenho fotossintetizante, o que poderia representar uma vantagem, considerando-se o ambiente heterogêneo de ocorrência da espécie, e desse modo, contribuir para a manutenção dessa variante em população natural. Entretanto, não foram observadas diferenças com relação às taxas crescimento entre tetrasporófitos dos quatro genótipos (vmvm, meme, vmme e mevm), apesar das diferenças quanto à fertilidade, concentração pigmentar, número de ápices diferenciados e desempenho fotossintetizante. Tais tetrasporófitos apresentaram taxas de crescimento semelhantes às observadas para gametófitos femininos marrom-esverdeados, apesar do melhor desempenho fotossintetizante desses últimos. Os dados obtidos nesse trabalho sugerem que a variante marrom-esverdeada apresente vantagens adaptativas para G. caudata / Gracilaria caudata J. Agardh is one of the most common species in the tropical and subtropical Atlantic Ocean. In the northeast of Brazil the species is exploited as an important agar producer, where greenish-brown color variants have recently been found growing side by side with individuals of red color (more common) in a natural population. The aim of this study was to investigate the stability and pattern of green-brown inheritance of G. caudata individuals from a natural population, as well as to evaluate the somatic and reproductive performance of the different stages of life history, considering individuals of greenish-brown and red colors. From test crosses it was possible to verify that the greenish-brown color is stable and inheritable. Codominant nuclear inheritance was found in the greenish-brown strains. Homozygous tetrasporophytes are red (rdrd) or greenish-brown (gbgb) while heterozygous tetrasporophytes present the brown phenotype (rdgb and gbrd). Color variants, regardless of the history phase, reached early reproductive maturity when compared to wild type specimens. This feature may favor the maintenance of the greenish-brown variant in nature. However, in spite of the late differentiation of cystocarps, female gametophytes derived from rdrd tetrasporophytes had a better reproductive performance in relation to female gametophytes from tetrasporophytes with color variation (gbgb, rdgb and gbrd); this feature could contribute to the predominance of wild specimens in nature. However, tetrasporophytes with color variation not only reached reproductive maturity early but also became more fertile in relation to the wild type. The expected sexual ratio between female and male gametophytes was only observed in the offspring of wild tetrasporophytes (rdrd). There were changes in the sexual proportion in the progeny of tetrasporophytes with color variation due to the presence of bisexual gametophytes. This condition of bisexuality is probably due to the presence of a recessive allele called bi, which would allow the expression of female functions in male gametophytes. In the present study, we could show that bisexuality in G. caudata is inheritable, and that female gametophytes, which carry the bi mutation, were able to transmit the mutation to the offspring, but the allele is not phenotypically detectable. As no bisexual gametophytes were found in the offspring of rdrd tetrasporophytes (from the cross female rd x male rd), it is suggested that the bi mutation would only be present in brown-green tetrasporophytes from the natural population. However, it remains the possibility of occurrence of bisexual specimens of red color in natural populations, since such individuals were observed in the progeny of tetrasporophytes rdgb and gbrd, thus indicating that there is no link between bisexuality and the thallus color. Red female gametophytes show better somatic performance when compared to the greenish-brown female gametophytes. This aspect was evidenced by means of growth rates, number of differentiated apices, and percentage of attachment to the culture flask. These characteristics should contribute to the predominance of wild type specimens in natural populations. Otherwise, the greenish-brown gametophytes showed better photosynthetic performance, which could represent an advantage considering the heterogeneous environment of the species occurrence, thus contributing to the maintenance of this variant in the natural population. However, no differences were observed among tetrasporophytes of the four genotypes (rdrd, gbgb, rdgb and gbrd), regarding the growth rates, despite of the differences in fertility, pigment concentration, number of differentiated apices, and photosynthetic performance. These tetrasporophytes presented similar growth rates to those observed for greenish-brown female gametophytes, despite of the better photosynthetic performance of the latter. The data obtained in this work suggest that the greenish-brown variant presents adaptive advantages for G. caudata

The significant advances in fiber-optic technology have broadened the optical network\'s reach into end-user business premises and even homes, allowing new services and technologies to be delivered to the customers. The next wave of innovation will certainly generate numerous opportunities provided by the widespread popularity of emerging solutions and applications such as tactile Internet, telemedicine and real time 3-D content generation, making them part of everyday life. Nevertheless, to support such an unprecedented and insatiable demand of data traffic, higher capacity and security, flexible bandwidth allocation and cost-efficiency have become crucial requirements for technologies candidate for future optical access networks. To this aim, optical code-division multiple-access (OCDMA) technology is considered as a prospective candidate, particularly due to features like asynchronous transmissions, flexible as well as conscious bandwidth resource distribution and support to differentiated services at the physical layer, to name but a few. In this context, this thesis proposes new mathematical formalisms for bit error rate, packet throughput and packet delay to assess the performance of flexible OCDMA networks capable of providing multiservice multirate transmissions according to users\' requirements. The proposed analytical formalisms do not require the knowledge a priori of the users\' code sequences, which means that the network performance can be addressed in a simple and straightforward manner using the code parameters only. In addition, the developed analytical formalisms account for a general number of distinct users\' classes as well as general probability of interference among users. Hence, these formalisms can be successfully applied for performance evaluation of flexible OCDMA networks not only under any number of users\' classes in a network, but also for most spreading codes with good correlation properties. The packet throughput expression is derived assuming Poisson, binomial and Markov chain approaches for the composite packet arrivals with the latter defined as benchmark. Then, it is shown via numerical simulation the Poisson-based expression is not appropriate for a reliable throughput estimate when compared to the benchmark (Markov) results. The binomial-based throughput equation, by its turn, provides results as accurate as the benchmark. In addition, the binomial-based throughput is numerically more convenient and computationally more efficient than the Markov chain approach, whereas the Markov-based one is computationally expensive, particularly if the number of users is large. The bit error rate (BER) expressions are derived considering gaussian and binomial distributions for the multiple-access interference and it is shown via numerical simulations that accurate performance of flexible OCDMA networks is only obtained with the binomial-based BER expression. This thesis also proposes and investigates a network architecture for Internet protocol traffic over flexible OCDMA with support to multiservice multirate transmissions, which is independent of the employed spreading code and does not require any new optical processing technology. In addition, the network performance assumes users transmitting asynchronously using receptors based on intensity-modulation direct-detection schemes. Numerical simulations shown that the proposed network performs well when its users are defined with high-weight code or when the channel utilization is low. The BER and packet throughput performance of an OCDMA network that provides multirate transmissions via multicode technique with two codes assigned to each single user is also addressed. Numerical results show that this technique outperforms classical techniques based on multilength code. Finally, this thesis addresses a new breakthrough technology that might lead to higher levels of security at the physical layer of optical networks. This technology consists in the generation of deterministic chaos from a commercial free-running vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). The chaotic dynamics is generated by means of mechanical strains loaded onto an off-the-shelf quantum-well VCSEL using a simple and easily replicable holder. Deterministic chaos is then achieved, for the first time, without any additional complexity of optical feedback, parameter modulation or optical injection. The simplicity of the proposed system, which is based entirely on low-cost and easily available components, opens the way to the widespread use of commercial and free-running VCSEL devices for chaos-based applications. This off-the-shelf and cost-effective optical chaos generator has the potential for not only paving the way towards new security platforms in optical networks like, for example, successfully hiding the user information in an unpredictable, random-like signal against eventual eavesdroppers, but also for influencing emerging chaos applications initially limited or infeasible due to the lack of low-cost solutions. Furthermore, it leads the way to future realization of emerging applications with high-integrability and -scalability such as two-dimensional arrays of chaotic devices comprising hundreds of individual sources to increase requirements for random bit generation, cryptography or large-scale quantum networks. / Os avanços relacionados a tecnologia fotônica ampliaram o alcance das redes de comunicação óptica tanto em instalações de estabelecimentos comerciais quanto em residências, permitindo que novos serviços e tecnologias fossem entregues aos clientes. A próxima onda de inovação certamente gerará inúmeras oportunidades proporcionadas pela popularidade de soluções emergentes e aplicações como a Internet tátil, a telemedicina e a geração de conteúdo 3-D em tempo real, tornando-os parte da vida cotidiana. No entanto, para suportar a crescente demanda de tráfego atual, uma maior capacidade e segurança, alocação flexível de largura de banda e custo-eficiência tornaram-se requisitos cruciais para as tecnologias candidatas a futuras redes de acesso óptico. Para este fim, a tecnologia de acesso múltiplo por divisão de código óptico (OCDMA) é considerada um candidato em potencial, particularmente devido a características como transmissões assíncronas, distribuição flexível de banda larga e suporte a serviços diferenciados na camada física, para citar apenas alguns. Neste contexto, esta tese propõe novos formalismos matemáticos para a taxa de erro de bits, taxa de transferência de pacotes e atraso de pacotes para avaliar o desempenho de redes OCDMA flexíveis capazes de fornecer transmissões em múltiplas qualidades de serviço (QoS) de acordo com as necessidades dos usuários. Os formalismos analíticos propostos não requerem o conhecimento a priori das sequências de código dos usuários, o que significa que o desempenho da rede pode ser abordado de forma simples e direta usando apenas os parâmetros de código. Além disso, os formalismos analíticos desenvolvidos representam um número geral de classes de usuários distintos, bem como a probabilidade geral de interferência entre os usuários. Portanto, esses formalismos podem ser aplicados com sucesso na avaliação de desempenho de redes OCDMA flexíveis não apenas em qualquer número de classes de usuários em uma rede, mas também para a maioria dos códigos de espalhamento com boas propriedades de correlação. A expressão de taxa de transferência de pacotes é derivada assumindo aproximações de Poisson, binomial e de cadeia de Markov para as chegadas de pacotes compostos, com a última definida como benchmark. Em seguida, é mostrado via simulação numérica que a expressão baseada em Poisson não é apropriada para uma estimativa confiável de taxa de transferência quando comparada aos resultados de benchmark (Markov). A equação de taxa de transferência binomial, por sua vez, fornece resultados tão precisos quanto o benchmark. Além disso, a taxa de transferência binomial é numericamente mais conveniente e computacionalmente eficiente quando comparada com abordagem de Markov, enquanto esta última é computacionalmente dispendiosa, particularmente se o número de usuários é grande. As expressões de taxa de erro de bit (BER) são derivadas considerando distribuições gaussianas e binomiais para a interferência de acesso múltiplo e é mostrado por meio de simulações numéricas que o desempenho exato de redes OCDMA flexíveis é obtido somente com a expressão binomial de BER. Esta tese também propõe e investiga uma arquitetura de rede para o tráfego de protocolo de Internet sobre OCDMA flexível com suporte a transmissões de QoS e de múltiplas taxas, que é independente do código de espalhamento empregado e não requer qualquer nova tecnologia de processamento óptico. Além disso, o desempenho da rede assume que os usuários transmitem de forma assíncrona usando receptores baseados em esquemas de detecção direta de modulação de intensidade. As simulações numéricas mostraram que a rede proposta possui melhor desempenho quando seus usuários são definidos com peso de código alto ou quando a utilização do canal é baixa. O desempenho da BER e da taxa de transferência de pacotes de uma rede OCDMA que fornece transmissões de múltiplas taxas por meio de uma técnica multi-código com dois códigos atribuídos a cada usuário é também abordado. Os resultados numéricos mostram que esta técnica supera as técnicas clássicas baseadas no código de comprimento múltiplo. Finalmente, esta tese aborda uma nova tecnologia que pode levar a níveis mais elevados de segurança na camada física de redes ópticas. Esta tecnologia consiste na geração de caos determinístico a partir de um laser de emissão superficial com cavidade vertical (VCSEL). A dinâmica caótica é gerada através da aplicação de forças mecânicas em um VCSEL comercial usando um suporte simples e facilmente replicável. O caos determinístico é então alcançado, pela primeira vez, sem qualquer complexidade adicional de realimentação óptica, modulação de parâmetros ou injeção óptica. A simplicidade do sistema proposto, o qual se baseia inteiramente em componentes de baixo custo e que são facilmente encontrados, abre o caminho para o uso de dispositivos VCSEL comerciais para aplicações baseadas em caos. Este gerador de caos óptico tem o potencial não só de pavimentar o caminho para novas plataformas de segurança em redes ópticas, como, por exemplo, ocultar com êxito as informações do usuário em um sinal imprevisível e aleatório contra eventuais invasores, como também tem o potencial de influenciar aplicações de caos emergentes inicialmente limitadas ou inviáveis devido à falta de soluções de baixo custo. Além disso, ele conduz o caminho para a realização futura de aplicações emergentes com alta integridade e escalabilidade, tais como matrizes bidimensionais de dispositivos caóticos que compreendem centenas de fontes individuais para aumentar as necessidades de geração de bit aleatória, criptografia ou redes quânticas de grande escala.

Aiming to achieve the better efficiency in the use of bandwidth (spectral efficiency), as well as a compromise with the energy utilized in the process (power efficiency), the service operators are obliged to change the way in which the information is conveyed. The simplicity of the OOK modulation format has always been the main reason for using it in optical communications. Hence, once the coherent technologies had reached the maturity from a commercial point of view, they have become real alternatives to extend the capacity of networks. In this thesis, the performance of single and multirate FFH-OCDMA networks based on coherent modulation formats is addressed. The following modulation formats are assumed: binary and quadrature phase shift keying (BPSK and QPSK). For single rate networks, BPSK or QPSK are used as the modulation format for all users. For multirate networks, on the other hand, BPSK and QPSK modulation formats are employed for low and high rate transmission users, respectively. For both networks, new bit error rate (BER) formalisms regarding the main deleterious source in OCDMA are derived, namely multipleaccess interference (MAI). The mathematical formalism developed here accounts for any kind of users\' signal waveforms (which are accurately accounted for at the desired user\'s receiver). As a result, it can be successfully used to carry out performance analysis of any OCDMA network. Moreover, it is shown that both low and high rate users can surprisingly achieve similar BER levels. In addition, it is demonstrated that incoherent OOK-based networks are not good candidates for future single and multirate FFH-OCDMA implementations in this interference limited scenario. On the other hand, our results pave the way for BPSK- and QPSK -based networks, which are seen as potential candidates for next generation passive optical networks (NG-PON2), where higher data rates and a vast amount of users will be major network requirements. / No intuito de alcançar uma melhor eficiência no uso da largura de banda (eficiência espectral), bem como um compromisso com a energia utilizada no processo de transmissão de informações (eficiência em potência), as operadoras de serviços estão sendo obrigadas a alterar o modo em que a informações estão sendo transmitidas. Neste sentido, a simplicidade do formato de modulação OOK sempre foi a principal razão para a sua utilização em sistemas de comunicações ópticas. Assim, uma vez que a tecnologia coerente tem alcançado a maturidade do ponto de vista comercial, estas são reais alternativas para aumentar a capacidade das redes de comunicação ópticas. Nesta tese, são avaliados os desempenhos de redes FFH-OCDMA convencionais e de múltiplas taxas baseadas em formatos de modulação coerentes. Os seguintes formatos de modulação assumidos são: modulação por chaveamento de fase binário e por quadratura (BPSK e QPSK). Para redes convencionais, BPSK e QPSK são utilizados como formatos de modulação para todos os usuários. Por outro lado, para redes de múltiplas taxas de transmissão, os formatos de modulação BPSK e QPSK são empregados para baixas e altas taxas, respectivamente. Para ambas as redes, foram derivados novos formalismos matemáticos considerando a principal fonte deletéria de desempenho em OCDMA, comumente chamada de MAI, no cálculo da BER. Os formalismos matemáticos desenvolvidos são generalizados para quaisquer tipos de formas de onda empregada nos sinais dos usuários (as quais são contabilizadas precisamente no receptor do usuário de interesse). Como resultados, o formalismo matemático pode ser utilizado com sucesso para realizar a análise de desempenho de qualquer rede OCDMA. Adicionalmente, é demonstrado que ambos os usuários em baixa ou alta taxa de transmissão podem surpreendentemente alcançar níveis similares de BER. Concomitantemente, é observado que redes incoerentes baseadas em OOK não são boas candidatas para implementações convencionais e de múltiplas taxas de transmissão considerando esse cenário limitado por interferência. Por outro lado, os resultados trilham o caminho para redes baseadas em BPSK e QPSK, as quais são potenciais candidatas para a próxima geração de redes ópticas passivas (NG-PON2), onde os maiores requisitos são as altas taxas de transmissão e grande capacidade de inserção simultânea de usuários.

Grazed pastures are the backbone of the Brazilian livestock industry and grasses of the genus Brachiaria (syn. Urochloa) are some of most used tropical forages in the country. Although the dependence on the forage resource is high, grazing management is often empirical and based on broad and non-specific guidelines. Mulato II brachiariagrass (Convert HD 364, Dow AgroSciences, São Paulo, Brazil) (B. brizantha × B. ruziziensis × B. decumbens), a new Brachiaria hybrid, was released as an option for a broad range of environmental conditions. There is no scientific information on specific management practices for Mulato II under continuous stocking in Brazil. The objectives of this research were to describe and explain variations in carbon assimilation, herbage accumulation (HA), plant-part accumulation, nutritive value, and grazing efficiency (GE) of Mulato II brachiariagrass as affected by canopy height and growth rate, the latter imposed by N fertilization rate, under continuous stocking. An experiment was carried out in Piracicaba, SP, Brazil, during two summer grazing seasons. The experimental design was a randomized complete block, with a 3 x 2 factorial arrangement, corresponding to three steady-state canopy heights (10, 25 and 40 cm) maintained by mimicked continuous stocking and two growth rates (imposed as 50 and 250 kg N ha-1 yr-1), with three replications. There were no height × N rate interactions for most of the responses studied. The HA of Mulato II increased linearly (8640 to 13400 kg DM ha-1 yr-1), the in vitro digestible organic matter (IVDOM) decreased linearly (652 to 586 g kg-1), and the GE decreased (65 to 44%) as canopy height increased. Thus, although GE and IVDOM were greatest at 10 cm height, HA was 36% less for the 10- than for the 40-cm height. The leaf carbon assimilation was greater for the shortest canopy (10 cm), but canopy assimilation was less than in taller canopies, likely a result of less leaf area index (LAI). The reductions in HA, plant-part accumulation, and LAI, were not associated with other signs of stand deterioration. Leaf was the main plant-part accumulated, at a rate that increased from 70 to 100 kg DM ha-1 d-1 as canopy height increased from 10 to 40 cm. Mulato II was less productive (7940 vs. 13380 kg ha-1 yr-1) and had lesser IVDOM (581 vs. 652 g kg-1) at the lower N rate. The increase in N rate affected plant growth, increasing carbon assimilation, LAI, rates of plant-part accumulation (leaf, stem, and dead), and HA. The results indicate that the increase in the rate of dead material accumulation due to more N applied is a result of overall increase in the accumulation rates of all plant-parts. Taller canopies (25 or 40 cm) are advantageous for herbage accumulation of Mulato II, but nutritive value and GE was greater for 25 cm, suggesting that maintaining ∼25-cm canopy height is optimal for continuously stocked Mulato II. / As pastagens são o elemento central da pecuária brasileira, sendo as gramíneas do gênero Brachiaria (sin. Urochloa) as plantas forrageiras tropicais mais utilizadas. O capim Mulato II (Convert HD 364, Dow AgroSciences, São Paulo, Brazil) (B. brizantha × B. ruziziensis × B. decumbens) foi lançado como uma opção para diversas condições ambientais e de manejo. Entretanto não existem informações de práticas de manejo específicas para o capim Mulato II sob lotação contínua no Brasil. Os objetivos desse estudo foram descrever e explicar variações na assimilação de carbono, acúmulo de forragem (AF), acúmulo de componentes morfológicos no dossel, valor nutritivo e eficiência de pastejo (EP) do capim Mulato II em resposta a alturas do dossel mantidas constantes e taxas de crescimento impostas por doses de nitrogênio sob lotação contínua. Um experimento foi conduzido em Piracicaba- SP, durante dois verões agrostológicos, utilizando o delineamento experimental de blocos completos casualizados com arranjo fatorial 3 × 2, correspondendo a três alturas (10, 25 e 40 cm) e duas doses de N (50 e 250 kg N ha-1 ano-1), com três repetições. A maior parte das variáveis estudadas não foram afetadas pela interação altura × dose de N. O AF do capim Mulato II aumentou linearmente (de 8640 para 13400 kg MS ha-1 ano-1), a digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO) reduziu linearmente (de 652 para 586 g kg-1), e a EP foi reduzida (efeito linear e quadrático) de 65 para 44% com o aumento da altura do dossel. Com isso, embora a EP e a DIVMO tenham sido maiores em dosséis mantidos a 10 cm, o AF foi reduzido em 36% em comparação com aquele a 40 cm. As taxas de assimilação de carbono de folhas foi maior nos dosséis mantidos a 10 cm, mas a assimilação do dossel foi maior nos dosséis mais altos devido ao maior índice de área foliar (IAF). A redução do AF, do acúmulo de componentes morfológicos e do IAF não foram associados com outros sinais de deterioração do dossel. Folha foi o principal componente morfológico acumulado e a taxa de acúmulo aumentou linearmente de 70 para 100 kg DM ha-1 dia-1 quando a altura de manejo aumentou de 10 para 40 cm. O capim Mulato II foi menos produtivo (7940 vs. 13380 kg ha-1 ano-1) e apresentou menor DIVMO (581 vs. 652 g kg-1) na menor dose de N. O aumento na dose de N afetou o crescimento da planta, resultando em aumentos na assimilação de carbono, IAF, acúmulo de componentes morfológicos e AF. Os resultados indicam que o aumento nas taxas de acúmulo de material morto devido a maior dose de N foi resultado do aumento nas taxas de acúmulo de todos os componentes morfológicos do dossel. A manutenção do dossel mais alto (25 ou 40 cm) pode ser vantajosa devido ao aumento no AF do capim Mulato II, embora o valor nutritivo e EP tenha sido maior a 25 cm, sugerindo que esse capim deve ser mantido na altura de ∼25-cm quando manejado sob lotação contínua.