Made available in DSpace on 2016-08-10T10:40:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Henrique Borba Florencio.pdf: 1950329 bytes, checksum: bd2a6b0f6c7cf875f0ccbd8d5c9cafcf (MD5) Previous issue date: 2016-03-16 / The constant changes on the national car sales scenario brought one more factor in the search of management of spare parts inventory; the need to reduce the amount invested in stocks and avoid obsolescence. For this purpose, the work aims to evaluate the performance of Artificial Neural Networks in predicting demand for vehicles of engine parts identifying, among the studied networks, which are best suited to each evolution of consumer model and how it applies in each case. Furthermore, it proposes the use of a method of assessment and monitoring of selected models by analyzing the root mean square errors of prediction. The determination of predictive methods with a higher degree of accuracy, is a critical step in the process of inventory management. If the forecast has a low accuracy can generate excess or lack of inventory and this excess, if not properly treated, it can lead to the obsolescence and generate unnecessary costs. To achieve the objective, sought first, the study of the major theoretical aspects of the methods of inventory management processes and demand forecasting. Later, after the selection process two artificial neural networks, Elman network and TDNN Network. To ensure the accuracy of the demands were used four items that differ by the type of evolution of consumption chart, looking for items with constant consumption, increasing, decreasing and items with smaller amounts of observed periods. The results obtained through the use of the proposed methodology, showed that neural networks have the necessary characteristics for your application with a higher degree of accuracy. / As constantes mudanças no cenário nacional de venda de automóveis trouxeram um fator a mais na busca do gerenciamento dos estoques de peças de reposição: a necessidade de diminuir o valor investido em estoques e evitar a obsolescência. Com esse propósito, este trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho de Redes Neurais Artificiais na predição de demanda de peças de reposição de veículos automotores identificando, dentre as redes estudadas, quais se adaptam melhor a cada modelo de evolução de consumo e como se aplica em cada caso. Outrossim, propõe a utilização de um método de avaliação e monitoramento dos modelos selecionados através da análise dos erros médios quadráticos da previsão. A determinação de métodos preditivos com maior grau de precisão, constituise em etapa fundamental do processo de gerenciamento de estoques. Se a previsão apresentar uma baixa acurácia, pode-se gerar excesso ou falta de estoques e esse excesso, se não tratado adequadamente, pode culminar em obsolescência e gerar custos desnecessários. Para alcançar o objetivo proposto, buscou-se, em primeiro lugar, o estudo dos principais aspectos teóricos relacionados ao processo de gestão de estoques e aos métodos de previsão de demanda. Posteriormente, segue o processo de seleção de duas redes neurais artificiais, Rede de Elman e Rede TDNN. Para certificar a acurácia das demandas, foram utilizados quatro itens que se diferem pelo tipo de gráfico de evolução de consumo, buscando itens com consumo constante, crescente, decrescente e itens com quantidades menores de períodos observados. Os resultados obtidos, mediante a utilização da metodologia proposta, mostraram que as Redes Neurais possuem as características necessárias para sua aplicação com um grau de acurácia mais elevado.

Devido aos erros de medida de distância, a posição estimada fornecida por um receptor GPS é imprecisa (30 metros, 2s) para aplicações que requerem precisão de centímetros em tempo real, como o de aproximação e pouso automático para aeronaves com restrição de visibilidade da pista (categoria III). Existem três fontes principais de erros: a) degradação intencional, conhecida como disponibilidade seletiva (SA) que está em processo de desativação desde 2 de maio de 2000; b) diluição da precisão (DOP) que está associada aos efeitos da distribuição geométrica dos satélites em solução de navegação. A posição relativa dos satélites disponível afeta a exatidão das coordenadas do usuário obtidas por um receptor GPS e, c) erro equivalente de distância do usuário (UERE) que é a soma das contribuições de cada fonte de erro associada a cada satélite e com a pseudodistância, e são: erros dos relógios do satélite e do usuário, erros do sistema (efemérides, atrasos devido à ionosfera, atrasos da troposfera, multicaminho e receptor). É necessário ter melhor conhecimento dos fatores desses erros e o modelo que os representa. Parte-se do conhecimento a priori da localização da antena do receptor e da obtenção a posteriori da localização exata dos satélites. Dados coletados das pseudodistâncias foram comparados às reais distâncias, obtendo-se o erro a ser modelado. Devido às características dos dados, séries temporais com estrutura de autocorrelação, levaram ao emprego do modelo ARIMA (AutoRegressive Integrated Moving Average, Autoregressivo Integrado e Médias Moveis) da metodologia de Box & Jenkins. Comprovou-se o bom desempenho do modelo com a redução do erro de cálculo da posição do usuário de 110 metros para 1,29 metros.

Este trabalho propõe uma metodologia para o prognóstico de sistemas baseada na técnica de Inteligência Computacional denominada Raciocínio Baseado em Casos. Realiza-se inicialmente uma revisão bibliográfica dos principais métodos utilizados para prognóstico de equipamentos e econômico. Em seguida, apresenta-se histórico de evolução das pesquisas em Raciocínio Baseado em Casos e propõe-se algoritmo genérico para prognóstico de sistemas baseado nessa técnica. O algoritmo proposto fundamenta-se na definição de uma função condição do sistema e na construção de uma série temporal capaz de representar sua evolução no tempo, composta por termos de tendência, elementos sazonais e variáveis binárias. A série temporal é dividida em diferentes cenários candidatos de acordo com a modificação de variáveis exógenas que representam condições ambientais externas ao sistema. Os cenários candidatos são avaliados mediante teste de hipóteses, persistindo como cenários válidos apenas aqueles correspondentes a modificações das variáveis exógenas que alteraram significativamente a série temporal de evolução do fenômeno. Associa-se um modelo de progressão específico para cada cenário válido. O modelo utilizado para fins de prognóstico é determinado pela combinação de modelo de progressão do cenário mais atual com o modelo associado ao cenário passado mais similar ao atual. O método proposto foi testado no prognóstico de sistemas de diferentes naturezas, mostrando-se suficientemente genérico, abrangente e fácil de ser aplicado.

This thesis presents a methodology using a portfolio of time-series models, from conventional ARMA to a regime-changing framework. The objective is to develop an air transportation demand modeling to inspect potential structural breaks in the Brazilian market, due to solve underlying issues of new demand creation. Out-of-sample forecasting is used to generate comparative metrics aiming at both selection and validation of what we call a "champion model". Results indicate better performance of more complex models such as the fractionally integrated and the Markov-switching models. Ex ante knowledge of the interaction of structural breaks and unit root can prove useful in the modeling analysis. The demand forecast of the champion model is in line with the recent accelerated growth of the Brazilian air transportation market, roughly 7% per year.

A variação temporal natural das vazões dos rios pode ser causa de dificuldades para o abastecimento urbano de água, tornando-se ainda mais complexo no cenário de possíveis mudanças climáticas presente nos dias atuais. O presente trabalho objetivou detectar tendências em séries temporais de dados hidrológicos de precipitação na bacia hidrográfica do ribeirão Guaratinguetá, Município de Guaratinguetá - SP, visando estabelecer um comparativo entre os valores históricos observados e os projetados através do modelo Eta/CPTEC para cenários futuros até o ano de 2.099. Foram analisados dados de precipitação e temperatura de estações hidrometeorológicas na bacia hidrográfica do Ribeirão Guaratinguetá, e gerados dados de evaporação, com o método de Thornthwaite, e de vazão do rio, com o modelo SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure), e então submetidos ao teste estatístico não paramétrico de Mann-Kendall, visando a identificação de tendências. Ambas as séries históricas e projetadas apresentaram variação intra-anual dos volumes precipitados. Foi identificada tendência de aumento nos volumes de precipitação para a primavera. Em função desta elevação, foi possível notar um aumento das vazões simuladas para o futuro, no ribeirão Guaratinguetá, o que deve resultar em mudanças na operação do sistema de abastecimento de água. Por outro lado, a previsão de aumento dos volumes de vazão pode significar um benefício em relação ao déficit na demanda de água, ainda que seja necessária a realização de obras para adequação do sistema em função dos maiores volumes. Para uma maior exatidão nos valores simulados para a vazão do ribeirão Guaratinguetá, recomenda-se que o modelo SMAP seja calibrado e validado para vazões observadas, no momento não disponíveis para a área em questão.

Uma das fases de vôo mais críticas para aeronaves comerciais é a decolagem devido à carga de trabalho do piloto. Esse problema vem sendo contornado com a utilização da tecnologia fly-by-wire nos sistemas de comandos de vôo e piloto automático, pois possibilitam o aumento da eficiência das aeronaves, melhoram a qualidade de vôo e diminuem a carga de trabalho do piloto. Este trabalho descreve o desenvolvimento de leis de controle para as fases de arredondamento e subida de um sistema de piloto automático de decolagem. As metodologias utilizadas nos projetos das leis de controle são o regulador linear quadrático (LQR) e a integral do tempo multiplicado pelo valor absoluto do erro (ITAE), ambas baseadas na otimização de uma função de custo. Os resultados são analisados no domínio do tempo e da freqüência. No domínio do tempo são utilizadas simulações lineares e não lineares para avaliar o sobre-sinal, o tempo de subida e assentamento. No domínio da freqüência a carta de Nichols é utilizada para avaliar as margens de fase e ganho e o diagrama valor singular é utilizado para avaliar a resposta em freqüência do sistema multivariável. Os projetos também são submetidos a análises de qualidade de vôo utilizando o parâmetro de antecipação de controle, a freqüência natural e a taxa de amortecimento dos pólos de período curto e phugoidal.

Dados de s´eries temporais s~ao originados a partir de estudos em que se reportam, por exemplo, taxas de mortalidade, n´umero de hospitaliza¸c~oes, de infec¸c~oes por alguma doen¸ca ou outro evento de interesse, em per´?odos definidos (dia, semana, m^es ou ano), objetivando-se observar tend^encias, sazonalidades ou fatores associados. Dados de contagem s~ao aqueles representados pelas vari´aveis quantitativas discretas, ou seja, observa¸c~oes que assumem valores inteiros, no intervalo {0, 1, 2, 3, ...}, por exemplo, o n´umero de filhos de casais residentes em um bairro. Diante dessa particularidade, ferramentas estat´?sticas adequadas devem ser utilizadas, e modelos baseados na distribui¸c~ao de Poisson apresentam-se como op¸c~oes mais indicadas do que os baseados nos m´etodos propostos por Box e Jenkins (2008), usualmente utilizados para an´alise de dados cont´?nuos, mas empregados para dados discretos, ap´os transforma¸c~oes logar´?tmicas. Uma limita¸c~ao da distribui¸c~ao de Poisson ´e que ela assume m´edia e vari^ancia iguais, sendo um obst´aculo nos casos em que h´a superdispers~ao (vari^ancia maior que a m´edia) ou subdispers~ao (vari^ancia menor que a m´edia). Diante disso, a distribui¸c~ao Poisson Dupla, proposta por Efron (1986), surge como alternativa, pois permite se estimarem os par^ametros de m´edia e vari^ancia, nos casos em que a vari^ancia dos dados ´e menor, igual ou maior que a m´edia, fornecendo grande flexibilidade aos modelos. Este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de modelos Bayesianos de s´eries temporais para dados de contagem, utilizando-se distribui¸c~oes de probabilidade para vari´aveis discretas, tais como de Poisson e Poisson Dupla. Al´em disso, foi introduzido um modelo baseado na distribui¸c~ao Poisson Dupla para dados de contagem com excesso de zeros. Os resultados obtidos pelo ajuste dos modelos de s´eries temporais baseados na distribui¸c~ao Poisson Dupla foram comparados com aqueles obtidos por meio do uso da distribui¸c~ao de Poisson. Como aplica¸c~oes principais, foram apresentados resultados obtidos pelo ajuste de modelos para dados de registros de acidentes com picadas de cobras, no Estado de S~ao Paulo, e picadas de escorpi~oes, na cidade de Ribeir~ao Preto, SP, entre os anos de 2007 e 2014. Com rela¸c~ao a esta ´ultima aplica¸c~ao, foram consideradas covari´aveis referentes a dados clim´aticos, como temperaturas m´aximas e m´?nimas m´edias mensais e precipita¸c~ao. Nas situa¸c~oes em que a vari^ancia era diferente da m´edia, modelos baseados na distribui¸c~ao Poisson Dupla mostraram melhor ajuste aos dados, quando comparados aos modelos de Poisson. / Time series data are derived from studies in which there are reported mortality, number of hospitalizations infections by disease or other event of interest per day, week, month or year, in order to observe trends, seasonality or associated factors. Count data are represented by discrete quantitative variables, i.e. observations that take integer values in the range {0, 1, 2, 3, ...}. In view of this particular characteristic, such data must be analyzed by adequate statistical tools and the Poisson distribution is an option for modeling, being more suitable than models based on methods proposed by Box and Jenkins (2008), usually applied for continuous data, but used in the modeling of discrete data after logarithmic transformation. A limitation of the Poisson distribution is that it assumes equal mean and variance being an obstacle in cases which there are data overdispersion (variance higher than mean) or underdispersion (variance lower than mean). Therefore the Double Poisson distribution, proposed by Efron (1986), is an alternative because it allows to estimate the mean and variance parameters in cases wich variance of the data is lower, equal, or higher than mean providing great flexibility to the models. This work aims to develop time series models for count data, under Bayesian approach using probability distributions for discrete variables such as Poisson and Double Poisson. Furthermore it will be introduced a zero-inflated Double Poisson model to excess zeros counting data. The results obtained by adjusting the time series models based on Double Poisson distribution are compared with those obtained by considering the Poisson distribution. As main applications modeling of snake bites reports in the State of S~ao Paulo and scorpion stings in the city of Ribeir~ao Preto considering covariates as maximum and minimum average monthly temperatures and rainfall among the years 2007 and 2014 will be presented. Regression models based on double Poisson distribution showed a better fit to the data, when compared to Poisson models.

Neste texto são revisados métodos de reamostragem de séries temporais discretas baseados em wavelets, como alternativas as abordagens clássicas, feitas nos domínios do tempo e da frequência. Tais métodos, conhecidos na literatura como wavestrap e wavestrapping fazem uso, respectivamente, das transformadas wavelet discreta (DWT) e wavelet packet discreta (DWPT). Existem poucos resultados sobre a aplicação da DWPT, de forma que este texto pode ser considerado uma contribuição. Aqui mostra-se também, a superioridade do wavestrapping sobre o wavestrap quando aplicados na estimação da densidade espectral de potência de séries temporais sintéticas geradas a partir de modelos autoregressivos. Tais séries possuem uma particularidade interessante que são picos, geralmente acentuados, em sua reapresentação espectral, de tal forma que grande parte dos métodos clássicos de reamostragem apresentam resultados viesados quando aplicados a estes casos. / This paper reviews resampling methods based on wavelets as an alternative to the classic approaches which are, made in the time and frequency domains. These methods, known in the literature as wavestrap and wavestrapping, make use, respectively, of the discrete wavelet transform (DWT) and of the discrete wavelet packet transform (DWPT). Since only few results are avaliable when the DWPT is applied, this text can be considered a contribution to the subject. Here we, also show the superiority of wavestrapping over wavestrap when they are applied to the estimation of power spectral densities of the synthetic time series generated from autoregressive models. These series have an interesting feature that are sharp peaks in their spectral representation, so that most of the traditional methods of resampling lead to biased results.

O presente estudo tem como objetivo avaliar a expansão da mancha urbana através da análise multitemporal dos índices BUILT-UP e NDBI calculados a partir de imagens de sensores remotos. A técnica de votação será explorada para, a partir de uma análise multitemporal, aprimorar a qualidade do mapeamento da área urbanizada. Paralelamente mapas coropléticos da população total residente são analisados para, em conjunto com a interpretação dos mapas oriundos da técnica de votação, subsidiarem a discussão sobre a relação entre a expansão das áreas construídas relacionadas não ao Rodoanel Mário Covas (SP-21) mas as rodovias que o interceptam. As explorações da aplicação do método de votação obtiveram resultados satisfatórios e apontaram que é de suma importância a heterogeneidade das mesmas para seus resultados serem aprimorados, além da importância da aquisição das imagens em períodos chuvosos a fim de manter a diferenciação do solo exposto com as áreas urbanas. / The present study aims to evaluate the expansion of the urban spot through the multitemporal analysis of BUILT-UP and NDBI indices calculated from remote sensor images. The voting technique was explored in order to improve the quality of mapping of the urbanized area, based on a multitemporal analysis. At the same time, maps of the total resident population are analyzed in order to support the discussion of the relationship between the expansion of the built-up areas related to the Mário Covas Roadway (SP-21) and the highways that intercept him. Based on the results obtained, it was possible to observe that the urban sprawl is related not to the Rodoanel but like highways that intercept it. The explorations of the application of the voting method obtained satisfactory results and pointed out that the heterogeneity of the subtitles for their results and improved, as well as the importance of the acquisition of the images in rainy periods in order to maintain the difference between exposed soil and urban areas.

Este trabalho elaborou séries temporais de eventos extremos de precipitação, de 1901 a 2000 para o Estado do Rio Grande do Sul (RS). Utilizou-se reanálises da Universidade de Delaware (EUA), registros históricos de jornais, registros oficiais, e dados de 17 estações meteorológicas do INMET no RS. Identificou-se anomalias climáticas (positivas e negativas) de precipitação ao longo do século XX em diferentes pontos do RS. Adotou-se como evento extremo anomalias superiores (inferiores) a 50 mm (-50 mm). As séries foram aplicadas a um zoneamento da precipitação do RS visando avaliar a variabilidade e a distribuição, assim como a influência do El Niño – Oscilação Sul (ENOS). O zoneamento escolhido foi: Campanha, Litoral e Planalto. Por fim, foi gerada uma classificação da variabilidade da precipitação durante eventos ENOS para o RS, no século XX, com base na classificação do ENOS na região do Niño 3.4. Identificou-se que as zonas Campanha e Planalto são mais suscetíveis à variabilidade do ENOS com média de 75 mm em eventos positivos e -67 mm em eventos negativos de precipitação, e o Litoral apresenta menor influência aparente, indicando uma subdivisão desta zona em dois setores devido ao seu contraste latitudinal. A maior anomalia mensal para os meses neutros foi de 428,90 mm (abril de 1959), 224,51 (abril de 1941) mm em anos de El Niño e 174,55 mm (janeiro de 1938) em La Niña. Por fim, observouse que o zoneamento não se mostrou adequado para esta análise, pois o Planalto, maior zona em área, apresenta uma amplitude de 1200 m na altimetria, e o Litoral apresenta um comportamento diferenciado devido ao contraste latitudinal e a escarpa do planalto no litoral norte. Identificou-se que os primeiros 50 anos do século XX apresentam equivalência entre a região do Niño 3.4 e o RS. A partir de 1950, os eventos no RS passaram a ter uma classe maior do que no Niño 3.4, ou seja, houve um aumento (diminuição) médio de 50 mm (-25 mm) nas anomalias positivas (negativas) de precipitação no RS. Assim, nos últimos 50 anos, um evento de uma determinada classe na região Niño 3.4 pode gerar anomalias de precipitação maiores no Rio Grande do Sul. / This work elaborated time series of precipitation extreme events (1901-2000) for the Rio Grande do Sul State (RS). Reanalysis from University of Delaware, newspapers historical records, official records and data from 17 INMET meteorological stations were used. Precipitation climatic anomalies (positive and negative) were identified at different points of RS during the 20th century. It was found that positive (negative) anomalies were above (below) of 50 mm (-50 mm). The time series were applied to a RS precipitation zoning to spatialize the variability and distribution, as well the influence of El Niño – South Oscillation (ENSO). The zoning was: Campanha, Litoral and Planalto. Afterwards, a classification of RS precipitation variability during ENSO events was generated based on Niño 3.4 region classification. It was identified that Campanha and Planalto zones are more susceptible to ENSO variability, pointing a mean of 75 (-67) mm in positive (negative) precipitation events, and the Litoral showed less apparent influence, indicating a subdivision of this zone into two sectors due it’s latitudinal contrast. The highest monthly anomaly in neutral months was 428,90 mm (April 1959), 224,51 mm (April 1941) in El Niño events and 174,55 mm (January 1938) in La Niña events. Finally, it was observed that the zoning was not adequate for this analysis, since the Planalto, largest zone, presents 1200 m of amplitude in altimetry and the Litoral presents differentiated behavior due the latitudinal contrast and the escarpment of the Plateau on the north coast. It was identified that the first 50 years of the 20th century presented equivalence between Niño 3.4 region and the RS classifications. After 1950, the events in RS started to show a higher class than in Niño 3.4. There was an average increase (decrease) of 50 mm (-25 mm) in positive (negative) precipitation anomalies in RS. Then, in the last 50 years, an event of a certain category may generate higher precipitation anomalies at the Rio Grande do Sul.