We consider combinatorial t-design problems as discrete optimization problems. Our motivation is that only a few studies have been done on the use of exact optimization techniques in designs, and that classical methods in design theory have still left many open existence questions. Roughly defined, t-designs are pairs of discrete sets that are related following some strict properties of size, balance, and replication. These highly structured relationships provide optimal solutions to a variety of problems in computer science like error-correcting codes, secure communications, network interconnection, design of hardware; and are applicable to other areas like statistics, scheduling, games, among others. We give a new approach to combinatorial t-designs that is useful in constructing t-designs by polyhedral methods. The first contribution of our work is a new result of equivalence of t-design problems with a graph theory problem. This equivalence leads to a novel integer programming formulation for t-designs, which we call GDP. We analyze the polyhedral properties of GDP and conclude, among other results, the associated polyhedron dimension. We generate new classes of valid inequalities to aim at approximating this integer program by a linear program that has the same optimal solution. Some new classes of valid inequalities are generated as Chv´atal-Gomory cuts, other classes are generated by graph complements and combinatorial arguments, and others are generated by the use of incidence substructures in a t-design. In particular, we found a class of valid inequalities that we call stable-set class that represents an alternative graph equivalence for the problem of finding a t-design. We analyze and give results on the strength of these new classes of valid inequalities. We propose a separation problem and give its integer programming formulation as a maximum (or minimum) edge-weight biclique subgraph problem. We implement a pure cutting-plane algorithm using one of the stronger classes of valid inequalities derived. Several instances of t-designs were solved efficiently by this algorithm at the root node of the search tree. Also, we implement a branch-and-cut algorithm and solve several instances of 2-designs trying different base formulations. Computational results are included.

Informações temporais estão presentes numa ampla gama de aplicações. Praticamente qualquer aplicação possui pelo menos um campo que contém dados temporais como datas ou timestamps. Entretanto, bancos de dados tradicionais não tem um suporte amplo para armazenamento e consulta sobre esse tipo de dados eficientemente, e SGBDs com suporte nativo para dados temporais raramente estão disponíveis para os desenvolvedores de sistemas. Na maior parte do tempo, bases de dados comuns são usadas para armazenar dados das aplicações, e quando dados temporais são necessários, eles são gerenciados utilizando o pobre suporte oferecido por SGBDs relacionais tradicionais. Dito isso, o projetista da base de dados precisa confiar em um bom design de esquema para que a dificuldade natural enfrentada ao lidar com dados temporais possa ser minimizada. Enquanto algumas escolhas de design podem parecer óbvias, outras são difíceis de avaliar apenas com uma análise superficial, necessitando experimentação antes de serem aplicadas ou não. Por exemplo, em vários casos pode ser difícil de medir o quanto uma determinada escolha de design vai afetar o consumo de espaço em disco, e quanto essa mesma escolha afetará a performance geral. Esse tipo de informação é necessária para que o projetista da base de dados seja capaz de determinar se , por exemplo, o aumento no consumo de espaço em disco gerado por uma escolha específica é aceitável por conta da melhora de performance que ela oferece. O problema é que não há estudo que analise as escolhas de design disponíveis, fazendo uma análise através de dados concretos. Mesmo quando é fácil identificar, dentre duas escolhas, qual tem performance melhor em um determinado critério, é difícil mensurar o quão melhor a escolha melhor se sai, e se algum efeito colateral trazido por ela é aceitável. Ter dados concretos para suportar esse tipo de decisão permite ao projetista da base de dados fazer escolhas que se enquadram melhor no contexto da sua aplicação. O objetivo desse trabalho é analisar algumas escolhas de design comuns para representar e gerenciar dados temporais em SGBDs relacionais tradicionais, provendo direcionamento sobre qual alternativa se enquadra melhor em cada situação onde dados temporais são necessários. Dados concretos sobre cada uma das alternativas estudadas são gerados e analisados e conclusões são obtidas a partir deles. / Temporal information is present on a wide range of applications. Almost every application has at least one field that contains temporal data like dates or timestamps. However, traditional databases don’t have a comprehensive support to storage and query this kind of data efficiently, and DBMS with native support for temporal data are rarely available to system developers. Most of the time, regular databases are used to store application data and when temporal data is needed, it is handled using the poor support offered by standard relational DBMS. That said, the database designer must rely on good schema design so that the natural difficulty faced when dealing with temporal data on standard relational DBMS can be minimized. While some design choices may seem obvious, others are difficult to evaluate just by looking at them, therefore needing experimentation prior to being applied or not. For example, in several cases it might be difficult to measure how much will a specific design choice affect the disk space consumption, and how much will this same design choice affect overall performance. This kind of information is needed so that the database designer will be able to determine if, for example, the increased disk space consumption generated by a given choice is acceptable because of the performance enhancement it gives. The problem is that there is no study that analyses the design choices available, analyzing them through concrete data. Even when it is easy to see which of two design choices perform better in a given criterion, it is hard to see how better the better choice does, and if any other side-effect it has is acceptable. Having concrete data to support this kind of decision allows the database designer to make the choices that suits his application’s context best. The objective of this work is to analyze several common design choices to represent and handle different kinds of temporal data on standard SQL DBMS, providing guidance on which alternative suits best each situation where temporal data is required. Concrete data about each of the studied alternatives are generated and analyzed, and conclusions are drawn from them.

Informações temporais estão presentes numa ampla gama de aplicações. Praticamente qualquer aplicação possui pelo menos um campo que contém dados temporais como datas ou timestamps. Entretanto, bancos de dados tradicionais não tem um suporte amplo para armazenamento e consulta sobre esse tipo de dados eficientemente, e SGBDs com suporte nativo para dados temporais raramente estão disponíveis para os desenvolvedores de sistemas. Na maior parte do tempo, bases de dados comuns são usadas para armazenar dados das aplicações, e quando dados temporais são necessários, eles são gerenciados utilizando o pobre suporte oferecido por SGBDs relacionais tradicionais. Dito isso, o projetista da base de dados precisa confiar em um bom design de esquema para que a dificuldade natural enfrentada ao lidar com dados temporais possa ser minimizada. Enquanto algumas escolhas de design podem parecer óbvias, outras são difíceis de avaliar apenas com uma análise superficial, necessitando experimentação antes de serem aplicadas ou não. Por exemplo, em vários casos pode ser difícil de medir o quanto uma determinada escolha de design vai afetar o consumo de espaço em disco, e quanto essa mesma escolha afetará a performance geral. Esse tipo de informação é necessária para que o projetista da base de dados seja capaz de determinar se , por exemplo, o aumento no consumo de espaço em disco gerado por uma escolha específica é aceitável por conta da melhora de performance que ela oferece. O problema é que não há estudo que analise as escolhas de design disponíveis, fazendo uma análise através de dados concretos. Mesmo quando é fácil identificar, dentre duas escolhas, qual tem performance melhor em um determinado critério, é difícil mensurar o quão melhor a escolha melhor se sai, e se algum efeito colateral trazido por ela é aceitável. Ter dados concretos para suportar esse tipo de decisão permite ao projetista da base de dados fazer escolhas que se enquadram melhor no contexto da sua aplicação. O objetivo desse trabalho é analisar algumas escolhas de design comuns para representar e gerenciar dados temporais em SGBDs relacionais tradicionais, provendo direcionamento sobre qual alternativa se enquadra melhor em cada situação onde dados temporais são necessários. Dados concretos sobre cada uma das alternativas estudadas são gerados e analisados e conclusões são obtidas a partir deles. / Temporal information is present on a wide range of applications. Almost every application has at least one field that contains temporal data like dates or timestamps. However, traditional databases don’t have a comprehensive support to storage and query this kind of data efficiently, and DBMS with native support for temporal data are rarely available to system developers. Most of the time, regular databases are used to store application data and when temporal data is needed, it is handled using the poor support offered by standard relational DBMS. That said, the database designer must rely on good schema design so that the natural difficulty faced when dealing with temporal data on standard relational DBMS can be minimized. While some design choices may seem obvious, others are difficult to evaluate just by looking at them, therefore needing experimentation prior to being applied or not. For example, in several cases it might be difficult to measure how much will a specific design choice affect the disk space consumption, and how much will this same design choice affect overall performance. This kind of information is needed so that the database designer will be able to determine if, for example, the increased disk space consumption generated by a given choice is acceptable because of the performance enhancement it gives. The problem is that there is no study that analyses the design choices available, analyzing them through concrete data. Even when it is easy to see which of two design choices perform better in a given criterion, it is hard to see how better the better choice does, and if any other side-effect it has is acceptable. Having concrete data to support this kind of decision allows the database designer to make the choices that suits his application’s context best. The objective of this work is to analyze several common design choices to represent and handle different kinds of temporal data on standard SQL DBMS, providing guidance on which alternative suits best each situation where temporal data is required. Concrete data about each of the studied alternatives are generated and analyzed, and conclusions are drawn from them.

Orientador: Vinicius Amaral Armentano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T01:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_SaraLuisadeAndrade_M.pdf: 1363535 bytes, checksum: aa7c01c779a21ea25aa3b603425c92fe (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Em 1958, Gomory propôs uma desigualdade válida ou corte a partir do tableau do método simplex para programação linear, que foi utilizado no primeiro método genérico para resolução de problemas de programação inteira. Em 1960, o corte foi estendido para problemas de programação inteira mista. Em 1973, Chvátal sugeriu um corte derivado da formulação original do problema de programação inteira, e devido à equivalência com o corte de Gomory, este passou a ser chamado de corte de Chvátal-Gomory. A importância do corte de Gomory só foi reconhecida em 1996 dentro do contexto do método branch-and-cut para resolução de problemas de programação inteira e programação inteira mista. Desde então, este corte é utilizado em resolvedores comerciais de otimização. Recentemente, diversos cortes novos derivados do corte de Chvátal-Gomory foram propostos na literatura para programação inteira. Este trabalho trata do desenvolvimento de algoritmos para alguns destes cortes, e implementação computacional em um contexto de branch-and-cut, no ambiente do resolvedor CPLEX. A eficácia dos cortes é testada em instâncias dos problemas da mochila multidimensional, designação generalizada e da biblioteca MIPLIB. / Abstract: In 1958, Gomory proposed a valid inequality or cut from the tableau of the simplex method for linear programming, which was used in the first generic method for solving integer programming problems. In 1960, the cut was extended to handle mixed integer programming problems. In 1973, Chvátal suggested a cut that is generated from the original formulation of an integer programming problem, and due to the equivalence with the Gomory cut, it was named Chvátal-Gomory cut. The importance of the Gomory cut was recognized only in 1996 in the context of the branch-and-cut method for solving (mixed) integer programming problems. Today, such a cut is utilized in optimization commercial solvers. Recently, several new cuts derived from the Chvátal-Gomory cut have been proposed in the literature for integer programming. This work deals with the development of algorithms and computational implementations for some of the new proposed cuts, in a context of the branch-and-cut method, by using the CPLEX solver. The efficiency of the cuts is tested on instances of the multi-dimensional knapsack, generalized assignment problems, and instances from the MIPLIB library. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Informações temporais estão presentes numa ampla gama de aplicações. Praticamente qualquer aplicação possui pelo menos um campo que contém dados temporais como datas ou timestamps. Entretanto, bancos de dados tradicionais não tem um suporte amplo para armazenamento e consulta sobre esse tipo de dados eficientemente, e SGBDs com suporte nativo para dados temporais raramente estão disponíveis para os desenvolvedores de sistemas. Na maior parte do tempo, bases de dados comuns são usadas para armazenar dados das aplicações, e quando dados temporais são necessários, eles são gerenciados utilizando o pobre suporte oferecido por SGBDs relacionais tradicionais. Dito isso, o projetista da base de dados precisa confiar em um bom design de esquema para que a dificuldade natural enfrentada ao lidar com dados temporais possa ser minimizada. Enquanto algumas escolhas de design podem parecer óbvias, outras são difíceis de avaliar apenas com uma análise superficial, necessitando experimentação antes de serem aplicadas ou não. Por exemplo, em vários casos pode ser difícil de medir o quanto uma determinada escolha de design vai afetar o consumo de espaço em disco, e quanto essa mesma escolha afetará a performance geral. Esse tipo de informação é necessária para que o projetista da base de dados seja capaz de determinar se , por exemplo, o aumento no consumo de espaço em disco gerado por uma escolha específica é aceitável por conta da melhora de performance que ela oferece. O problema é que não há estudo que analise as escolhas de design disponíveis, fazendo uma análise através de dados concretos. Mesmo quando é fácil identificar, dentre duas escolhas, qual tem performance melhor em um determinado critério, é difícil mensurar o quão melhor a escolha melhor se sai, e se algum efeito colateral trazido por ela é aceitável. Ter dados concretos para suportar esse tipo de decisão permite ao projetista da base de dados fazer escolhas que se enquadram melhor no contexto da sua aplicação. O objetivo desse trabalho é analisar algumas escolhas de design comuns para representar e gerenciar dados temporais em SGBDs relacionais tradicionais, provendo direcionamento sobre qual alternativa se enquadra melhor em cada situação onde dados temporais são necessários. Dados concretos sobre cada uma das alternativas estudadas são gerados e analisados e conclusões são obtidas a partir deles. / Temporal information is present on a wide range of applications. Almost every application has at least one field that contains temporal data like dates or timestamps. However, traditional databases don’t have a comprehensive support to storage and query this kind of data efficiently, and DBMS with native support for temporal data are rarely available to system developers. Most of the time, regular databases are used to store application data and when temporal data is needed, it is handled using the poor support offered by standard relational DBMS. That said, the database designer must rely on good schema design so that the natural difficulty faced when dealing with temporal data on standard relational DBMS can be minimized. While some design choices may seem obvious, others are difficult to evaluate just by looking at them, therefore needing experimentation prior to being applied or not. For example, in several cases it might be difficult to measure how much will a specific design choice affect the disk space consumption, and how much will this same design choice affect overall performance. This kind of information is needed so that the database designer will be able to determine if, for example, the increased disk space consumption generated by a given choice is acceptable because of the performance enhancement it gives. The problem is that there is no study that analyses the design choices available, analyzing them through concrete data. Even when it is easy to see which of two design choices perform better in a given criterion, it is hard to see how better the better choice does, and if any other side-effect it has is acceptable. Having concrete data to support this kind of decision allows the database designer to make the choices that suits his application’s context best. The objective of this work is to analyze several common design choices to represent and handle different kinds of temporal data on standard SQL DBMS, providing guidance on which alternative suits best each situation where temporal data is required. Concrete data about each of the studied alternatives are generated and analyzed, and conclusions are drawn from them.

Nesta tese apresentamos duas estratégias para resolver o problema de job-shop flexível com o objetivo de minimizar o makespan. A primeira estratégia utiliza um algoritmo branch and cut (B&C) e a segunda abordagens matheuristics. O algoritmo B&C utiliza novas classes de inequações válidas, originalmente formulada para o problema de job-shop e estendida para o problema em questão. Para que as inequações válidas sejam eficientes, o modelo proposto por Birgin et al, (2014) (A milp model for an extended version of the fexible job shop problem. Optimization Letters, Springer, v. 8, n. 4, 1417-1431), é reformulado (MILP-2). A segunda estratégia utiliza as matheuristcs local branching e diversification, refining and tight-refining. Os experimentos computacionais mostraram que a inclusão dos planos de corte melhoram a relaxação do modelo MILP-2 e a qualidade das soluções. O algoritmo B&C reduziu o gap e o número de nós explorados para uma grande quantidade de instâncias. As abordagens matheuristics tiveram um excelente desempenho. Do total de 59 instâncias analisadas, somente em 3 problemas a resolução do modelo MILP-1 obteve melhores resultados do que as abordagens matheuristcs / This thesis proposes two approaches to solve the flexible job-shop scheduling problem to minimize the makespan. The first strategy uses a branch and cut algorithm (B&C) and the second approach is based on matheuristics. The B&C algorithm uses new classes of valid inequalities, originally formulated for job-shop scheduling problems and extended to the problem at hand. The second approach uses the matheuristics local branching and diversification, refining and tight-refining. For all valid inequalities to be effective, the precedence variable based model proposed by Birgin et al, (2014) (A milp model for an extended version of the fexible job shop problem. Optimization Letters, Springer, v. 8, n. 4, 1417-1431), is reformulated (MILP-2). The computational experiments showed that the inclusion of cutting planes tightened the linear programming relaxations and improved the quality of solutions. B&C algorithm reduced the gap value and the number of nodes explored in a large number of instances. The matheuristics approaches had an excellent performance. From 59 instances analized, MILP-1-Gurobi showed better results than matheuristics approaches in only 3 problems

abstract: Longitudinal studies contain correlated data due to the repeated measurements on the same subject. The changing values of the time-dependent covariates and their association with the outcomes presents another source of correlation. Most methods used to analyze longitudinal data average the effects of time-dependent covariates on outcomes over time and provide a single regression coefficient per time-dependent covariate. This denies researchers the opportunity to follow the changing impact of time-dependent covariates on the outcomes. This dissertation addresses such issue through the use of partitioned regression coefficients in three different papers. In the first paper, an alternative approach to the partitioned Generalized Method of Moments logistic regression model for longitudinal binary outcomes is presented. This method relies on Bayes estimators and is utilized when the partitioned Generalized Method of Moments model provides numerically unstable estimates of the regression coefficients. It is used to model obesity status in the Add Health study and cognitive impairment diagnosis in the National Alzheimer’s Coordination Center database. The second paper develops a model that allows the joint modeling of two or more binary outcomes that provide an overall measure of a subject’s trait over time. The simultaneous modelling of all outcomes provides a complete picture of the overall measure of interest. This approach accounts for the correlation among and between the outcomes across time and the changing effects of time-dependent covariates on the outcomes. The model is used to analyze four outcomes measuring overall the quality of life in the Chinese Longitudinal Healthy Longevity Study. The third paper presents an approach that allows for estimation of cross-sectional and lagged effects of the covariates on the outcome as well as the feedback of the response on future covariates. This is done in two-parts, in part-1, the effects of time-dependent covariates on the outcomes are estimated, then, in part-2, the outcome influences on future values of the covariates are measured. These model parameters are obtained through a Generalized Method of Moments procedure that uses valid moment conditions between the outcome and the covariates. Child morbidity in the Philippines and obesity status in the Add Health data are analyzed. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Statistics 2020

Magister Philosophiae - MPhil / The Constitution of the Republic of South Africa entrenches the status of local government as a distinct sphere of government.1 In terms of section 40(1), the government of the Republic is constituted of three spheres, namely, the national, provincial, and local spheres of government. The local sphere of government has a constitutional mandate of ensuring the provision of services to communities in a sustainable manner.2 Furthermore, municipalities are required ‘to strive to achieve their mandate of the provision of essential services within their financial and administrative capacity.

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Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The water quality of reservoirs for water supply has been compromised due to eutrophication. Eutrophication favors the proliferation of cyanobacteria, and therefore cyanotoxins that can be produced and released at any stage of cell growth of cyanobacteria. When these are in excess toxins in reservoirs and fountains, represent a hazard to public health and may cause poisoning in humans and animals. Due to several published reports that indicate fatal poisoning caused by cyanotoxins in Brazil and the world, the Brazilian health authorities have given more attention to the issue of intoxication by cyanotoxins, culminating with the inclusion of concentration limits for microcystin and saxitoxin to the concierge potability of the Ministry of Health 2914/2011. The methods described in the literature for the determination of saxitoxins, no reports of validation of the method for analyzing Goniautoxina 2.3 (GTX 2.3) were found Decarbamoil Goniautoxina 2,3-(2,3 dc-GTX) and N -sulfocarbamoil-Goniautoxina 2.3 (1.2 C) in water samples from reservoirs for public water supply. Within this context, this work aims to validate analytical methodology to identify and quantify 2.3 GTX, GTX-dc 2.3 and 1.2 C, using high-efficiency liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD). Validation was performed in accordance with Resolution 889/2003 of ANVISA. The toxin C 1.2 has not remained stable and deteriorated rapidly, preventing its detection and completion of validation. For the 2.3 GTX and GTX-2.3 dc toxins, selectivity and linearity shown to be satisfactory. The values ​​obtained for the precision, accuracy, limits of detection and quantification of the instrument and the method presented is suitable values ​​allowed by Brazilian law, with the exception of accuracy in small concentrations. The method proved to be robust as the analysis of peak area and show sensitivity to temperature variation and the analysis of the retention time. From the final analysis of the results of each parameter, the method proved to be valid for the determination of 2.3 GTX and GTX-dc 2.3. / A qualidade da Ãgua dos reservatÃrios para abastecimento vem sendo comprometida devido ao processo de eutrofizaÃÃo. A eutrofizaÃÃo propicia a proliferaÃÃo das cianobactÃrias, e consequentemente, cianotoxinas que podem ser produzidas e liberadas em qualquer estÃgio de crescimento celular das cianobactÃrias. Quando estas toxinas estÃo em excesso em reservatÃrios e mananciais, apresentam perigo à saÃde pÃblica, podendo causar intoxicaÃÃes em seres humanos e em animais. Devido a vÃrios relatos da literatura que indicam intoxicaÃÃes fatais causadas por cianotoxinas no Brasil e no mundo, as autoridades sanitÃrias brasileiras deram mais atenÃÃo à questÃo de intoxicaÃÃes por cianotoxinas, culminando com a inclusÃo de limites de concentraÃÃo para a microcistina e para a saxitoxina na portaria de potabilidade do MinistÃrio da SaÃde 2914/2011. Entre os mÃtodos descritos na literatura para a determinaÃÃo de saxitoxinas, nÃo foram encontrados relatos de validaÃÃo do mÃtodo para anÃlise de Goniautoxina 2,3 (GTX 2,3), Decarbamoil-Goniautoxina 2,3 (dc-GTX 2,3) e N-sulfocarbamoil-Goniautoxina 2,3 (C 1,2) em amostras de Ãgua de reservatÃrios para abastecimento pÃblico. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo validar uma metodologia analÃtica para identificar e quantificar GTX 2,3, dc-GTX 2,3 e C 1,2, utilizando cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia com detecÃÃo por fluorescÃncia (CLAE-FLD). A validaÃÃo foi executada de acordo com a ResoluÃÃo 889/2003 da ANVISA. A toxina C 1,2 nÃo se manteve estÃvel e degradou-se rapidamente, impedindo a sua detecÃÃo e conclusÃo da sua validaÃÃo. Para as toxinas GTX 2,3 e dc-GTX 2,3, a seletividade e a linearidade mostraram-se satisfatÃrias. Os valores obtidos para a precisÃo, exatidÃo, limites de detecÃÃo e quantificaÃÃo do instrumento e do mÃtodo apresentaram-se adequados aos valores permitidos pela legislaÃÃo brasileira, com exceÃÃo da exatidÃo em pequenas concentraÃÃes. O mÃtodo mostrou-se robusto quanto a anÃlise de Ãrea do pico e apresentou sensibilidade a variaÃÃo de temperatura quanto a anÃlise do tempo de retenÃÃo. A partir da anÃlise final dos resultados obtidos por cada parÃmetro, o mÃtodo mostrou-se valido para a determinaÃÃo de GTX 2,3 e dc-GTX 2,3.