Mestrado em Estatística, Matemática e Computação | Master's Degree in Statistics, Mathematics and Computation - TMEMC
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- Programação orientada a objectos na determinação das bases dum sistema de fechoPublication . Vigário, Edgar; Araújo, JoãoO objectivo desta dissertação foi a criação de uma ferramenta informática capaz de determinar as bases de um sistema de fecho. Para tal foram criadas diferentes implementações de três algoritmos, o de Tietze, o de Tietze- SA e o SA, utilizando o paradigma da programação orientada a objectos e escolhida como implementação para a construção da ferramenta a que resultava num menor número de chamadas a um oráculo. O oráculo utilizado foi a aplicação Prover9/Mace4 da autoria de William McCune composto pelo demonstrador automático de teoremas Prover9 e o construtor de modelos finitos Mace4. As aplicações resultantes executam nos sistemas operativos Windows XP, Vista e 7 (32 e 64 bits).
- Modelos multi-nível : fundamentos e aplicaçõesPublication . Cruz, Cláudia Catarina Mendes Silva daOs modelos multi-nível são uma resposta à necessidade de analisar a relação entre os indivíduos e o meio que os rodeia. Através destes modelos podemos separar o papel de cada uma das características de uma estrutura interactiva complexa, com o intuito de melhorar o conhecimento da realidade, permitindo uma intervenção mais eficiente. Neste trabalho procuramos explorar os fundamentos dos modelos multi-nível, ilustrando uma aplicação em educação, área pioneira de pesquisa destas metodologias. Em concreto, apresentamos primeiro uma abordagem teórica e uma revisão histórica, seguidas de uma explicação mais prática da construção deste tipo de modelos, na qual se evidenciam os comandos do SPSS a utilizar para ajustar e interpretar os modelos multi-nível. Aplicamos esta teoria aos dados de uma escola profissional localizada em Sines, com o intuito de estudar as diferenças entre as classificações médias dos alunos nos cinco cursos, tendo em conta um conjunto de variáveis, quer do nível 1 (alunos), quer do nível 2 (cursos). As observações foram registadas entre 2004 e 2010, sendo a análise de dados e o modelo obtidos com recurso ao SPSS versão 16.0. Pudemos constatar que não existem diferenças significativas entre os cursos nem entre os professores de Português e Matemática. Foram, no entanto, construídos os modelos, com a introdução das co-variáveis estatisticamente significativas. Verificou-se a existência de diferenças significativas entre as classificações médias dos alunos e as variáveis género, a zona de proveniência, o facto de ter obtido ou não sucesso no curso e as interacções (ano lectivo × sexo) e (ano lectivo × zona de proveniência). Concluímos ainda a não existência de diferenças significativas entre a idade de entrada no curso e o sucesso do aluno. Não se verificaram diferenças entre o modelo com três níveis e o modelo de classificação cruzada. As co-variáveis significativas foram a idade, o total de módulos em atraso e o professor de Português. Recomendamos a utilização de uma amostra de maior dimensão e a comparação com outras escolas com características semelhantes à escola aqui em estudo.Multilevel models answer the need to analyze the relation between individuals and surrounding environment. Through these models we can separate each one of the characteristics of a complex interactive structure, aiming to improve knowledge of reality, enabling a more effective intervention. With this work we intend to explore the fundaments of multilevel models, illustrating an application in education, the pioneering area for these methodologies. We start with a theoretical approach and an historical revision, followed by a more practical specification of the conception of this type of models, on which it’s highlighted the SPSS commands to use to adjust and interpret the multilevel models. We apply this theory to the data of a professional school located in Sines, in order to study the differences between the average of the students scores in the five courses, taking into account a set of variables, both for level 1 (students) as for level 2 (courses). The observations were registered between 2004 and 2010, having used SPSS version 16.0 to perform data analysis and obtaining the model. We can establish that there are no significant differences between the courses nor between the Portuguese and Mathematics teachers, nonetheless the models have been developed with the introduction of the statistically significant co-variables. There were, however, significant differences between the average student test scores and the gender variables, the provenance/district , the success rate in the course and the interactions (school year sex) and (school year provenance). We also concluded that there are no significant differences between the age of admission to the course and the student success rate. There were no differences between the model with three levels and the crossed classification model. The significant variables were age, total modules in arrear and the Portuguese teacher. We recommend a wider sample to be used and comparison with other schools with similar characteristics to the school under study.
- Modelos de planeamento de experiências : estruturas com blocos e representação gráficaPublication . Garcia, Vanessa Alves; Oliveira, TeresaNeste trabalho, após uma introdução geral ao Planeamento de Experiências serão abordados os modelos de Planos em Blocos em geral e em particular os Planos em Blocos Incompletos Equilibrados com Repetições. Esta temática para além de oferecer muitas perspectivas no âmbito das aplicações práticas, no âmbito científico revela-se muito prometedora dado apresentar ainda muitos pontos em aberto, tanto no que respeita à dedução dos modelos gerais de análise, como na construção dos planos,estudo das possíveis estruturas e combinações de parâmetros. A ocorrência da repetição de blocos é desejável tanto do ponto de vista económico como da facilidade de aplicação prática. Para além disso, nos casos problemáticos, em que por acidente se percam unidades experimentais, a existência de blocos repetidos revela-se de primordial importância. Este trabalho tem como principais objectivos abordar a análise estatística de um BIBD e de um BIBD com repetição de blocos (BIBDR) apresentando exemplos, assim como explorar algumas representações geométricas de planos com blocos.
- Análise conjunta de regressões com desenvolvimentos computacionais em Linguagem RPublication . Martins, Márcio do Carmo; Oliveira, AmílcarR é uma linguagem e um ambiente de desenvolvimento integrado, para cálculos estatísticos e gráficos. R é também altamente expansível com o uso dos pacotes, que são bibliotecas para funções específicas ou áreas de estudo específicas. Por outro lado, a Análise Conjunta de Regressões (ACR) é uma técnica com bastante aplicabilidade na comparação e selecção de cultivares. Na ACR existe um conjunto de procedimentos que permitem fazer a comparação e selecção de cultivares. A técnica ACR consiste no ajustamento de regressões lineares do rendimento de cada cultivar no respectivo índice ambiental. Para o mesmo ajustamento, usualmente recorremos ao algoritmo Zig-Zag. Após a obtenção dos coeficientes ajustados, podemos através do Método do Contorno Superior, mostrar quais os cultivares que integram esse contorno, num determinado intervalo de índices ambientais. Neste trabalho, após o enquadramento da técnica ACR, baseada em Oliveira (2007) e Pinto (2006), pretende-se o desenvolvimento de procedimentos e de um programa em linguagem R que permita a obtenção do Contorno Superior, indicação gráfica desse Contorno e dos cultivares dominantes (que integram esse contorno superior) num determinado intervalo de índices ambientais. Por fim, aplicaremos o mesmo programa a um conjunto de dados reais para verificação da aplicabilidade do mesmo.
- Técnicas de experimentação estatística : planos factoriais e aplicaçõesPublication . Lima, Roberval Monteiro Bezerra de; Oliveira, TeresaEsta dissertação aborda as técnicas de experimentação estatística com ênfase nos planos factoriais. Faz-se uma descrição das principais técnicas, a partir dos delineamentos mais simples- inteiramente casualizados até delineamentos mais complexos como os fatoriais confundidos. Uma aplicação prática de um ensaio em delineamento em blocos em fatorial confundido foi realizada, utilizando-se a espécie Aniba rosaedora Ducke ( pau rosa), testando-se três tipos de fertilizantes (nitrogênio, fósforo e potássio) em três diferentes níveis, na região de Maués-AM-Brazil. Os resultados indicaram que a técnica de experimentação foi eficiente na discriminação dos resultados, ao mesmo tempo em que reduziu a área experimental e o custo de implantação. Estudos iniciais da resposta da Aniba rosaedora aos tratamentos de adubação com nitrogênio(N), P(fósforo) e potássio (K), indicaram que a espécie responde favoravelmente ao crescimento em altura aos fatores N e P e suas interações.
- Métodos estatísticos em pneumologia: análise de critérios de classificação da obstrução das vias aéreasPublication . Rocha, Margarida João Ferreira; Oliveira, Teresa; Caetano, Maria CristinaA análise de critérios de classificação da obstrução das vias aéreas tem sido amplamente debatida por várias organizações mundiais nos últimos anos. Estas entidades procuram identificar que consequências advêm da aplicação dos diferentes critérios usáveis para classificar uma obstrução das vias aéreas. Viegi G., Pedreschi M., Pistelli F., Pede F., Baldacci S., Carrozzi L., et al. (2000), demonstraram que a prevalência da patologia pulmonar obstrutiva dependia do critério utilizado para definir a obstrução das vias aéreas. Ainda, o estudo de sobrevivência denominado Third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III), revelou que a utilização de diferentes critérios para classificar a obstrução das vias aéreas originava uma sobrevalorização da prevalência da patologia obstrutiva (US National Center for Health Statistics, 1993). Pelos motivos anteriormente descritos e por não existirem estudos semelhantes realizados na população portuguesa, realizou-se uma investigação que, numa primeira fase laboratorial, ao serem aplicados simultaneamente quatro critérios usáveis a uma população de sujeitos que efectuaram a espirometria num laboratório de fisiopatologia respiratória, permitiu a identificação das repercussões de natureza diagnostica da utilização desses diferentes critérios. Numa segunda fase analítica, através da utilização de medidas que combinam os resultados de um conjunto de estudos disponíveis na literatura (revisão sistemática/ metanálise), identificaram-se os pontos discordantes ou concordantes sobre a temática. Os resultados revelaram que existia um critério que se diferenciava dos restantes e foi para os autores considerada a melhor alternativa para evitar erros, na medida em que os restantes critérios parecem dificultar a comunidade médica num diagnóstico de obstrução interpretado com base na espirometria.Parece-nos que este estudo vem reforçar, entre outros: o aparecimento e selecção de novos ou renovados critérios para classificar a obstrução das vias aéreas; uma intervenção correctiva nos estadios iniciais da doença pulmonar obstrutiva; a redução da morbilidade e mortalidade associadas a um falso diagnóstico; a redução significativa dos custos com a medicação utilizada.
- Análise estatística do processo de reconhecimento, validação e certificação de competências no CNO dos CTTPublication . Regra, Carlos Manuel Fernandes; Oliveira, Teresa A.A presente dissertação assenta na análise descritiva de Variáveis e na Identificação de Associações relativas ao Processo RVCC, no CNO dos CTT. Pretendeu-se, também, efectuar a análise da avaliação de desempenho dos trabalhadores que viram certificadas as suas competências ao nível do 9º ano, antes e após a frequência deste processo. Procurámos ainda, no âmbito das Técnicas de Visualização Gráfica, explorar e aplicar as Metodologias de Superfície de Resposta, na análise das variáveis consideradas e inerentes ao estudo do processo RVCC. Neste trabalho foram aplicados conhecimentos matemáticos e, na área da estatística, a inclusão de técnicas de estatística não paramétrica com recurso à utilização das ferramentas informáticas SPSS e à programação em R. Seguidamente, procede-se à síntese de cada um dos capítulos: No capítulo I, apresenta-se a Introdução à Dissertação e explicitam-se as razões pelas quais se decidiu efectuar este trabalho. No capítulo II, faz-se o enquadramento do CNO dos CTT, explicam-se as razões que levaram à criação deste Centro e efectua-se a caracterização da população alvo dos CTT, que potencia o número de adultos em processo RVCC. No capítulo III, analisam-se as variáveis consideradas mais importantes. De seguida, faz-se uma análise de Associações entre Variáveis e, por fim, a análise de Correlações e Regressão Linear. Trata-se, portanto, de um capítulo teórico sobre o trabalho a desenvolver nos capítulos seguintes. No capítulo IV, efectua-se a análise descritiva para a comparação de Regiões. Considerou-se, por razões de estratégia, importância e tempo de realização da dissertação, que seriam analisadas as regiões do Porto, Coimbra e Lisboa, e a comparação com a totalidade do País. No capítulo V, apresenta-se uma descrição das Técnicas de Inferência Estatística Não Paramétrica mais relevantes que, sempre que possível, procurámos utilizar na análise da avaliação de desempenho. No capítulo VI, apresenta-se a análise da Inferência Não Paramétrica aplicada à Avaliação de Desempenho dos trabalhadores que concluíram o processo RVCC, certificados com o 9º ano de escolaridade e faz-se a comparação de resultados e comportamentos dos testes efectuados em SPSS e no R. O Capítulo VII é dedicado às Técnicas de Visualização Gráfica e Metodologias de Superfície de Resposta. Apresentamos um desenvolvimento histórico sobre as técnicas de visualização gráfica e a análise e explicação das MSR – Metodologias de Superfície de Resposta. No Capítulo VIII sintetizam-se as principais ideias desta dissertação e exploram-se eventuais perspectivas de trabalho futuro.
- Sistema percial em PROLOG no diagnóstico do potencial agrícola de solosPublication . Siqueira, Jucilene de Medeiros; Rocio, VitorAs análises laboratoriais de amostras de solo ocupam lugar de destaque como instrumento diagnóstico do potencial produtivo de terras agrícolas. O perito em ciências do solo está habilitado, mediante estas análises, a estimar as propriedades químicas, físicas e nutricionais dos solos, visando dar orientações técnicas de manejo e recomendação de corretivos e fertilizantes destinados a agricultura. Por outro lado, considerando o avanço da tecnologia da informação, é possível realizar operações inferenciais automáticas no sentido de diagnosticar os solos agrícolas quanto ao seu potencial produtivo e por conseguinte, indicar a melhor proposta visando corrigir ou atenuar as deficiências detectadas. Tal facto sugere o desenvolvimento do sistema pericial aplicado à ciência do solo suportado pela programação em lógica (linguagem PROLOG), baseado em regras com raciocínio difuso, possibilitando a utilização do conhecimento dos peritos declarados em literatura e armazenados na base de conhecimento do sistema. Foi proposto um sistema pericial que constituiu de um mecanismo inferencial suportado por 10 conjuntos de regras, cujo cada conjunto representou um parâmetro de avaliação. A agregação das regras por conjunto gerou a estimativa da magnitude de deficiência do solo por cada parâmetro avaliado. Tal estimativa foi computada mediante o mecanismo de agregação de regras proposto especificamente para este trabalho denominado Descodificador de Peso Ordenado – DPO. Como objetivo alcançado, foi produzido e validado o sistema pericial PROLOGCC , com a elaboração do protótipo, executado no aplicativo SWI PROLOG, obtendo como resposta satisfatória, a viabilidade funcional e operacional do sistema pericial com raciocínio difuso em PROLOG no diagnóstico do potencial agrícola de solos. Quanto as conclusões obtidas, sugere-se o aperfeiçoamento deste sistema no que tange à aplicação de sistemas periciais às ciências do solo, tais como, regras mais específicas e utilização de outros operadores de agregação mais eficientes, como também, a aquisição do conhecimento focado nas investigações agrárias recentes. Tenciona-se expandir este sistema a outras áreas da engenharia agrária, generalizando o interpretador do PROLOGCC, alargando o espectro de operadores de agregação e métodos de descodificação. Inclusive, habilitar o módulo de explicações em sistemas de aprendizagem com regras geradas automaticamente e incluídas na base de conhecimento a partir de outras inferências.
- Tradução automática das demonstrações do Prover9Publication . Duarte, José Manuel da Costa; Araújo, João
- Teste F na regressão linear múltipla para dados temporais em correlação serialPublication . Faria, Bruno Fernando Pinheiro; Ramos, Maria do RosárioNa análise de regressão linear, simples ou múltipla, o teste F é utilizado para testar simultaneamente a significância de um conjunto ou um subconjunto de parâmetros. Neste trabalho, é estudado o comportamento da estatística F usual para testar a significância dos coeficientes sazonais no modelo de regressão linear múltipla para séries temporais com tendência, sazonalidade e correlação serial. Quando alguns dos pressupostos de validade do teste são violados é de se esperar que o teste seja afetado. Por isso, analisa-se, através de um estudo de simulação de Monte Carlo, o comportamento da estatística F quando são violados os pressupostos de normalidade e da independência dos erros num caso específico de modelo de autocorrelação – AR(1). O estudo de simulação para avaliar a performance do teste F usual foi realizado sob vários cenários, tendo em conta desvios da normalidade e considerando que os erros do modelo são correlacionados, com diferentes intensidades da autocorrelação. O comportamento dos testes é avaliado com base nos valores do nível de significância empírico e da potência dos testes. Além disso, apresenta-se teoricamente a estatística de teste F para casos em que a autocorrelação nos erros é considerada através da estimação pelos mínimos quadrados generalizados e realiza-se, através de simulação, um estudo comparativo do comportamento deste teste, quando a autocorrelação é incorretamente estimada. Finalmente são apresentadas duas aplicações em séries temporais, uma respeitante ao número de hóspedes em hotéis tradicionais e casas de turismo rural nos Açores e a outra relativa ao número de exportações de automóveis em Portugal.