Visual Analytics for Machine Learning:Computing and Leveraging Decision Boundary Maps

A machine learning classifier is a program that, given an object, outputs a label indicating its class, among a predefined set of classes. Understanding such classifiers is far from trivial, so designing good ones can be challenging. In this work, we propose a set of visualization techniques that depict how machine learning classifiers effectively partition their data space into decision zones, each one being assigned a different label. We implement and evaluate our visualizations using different techniques, such as dimensionality reduction, inverse dimensionality reduction, dense visualizations, and machine learning classifiers. We complete our work by proposing a visual analytics workflow that can help data scientists to construct and fine-tune their classifiers applied to real-world problems

From caciques and godfathers to second order corruption

The Carwash corruption probe has had a significant impact on what we know about systemic corruption in Brazil. Through the Odebrecht case, it is possible to advance organizational corruption theories by seeing how power has been abused over the years to create a systemic and enduring corruption system. Inspired by grounded theory, we simultaneously collected, codified and analyzed public documents from the plea deals of Odebrecht executives. From the empirical data, it is possible to see how second-order corruption has changed rules and norms in Brazil. We show that this kind of organizational corruption can be achieved by the abuse of relational power. We also demonstrate how second-order corruption is more difficult to combat, it normalizes corruption at a structural level, making it appear commonplace, the norm. Moreover, individually, it makes people rationalize corruption and distance themselves from the act ethically

Software failure prediction based on patterns of multiple-event failures

A fundamental need for software reliability engineering is to comprehend how software systems fail, which means understanding the dynamics that govern different types of failure manifestation. In this research, I present an exploratory study on multiple-event failures, which is a failure manifestation characterized by sequences of failure events, varying in terms of length, duration, and combination of failure types. This study aims to (i) improve the understanding of multiple-event failures in real software systems, investigating their occurrences, associations, and causes; (ii) propose analysis protocols that take into account multiple-event failure manifestations; (iii) take advantage of the sequential nature of this type of software failure to perform predictions. The failures analyzed in this research were observed empirically. In total, I analyzed 42,209 real software failures from 644 computers used in different workplaces. The major contributions of this study are a protocol developed to investigate the existence of patterns of failure associations; a protocol to discover patterns of failure sequences; and a prediction approach whose main concept is to calculate the probability of a certain failure event to occur within a time interval upon the occurrence of a particular pattern of preceding failures. I used three methods to tackle the prediction problem; Multinomial Logistic Regression (w/ and w/o Ridge regularization), Decision Tree, and Random Forest. These methods were chosen due to the nature of the failure data, in which the failure types must be handled as categorical variables. Initially, I performed a failure association discovery analysis which only included failures from a widely used commercial off-the-shelf Operating System (OS). As a result, I discovered 45 OS failure association patterns with 153,511 occurrences, which were composed of the same or different failure types and occurring within well-established time intervals, systematically. The observed associations suggest the existence of underlying mechanisms governing these failure occurrences, which motivated the improvement of the previous method by creating a protocol to discover patterns of failure sequences using flexible time thresholds and a failure prediction approach. To have a comprehensive view of how different software failures may affect each other, both methods were applied to three different samples — the first sample contained only OS failures, the second contained only User Application failures, and the third encompassed both OS and User Application failures altogether. As a result, I found 165, 480, and 640 different failure sequences with thousands of occurrences, respectively. Finally, the proposed approach was able to predict failures with good to high accuracy (86% to 93%).CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTese (Doutorado)Uma necessidade fundamental para a engenharia de confiabilidade de software é compreender como os sistemas de software falham, que significa entender a dinâmica que governa os diferentes tipos de manifestação de falha. Esta pesquisa apresenta um estudo exploratório sobre falhas de múltiplos eventos, que é uma manifestação de falha caracterizada por sequências de eventos de falha que variam em comprimento, duração e combinação de tipos de falha. Este estudo visa (i) melhorar a compreensão das falhas de múltiplos eventos em sistemas de software reais, investigando suas ocorrências, associações e causas; (ii) propor protocolos de análise que levem em consideração as manifestações de falha de múltiplos eventos; (iii) aproveitar a natureza sequencial desse tipo de falha de software para realizar previsões. As falhas analisadas nesta pesquisa foram observadas empiricamente. No total, foram analisadas 42.209 falhas reais de software de 644 computadores de diferentes locais de trabalho. As principais contribuições deste estudo são um protocolo desenvolvido para investigar a existência de padrões de associações de falha; um protocolo para descobrir padrões de sequências de falha; e uma abordagem de previsão cuja principal ideia é calcular a probabilidade de um determinado evento de falha ocorrer dentro de um intervalo de tempo após a ocorrência de um padrão particular de falhas anteriores. Três métodos foram utilizados para resolver o problema de previsão; Regressão Logística Multinomial (com ou sem regularização Ridge), Decision Tree e Random Forest. Tais métodos foram escolhidos devido à natureza dos dados de falha, nos quais os tipos de falha devem ser tratados como variáveis categóricas. Inicialmente, foi realizada uma análise de descoberta de associação de falhas que considerou apenas falhas de um sistema operacional (SO) comercial amplamente utilizado. Como resultado, foram descobertos 45 padrões de associação de falhas de sistema operacional com 153.511 ocorrências, compostos dos mesmos ou diferentes tipos de falha e ocorrendo, sistematicamente, em intervalos de tempo bem estabelecidos. As associações observadas sugerem a existência de mecanismos subjacentes que regem essas ocorrências de falha, o que motivou o aprimoramento do método anterior, com a criação de um protocolo para descobrir padrões de sequências de falhas usando limites de tempo flexíveis e uma abordagem de previsão de falha. Para ter uma visão abrangente de como as diferentes falhas de software podem afetar umas às outras, os dois métodos foram aplicados a três amostras diferentes — a primeira amostra contém apenas falhas do Sistema Operacional, a segunda contém apenas falhas de Aplicativos do Usuário e a terceira engloba falhas do Sistema Operacional e de Aplicativos de Usuário. Como resultado, foram encontradas 165, 480 e 640 sequências de falha diferentes com milhares de ocorrências, respectivamente. Por fim, a abordagem proposta foi capaz de prever falhas com boa até alta precisão (86% a 93%)

Bases ortogonais de alta ordem e de mínima energia para o método de elementos finitos

Orientador: Marco Lúcio BittencourtTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Nesse trabalho apresentamos os procedimentos de construção de bases para o Método de Elementos Finitos (MEF) de alta ordem considerando o procedimento de diagonalização simultânea dos modos internos da matriz de massa e rigidez unidimensionais e a ortogonalização dos modos de contorno usando procedimentos de mínima energia. Nesse caso, os conceitos de ortogonalização de mínima energia são usados como uma maneira eficiente de se construir modos de contorno ortogonais aos modos internos das funções de forma $1D$. Novas funções de forma unidimensionais para o MEF de alta ordem são apresentadas para a construção de bases simultaneamente diagonais de mínima energia para o operador de Helmholtz. Além disso, um procedimento para o cálculo das matrizes de massa e rigidez $2D$ e $3D$, como combinação dos coeficientes unidimensionais das matrizes de massa, rigidez e mista é apresentado para elementos quadrilaterais e hexaédricos distorcidos em problemas de projeção, Poisson, estado plano e estado geral em problemas de elasticidade linear. O uso de procedimentos via matrizes unidimensionais permite obter um speedup significativo em comparação com o procedimento padrão, para malhas distorcidas e não distorcidas. Com esse procedimento, é possível armazenar apenas as funções de forma unidimensionais e suas derivadas calculadas nos pontos de integração unidimensionais gerando uma redução no consumo de memória. O desempenho das bases propostas foi verificado através de testes numéricos e os resultados comparados com aqueles usando a base padrão com polinômios de Jacobi. Características como esparsidade, condicionamento numérico e número de iterações usando o método dos gradientes conjugados com precondicionador diagonal também são investigados. Além disso, investigamos o uso da matriz de massa local, utilizando bases simultaneamente diagonais de mínima energia, como pré-condicionador. Os resultados foram comparados com o uso do precondicionador diagonal e SSOR (Symmetric Successive Over Relaxation)Abstract: In this work we present construction procedures of bases for the high-order finite element method (FEM) considering a procedures for the simultaneous diagonalization of the internal modes of the one-dimensional mass and stiffness matrices and orthogonalization of the boundary modes using minimum energy procedure. The concepts of minimum energy orthogonalization are used efficiently to construct one-dimensional boundary modes orthogonal to the internal modes of the shape functions. New one-dimensional bases for the high-order FEM are presented for the construction of the simultaneously diagonal and minimum energy basis for the Helmholtz norm. Furthermore, we present a calculation procedure for the $2D$ and $3D$ mass and stiffness matrices, as the combination of one-dimensional coefficients of the mass, stiffness and Jacobian matrices. This procedure is presented for quadrilateral and hexahedral distorted elements in projection, Poisson, plane state and general linear elasticity problems. The use of the one-dimensional matrices procedure allows a significant speedup compared to the standard procedure for distorted and undistorted meshes. Also, this procedure stores only one-dimensional shape functions and their derivatives calculated using one-dimensional integration points, which generates a reduction in memory consumption. The performance of the proposed bases was verified by numerical tests and the results are compared with those using the standard basis using Jacobi polynomials. Sparsity patterns, condition numbers and number of iterations using the conjugate gradient methods with diagonal preconditioner are also investigated. Furthermore, we investigated the use of the local mass matrix using simultaneously diagonal and minimum energy bases as preconditioner to solve the system of equations. The results are compared with the diagonal preconditioner and Symmetric Successive Over Relaxation (SSOR)DoutoradoMecanica dos Sólidos e Projeto MecanicoDoutor em Engenharia Mecânic

Image-Based Visualization of Classifier Decision Boundaries

Understanding how a classifier partitions a high-dimensional input space and assigns labels to the parts is an important task in machine learning. Current methods for this task mainly use color-coded sample scatterplots, which do not explicitly show the actual decision boundaries or confusion zones. We propose an image-based technique to improve such visualizations. The method samples the 2D space of a dimensionality-reduction projection and color-code relevant classifier outputs, such as the majority class label, the confusion, and the sample density, to render a dense depiction of the high-dimensional decision boundaries. Our technique is simple to implement, handles any classifier, and has only two simple-to-control free parameters. We demonstrate our proposal on several real-world high-dimensional datasets, classifiers, and two different dimensionality reduction methods

A aplicação de marketing de serviços na biblioteca da Comissão de Valores Mobiliários

Este trabalho aborda a adoção de Marketing em uma unidade de informação especializada. A metodologia utilizada é o estudo de caso, através da aplicação de marketing de serviços na biblioteca da Comissão de Valores Mobiliários. Objetiva contribuir para a discussão acerca do tema Marketing e seu emprego na biblioteca referida, ratificando o que os autores de renome dizem a respeito. Para tanto, apresenta a unidade de informação selecionada para esse estudo com a explicação do conceito de marketing com suas serventias e benefícios. Busca delimitar com embasamento teórico os itens no qual pode ser empregado o marketing e há apresentação de diferentes estratégias de marketing. Propõe um plano de marketing para a biblioteca da CVM baseado na proposta por Mcdonald com os dez passos necessários para a sua aplicação. Finaliza com as considerações finais acerca do projeto desenvolvido

Lo no hegemónico en los libros de caballerías portugueses: figuras marginales, espacios y personas no occidentales y variantes de género

Ficha de tesis doctoralScheda di tesi di dottorato in corsoAbstract of PHD thesis in progress

Estudo de um adesivo estrutural em juntas de compósito-alumínio utilizando o floating roller peel test

Atualmente, as ligações adesivas são muito utilizadas no projeto de estruturas mecânicas, em detrimento das ligações mecânicas clássicas, nomeadamente as ligações aparafusadas ou rebitadas. A escolha das ligações adesivas em projeto dá-se por estas permitirem uma distribuição mais uniforme de tensões e a redução do peso da estrutura, possibilitarem a ligação de materiais diferentes e, atualmente, existirem métodos numéricos fiáveis de previsão da resistência de juntas adesivas, o que diminui os custos associados ao sobredimensionamento antes feito devido à falta de informações sobre as ligações adesivas. O ensaio de arrancamento T-peel é muito utilizado, pois possui fácil reprodução, baixo custo e pode ser realizado em máquinas de ensaios universais. O ensaio floating roller peel é utilizado na indústria para avaliar a qualidade da adesão de juntas adesivas, pois submete a junta adesiva a condições extremas de solicitação. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar a resistência ao arrancamento do adesivo estrutural Araldite® AV138 aplicado em juntas adesivas fabricadas com aderentes de naturezas diferentes através da modelação numérica do ensaio floating roller peel. Foram utilizadas juntas adesivas fabricadas com o polímero reforçado com fibra de carbono (PRFC) e a liga de alumínio (AW 6082-T651). O modelo numérico foi baseado em modelos de dano coesivo (MDC) aplicados no software ABAQUS®. Para modelar de forma fiável o contacto entre os aderentes e os roletes de fixação, estes últimos foram incluídos nos ensaios e estabelecidas as condições de contacto e conexões respetivas. Para validar e confirmar a fiabilidade dos resultados obtidos através do ensaio numérico floating roller peel, as previsões obtidas foram comparadas com resultados experimentais previamente estabelecidos. Os resultados indicaram que a modelação numérica utilizada permitiu reproduzir o comportamento físicos dos ensaios experimentais e permitiu prever com rigor a resistência ao arrancamento do adesivo estrutural Araldite® AV138.Currently, adhesive joints are widely used in the design of mechanical structures, to the detriment of classical mechanical joints, namely bolted or riveted. The choice of adhesive joints in design is due to the more uniform distribution of stresses and reduction of structural weight, possibility to join different materials and, currently, existence of reliable numerical methods to predict the strength of adhesive joints, the which reduces the costs associated with overdesign, previously an issue due to the lack of information about the adhesive bonds. The T-peel peel test is widely used because it is easy to reproduce, low cost and can be performed in universal testing machines. The floating roller peel test is used in the industry to assess the adhesion quality in adhesive joints, as it subjects the adhesive joint to extreme conditions of application. The present work aims to characterize the peel strength of the structural adhesive Araldite® AV138 applied to adhesive joints manufactured with adherends of different natures through numerical modelling of the floating roller peel test. Adhesive joints made of carbon fibre reinforced polymer (CFRP) and aluminium alloy (AW 6082-T651) were used. The numerical model was based on cohesive zone models (CZM) applied in the ABAQUS® software. To reliably model the contact between the adherends and the fixing rollers, the rollers were included in the tests and the respective contact conditions and connections established. To validate and confirm the reliability of the results obtained through the numerical floating roller peel test, the predictions obtained were compared with previously established experimental results. The results indicated that the used numerical technique reproduced the physical behaviour of the tests and enabled to accurately predict the peel strength of the structural adhesive Araldite® AV138

Lutas na Educação Física escolar

Introdução: As lutas estão presentes nas nossas vidas desde a antiguidade e fazem parte dos blocos de conteúdos da Educação física proposto pelos Parâmetros Curriculares Nacionais. Ainda assim, pouco se utiliza a luta nas aulas de Educação Física. Objetivo: O objetivo desse estudo foi analisar os benefícios que as lutas podem trazer ao indivíduo e as contribuições pedagógicas nas aulas de Educação física escolar de acordo com os Parametros Curriculares Nacionais. Material e Métodos: Neste estudo foi realizada uma pesquisa revisão de literatura baseado em artigos publicados e em livros onde é abordado temas sobre Lutas no ambiente escolar. Foram realizadas leituras seletivas, interpretativas, analíticas e exploratórias, buscando relacionar o tema abordado ao objetivo deste trabalho. Revisão da Literatura: A Educação Física tem o objetivo de proporcionar ao aluno uma melhor qualidade de vida, ou seja, criar um cidadão apto para viver em uma sociedade digna e justa, visando o bem estar, dentro da cultura corporal de movimento. Os Parâmetros Curriculares Nacionais visam as Lutas como ações pedagógicas onde se exclui a violência em suas práticas. As lutas proporcionam um ótimo estilo de vida se trabalhado corretamente, estimulam a força, a coordenação motora, o equilíbrio, além de trabalhar essas capacidades e seus valores culturais, também ajudam a ter autocontrole e a desenvolver a autoestima. Apesar de trazer inúmeros benefícios, ainda assim poucos professores trabalham de forma correta este conteúdo e muito ainda não tem conhecimento e a vivência adequada para isso. Considerações Finais: As artes maciais vêm crescendo muito nos últimos tempos, muitos estudos vêm contribuindo para isso, assim como a mídia tambem têm ajudado muito nesse papel, porém ainda é um tema pouco utilizado nas aulas de Educação Física Escolar mesmo sendo um conteúdo que está dentro dos Parâmetros Curriculares Nacionais. Poucos professores têm formação e vivência nessa prática, e isso acaba dificultando o processo. Ainda é preciso mais estudos afundo sobre o tema e uma maior viência nesta prática, buscando melhorar a formação do professor e para que assim estejam preparados para ministrar suas aulas dentro da Educação Física Escolar. Neste processo cabe ao professor também ter uma iniciativa maior, buscar o conhecimento e dominar o assunto que futuramente ele poderá trabalhar. Isso também vale para as escolas, visto que a estrutura que elas fornecem não é suficiente para esta prática