Banca de QUALIFICAÇÃO: FRANCIELLE DA SILVA LEANDRO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : FRANCIELLE DA SILVA LEANDRO
DATA : 30/06/2025
HORA: 14:00
LOCAL: Itajubá - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - Online
TÍTULO:

Metodologia estruturada baseada em Design of experiments (DOE) para avaliação de métodos estatísticos em bancos de dados sintéticos para apoio à tomada de decisão

PALAVRAS-CHAVES:

Planejamento de experimentos (DOE), previsão de séries temporais, comparação de modelos, suporte à decisão, dados sintéticos.

PÁGINAS: 112
RESUMO:

Séries temporais lineares e não lineares são encontradas nas mais diferentes situações do cotidiano de empresas e indústrias, e a análise dessas séries e seu entendimento são essenciais para o planejamento de diferentes ações e tomadas de decisão. Na literatura, frequentemente trabalhos comparam técnicas estatísticas clássicas com redes neurais ou métodos de aprendizado de máquina, sem a generalização de cenários, e o melhor método estatístico é definido com base em uma métrica estatística previamente selecionada. Esse trabalho de qualificação objetiva desenvolver e aplicar uma metodologia estruturada de apoio a decisão para análise do desempenho de diferentes métodos estatísticos de séries temporais, baseada na técnica de Design of experiments (DOE), para criar bancos de dados sintéticos e generalizar os cenários para comparação entre os métodos. A originalidade da tese está pautada no desenvolvimento de uma metodologia estruturada de comparação de diferentes métodos estatísticos, com um fluxo de trabalho de avaliação versátil e adaptável a diversas técnicas de previsão, que permite uma melhor compreensão do desempenho de cada um dos métodos. O experimento realizado para validação da metodologia foi do tipo fatorial completo. Para os métodos de análise de séries temporais, os fatores analisados nos conjuntos de dados sintéticos gerados pelo DOE foram: tamanho do conjunto de dados, correlação entre as séries temporais, número de variáveis, autocorrelação, correlação e tipo de relação, com níveis definidos como alto e baixo. Os conjuntos de dados sintéticos foram gerados utilizando a biblioteca Timesynth e a simulação computacional foi realizada por meio de um código desenvolvido em linguagem aberta no Phyton. Os métodos estatísticos analisados foram o ARIMA, Prophet e SVR. As métricas estatísticas de erro percentual absoluto médio (MAPE), erro absoluto médio (MAE), erro quadrático médio (MSE), erro quadrático médio (RMSE), erro percentual absoluto médio simétrico (sMAPE) e Desirability, foram utilizadas para comparação do desempenho dos métodos. Os testes F, t-pareado, teste Wilcoxon, teste Pareto e ANOVA foram aplicados para identificar qual desempenho é estatisticamente melhor para o cenário considerado. Com a modelagem dos dados foi possível observar as características das séries, o grau de importância dos fatores, a adequação dos modelos, a normalidade dos resíduos, e determinar qual método estatístico se adaptou melhor aos dados sintéticos. Concluiu-se que o método Prophet apresentou os melhores resultados nas métricas analisadas e menor variabilidade dos resíduos, o fator mais importante da análise foram a relação linear ou não-linear dos dados, o número de variáveis utilizados e o método estatístico.  A contribuição científica da metodologia desenvolvida é a redução do tempo de processamento e análise dos dados e erros de interpretação, na comparação de diferentes métodos estatísticos por parte dos estudantes e pesquisadores.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1041451 - PEDRO PAULO BALESTRASSI
Interno - 3291994 - MATHEUS BRENDON FRANCISCO
Externa à Instituição - SIMONE CARNEIRO STREITENBERGER
Externo à Instituição - WESLEY VIEIRA DA SILVA - UFAL