Causalidade de Granger entre grupos de séries temporais no domínio da frequência com aplicações em neurociência

• Processo: 12/12320-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
• Pesquisador responsável: André Fujita
• Beneficiário: Gustavo Pinto Vilela
• Instituição Sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Neurociências Comportamento e mecanismos comportamentais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: causalidade de Granger | métodos de bootstrap | Neurociência | Pdc | séries temporais no dominio do tempo e da frequência | VaR | Ciência da Computação

Resumo

O estudo das séries temporais é importante na identificação da direção do fluxo de informação entre duas variáveis aleatórias, já que permite verificar a influência de valores passados no valor de um dado instante. Com base no conceito intuitivo de que um efeito nunca precede sua causa, Wiener (1956) e Granger (1969) desenvolveram a ideia de que se a informação de valores passados de uma série temporal melhora estatisticamente a predição de uma segunda série, então existe uma relação "causal" (de Granger) da primeira para a segunda. A ideia foi generalizada, por Geweke (1984) para o caso de um conjunto de séries Granger-causar uma outra série e, por Fujita et al. (2010), para identificar causalidade de Granger entre grupos de séries. Este modelo para grupos, porém possui a limitação de que a análise apenas é possível no domínio do tempo. A identificação da frequência em que há o fluxo de informação somente é possível em uma análise no domínio da frequência, o que, em neurociência, possibilitaria filtrar dos dados, possíveis sinais não-neurológicos que interferem na interpretação dos resultados e no entendimento de como as diversas áreas cerebrais se comunicam. A técnica do PDC (Partial Directed Coherence) identifica causalidade de Granger entre séries no domínio da frequência, mas não é conhecida uma maneira de trabalhar com grupos. O presente projeto visa superar essa limitação ao propor um modelo para identificar causalidade de Granger entre grupos de séries temporais no domínio da frequência. A técnica desenvolvida será aplicada em dados reais de ressonância magnética funcional e/ou eletroencefalografia e, dessa forma, espera-se melhorar a compreensão das interações da rede de neurônios e funções cerebrais, e consequentemente do complexo comportamento humano. (AU)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

VILELA, Gustavo Pinto. Causalidade de Granger entre grafos no domínio da frequência. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Matemática e Estatística (IME/SBI) São Paulo.