2013 Ano Internacional da Estatística

Extremistas da minha terra

Maria Ivette Leal de Carvalho Gomes <migomes@fc.ul.pt>
Maria Ivette Leal de Carvalho Gomes
Imagem cedida pela autora

Nas primeiras décadas do século XX, sob o poderoso influxo de Paul Lévy, a Teoria da Probabilidade ocupou-se sobretudo das generalizações do Teorema Limite Central (TLC) como comportamento assintótico de somas — um problema de grande relevo, uma vez que médias e variâncias são funções simples de somas.

Fréchet teve a interessante ideia de usar um símile da equação de estabilidade de Lévy, usando potências de funções de distribuição em vez de potências de funções características, isto é, tratou um problema análogo ao das somas, mas para máximos de variáveis aleatórias independentes e identicamente distribuídas. Inventou assim a primeira lei de extremos, justamente denominada distribuição de Fréchet. Na mesma época, von Mises ocupou-se também do problema do comportamento limite de extremos linearmente normalizados, e Fisher e Tippett descobriram os três tipos de soluções a que a equação de estabilidade pode levar (enquanto von Mises propôs uma expressão que engloba essas três leis). Atualmente, esses resultados estão unificados numa teoria geral, reconhecendo-se que o Teorema Limite Extremal é uma referência para o estudo de estatísticas ordinais extremais, enquanto o TLC tem que ver com as estatísticas ordinais centrais. Um pouco mais tarde, começou a desenvolver-se a Estatística de Extremos, sob o impulso vigoroso de E. J. Gumbel, com quem o professor J. Tiago de Oliveira trabalhou na Columbia University.

Depois de uma licenciatura centrada em Álgebra, fui contratada para o grupo de Estatística, naquela fase feliz de expansão das universidades que Veiga Simão acarinhou. A política de investimento que este verdadeiro reformador do Ensino Superior inspirou abriu grandes perspetivas de investigadores considerados promissores serem enviados para grandes centros de cultura no estrageiro, tendo eu sido aceite na Universidade de Sheffield (UK), onde Joe Gani tinha criado o Applied Probability Trust, ainda hoje responsável pela publicação de três das principais revistas de Probabilidade e Estatística. Aí, Clive Anderson, que se tinha doutorado em Extremos de Variáveis Discretas no Imperial College, decidiu ser meu orientador, levando-me a publicar trabalhos sobre estatísticas ordinais de topo, recordes, velocidades de convergência para leis limites, concomitantes de estatísticas ordinais — enfim, o circo do que era então a investigação em Extremos — trabalhos que serviram de base para o meu doutoramento, em 1978. Foi também na mesma escola que Kamil Feridun Turkman se doutorou, em 1980, tendo depois vindo para Portugal, e sendo hoje professor catedrático da FCUL. Os dois, em conjunto com Tiago de Oliveira, organizámos um “NATO Advanced Study Institute (ASI) on Statiscal Extremes and Applications", que se realizou há quase trinta anos no Vimeiro, em setembro de 1983, um evento atualmente reconhecido como um marco na afirmação desta área da Estatística.

Imagem relacionada com extremos
Trajetória num referencial cartesiano
Fonte in "Extremes and Related Properties of Random Sequences and Processes" 

Deu-se entretanto o regresso da Margarida Brito (Universidade do Porto), que também se doutorara na área de Extremos na Universidade de Paris VI, em 1987, sob a orientação de Paul Deheuvels. E entretanto, o investimento inspirado pela reforma de Veiga Simão começou a frutificar em Portugal, no sentido em que se criaram grupos com a massa crítica que permitiu que a par de doutoramentos nos melhores centros estrangeiros, começasse a ser “banal” orientar doutoramentos em Portugal. Naturalmente, a primeira doutorada em Extremos em Portugal (1989), a Manuela Neves (ISA; UTL) foi orientada por J. Tiago de Oliveira, seguindo-se pouco depois a Teresa Alpuim (1989), a Luísa Canto e Castro e a Isabel Fraga Alves (1992), da FCUL, sob minha orientação.

Este foi o começo do “extremismo” português. Primeiro sob orientação direta dos atrás citados, depois aquilo que, no projeto de famílias científicas, seria os netos daqueles membros do desenvolvimento inicial, criou-se uma Escola de Extremos portuguesa, reconhecida internacionalmente, cujos membros estão espalhados pelas universidades portuguesas, e mesmo pelo mundo. Para alguns, a passagem pelo universo dos Extremos foi fugaz, orientando os seus interesses para outras áreas, mas a maioria dos doutorados na área continuaram a publicar firmemente no vasto leque de Extremos e Aplicações, e muitos outros cuja atividade habitual se centra em outras áreas têm ocasionalmente produzido trabalho em Extremos.

A dinâmica de publicação tem sido elevada, nitidamente acima dos padrões médios internacionais, não se tendo descurado a publicação a nível nacional. O número atual de alunos de doutoramento e mestrado na área promete ainda o alargamento do grupo num futuro próximo, sendo atualmente muito diversos os temas investigados em Portugal. Para além de um grupo forte a trabalhar na área de Estimação Semi-paramétrica de Parâmetros de Acontecimentos Raros, temos ainda grupos de relevo nas vertentes de Extremos e Modelação de Risco, Extremos e Ambiente, Extremos de Sucessões Dependentes Univariadas, Multivariadas e Multidimensionais e Extremos Espaciais.

Imagem relacionada com extremos
Estado de um processo estocástico espaço temporal não estacionário
Fonte in "Almost None of the Theory of Stochastic Processes"

É ainda de referir que Laurens de Haan, um dos gigantes da área, veio trabalhar para Portugal, inserindo-se no CEAUL. Foi-lhe conferido o título de doutor honoris causa da Universidade de Lisboa em 2000, e a 20 de março p.f. também outro gigante dos Extremos, Ross Leadbetter, honrará a Universidade de Lisboa ao aceitar a mesma distinção, pois sem dúvida quando a universidade honra investigadores desta importância está também a honrar-se.

A Teoria dos Valores Extremos desenvolveu-se nas últimas décadas devido à sua importância na avaliação de riscos catastróficos nas mais variadas atividades humanas (Economia, Finanças, Seguros, Indústria, Saúde, construção de grandes estruturas em que é necessário avaliar níveis de excedência por exemplo de velocidade de ventos ou de caudais durante cheias), e é um dos instrumentos da investigação em ciências da Energia, Ambiente, Climatologia, Hidrologia, Dinâmica de Populações — enfim, invadiu quase todos os campos da esfera das ciências e tecnologias de que depende a sobrevivência coletiva. Por isso nos congratulamos com o importante impacte internacional do “extremismo” português, cujo sucesso será decerto cada vez mais visível.

Maria Ivette Gomes, professora aposentada do Departamento de Estatística e Investigação Operacional da FCUL
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
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