Compositional data consist of known vectors such as compositions whose components are positive and defined in the interval (0,1) representing proportions or fractions of a whole, where the sum of these components must be equal to one. Compositional data is present in different areas, such as in geology, ecology, economy, medicine, among many others. Thus, there is great interest in new modeling approaches for compositional data, mainly when there is an influence of covariates in this type of data. In this context, the main objective of this thesis is to address the new approach of regression models applied in compositional data. The main idea consists of developing a marked method by penalized regression, in particular the Lasso (least absolute shrinkage and selection operator), elastic net and Spike-and-Slab Lasso (SSL) for the estimation of parameters of the models. In particular, we envision developing this modeling for compositional data, when the number of explanatory variables exceeds the number of observations in the presence of large databases, and when there are constraints on the dependent variables and covariates.

Dados composicionais consistem em vetores conhecidos como composições cujos componentes são positivos e definidos no intervalo (0,1) representando proporções ou frações de um todo, sendo que a soma desses componentes totalizam um. Tais dados estão presentes em diferentes áreas, como na geologia, ecologia, economia, medicina entre outras. Desta forma, há um grande interesse em ampliar os conhecimentos acerca da modelagem de dados composicionais, principalmente quando há a influência de covariáveis nesse tipo de dado. Nesse contexto, a presente tese tem por objetivo propor uma nova abordagem de modelos de regressão aplicada em dados composicionais. A ideia central consiste no desenvolvimento de um método balizado por regressão penalizada, em particular Lasso, do inglês least absolute shrinkage and selection operator, elastic net e Spike-e-Slab Lasso (SSL) para a estimação dos parâmetros do modelo. Em particular, visionamos o desenvolvimento dessa modelagem para dados composicionais, com o número de variáveis explicativas excedendo o número de observações e na presença de grandes bases de dados, e além disso, quando há restrição na variável resposta e nas covariáveis.