Aos meus pais, Marta e Luís Fernando Barros, que me apoiaram quando decidi deixar o Rio Grande do Sul e iniciar esta jornada. Deles nunca me faltaram palavras de conforto ou suporte emocional e financeiro. Não poderia desejar melhores pais. A minha avó, Lygia Vernetti, a quem dedico esta tese por ser uma das pessoas mais especiais da minha vida. O fato de eu poder redigir esta tese em inglês se deve em grande parte a ela. A minha mulher, Alessandra Duarte, a quem também dedico esta tese. Tornou suportáveis os momentos difíceis e adoçou os momentos felizes. Não há no mundo quem me faça mais feliz. A minha tia, Mônica Coelho, e aos meus amigos, Matheus Braga e Sabrina Rocha, por terem me oferecido estadia e bom papo nesses 4 anos de viagens passando por Porto Alegre.Ao amigo e parceiro de pesquisa Márcio Basgalupp. Parece que faz um século que fizemos nosso primeiro artigo em parceria, na PUC-RS em 2008, e quem diria que a parceria se estenderia por tanto tempo ou que teria tanto sucesso. Serei sempre grato por teres me apresentado ao mundo da computação evolutiva. Ao meu orientador, professor André Carvalho, uma das melhores pessoas que já conheci. Profissional exemplar que consegue aliar sucesso profissional invejávelà humildade e gentileza. Certamente será minha principal fonte de inspiração na tentativa de ser um bom profissional e uma boa pessoa. Ao meu co-orientador, Alex Freitas, que foi impecável ao me receber em Canterbury, UK, entre 2012 e 2013. Estendo o meu agradecimento aos alunos dele de doutorado: Suwimol, Khalid e Cen, por um ano agradável na University of Kent. Ao meu orientador de mestrado, Duncan Ruiz, por ser uma pessoa importante na minha formação profissional. Aos amigos do GPIN-PUCRS e BIOCOM-USP, com quem dividi grandes momentos de minha vida. Espero nunca perder o contato com vocês. A FAPESP, pelo suporte financeiro que tornou possível a realização deste trabalho.