Agradeço primeiramente a Deus por ter guardado a mim, minha família e amigos em uma época de tantas tristezas e transtornos causados pela pandemia de Covid-19. Pela oportunidade e forças para realizar este trabalho. E, também, por me proteger e me guardar.À minha mãe Sandra Cardoso, pela dedicação, cuidado e proteção. Ao meu pai William Gomes, pelo apoio, suporte e confiança. Ao meu irmão Tobias Expedito Cardoso, pelo carinho e amor.Ao meu orientador, Eduardo Tavares Costa, pela dedicação, conselhos, auxílio e pelas palavras de apoio e estímulo.Ao meu coorientador, Hermes Kamimura, pelas discussões, artigos, conselhos, indicações, e, também, pelas palavras de apoio e estímulo. À todas as mulheres incríveis nas exatas, pois em um ambiente com poucas inspirações femininas, conseguiram seguir suas pesquisas com muita dedicação e resiliência. A todos os meus amigos e amigas pelo apoio e suporte. Em especial à Joseane Viana, Natália Ferreira, Fernanda Barbosa, Dienny Rodrigues e ao Luiz Henrique. Ao professor João Bosco, com quem trabalhei durante o estágio docência, pelas discussões sobre métodos matemáticos e as amáveis discussões políticas, e, também, por ter me indicado o podcast Foro de Teresina. Ao pessoal do Foro de Teresina pelo excelente jornalismo e por terem me alegrado durante os longos dias da pandemia e na jornada da escrita desta tese. Aos colegas do CEB e DEEB, que se colocaram dispostos a me auxiliar. À Prof. Letícia Rittner e aos pesquisadores Marco Antonio Gutierrez e Marina de Fátima de Sá Rebelo pelas discussões sobre segmentação de imagens médicas.Aos colegas e colaboradores, Ricardo Ricci e João Henrique, do Departamento de Física da FFCLRP/USP que se colocaram dispostos a me auxiliar nas medidas de campo acústico.