A análise linear assume que a relação entre as variáveis é linear, o que significa que uma mudança em uma variável é diretamente proporcional a uma mudança na outra variável. A análise não linear, por outro lado, se aplica a situações em que essa suposição não é válida, significando que a relação entre as variáveis não é linear e pode ser mais complexa. A análise não linear envolve o uso de técnicas matemáticas que podem capturar a não linearidade da relação entre as variáveis. Essencialmente, a análise não linear é mais geral e pode capturar relações mais complexas entre variáveis.
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