Mechanical Blocking Mechanism for the Columnar to Equiaxed Transition

Mechanical blocking of the columnar front during the columnar to equiaxed transition (CET) is studied by quantitatively comparing the CET positions obtained with one stochastic model and two deterministic models for the unidirectional solidification of an Al-7 (wt pct) Si alloy. One of the deterministic models is based on the solutal blocking of the columnar front, whereas the other model is based on the mechanical blocking. The solutal-blocking model and the mechanical-blocking model with the traditional blocking fraction of 0.49 give columnar zones larger than those predicted with the stochastic model. When a blocking fraction of 0.2 is adopted, however, the agreement is very good for a range of nucleation undercoolings and number density of equiaxed grains. Therefore, changing the mechanical-blocking fraction in deterministic models from 0.49 to 0.2 seems to model more accurately the mechanical-blocking process that can lead to the CET.

Spatio-temporal modeling of agricultural yield data with an application to pricing crop insurance contracts

This article presents a statistical model of agricultural yield data based on a set of hierarchical Bayesian models that allows joint modeling of temporal and spatial autocorrelation. This method captures a comprehensive range of the various uncertainties involved in predicting crop insurance premium rates as opposed to the more traditional ad hoc, two-stage methods that are typically based on independent estimation and prediction. A panel data set of county-average yield data was analyzed for 290 counties in the State of Parana (Brazil) for the period of 1990 through 2002. Posterior predictive criteria are used to evaluate different model specifications. This article provides substantial improvements in the statistical and actuarial methods often applied to the calculation of insurance premium rates. These improvements are especially relevant to situations where data are limited.

Microscopic origin of non-Gaussian distributions of financial returns

In this paper we study the possible microscopic origin of heavy-tailed probability density distributions for the price variation of financial instruments. We extend the standard log-normal process to include another random component in the so-called stochastic volatility models. We study these models under an assumption, akin to the Born-Oppenheimer approximation, in which the volatility has already relaxed to its equilibrium distribution and acts as a background to the evolution of the price process. In this approximation, we show that all models of stochastic volatility should exhibit a scaling relation in the time lag of zero-drift modified log-returns. We verify that the Dow-Jones Industrial Average index indeed follows this scaling. We then focus on two popular stochastic volatility models, the Heston and Hull-White models. In particular, we show that in the Hull-White model the resulting probability distribution of log-returns in this approximation corresponds to the Tsallis (t-Student) distribution. The Tsallis parameters are given in terms of the microscopic stochastic volatility model. Finally, we show that the log-returns for 30 years Dow Jones index data is well fitted by a Tsallis distribution, obtaining the relevant parameters. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Robust tori in a double-waved Hamiltonian model

A Hamiltonian system perturbed by two waves with particular wave numbers can present robust tori, which are barriers created by the vanishing of the perturbed Hamiltonian at some defined positions. When robust tori exist, any trajectory in phase space passing close to them is blocked by emergent invariant curves that prevent the chaotic transport. Our results indicate that the considered particular solution for the two waves Hamiltonian model shows plenty of robust tori blocking radial transport. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sampling, WLS, and Mixed Models

Mixed models may be defined with or without reference to sampling, and can be used to predict realized random effects, as when estimating the latent values of study subjects measured with response error. When the model is specified without reference to sampling, a simple mixed model includes two random variables, one stemming from an exchangeable distribution of latent values of study subjects and the other, from the study subjects` response error distributions. Positive probabilities are assigned to both potentially realizable responses and artificial responses that are not potentially realizable, resulting in artificial latent values. In contrast, finite population mixed models represent the two-stage process of sampling subjects and measuring their responses, where positive probabilities are only assigned to potentially realizable responses. A comparison of the estimators over the same potentially realizable responses indicates that the optimal linear mixed model estimator (the usual best linear unbiased predictor, BLUP) is often (but not always) more accurate than the comparable finite population mixed model estimator (the FPMM BLUP). We examine a simple example and provide the basis for a broader discussion of the role of conditioning, sampling, and model assumptions in developing inference.

Comparing diagnostic tests with missing data

When missing data occur in studies designed to compare the accuracy of diagnostic tests, a common, though naive, practice is to base the comparison of sensitivity, specificity, as well as of positive and negative predictive values on some subset of the data that fits into methods implemented in standard statistical packages. Such methods are usually valid only under the strong missing completely at random (MCAR) assumption and may generate biased and less precise estimates. We review some models that use the dependence structure of the completely observed cases to incorporate the information of the partially categorized observations into the analysis and show how they may be fitted via a two-stage hybrid process involving maximum likelihood in the first stage and weighted least squares in the second. We indicate how computational subroutines written in R may be used to fit the proposed models and illustrate the different analysis strategies with observational data collected to compare the accuracy of three distinct non-invasive diagnostic methods for endometriosis. The results indicate that even when the MCAR assumption is plausible, the naive partial analyses should be avoided.

Early treatment of Class III malocclusion: 10-year clinical follow-up

Angle Class III malocclusion has been a challenge for researchers concerning diagnosis, prognosis and treatment. It has a prevalence of 5% in the Brazilian population, and may have a genetic or environmental etiology. This malocclusion can be classified as dentoalveolar, skeletal or functional, which will determine the prognosis. Considering these topics, the aim of this study was to describe and discuss a clinical case with functional Class III malocclusion treated by a two-stage approach (interceptive and corrective), with a long-term follow-up. In this case, the patient was treated with a chincup and an Eschler arch, used simultaneously during 14 months, followed by corrective orthodontics. It should be noticed that, in this case, initial diagnosis at the centric relation allowed visualizing the anterior teeth in an edge-to-edge relationship, thereby favoring the prognosis. After completion of the treatment, the patient was followed for a 10-year period, and stability was observed. The clinical treatment results showed that it is possible to achieve favorable outcomes with early management in functional Class III malocclusion patients.

Um modelo estocástico combinado de previsão sazonal para a precipitação no Brasil

Este artigo discute um modelo de previsão combinada para a realização de prognósticos climáticos na escala sazonal. Nele, previsões pontuais de modelos estocásticos são agregadas para obter as melhores projeções no tempo. Utilizam-se modelos estocásticos autoregressivos integrados a médias móveis, de suavização exponencial e previsões por análise de correlações canônicas. O controle de qualidade das previsões é feito através da análise dos resíduos e da avaliação do percentual de redução da variância não-explicada da modelagem combinada em relação às previsões dos modelos individuais. Exemplos da aplicação desses conceitos em modelos desenvolvidos no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) mostram bons resultados e ilustram que as previsões do modelo combinado, superam na maior parte dos casos a de cada modelo componente, quando comparadas aos dados observados.

Prevalência de deficiência auditiva referida e causas atribuídas: um estudo de base populacional

Objetivou-se verificar a prevalência de deficiência auditiva referida pela população urbana de quatro localidades do Estado de São Paulo, Brasil, e estudar as causas atribuídas e variáveis sócio-demográficas. Foi realizado um estudo transversal de base populacional com dados referentes à população com 12 anos ou mais residente nas quatro localidades, em 2001 e 2002. Participaram 5.250 sujeitos selecionados por amostragem probabilística, estratificada e selecionada por conglomerados, em dois estágios. A análise dos dados foi exploratória, incluindo análise bivariada e regressão logística múltipla. A prevalência de deficiência auditiva foi 5,21%, mais acentuada nas faixas etárias acima de 59 anos (18,7%), que referiram doenças nos 15 dias anteriores à entrevista (8,4%), com transtorno mental comum (8,85%) e que fizeram uso de medicamentos nos últimos 3 dias (8,45%). O estudo dos fatores que se associam à deficiência auditiva direcionam intervenções de saúde para que atendam as reais necessidades da população, principalmente na atenção primária. Há necessidade de mais estudos populacionais com enfoque na audição, visto que esta é uma área escassa de publicações no Brasil.

Doença pulmonar obstrutiva crônica e fatores associados em São Paulo, SP, 2008-2009

OBJETIVO: Estimar a prevalência e fatores associados à doença pulmonar obstrutiva crônica. MÉTODOS: Estudo transversal, de base populacional com 1.441 indivíduos de ambos os sexos e com 40 anos de idade ou mais no município de São Paulo, SP, entre 2008 e 2009. As informações foram coletadas por meio de entrevistas domiciliares e os participantes foram selecionados a partir de amostragem probabilística, estratificada por sexo e idade, e por conglomerados em dois estágios (setores censitários e domicílios). Foi realizada regressão múltipla de Poisson na análise ajustada. RESULTADOS: Dos entrevistados, 4,2% (IC95% 3,1;5,4) referiram doença pulmonar obstrutiva crônica. Após análise ajustada, identificaram-se os seguintes fatores independentemente associados ao agravo: número de cigarros fumados na vida (> 1.500/nenhum) RP = 3,85 (IC95%: 1,87;7,94), cansar-se com facilidade (sim/não) RP = 2,61 (IC95% 1,39;4,90), idade (60 a 69 anos/50 a 59 anos) RP = 3,27 (IC95% 1,01;11,24), idade (70 anos e mais/50 a 59 anos) RP = 4,29 (IC95% 1,30;14,29), problemas de saúde nos últimos 15 dias (sim/não) RP = 1,31 (IC95% 1,02;1,77), e atividade física no tempo livre (sim/não) RP = 0,57 (IC95% 0,26;0,97). CONCLUSÕES: A prevalência da doença pulmonar obstrutiva crônica é elevada e está associada ao uso do tabaco e idade acima de 60 anos. Os problemas de saúde freqüentes e redução da atividade física no tempo livre podem ser considerados conseqüências dessa doença.

Medidas de associação em estudo transversal com delineamento complexo: razão de chances e razão de prevalência

O objetivo deste estudo foi apresentar e discutir a utilização das medidas de associação: razão de chances e razão de prevalências, em dados obtidos de estudo transversal realizado em 2001-2002, utilizando-se amostra estratificada por conglomerados em dois estágios (n=1.958). As razões de chances e razões de prevalências foram estimadas por meio de regressão logística não condicional e regressão de Poisson, respectivamente, utilizando-se o pacote estatístico Stata 7.0. Intervalos de confiança e efeitos do desenho foram considerados na avaliação da precisão das estimativas. Dois desfechos do estudo transversal com diferentes níveis de prevalência foram avaliados: vacinação contra influenza (66,1%) e doença pulmonar referida (6,9%). Na situação em que a prevalência foi alta, as estimativas das razões de prevalência foram mais conservadoras com intervalos de confiança menores. Na avaliação do desfecho de baixa prevalência, não se observaram grandes diferenças numéricas entre as estimações das razões de chances e razões de prevalência e erros-padrão obtidos por uma ou outra técnica. O efeito do desenho maior que a unidade indicou que a amostragem complexa, em ambos os casos, aumentou da variância das estimativas. Cabe ao pesquisador a escolha da técnica e do estimador mais adequado ao seu objeto de estudo, permanecendo a escolha no âmbito epidemiológico.

Diferenciais socioeconômicos e comportamentais no consumo de hortaliças e frutas em mulheres residentes em município da região metropolitana de São Paulo

OBJETIVO: Analisar o consumo de frutas, verduras e legumes em mulheres, segundo fatores sócio-demográficos, econômicos e comportamentais. MÉTODOS: A amostra foi constituída de 311 mulheres de três áreas de estudo, do município de Cotia, na área metropolitana de São Paulo, selecionadas por amostragem por conglomerado em dois estágios. O consumo de frutas, verduras e legumes foi avaliado por questionário de freqüência alimentar. Os diferenciais de consumo foram estudados por análise multivariada de regressão logística. RESULTADOS: A chance de baixo consumo de frutas foi maior nas mulheres do bairro pobre, com baixa escolaridade, donas de casa e desempregadas, com baixa renda familiar e tabagistas. Os diferenciais de consumo de verduras foram associados mais à cultura alimentar do que à pobreza: as mais jovens apresentaram chances sensivelmente maiores de baixo consumo de verduras. O tabagismo e o sedentarismo associaram-se ao baixo consumo. Os legumes foram associados tanto ao nível socioeconômico, quanto à cultura alimentar. Foram pouco consumidos pelas mulheres mais jovens e, de um modo geral, por aquelas de pouca escolaridade e baixa renda familiar. Também, o etilismo e o sedentarismo aumentaram as chances de baixo consumo desses alimentos. CONCLUSÃO: O consumo de frutas, verduras e legumes apresentou diferenciais relacionados ao nível socioeconômico, à cultura alimentar e aos hábitos comportamentais.

Impact of chronic disease on quality of life among the elderly in the state of São Paulo, Brazil: a population-based study

Determinar el impacto de las enfermedades crónicas y el número de enfermedades en los diversos aspectos de la calidad de vida relacionada con la salud (HRQOL) en adultos mayores de São Paulo, Brasil. MÉTODOS: Se empleó la encuesta de salud SF-36® para evaluar el impacto de las enfermedades crónicas de mayor prevalencia sobre la HRQOL. Se realizó un estudio poblacional transversal con un muestreo por conglomerados estratificado en dos etapas. Se obtuvieron los datos de una encuesta multicéntrica sobre la salud aplicada mediante entrevistas en hogares de varios municipios del estado de São Paulo. Se evaluaron siete enfermedades -artritis, dolor de espalda, depresión/ansiedad, diabetes, hipertensión arterial, osteoporosis y accidentes cerebrovasculares- y sus efectos sobre la calidad de vida. RESULTADOS: De los 1 958 adultos mayores de 60 años o más, 13,6% informaron no padecer ninguna de las enfermedades, mientras 45,7% presentaron tres enfermedades crónicas o más. La presencia de cualquiera de las siete enfermedades crónicas estudiadas influyó significativamente en la puntuación de casi todas las escalas de la SF-36®. La HRQOL alcanzó valores inferiores cuando la persona tenía depresión/ansiedad, osteoporosis o había sufrido un accidente cerebrovascular. A mayor número de enfermedades, mayores eran los efectos negativos en las dimensiones de la SF-36®. La presencia de tres enfermedades o más afectó significativamente la HRQOL en todas las áreas. Las escalas más afectadas por las enfermedades fueron dolor físico, salud general y vitalidad. CONCLUSIONES: Se encontró una alta prevalencia de enfermedades crónicas en la población de adultos mayores; la magnitud del efecto sobre la HRQOL dependió del tipo de enfermedad. Estos resultados destacan la importancia de prevenir y controlar las enfermedades crónicas para reducir la comorbilidad y disminuir su impacto sobre la HRQOL en los adultos mayores

Gene Expression Noise in Spatial Patterning: hunchback Promoter Structure Affects Noise Amplitude and Distribution in Drosophila Segmentation

Positional information in developing embryos is specified by spatial gradients of transcriptional regulators. One of the classic systems for studying this is the activation of the hunchback (hb) gene in early fruit fly (Drosophila) segmentation by the maternally-derived gradient of the Bicoid (Bcd) protein. Gene regulation is subject to intrinsic noise which can produce variable expression. This variability must be constrained in the highly reproducible and coordinated events of development. We identify means by which noise is controlled during gene expression by characterizing the dependence of hb mRNA and protein output noise on hb promoter structure and transcriptional dynamics. We use a stochastic model of the hb promoter in which the number and strength of Bcd and Hb (self-regulatory) binding sites can be varied. Model parameters are fit to data from WT embryos, the self-regulation mutant hb(14F), and lacZ reporter constructs using different portions of the hb promoter. We have corroborated model noise predictions experimentally. The results indicate that WT (self-regulatory) Hb output noise is predominantly dependent on the transcription and translation dynamics of its own expression, rather than on Bcd fluctuations. The constructs and mutant, which lack self-regulation, indicate that the multiple Bcd binding sites in the hb promoter (and their strengths) also play a role in buffering noise. The model is robust to the variation in Bcd binding site number across a number of fly species. This study identifies particular ways in which promoter structure and regulatory dynamics reduce hb output noise. Insofar as many of these are common features of genes (e. g. multiple regulatory sites, cooperativity, self-feedback), the current results contribute to the general understanding of the reproducibility and determinacy of spatial patterning in early development.

Definindo a arena política local: sistemas partidários municipais na federação brasileira

This article analyzes the Brazilian political system from the local perspective. Following Cox (1997), we review the problems with electoral coordination that emerge from a given institutional framework. Due to the characteristics of the Brazilian Federal system and its electoral rules, linkage between the three levels of government is not guaranteed a priori, but demands a coordinating effort by the parties' leadership. According to our hypothesis, the parties are capable of coordinating their election strategies at different levels in the party system. Regression models based on two-stage least squares (2SLS) and TOBIT, analyzing a panel of Brazilian municipalities with data from the 1994 and 2000 elections, show that the proportion of votes received by a party in a given election correlates closely with its previous votes in majoritarian elections. Despite institutional incentives, the Brazilian party system shows evidence that it is organized nationally to the extent that it links the competition for votes at the three levels of government (National, State, and Municipal).