ProbFAST: Probabilistic Functional Analysis System Tool

Background: The post-genomic era has brought new challenges regarding the understanding of the organization and function of the human genome. Many of these challenges are centered on the meaning of differential gene regulation under distinct biological conditions and can be performed by analyzing the Multiple Differential Expression (MDE) of genes associated with normal and abnormal biological processes. Currently MDE analyses are limited to usual methods of differential expression initially designed for paired analysis. Results: We proposed a web platform named ProbFAST for MDE analysis which uses Bayesian inference to identify key genes that are intuitively prioritized by means of probabilities. A simulated study revealed that our method gives a better performance when compared to other approaches and when applied to public expression data, we demonstrated its flexibility to obtain relevant genes biologically associated with normal and abnormal biological processes. Conclusions: ProbFAST is a free accessible web-based application that enables MDE analysis on a global scale. It offers an efficient methodological approach for MDE analysis of a set of genes that are turned on and off related to functional information during the evolution of a tumor or tissue differentiation. ProbFAST server can be accessed at http://gdm.fmrp.usp.br/probfast.

Monte Carlo investigation of the critical behavior of Stavskaya's probabilistic cellular automaton

Stavskaya's model is a one-dimensional probabilistic cellular automaton (PCA) introduced in the end of the 1960s as an example of a model displaying a nonequilibrium phase transition. Although its absorbing state phase transition is well understood nowadays, the model never received a full numerical treatment to investigate its critical behavior. In this Brief Report we characterize the critical behavior of Stavskaya's PCA by means of Monte Carlo simulations and finite-size scaling analysis. The critical exponents of the model are calculated and indicate that its phase transition belongs to the directed percolation universality class of critical behavior, as would be expected on the basis of the directed percolation conjecture. We also explicitly establish the relationship of the model with the Domany-Kinzel PCA on its directed site percolation line, a connection that seems to have gone unnoticed in the literature so far.

Coupled reliability and boundary element model for probabilistic fatigue life assessment in mixed mode crack propagation

Fatigue and crack propagation are phenomena affected by high uncertainties, where deterministic methods fail to predict accurately the structural life. The present work aims at coupling reliability analysis with boundary element method. The latter has been recognized as an accurate and efficient numerical technique to deal with mixed mode propagation, which is very interesting for reliability analysis. The coupled procedure allows us to consider uncertainties during the crack growth process. In addition, it computes the probability of fatigue failure for complex structural geometry and loading. Two coupling procedures are considered: direct coupling of reliability and mechanical solvers and indirect coupling by the response surface method. Numerical applications show the performance of the proposed models in lifetime assessment under uncertainties, where the direct method has shown faster convergence than response surface method. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Assembling a consistent set of sentences in relational probabilistic logic with stochastic independence

We examine the representation of judgements of stochastic independence in probabilistic logics. We focus on a relational logic where (i) judgements of stochastic independence are encoded by directed acyclic graphs, and (ii) probabilistic assessments are flexible in the sense that they are not required to specify a single probability measure. We discuss issues of knowledge representation and inference that arise from our particular combination of graphs, stochastic independence, logical formulas and probabilistic assessments. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Probabilistic logic with independence

This paper investigates probabilistic logics endowed with independence relations. We review propositional probabilistic languages without and with independence. We then consider graph-theoretic representations for propositional probabilistic logic with independence; complexity is analyzed, algorithms are derived, and examples are discussed. Finally, we examine a restricted first-order probabilistic logic that generalizes relational Bayesian networks. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Extended time weather forecasts contributes to agricultural productivity estimates

Weather conditions in critical periods of the vegetative crop development influence crop productivity, thus being a basic parameter for crop forecast. Reliable extended period weather forecasts may contribute to improve the estimation of agricultural productivity. The production of soybean plays an important role in the Brazilian economy, because this country is ranked among the largest producers of soybeans in the world. This culture can be significantly affected by water conditions, depending on the intensity of water deficit. This work explores the role of extended period weather forecasts for estimating soybean productivity in the southern part of Brazil, Passo Fundo, and Londrina (State of Rio Grande do Sul and Parana, respectively) in the 2005/2006 harvest. The goal was to investigate the possible contribution of precipitation forecasts as a substitute for the use of climatological data on crop forecasts. The results suggest that the use of meteorological forecasts generate more reliable productivity estimates during the growth period than those generated only through climatological information.

An extinction-survival-type phase transition in the probabilistic cellular automaton p182-q200

We investigate the critical behaviour of a probabilistic mixture of cellular automata (CA) rules 182 and 200 (in Wolfram`s enumeration scheme) by mean-field analysis and Monte Carlo simulations. We found that as we switch off one CA and switch on the other by the variation of the single parameter of the model, the probabilistic CA (PCA) goes through an extinction-survival-type phase transition, and the numerical data indicate that it belongs to the directed percolation universality class of critical behaviour. The PCA displays a characteristic stationary density profile and a slow, diffusive dynamics close to the pure CA 200 point that we discuss briefly. Remarks on an interesting related stochastic lattice gas are addressed in the conclusions.

Previsões climáticas sazonais sobre o Brasil: avaliação do RegCM3 aninhado no modelo global CPTEC/COLA

Este trabalho avalia o desempenho de previsões sazonais do modelo climático regional RegCM3, aninhado ao modelo global CPTEC/COLA. As previsões com o RegCM3 utilizaram 60 km de resolução horizontal num domínio que inclui grande parte da América do Sul. As previsões do RegCM3 e CPTEC/COLA foram avaliadas utilizando as análises de chuva e temperatura do ar do Climate Prediction Center (CPC) e National Centers for Enviromental Prediction (NCEP), respectivamente. Entre maio de 2005 e julho de 2007, 27 previsões sazonais de chuva e temperatura do ar (exceto a temperatura do CPTEC/COLA, que possui 26 previsões) foram avaliadas em três regiões do Brasil: Nordeste (NDE), Sudeste (SDE) e Sul (SUL). As previsões do RegCM3 também foram comparadas com as climatologias das análises. De acordo com os índices estatísticos (bias, coeficiente de correlação, raiz quadrada do erro médio quadrático e coeficiente de eficiência), nas três regiões (NDE, SDE e SUL) a chuva sazonal prevista pelo RegCM3 é mais próxima da observada do que a prevista pelo CPTEC/COLA. Além disto, o RegCM3 também é melhor previsor da chuva sazonal do que da média das observações nas três regiões. Para temperatura, as previsões do RegCM3 são superiores às do CPTEC/COLA nas áreas NDE e SUL, enquanto o CPTEC/COLA é superior no SDE. Finalmente, as previsões de chuva e temperatura do RegCM3 são mais próximas das observações do que a climatologia observada. Estes resultados indicam o potencial de utilização do RegCM3 para previsão sazonal, que futuramente deverá ser explorado através de previsão por conjunto.

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.

A new classification of foods based on the extent and purpose of their processing

This paper describes a new food classification which assigns foodstuffs according to the extent and purpose of the industrial processing applied to them. Three main groups are defined: unprocessed or minimally processed foods (group 1), processed culinary and food industry ingredients (group 2), and ultra-processed food products (group 3). The use of this classification is illustrated by applying it to data collected in the Brazilian Household Budget Survey which was conducted in 2002/2003 through a probabilistic sample of 48,470 Brazilian households. The average daily food availability was 1,792 kcal/person being 42.5% from group 1 (mostly rice and beans and meat and milk), 37.5% from group 2 (mostly vegetable oils, sugar, and flours), and 20% from group 3 (mostly breads, biscuits, sweets, soft drinks, and sausages). The share of group 3 foods increased with income, and represented almost one third of all calories in higher income households. The impact of the replacement of group 1 foods and group 2 ingredients by group 3 products on the overall quality of the diet, eating patterns and health is discussed.

Monitoramento por entrevistas telefônicas de fatores de risco para doenças crônicas: experiência de Goiânia, Goiás, Brasil

Este estudo descreve alguns resultados do sistema de monitoramento de fatores de risco para doenças crônicas por entrevistas telefônicas no Município de Goiânia, Goiás, Brasil, 2005. Foi estudada amostra probabilística (n = 2.002) da população adulta servida por linhas telefônicas residenciais fixas. Foram analisadas variáveis comportamentais (consumo alimentar, atividade física, tabagismo e consumo de bebida alcoólica), peso e altura referidos e referência a diagnóstico médico de doenças crônicas. Foram calculadas estimativas de prevalência e valores de qui-quadrado. Observou-se baixo consumo de frutas e hortaliças (47,1%), alta freqüência de inatividade física ocupacional (86,6%), no deslocamento para o trabalho (92,6%) e lazer (61,9%), consumo excessivo de bebidas alcoólicas (23,2%), excesso de peso (36,5%), obesidade (10,6%), hipertensão arterial (22,4%), dislipidemias (18,4%) e diabetes (4,4%). A maioria dos fatores de risco apresentou associação inversa com escolaridade e direta com idade, com diferenças significativas entre sexos (p < 0,05). Observou-se alta prevalência dos fatores de risco de doenças crônicas não transmissíveis e de auto-referidas. Aspectos positivos do sistema: baixo custo operacional, possibilidade de monitorar a carga e a tendência das doenças crônicas não transmissíveis no nível local.

Questionário de freqüência alimentar para adultos com base em estudo populacional

O estudo teve por objetivo desenvolver questionário de freqüência alimentar para cada um dos grupos: para mulheres, homens e ambos os gêneros, baseados nos dados dietéticos obtidos em estudo de base populacional de diferentes faixas de renda. Para elaboração do questionário foram utilizados dados dietéticos de recordatório de 24h para 1.477 indivíduos de amostra probabilística do município de São Paulo, em 2003. Foram selecionados os itens alimentares que contribuíram com pelo menos 90% da ingestão diária de calorias e nutrientes. O período de referência foi o ano anterior à entrevista e a escolha de alimentos pôde ser feita entre quatro tamanhos de porção.

Fatores de risco e proteção para doenças crônicas não transmissíveis obtidos por inquérito telefônico - VIGITEL Brasil - 2009

OBJETIVO: Descrever os fatores de risco e proteção para doenças crônicas não transmissíveis resultantes do Sistema de Vigilância por Inquérito Telefônico (VIGITEL) em 2009. METODOLOGIA: Prevalências dos principais fatores de risco e proteção foram estimadas na população >18 anos a partir de entrevistas telefônicas em amostras probabilísticas da população coberta por telefonia fixa nas capitais de estados do Brasil e no Distrito Federal, segundo sexo, faixa etária e escolaridade. RESULTADOS: Foram realizadas 54.367 entrevistas. Fumantes e ex-fumantes corresponderam a 15,5e 22% da população adulta brasileira, respectivamente. O excesso de peso atinge 46,6% dos adultos; 33% relataram consumo de carne com gordura e 18,9% afirmaram consumir bebida alcoólica de forma abusiva. Tais fatores de risco são mais prevalentes em homens e em geral nos indivíduos jovens e de menor escolaridade. A prevalência de atividade física no lazer é de 18,8% (IC95% 17,4-20,1) em homens e de 11,3% (IC95% 10,6-12,0) nas mulheres. A inatividade física atinge 15,6% da população e aumenta com a idade. O consumo de frutas, legumes e verduras e a atividade física no lazer são mais frequentes em homens e mulheres com mais anos de estudo. Diagnóstico de hipertensão arterial foi referido por 21,1% (IC95% 19,6-22,5) dos homens e 27,2% (IC95% 25,8-28,5) das mulheres. A prevalência de diabetes foi de 5,8%. CONCLUSÃO: Os resultados apontaram comportamentos em saúde distintos de acordo com o sexo, idade e escolaridade da população e reforçam a tendência de queda do tabagismo e aumento no excesso de peso no Brasil.

Sugar and total energy content of household food purchases in Brazil

Objective To study the role of energy derived from sugar (both table sugar and sugar added to processed foods) in the total energy content of food purchases in Brazil.Design Food purchase data were collected during a national household budget survey carried out between June 2002 and July 2003 on a probabilistic sample representative of all households in the country. The amount of food purchased in this 12-month period was transformed into energy and energy from sugar using food composition tables. Multiple linear regression models were used to study the association between amount of energy from sugar and total energy content of food purchases, controlling for sociodemographic variables and potential interactions between these variables and sugar purchases.Results There was a positive and significant association between energy from sugar and total household energy purchases. A 1 kJ increase in sugar purchase corresponded to a 3·637 kJ increase in total energy. In the absence of expenditure on meals outside the home, i.e. when household food purchases tend to approximate actual food consumption by household members, sugar purchase of 1926·35 kJ/d (the 90th percentile of the distribution of sugar purchases in Brazil) was associated, depending on income strata, with total energy purchase over 40\201360 per cent of the recommended daily value for energy intake in Brazil.Conclusions The present results corroborate the recommendations of the WHO and the Brazilian Ministry of Health regarding limiting the consumption of sugar

Uma nova classificação de alimentos baseada na extensão e propósito do seu processamento

Este artigo descreve uma nova classificação de alimentos baseada na extensão e propósito do processamento industrial usado na sua produção. Três grupos são definidos: alimentos não processados ou minimamente processados (grupo 1), alimentos processados utilizados como ingredientes de preparações culinárias ou pela indústria de alimentos (grupo 2), e produtos alimentícios ultra-processados (grupo 3). O uso da classificação é ilustrado aplicando-a a dados coletados por Pesquisa de Orçamentos Familiares conduzida em 2002/2003 em uma amostra probabilística de 48.470 domicílios brasileiros. A disponibilidade diária foi de 1.792kcal/capita, sendo 42,5por cento de alimentos do grupo 1, 37,5por cento do grupo 2 e 20por cento do grupo 3. A contribuição do grupo 3 aumentou com a renda familiar, correspondendo a um terço do total calórico nos domicílios mais afluentes. Discute-se o impacto sobre a qualidade geral da dieta, padrões de alimentação e condições de saúde que poderia ocorrer com a substituição de alimentos do grupo 1 e ingredientes do grupo 2 por produtos alimentícios do grupo 3