A Learning Function for Parameter Reduction in Spiking Neural Networks with Radial Basis Function

Spiking neural networks - networks that encode information in the timing of spikes - are arising as a new approach in the artificial neural networks paradigm, emergent from cognitive science. One of these new models is the pulsed neural network with radial basis function, a network able to store information in the axonal propagation delay of neurons. Learning algorithms have been proposed to this model looking for mapping input pulses into output pulses. Recently, a new method was proposed to encode constant data into a temporal sequence of spikes, stimulating deeper studies in order to establish abilities and frontiers of this new approach. However, a well known problem of this kind of network is the high number of free parameters - more that 15 - to be properly configured or tuned in order to allow network convergence. This work presents for the first time a new learning function for this network training that allow the automatic configuration of one of the key network parameters: the synaptic weight decreasing factor.

Analysis of the Priestley-Taylor alpha parameter for a bean crop

This work deals with the Priestley-Taylor model for evapotranspiration in different grown stages of a bean crop. Priestley and Taylor derived a practical Formulation for energy partitioning between the sensible and latent heat fluxes through the a parameter. Bowen ratio energy balance (BREB) was carried out for daily sensible and latent heat flux estimations in three different crop stages. Mean daily values of Priestley-Taylor a parameter were determined for eleven days during the crop cycle. Diurnal variation patterns of a are presented for the growing, flowering and graining periods. The mean values of 1.13 +/- 0.33, 1.26 +/- 0.74, 1.22 +/- 0.55 were obtained for a day in the growing, in the flowering and for graining periods, respectively. Eleven days values of a are shown and gave a mean value of 1.23 +/- 0.10 which agree on the reported literature.

Amostragem seqüencial com base na lei de Taylor para levantamento de Spodoptera frugiperda na cultura do milho

A lagarta do cartucho do milho é uma das principais pragas do milho nas Américas, podendo ocorrer durante todos os estágios de crescimento da cultura, causando perdas de 15 a 37% na produção. Neste trabalho estudou-se a distribuição espacial dessa praga no campo, com a finalidade de desenvolver um sistema de amostragem para estimar sua densidade populacional. Na área cultivada com milho foram selecionados 3 campos experimentais de 40 m x 250 m cada, divididos em 100 parcelas cada. Foram contados o número de lagartas pequenas e grandes de S. frugiperda nas folhas e no cartucho das plantas, em 10 plantas ao acaso por parcela, num total de 1000 plantas por campo, em 5, 5 e 4 datas de amostragem, respectivamente. Lagartas menores que 1 cm eram consideradas pequenas e lagartas maiores que 1 cm, grandes. Foram estimados os parâmetros da lei de Taylor, sendo as estimativas dos parâmetros das regressões altamente significativas para todas as categorias larvais. O parâmetro b da lei de Taylor para lagarta pequena foi igual a 1,57, indicando que a forma de distribuição dessa categoria larval é agregada. Para lagartas grandes o parâmetro b foi igual a 0,79, o que conduz a um tipo de distribuição tendendo para aleatoriedade. Para o número total de lagartas os resultados são equivalentes aos obtidos para lagartas pequenas. Foi desenvolvido um plano de amostragem seqüencial com base nos parâmetros da lei de Taylor.

Breeding potential of maize composite Isanao VF1 in small spacing in the second growing season

The purpose of this study was to verify the breeding potential of the maize composite Isanao VF1 in the second growing season. One hundred and fifty half-sib progenies were evaluated of spacing of 0.45 m, densities of 57,778 and 80,000 plants ha(-1), in a randomized block design with three replications. Gains of 16.0 and 19.2% were estimated for grain Yield, H. I and 10.5% for prolificacy and 12.3 and 12.9% for ear height, respectively, at 57,778 and 80,000 plants ha(-1). The heritabilities for plant height, ear height and grain yield were 65.2 and 61.3%, 64.3 and 66.9% and 53.5 and 63.3%, respectively, confirming the potential for breeding at both densities. The absence of progeny by density interaction indicates that no further selection programs are necessary. The occurrence of segregation for modifier genes for height suggests stabilizing selection based on ear height.

Association of an insulin-like growth factor 1 gene microsatellite with phenotypic variation and estimated breeding values of growth traits in Canchim cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Soil CO2 emission estimated by different interpolation techniques

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise da variabilidade genética aditiva de características de crescimento na raça Nelore

Foram utilizados dados de cinqüenta e um rebanhos participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN), distribuídos nos estados de Goiás (GO), Mato Grosso do Sul (MS), Mato Grosso (MT), Minas Gerais (MG), São Paulo (SP), Maranhão (MA) e Bahia (BA). Foram obtidas estimativas de parâmetros genéticos para os pesos padronizados aos 120 (P120), 455 (P455) e 550 (P550) dias de idade. Análises unicaráter e bicaráter foram realizadas por modelo animal usando o aplicativo MTDFREML. Para P120 foi utilizado um modelo que incluiu como efeitos fixos, grupo de contemporâneos e classe de idade da vaca ao parto, e como aleatórios, os efeitos genéticos direto, materno e de ambiente permanente da vaca. Para P455 e P550, o modelo utilizado incluiu os mesmos efeitos fixos e o efeito genético direto do animal. ANas análises unicaráter, as estimativas de herdabilidade direta foram 0,29, 0,51 e 0,47 para P120, P455 e P550, respectivamente. Nas análises bicaráter, observaram-se coeficientes de herdabilidade direta de 0,50 e 0,58 para P120, 0,50 e 0,53 para P455 e 0,44 e 0,49 para P550. As correlações genéticas estimadas entre P120 e P455, P120 e P550 e P455 e P550, foram 0,92, 0,93 e 0,96, respectivamente. As estimativas de herdabilidade obtidas para P455 e as correlações genéticas deste peso com P120 e P550 sugerem que a avaliação genética pode ser feita aos 15 meses de idade em substituição aos 18 meses.

Quality of Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) reared at different host densities and the estimated cost of its commercial production

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Models for the analysis of growth curves for rearing tinamous (Rhynchotus rufescens) in captivity

Growth curves models provide a visual assessment of growth as a function of time, and prediction body weight at a specific age. This study aimed at estimating tinamous growth curve using different models, and at verifying their goodness of fit. A total number 11,639 weight records from 411 birds, being 6,671 from females and 3,095 from males, was analyzed. The highest estimates of a parameter were obtained using Brody (BD), von Bertalanffy (VB), Gompertz (GP,) and Logistic function (LG). Adult females were 5.7% heavier than males. The highest estimates of b parameter were obtained in the LG, GP, BID, and VB models. The estimated k parameter values in decreasing order were obtained in LG, GP, VB, and BID models. The correlation between the parameters a and k showed heavier birds are less precocious than the lighter. The estimates of intercept, linear regression coefficient, quadratic regression coefficient, and differences between quadratic coefficient of functions and estimated ties of quadratic-quadratic-quadratic segmented polynomials (QQQSP) were: 31.1732 +/- 2.41339; 3.07898 +/- 0.13287; 0.02689 +/- 0.00152; -0.05566 +/- 0.00193; 0.02349 +/- 0.00107, and 57 and 145 days, respectively. The estimated predicted mean error values (PME) of VB, GP, BID, LG, and QQQSP models were, respectively, 0.8353; 0.01715; -0.6939; -2.2453; and -0.7544%. The coefficient of determination (RI) and least square error values (MS) showed similar results. In conclusion, the VB and the QQQSP models adequately described tinamous growth. The best model to describe tinamous growth was the Gompertz model, because it presented the highest R-2 values, easiness of convergence, lower PME, and the easiness of parameter biological interpretation.

Fatores ambientais e estimativa de herdabilidade para o intervalo desmame-cio de fêmeas suínas

Este trabalho foi realizado com os objetivos de avaliar a influência de fatores ambientais e estimar a herdabilidade para a característica intervalo desmame-cio (IDC) de fêmeas suínas. Para isso, utilizaram-se 1.032 observações de 347 porcas Dalland (C-40), pertencentes a dois rebanhos. No modelo, incluíram-se como aleatórios os efeitos do pai e da mãe da porca e, como fixos, os efeitos do ano de parto, do rebanho e da estação de parição, bem como as co-variáveis idade da porca ao parto, tamanho da leitegada ao nascer e período de lactação. As estimativas dos componentes de variância e do parâmetro genético foram obtidas utilizando-se o aplicativo MTDFREML, que emprega a metodologia da máxima verossimilhança restrita livre de derivadas. A média foi de 5,3 dias, com um coeficiente de variação de 71,44%. O período de lactação teve influência linear sobre o IDC. do mesmo modo, a regressão quadrática do IDC em relação à idade da porca ao parto foi significativa. O pai e a mãe foram importantes fontes de variação no intervalo desmame-cio, que, provavelmente pelo fato de acontecer tardiamente na vida do animal, não foi influenciado pelo rebanho, pelo ano e pela estação. A estimativa de herdabilidade para o primeiro intervalo desmame-cio foi de 0,11, o que indica que esta característica não apresentaria ganho genético satisfatório como resposta à seleção individual.

Testicular traits as selection criteria for young Nellore bulls

The objective of this study was to evaluate the possible use of biometric testicular traits as selection criteria for young Nellore bulls using Bayesian inference to estimate heritability coefficients and genetic correlations. Multitrait analysis was performed including 17,211 records of scrotal circumference obtained during andrological assessment (SCAND) and 15,313 records of testicular volume and shape. In addition, 50,809 records of scrotal circumference at 18 mo (SC18), used as an anchor trait, were analyzed. The (co) variance components and breeding values were estimated by Gibbs sampling using the Gibbs2F90 program under an animal model that included contemporary groups as fixed effects, age of the animal as a linear covariate, and direct additive genetic effects as random effects. Heritabilities of 0.42, 0.43, 0.31, 0.20, 0.04, 0.16, 0.15, and 0.10 were obtained for SC18, SCAND, testicular volume, testicular shape, minor defects, major defects, total defects, and satisfactory andrological evaluation, respectively. The genetic correlations between SC18 and the other traits were 0.84 (SCAND), 0.75 (testicular shape), 0.44 (testicular volume), -0.23 (minor defects), -0.16 (major defects), -0.24 (total defects), and 0.56 (satisfactory andrological evaluation). Genetic correlations of 0.94 and 0.52 were obtained between SCAND and testicular volume and shape, respectively, and of 0.52 between testicular volume and testicular shape. In addition to favorable genetic parameter estimates, SC18 was found to be the most advantageous testicular trait due to its easy measurement before andrological assessment of the animals, even though the utilization of biometric testicular traits as selection criteria was also found to be possible. In conclusion, SC18 and biometric testicular traits can be adopted as a selection criterion to improve the fertility of young Nellore bulls.

Parametric correlation functions to model the structure of permanent environmental (co)variances in milk yield random regression models

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Genetic associations between carcass traits measured by real-time ultrasound and scrotal circumference and growth traits in Nelore cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effects of sex and age on genotype x environment interaction for beef cattle body weight studied using reaction norm models

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Utilização de modelos de regressão aleatória para produção de leite no dia do controle, com diferentes estruturas de variâncias residuais

Foram utilizados quatorze modelos de regressão aleatória, para ajustar 86.598 dados de produção de leite no dia do controle de 2.155 primeiras lactações de vacas Caracu, truncadas aos 305 dias. Os modelos incluíram os efeitos fixos de grupo contemporâneo e a covariável idade da vaca ao parto. Uma regressão ortogonal de ordem cúbica foi usada para modelar a trajetória média da população. Os efeitos genéticos aditivos e de ambiente permanente foram modelados por meio de regressões aleatórias, usando polinômios ortogonais de Legendre, de ordens cúbicas. Diferentes estruturas de variâncias residuais foram testadas e consideradas por meio de classes contendo 1, 10, 15 e 43 variâncias residuais e de funções de variâncias (FV) usando polinômios ordinários e ortogonais, cujas ordens variaram de quadrática até sêxtupla. Os modelos foram comparados usando o teste da razão de verossimilhança, o Critério de Informação de Akaike e o Critério de Informação Bayesiano de Schwar. Os testes indicaram que, quanto maior a ordem da função de variâncias, melhor o ajuste. Dos polinômios ordinários, a função de sexta ordem foi superior. Os modelos com classes de variâncias residuais foram aparentemente superiores àqueles com funções de variância. O modelo com homogeneidade de variâncias foi inadequado. O modelo com 15 classes heterogêneas foi o que melhor ajustou às variâncias residuais, entretanto, os parâmetros genéticos estimados foram muito próximos para os modelos com 10, 15 ou 43 classes de variâncias ou com FV de sexta ordem.