Nitrogen content identification in crop plants using spectral reflectance and artificial neural networks

The accurate identification of the nitrogen content in crop plants is extremely important since it involves economic aspects and environmental impacts. Several experimental tests have been carried out to obtain characteristics and parameters associated with the health of plants and its growing. The nitrogen content identification involves a lot of nonlinear parametes and complexes mathematical models. This paper describes a novel approach for identification of nitrogen content thought spectral reflectance of plant leaves using artificial neural networks. The network acts as identifier of relationships among pH of soil, fertilizer treatment, spectral reflectance and nitrogen content in the plants. So, nitrogen content can be estimated and generalized from an input parameter set. This approach can be form the basis for development of an accurate real time nitrogen applicator.

Detection and classification of voltage disturbances using a Fuzzy-ARTMAP-wavelet network

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

Imposing Radiality Constraints in Distribution System Optimization Problems

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Muscle delta C-13 change in Nile tilapia (Oreochromis niloticus): Effects of growth and carbon turnover

The contribution of growth and turnover to the muscle delta C-13 change process was investigated using mathematical models which associate delta C-13 change to time of intake of a new diet or increase in body mass. Two groups of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were fed on diets based on C3 (sigma C-13 = - 25.64 +/- 0.06 parts per thousand) or C4 (delta C-13= -16.01 +/- 0.06 parts per thousand) photosynthetic cycle plants to standardize the muscle delta C-13. After establishing the carbon isotopic equilibrium, fish (mean mass 24.12 +/- 6.79 g) then received the other treatment diet until a new carbon isotopic equilibrium could be established, characterizing T1 (C3-C4) and T2 (C4-C3) treatments. No significant differences were observed in fish productive performance. Good fits were obtained for the models that associated the delta C-13 change to time, resulting in carbon half-life values of 23.33 days for T1 and 25.96 days for T2. Based on values found for the muscle delta C-13 change rate from growth (0.0263 day(-1) and 0.0254 day(-1)) and turnover (0.0034 day(-1) and 0.0013 day(-1)), our results indicate that most of the delta C-13 change could be attributed to growth. The application of model that associated the delta C-13 change to body mass increase seems to produce results with no apparent biological explanation. The delta C-13 change rate could directly reflect the daily ration and growth rate, and consequently the isotopic change rates of carbon and other tissue elements can be properly used to assess different factors that may interfere in nutrient utilization and growth. (c) 2006 Published by Elsevier B.V.

Short Implant to Support Maxillary Restorations: Bone Stress Analysis Using Regular and Switching Platform

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

Regular and Platform Switching: Bone Stress Analysis Varying Implant Type

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

Population dynamics, life stage and ecological modeling in Chrysomya albiceps (Wiedemann) (Diptera: Calliphoridae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Germinação de sementes de Drymaria cordata (L.) Willd. ex Roem & Schult.: efeito do potencial hídrico

Modelos matemáticos baseados no conceito de graus dia (thermal-time) e Ψw dia (hydrotime) podem ser usados para a elaboração de modelos mais gerais sobre a germinação e emergência de plântulas no campo, podendo ser uma importante ferramenta para estudos sobre a biologia de plantas daninhas e seu controle. Neste trabalho, avaliou-se a germinação de sementes de D. cordata em resposta ao potencial hídrico (Ψw), usando-se o modelo Ψw dia. Tanto a germinabilidade como a velocidade de germinação decresceram linearmente com a redução do Ψw, atingindo valores próximos a zero em -0.8 MPa. em temperatura ótima, a taxa de queda na germinação foi maior em comparação com as temperaturas sub- e supra-ótima. O Ψw base (Ψwb) mediano foi similar entre as temperaturas sub-ótima (19 ºC) e supra-ótima (32 ºC), mas foi maior (menos negativo) à temperatura ótima (25 ºC), mostrando que sementes de D. cordata são menos sensíveis à redução do potencial hídrico à 19 ºC do que à 25 ºC. O Ψw dia foi maior para sementes germinadas à temperatura sub-ótima do que à temperatura ótima, mostrando que a velocidade de germinação num dado potencial hídrico é maior em temperatura ótima. A quantidade de Ψw dia necessária para a germinação foi maior em temperatura supra-ótima do que em temperatura ótima, e menor em temperatura supra-ótima do que em sub-ótima. em geral, Ψw dia foi relativamente constante entre as diferentes sub-populações. O modelo de Ψw dia pode descrever bem o efeito do potencial hídrico sobre as curvas de germinação (porcentagem acumulada x tempo), especialmente às temperaturas sub-ótima e supra-ótima.

Análise de consistência de iogurte: correlação entre medida sensorial e instrumental

O efeito das variáveis independentes: soro desmineralizado em pó (0,0; 1,5 e 3,0 %), cultura láctica (1,0; 2,0 e 3,0 %) e temperatura de tratamento da mistura (85; 90 e 95°C) foi estudado nas respostas consistência sensorial e instrumental do iogurte. A metodologia de superfície de resposta foi usada para efetuar tratamentos estatísticos dos experimentos e desenvolver modelos matemáticos da relação entre as variáveis e as respostas. A consistência instrumental e sensorial apresentaram resultados semelhantes e correlacionáveis entre si, r = 0,65 (p < 0,01), ambas foram maiores quando aumentou-se a temperatura da mistura e diminuiu-se o teor de soro desmineralizado em pó.

Short and long period optimization of drug doses in the treatment of AIDS

Técnicas de otimização numérica são úteis na solução de problemas de determinação da melhor entrada para sistemas descritos por modelos matemáticos e cujos objetivos podem ser expressos de uma maneira quantitativa. Este trabalho aborda o problema de otimizar as dosagens dos medicamentos no tratamento da AIDS em termos de um balanço entre a resposta terapêutica e os efeitos colaterais. Um modelo matemático para descrever a dinâmica do vírus HIV e células CD4 é utilizado para calcular a dosagem ótima do medicamento no tratamento a curto prazo de pacientes com AIDS por um método de otimização direta utilizando uma função custo do tipo Bolza. Os parâmetros do modelo foram ajustados com dados reais obtidos da literatura. Com o objetivo de simplificar os procedimentos numéricos, a lei de controle foi expressa em termos de uma expansão em séries que, após truncamento, permite obter controles sub-ótimos. Quando os pacientes atingem um estado clínico satisfatório, a técnica do Regulador Linear Quadrático (RLQ) é utilizada para determinar a dosagem permanente de longo período para os medicamentos. As dosagens calculadas utilizando a técnica RLQ , tendem a ser menores do que a equivalente terapia de dose constante em termos do expressivo aumento na contagem das células T+ CD4 e da redução da densidade de vírus livre durante um intervalo fixo de tempo.

Influência da suspensão na segurança e no conforto de um pulverizador autopropelido

Para avaliar o comportamento da suspensão do pulverizador autopropelido, foram desenvolvidos modelos físicos e matemáticos em função da excitação ocasionada pelas irregularidades do solo. Neste trabalho, estas irregularidades são representadas por obstáculos de uma pista normalizada segundo a norma ISO 5008. As equações do movimento são obtidas a partir dos modelos matemáticos de meio veículo. As simulações numéricas são executadas nos softwares Matlab® e Simulink®. A partir da entrada conhecida, podem-se determinar as características dos elementos da suspensão para obter níveis desejáveis de conforto e segurança. Foram analisadas quatro diferentes configurações do sistema, variando-se a relação de rigidez a partir de um modelo considerado padrão. Constatou-se que o aumento da relação de rigidez resulta na redução da aceleração vertical e no aumento do curso da suspensão, melhorando o conforto e diminuindo a segurança.

Remarks on an Optimal Linear Control Design Applied to a Nonideal and an Ideal Structure Coupled to an Essentially Nonlinear Oscillator

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

Rapidly varying boundaries in equations with nonlinear boundary conditions. The case of a Lipschitz deformation

We analyze the behavior of solutions of nonlinear elliptic equations with nonlinear boundary conditions of type partial derivative u/partial derivative n + g( x, u) = 0 when the boundary of the domain varies very rapidly. We show that the limit boundary condition is given by partial derivative u/partial derivative n+gamma(x) g(x, u) = 0, where gamma(x) is a factor related to the oscillations of the boundary at point x. For the case where we have a Lipschitz deformation of the boundary,. is a bounded function and we show the convergence of the solutions in H-1 and C-alpha norms and the convergence of the eigenvalues and eigenfunctions of the linearization around the solutions. If, moreover, a solution of the limit problem is hyperbolic, then we show that the perturbed equation has one and only one solution nearby.

Importantes características de chuva para a conservação do solo e da água no município de São Manuel (SP)

Os modelos matemáticos preditivos da erosão do solo, como a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), são de muita valia no planejamento de uso agrícola da terra. Tal equação, desenvolvida para estimar as perdas médias anuais de solo esperadas em dado local, para determinado sistema de manejo, apresenta como variáveis os fatores erosividade da chuva (R), erodibilidade do solo (K), comprimento do declive (L), grau do declive (S), cobertura e manejo (C) e práticas conservacionistas de suporte (P). Com o objetivo de contribuir para o planejamento conservacionista de uso do solo local, foi estimado, de forma simplificada, o fator erosividade da chuva (R) da EUPS para o município de São Manuel (SP), para uma série pluviométrica contínua de 49 anos de dados de chuva diária. Além disso, foram também calculados o período de retorno, a freqüência de ocorrência dos índices de erosividade anuais e as quantidades máximas diárias das chuvas necessárias para o dimensionamento mais adequado de canais de terraços agrícolas em nível. O valor calculado do fator R foi de 7.487 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, esperado ocorrer no local, pelo menos, uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de 42,92 %. Observou-se uma concentração de 81,48 % do valor total deste fator no semestre de outubro a março, indicando que, potencialmente, as maiores perdas anuais de solo por erosão são esperadas neste período. Os valores anuais do índice EI30, esperados para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram de 7.216, 8.675, 9.641, 10.568, 11.768 e 12.667 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, respectivamente. Com relação às quantidades máximas de chuva diária, para os mesmos períodos de retorno, os valores foram de 73, 98, 115, 131, 151 e 167 mm, respectivamente.

Comparação de modelos não-lineares para descrever o crescimento de fêmeas da raça Guzerá

Dados de crescimento e reprodução de 573 vacas da raça Guzerá, nascidas entre 1961 e 1985, na Fazenda Canoas, em Curvelo, MG, foram analisados com o objetivo de estabelecer um padrão médio de crescimento, mediante o uso de um modelo matemático que se ajuste adequadamente aos dados. Os modelos Brody, Bertalanffy, Logístico, Gompertz e Richards foram ajustados aos dados de peso/idade, coletados até 1992, e comparados quanto à qualidade de ajustamento. Os pesos assintóticos e as taxas de maturidade estimadas foram, respectivamente: para o modelo Brody, 464,49 e 0,046; para o Bertalanffy, 453,18 e 0,065; para o Logístico, 447,05 e 0,085; para o Gompertz, 449,89 e 0,075, e para o Richards, 458,26 e 0,055. O modelo Richards apresentou dificuldades computacionais para ajustamento aos dados. Os outros modelos se revelaram adequados para descrever o crescimento nesses animais, apresentando pequenas variações na qualidade de ajustamento, de acordo com os critérios utilizados. O modelo Bertalanffy foi escolhido para representar a curva média de crescimento dos animais, por apresentar um ajustamento superior no conjunto dos critérios.