Analog neural nonderivative optimizers

Continuous-time neural networks for solving convex nonlinear unconstrained;programming problems without using gradient information of the objective function are proposed and analyzed. Thus, the proposed networks are nonderivative optimizers. First, networks for optimizing objective functions of one variable are discussed. Then, an existing one-dimensional optimizer is analyzed, and a new line search optimizer is proposed. It is shown that the proposed optimizer network is robust in the sense that it has disturbance rejection property. The network can be implemented easily in hardware using standard circuit elements. The one-dimensional net is used as a building block in multidimensional networks for optimizing objective functions of several variables. The multidimensional nets implement a continuous version of the coordinate descent method.

Profile of Maytenus aquifolium action over free radicals and reactive oxygen species

Reactive oxygen species (ROS) and free radical species have been implicated in initiating, accompanying or causing many diseases in living organisms; there is thus, a continual need for antioxidants molecules to inactivate ROS/free radicals. Many studies of plants crude extracts have demonstrated free-radical scavenging and antioxidant action. Maytenus species have long been used, in several countries, as traditional medicines against gastric ulcers, dyspepsia and others gastric problems and for their anti-inflammatory properties. In this study, Maytenus aquifolium (Celastraceae) root bark ethanol extract was assessed for its ability to scavenge free radicals and reactive oxygen species. The results were expressed as percentage inhibition of the active species. The extract was efficient against studied reactive species: DPPH radical (obtained inhibition = 35.5 ± 1.3 %), ABTS.+ (IC50 = 0.0036 ± 0.0003 mg/mL), HOCl (IC50 = 0.002 ± 0.0001 mg/mL), O2 .- (obtained inhibition = 36.0 ± 2.1 %), and NO. (obtained inhibition = 18.3 ± 0.4 %). Uniterms Oxidant species Free radicals Maytenus aquifolium Oxidative damage.

Índices de seleção para um rebanho Caracu de duplo propósito

Neste trabalho, objetivou-se determinar índices de seleção para um rebanho da raça Caracu de duplo propósito, cujo objetivo de seleção (H) incluiu a venda de bezerros desmamados e a produção de leite. As características que compuseram H foram: produção total de leite, idade ao primeiro parto, período de serviço, peso à desmama e duração da vida produtiva. Foram propostos dois índices de seleção para H. Os critérios de seleção adotados no índice 1 foram: produção de leite na primeira lactação, primeiro período de serviço, peso à desmama (PD) e perímetro escrotal. No índice 2, foram consideradas as mesmas características, sendo, entretanto, o ganho médio diário do nascimento à desmama empregado como critério de seleção para PD. As análises estatísticas para a obtenção dos componentes de (co)variâncias e das estimativas dos parâmetros genéticos e fenotípicos foram realizadas pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivada, por um modelo animal (uni e bi-característica). As informações zootécnicas e genealógicas, os preços e as quantidades dos insumos e dos produtos foram obtidos no escritório da empresa estudada. Os custos de produção e as receitas da atividade pecuária foram determinados para o período de 1994 a 2000. A equação de lucro foi tomada em base anual, usando-se valores médios para número de animais por categoria, características biológicas e preços..¹ O valor econômico para cada característica foi obtido pela derivada parcial da função de lucro em relação à característica em questão. Os dois índices econômicos de seleção trariam considerável resposta para o objetivo proposto. Entretanto, o índice 1, que incluiu PD, seria um pouco mais eficiente em termos de resposta à seleção total.

Herdabilidade e correlações quanto a peso, perímetro escrotal e escores visuais à desmama, em bovinos Canchim

O objetivo deste trabalho foi estabelecer o modelo mais adequado para avaliação genética de bovinos Canchim e estimar os parâmetros genéticos de características produtivas à desmama. Foram utilizados dados de: 12.103 animais, quanto ao peso (PD); 5.278, quanto ao perímetro escrotal (PE); 8.343, quanto ao escore visual da conformação frigorífica (CF); 9.111, quanto ao escore de umbigo (UM); e 7.986, quanto ao escore de pelame (PEL). Os modelos estatísticos incluíram os efeitos fixos e os efeitos aleatórios genéticos aditivos direto, materno e de ambiente permanente materno, em diferentes combinações. As análises foram feitas pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivadas. O modelo completo foi o mais adequado para PD, PE, CF e UM, enquanto o modelo com uso apenas dos efeitos genéticos aditivos direto e materno foi o mais adequado para PEL. As estimativas de herdabilidade direta foram 0,17, 0,13, 0,20, 0,18, e 0,52 para PD, PE, CF, UM e PEL, respectivamente, o que indica a possibilidade de se obter progresso genético por meio da seleção para essas características, principalmente para PEL. As correlações genéticas aditivas diretas entre as características variaram de -0,16 a 0,61. As correlações entre PD e PE e entre PD e CF indicam que a seleção para PD deve proporcionar ganho genético em PE e CF

Efeito da linhagem citoplasmática sobre a produção de leite em bovinos da raça Caracu

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

Eficiência reprodutiva e produtiva em rebanhos leiteiros comerciais monitorados por sistema informatizado

O estudo foi conduzido com os objetivos de analisar o desempenho produtivo e algumas medidas de eficiência reprodutiva de 1877 vacas provenientes de quatro grupos genéticos Holandês ¾ Zebu e estimar os parâmetros genéticos pertinentes. Os animais pertenciam a três rebanhos comerciais que foram monitorados pelo Sistema Computacional de Informação DAISY (The Dairy Information System), durante período de 1989 a 1998. Para consistência dos dados, formação dos arquivos e análises preliminares foram usados os procedimentos disponíveis no SAS (Statistical Analysis System), enquanto os componentes de (co)variância foram estimados pelo método de máxima verossimilhança restrita livre de derivada (MTDFREML), sob um modelo animal. Os efeitos de grupo genético e ano do parto foram significativos sobre a idade da vaca ao primeiro parto (IPC), intervalo parto - primeiro serviço (PP1S), duração da lactação(DL), produção total de leite (PT) e produção de leite por dia de intervalo de parto (PLIEP). As estimativas de herdabilidade (h²) para as características reprodutivas ficaram próximas de zero, evidenciando grande dependência do manejo oferecido aos rebanhos, enquanto o valor de 0,28 para a h² da PT mostrou variância genética aditiva média. A correlação genética entre PT e DL de 0,81 pode ser considerada de alta magnitude.

Estimates of correction factors for lactation length and genetic parameters for milk yield in buffaloes

Estimaram-se fatores de correção para produção de leite aos 90, 240, 270 e 305 dias de lactação e parâmetros genéticos e de ambiente da produção de leite ajustada para esses períodos de lactação, utilizando-se 3888 lactações de 1630 búfalas, controladas entre 1987 e 2001, em 10 rebanhos do Estado de São Paulo. Os parâmetros genéticos foram estimados por meio do método da máxima verossimilhança restrita, livre de derivadas, aplicado a um modelo animal com medidas repetidas. As estimativas de herdabilidade para produção de leite corrigida para 90, 240, 270 e 305 dias de lactação foram 0,17; 0,15; 0,14 e 0,14, respectivamente. Nessa mesma ordem de apresentação, as estimativas de repetibilidade foram 0,40; 0,44; 0,41 e 0,41. As estimativas de correlação genética entre essas produções de leite corrigidas variaram de 0,96 a 1,00. Os fatores de correção multiplicativos para as diferentes classes de duração da lactação foram eficientes para ajustar a produção de leite aos 90, 240, 270 e 305 dias de lactação.

Phenotypic and genetic parameters compared during repeated measures of longissimus muscle area and subcutaneous fat thickness in Nelore cattle

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

Estimativas de parâmetros genéticos de características de crescimento em um rebanho Caracu selecionado para peso ao sobreano

Foram analisados registros de 1.698 animais de um rebanho Caracu selecionado para peso pós-desmame entre os anos 1979 e 2002 com o objetivo de verificar a existência de variabilidade genética aditiva nas características de crescimento e suas interpretações. As características analisadas foram: peso ao nascer (PN), peso padronizado aos 120 dias (P120), peso ao desmame padronizado aos 210 dias (P210), peso de machos ao final da prova de ganho de peso (P378) e ganhos diários do nascimento ao desmame (GND), dos machos na prova de ganho de peso (G112), do desmame ao sobreano em machos (GDSm), peso de fêmeas padronizado aos 550 dias (P550) e ganhos das fêmeas em pastagem do desmame ao sobreano (GDSf), além da altura da garupa a um ano em machos (ALTm) e ao sobreano em fêmeas (ALTf). Os componentes de (co) variâncias, as herdabilidades e as correlações genéticas foram estimados por máxima verossimilhança restrita não-derivativa utilizando-se o software MTDFREML. As estimativas de herdabilidade e os erros-padrão foram iguais a 0,34±0,06; 0,11±0,05; 0,13±0,05; 0,11±0,05; 0,35±0,09; 0,42±0,09; 0,31±0,09; 0,13±0,06; 0,21±0,08; 0,55±0,11; 0,51±0,09 para PN, P120, P210, GND, P378, P550, GDSm, GDSf, G112, ALTm e ALTf, respectivamente. As correlações genéticas entre as características foram de moderadas a altas e positivas, com exceção de algumas correlações com a característica GDSf e o PN. A seleção com base no desempenho do próprio indivíduo, como tem sido realizada, proporciona progresso genético nas características de seleção direta, assim como em algumas características com alta correlação genética.

Estimation models of variance components for farrowing interval in swine

Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a importância da inclusão dos efeitos genético materno, comum de leitegada e de ambiente permanente no modelo de estimação de componentes de variância para a característica intervalo de parto em fêmeas suínas. Foram utilizados dados que consistiam de 1.013 observações de fêmeas Dalland (C-40), registradas em dois rebanhos. As estimativas dos componentes de variância foram realizadas pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivadas. Foram testados oito modelos, que continham os efeitos fixos (grupos de contemporâneo e covariáveis) e os efeitos genético aditivo direto e residual, mas variavam quanto à inclusão dos efeitos aleatórios genético materno, ambiental comum de leitegada e ambiental permanente. O teste da razão de verossimilhança (LR) indicou a não necessidade da inclusão desses efeitos no modelo. No entanto observou-se que o efeito ambiental permanente causou mudança nas estimativas de herdabilidade, que variaram de 0,00 a 0,03. Conclui-se que os valores de herdabilidade obtidos indicam que esta característica não apresentaria ganho genético como resposta à seleção. O efeito ambiental comum de leitegada e o genético materno não apresentaram influência sobre esta característica. Já o ambiental permanente, mesmo sem ter sido significativo o seu efeito pelo LR, deve ser considerado nos modelos genéticos para essa característica, pois sua presença causou mudança nas estimativas da variância genética aditiva.

Dois critérios de seleção na pré-desmama em bovinos da raça Gir. 1. Estimativas de parâmetros genéticos

Dados de 16.592 animais da raça Gir, provenientes do controle de desenvolvimento ponderal da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu, nascidos no período de 1978 a 1994, criados em diversas condições de ambiente no Brasil, foram usados para estimar parâmetros genéticos e ambientais das características ganho médio diário do nascimento à desmama (GMD) e dias para atingir 160 kg do nascimento à desmama (D160). As estimativas dos componentes de variância e herdabilidade foram obtidas pelo método da máxima verossimilhança restrita por modelos animais uni-característica. Foram utilizados dois modelos o modelo 1, com grupo de contemporâneos (GC) como efeito fixo e com efeitos genético aditivo de animal e materno, efeito de ambiente permanente materno e erro como aleatórios; e modelo 2, com os mesmos efeitos do modelo 1, mas com covariância genética entre os efeitos direto e materno igual a zero (sigmaam=0). As estimativas de herdabilidade, utilizando-se o Modelo 1, foram iguais a 0,11; 0,04; 0,11 e 0,07 para GMD (efeito direto), GMD (efeito materno), D160 (efeito direto) e D160 (efeito materno), respectivamente. Para o Modelo 2, as estimativas de herdabilidade foram: 0,12; 0,05; 0,10 e 0,05 para GMD (efeito direto), GMD (efeito materno), D160 (efeito direto) e D160 (efeito materno). A diferença entre os modelos pela não inclusão da estrutura de covariância entre os efeitos direto e materno (sigmaam=0), neste trabalho, não foi significativa. A contribuição da variância residual (como porcentagem da variação fenotípica total) foi de 76% para GMD e de 80% para D160, para os dois modelos, indicando a necessidade da melhoria do ambiente de criação, assim como a padronização e formação de lotes de manejo, o que reflete na possibilidade de melhor definição de grupo de contemporâneos.

Dois critérios de seleção na pré- desmama em bovinos da raça Gir. 2. Efeito na classificação dos animais

A utilização de dois critérios de seleção na pré-desmama, ganho médio diário do nascimento à desmama (GMD) e dias para ganhar 160 kg do nascimento à desmama (D160), foi estudada, analisando-se informações de 16.592 animais, provenientes do controle de desenvolvimento ponderal da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu, nascidos no período de 1978 a 1994. Foram incluídos no modelo o efeito fixo de grupo de contemporâneos e os efeitos aleatórios genético aditivo de animal e materno, de ambiente permanente materno e o erro. A covariância entre os efeitos direto e materno foi considerada igual a zero. As estimativas dos componentes de variância e herdabilidade foram obtidas pelo método da máxima verossimilhança restrita e os valores genéticos preditos (VGs), por modelos animais uni-característica. As estimativas de herdabilidade foram: 0,12; 0,05; 0,10 e 0,05 para GMD (efeito direto), GMD (efeito materno), D160 (efeito direto) e D160 (efeito materno), respectivamente. Foram estimadas a correlação genética entre GMD e D160 (efeito direto e materno) e a correlação de classificação (Spearman) entre os valores genéticos para as categorias de touros, vacas e bezerros. As estimativas de correlação genética entre GMD e D160 foram 0,86 e 0,88, para o efeito direto e materno, respectivamente. As estimativas de correlação de ;rank;, também foram altas, entretanto, nenhuma foi igual a um, resultando em alterações na classificação dos animais. A relação entre as médias aritmética (A) e harmônica (H) e o desvio-padrão (S) do GMD ajustado para efeitos ambientais e maternos (GMDc) foi verificada utilizando-se um modelo restrito, sem intercepto, mediante as regressões linear e quadrática do S do GMDc sobre a diferença entre a média aritmética e média harmônica (A-H). Os resultados evidenciaram que, semelhantemente a H, o critério D160 apresentou a propriedade de discriminar touros com progênie mais uniforme.

Efeito da linhagem citoplasmática sobre o peso ao nascer e o ganho médio diário na pré-desmama em bovinos da raça Caracu

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

Genetic and environmental effects on age at first farrowing in sows in southeastern Brazil

We evaluated genetic and environmental factors affecting age at first farrowing of sows in the Brazilian southeast. For this purpose, 466 observations regarding the age at first farrowing were made for Dalland-C40 (c) animals belonging to two herds. The effects of the environmental factors on this trait were assessed by means of a model that included, as random effects, the influence of the sow's father and mother and, as fixed effects, the influence the year of birth, the herd and the birth season, along with the covariable litter size at birth. The variance components were estimated using the derivative-free restricted maximum likelihood method. The estimated mean was 354.8 +/- 25.87 days, with a coefficient of variation of 7.29%. Significant effects on the trait were observed for the herd, the year and the season of birth; but a linear effect of litter size at birth on the age at first farrowing was not observed. The boar did not significantly contribute to the variation occurring among the sows, whereas the sow's mother caused significant variation. The heritability estimate for the age at first farrowing was 0.44 +/- 0.15, which is considered high. We concluded that herd effect and year and season of birth should be taken into consideration for an accurate genetic comparison; consequently, the animals should be joined into contemporary groups.

Genetic parameters of racing performance traits of Quarter horses in Brazil

The data used in the present study were recorded at the Jockey Club of Sorocaba for 5094 racing performance of 1350 Quarter Horses at the Paulista Race Track of Sorocaba, state of São Paulo, Brazil, from 1991 to 1997. The considered traits were time and final rank. The model used in analysis included random animal and permanent environmental effects, and race, sex, age and origin as fixed effects. The variance and covariance components were estimated by the restricted maximum likelihood for an animal model, using the derivative-free process method and the MTDFREML software. For the time, heritability was 0.17 (0.05), while estimate of repeatability 0.55 (0.05). The lower heritability for the final rank, 0.13 (0.04), indicate that this trait is not the most appropriate one for inclusion in programs of Quarter horse selection in Sorocaba racetrack. The repeatability estimate for rank was 0.44 (0.04) and the genetic correlation between this trait and time was 0.99.