Time-series forecasting of pollutant concentration levels using particle swarm optimization and artificial neural networks

This study evaluates the application of an intelligent hybrid system for time-series forecasting of atmospheric pollutant concentration levels. The proposed method consists of an artificial neural network combined with a particle swarm optimization algorithm. The method not only searches relevant time lags for the correct characterization of the time series, but also determines the best neural network architecture. An experimental analysis is performed using four real time series and the results are shown in terms of six performance measures. The experimental results demonstrate that the proposed methodology achieves a fair prediction of the presented pollutant time series by using compact networks.

Panorama de propriedade intelectual, transferência de tecnologia e inovação da química brasileira e a comparação com os países do BRIC

Based on Science, Technology & Innovation (ST&I) indicators, Brazil is a competitive and interesting country from the point of view of technological foreign investment. However, it is still incipient with regard to national investments, production of technological knowledge, inbound mobility of scientists and technology transfer to the productive sector. Among many other factors, global patent production is considered as an important indicator of innovation. Likewise, the balance between revenue and expenses obtained through royalties and licensing fees of technologies is also critical in mapping the diffusion and absorption of knowledge. The understanding of intellectual property and its strategic management brings a significant advantage to the economic and technological development of nations, especially in the field of chemistry, which greatly contributes to biotechnology, new materials and microelectronics - three fundamental areas for innovation in developed countries. Therefore, this article aims to map out competencies in chemistry in Brazil and evaluate science, technology and innovation indicators in the country, comparing this dynamic to the one of other BRIC members (Russia, India and China). Chemistry is the fourth biggest field of interest in Brazil based on the number of researchers registered at the governmental platform for researchers, Plataforma Lattes/CNPq, and is preceded by education, medicine and agronomy. The majority of research groups are registered in the area of materials, followed by macromolecules and polymers, pharmaceutical products and basic materials chemistry. These groups represent approximately 77% of research groups analyzed, therefore, indicating a tendency in the country. The analyses of patents in different sub-areas of chemistry reveal that non-residents file most deposits in the country, a probable reflection of the low internal intellectual property culture. Pharmaceutics and Fine Chemistry are prominent areas in the country, in line with the global trend. Among BRIC countries, China has the highest number of patents and of requests for protection in international offices. On the other hand, Brazil has the lowest number of chemical patents published at USPTO, EPO and JPO. An analysis of the transfer of technology data indicates an increase in this activity in various sub-areas of chemistry in the country. Despite the great efforts made by the country to consolidate its national innovation system, more needs to be done to put Brazil in a competitive position. In a globalized world dominated by large players, Brazil needs a lot of progress on ownership and generation of chemistry technologies to strengthen its national sovereignty. It is essential to strengthen chemical research at all levels, from elementary school to university, as an inexhaustible source of knowledge and technology that, when properly protected, may generate real public achievement and social return.

Desenvolvimento de tecnologia de pré-polímeros na síntese de poliuretanos empregados em combustíveis sólidos

The aim of this work was to synthesize a polyurethane polymer matrix using polyols as a raw material to obtain a binder such as the hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) pre-polymer in energetic material formulation. The soybean-based polyol was the best starting raw material for producing a binder for solid fuel formulation in rocket motor applications. Characterization of the obtained soybean-based polyurethane binder was carried out by employing FT-IR analysis and thermo analytical techniques that showed similar HTPB binder thermo decomposition behaviors, confirming their potential for use as polymer matrix composites.

Simple method for mass production of polypyrrole/carbon nanotubes hybrid artificial muscle

Large scale preparation of hybrid electrical actuators represents an important step for the production of low cost devices. Interfacial polymerization of polypyrrole in the presence of multi-walled carbon nanotubes represents a simple technique in which strong interaction between components is established, providing composite materials with potential applications as actuators due to the synergistic interaction between the individual components, i.e., fast response of carbon nanotubes, high strain of polypyrrole, and diversity in the available geometry of resulting samples.

Inoculação artificial de colmos de milho em diferentes idades e concentrações de inóculo e sua relação com a expressão da resistência a fusarium moniliforme

A podridão do colmo de milho (Zea mays) causada por Fusarium moniliforme tem ocorrência generalizada nas regiões produtoras do Brasil. Visando obter informações sobre o comportamento da doença, foram conduzidos dois experimentos em campo, um inoculando-se artificialmente colmo de plantas aos 30, 55 e 80 dias após a semeadura, e outro testando-se diferentes concentrações de inóculo, 1x10(4), 5x10(5) e 1x10(7) conídios/ml, aplicadas aos 55 dias após a semeadura. Nesses experimentos utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com respectivamente, quatro e cinco repetições, sendo cada parcela constituída de 50 plantas. As inoculações foram feitas no centro do segundo entrenó alongado acima do solo. A avaliação da doença foi realizada aos 120 dias após a semeadura, com base na sintomatologia interna do colmo, utilizando uma escala de notas variando de 1 a 9. Por ocasião da colheita foram avaliados o número de plantas acamadas e a produção de grãos. Procedeu-se também a análise do teor de lignina e tanino da casca e da parte interna do entrenó inoculado nos diferentes tratamentos. Todas as concentrações de inóculo testadas permitiram diferenciar os níveis de resistência dos híbridos, sendo estes decrescentes a partir do Cargill 333 para o Cargill 901, tendo o Dina 766 um comportamento intermediário. Por outro lado, não houve diferenças significativas para as inoculações em diferentes épocas. Os teores de taninos não foram significativamente diferentes entre os híbridos, já o teor de lignina foi significativamente relacionado com o nível de resistência dos três híbridos avaliados.

Ética, ciência e tecnologia

O artigo visa pensar a relação entre ética, ciência e tecnologia, enfatizando o problema de sua revinculação depois da cisão entre os juízos de fato e os juízos de valor, ocorrida no início dos tempos modernos. Uma vez examinada a ética da aristocracia guerreira e a moral do santo, procura-se delinear o caminho tomando como referência a ética da responsabilidade, cujo protótipo é a moral do sábio, desaparecido no curso dos tempos modernos, em razão da fragmentação do saber e do advento do especialista. Ao fim do estudo, é discutida a relação entre a ética e a metafísica, com o intuito de ajustar a questão antropológica à perspectiva cosmológica, bem como de fornecer as bases de um novo humanismo, objetivando a humanização da técnica e a geração de um novo homem, alfabetizado em ciência, tecnologia e humanidades.

Resistência de cultivares de trigo à giberela mediante inoculação artificial em espiguetas

Este trabalho teve como objetivo determinar a concentração ótima de conídios de F. graminearumpara inoculação artificial em espiguetas de trigo e verificar o tipo de resistência à giberela (Tipo I e/ou II) dos cultivares de trigo. O trabalho foi composto por dois experimentos, sendo que no primeiro determinou-se a concentração ótima de conídios mL-1 para inoculação artificial em quatro cultivares. Para isso, testou-se as concentraçóes de 5x103, 15x103, 25x103, 35x103 e 40x103 conídios mL-1. Vinte e um dias após a inoculação quantificou-se a incidência de F. graminearum em espiguetas, sendo que através de análise de regressão, determinou-se a concentração ótima de conídios mL-1 para cada cultivar. No segundo experimento, avaliou-se a resistência à giberela dos cultivares de trigo mediante inoculação artificial, utilizou-se a mesma metodologia do experimento anterior e a concentração de 31x103conídios mL-1. As variáveis avaliadas foram severidade, grão giberelados e incidência em espiguetas gibereladas. A melhor concentração para inoculação artificial de giberela em espiguetas de trigo é de 31x103conídios mL-1. A maior severidade da doença foi verificada para os cultivares de trigo BRS 208 e Pampeano e a maior percentagem de grão giberelado foi para o cultivar BRS 208. Os cultivares Pampeano e BRS 177 não apresentaram resistência do Tipo I à giberela, porém apresentam do Tipo II, enquanto que os cultivares Mirante e BRS 208 não apresentam nenhum dos dois tipos de resistência.

Tecnologia de duplo haploide na determinação da herança da resistência à podridão de colmo (Fusarium verticilioides) em linhagens de milho

RESUMO Foram utilizadas no trabalho quatro populações sintetizadas pelo cruzamento de duas linhagens homozigotas contrastantes quanto a resistência a F.verticilioides. Para a obtenção das linhagens haploides destas populações as mesmas foram cruzadas com indutor de haploidia, os haploides foram então duplicados e autofecundados, sendo as sementes colhidas fonte de origem das linhagens usadas no trabalho. Aos 70 dias após a semeadura as linhagens foram inoculadas com suspensão de esporos do patógeno F.verticilioides em concentração de 2 106esporos por mL e com 70 dias após a inoculação as espigas foram colhidas e pesadas e os colmos foram coletados, pesados e medidos em comprimento e diâmetro e seccionados longitudinalmente para avaliações dos sintomas, onde também foram medidos os comprimentos das lesões. Foram estimadas às variâncias fenotípica, ambiental, genotípica total e entre e dentro famílias, além da herdabilidade e da variância aditiva e de dominância. A variância devido a efeitos genéticos dominantes foram de maior magnitude, sendo que a herdabilidade no sentido restrito foi de 0,28. A distribuição de frequência observada podem indicar efeitos epistáticos envolvidos no controle genético da resistência a F.verticilioides. Os maiores ganhos esperados com a seleção foram alcançados com o emprego de seleção entre família e seleção massal.

Metacognição e tecnologia educacional simbólica

As Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Medicina enumeram, entre os objetivos do currículo de graduação, aprender a aprender e ter competência e habilidade para avaliar, sistematizar e decidir as condutas mais adequadas com base em evidências científicas, bem como habilidades de escrita e leitura. Sob o viés particular do auxílio ao ensino e à aprendizagem, propomos que a metacognição seja entendida como uma tecnologia educacional simbólica. Para isto, fizemos uso da Fenomenologia de Schultz, em suas reflexões sobre o uso de símbolos, como o arcabouço lógico a unir os campos da tecnologia educacional e a metacognição. Este texto se organiza em quatro tópicos principais: o primeiro introduz o conceito de tecnologia educacional simbólica; o segundo, o conceito de metacognição; o terceiro procura unir os dois primeiros ao discutir o conceito e o papel dos símbolos na perspectiva fenomenológica; o quarto, mais operacional, exemplifica como a metacognição faz uso de símbolos e cifras para gerenciar o processo de aprendizagem, enquadrando-se, assim, no conceito de Tecnologia Educacional Simbólica.

Tecnologia da informação e comunicação na formação docente em Saúde: relato de experiência

Com o objetivo de desenvolver diversos olhares e possibilidades sobre ensino e aprendizagem na formação de pós-graduandos para a docência na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, em 2001 foi introduzida uma atividade de tecnologia de informação e comunicação. Esta atividade constitui uma oportunidade para os pós-graduandos aplicarem alguns recursos de informática e conhecerem o benefício da multidisciplinaridade, além de demonstrarem suas habilidades de criatividade e planejamento ao desenvolverem uma aula virtual. Ao final, os pós-graduandos avaliam a atividade com relação às características mais importantes e às dificuldades encontradas, emitindo comentários e sugestões. O objetivo deste trabalho é avaliar e relatar a experiência no período de 2006 a 2009, considerando-se as avaliações discentes (167) e os trabalhos desenvolvidos (193).

Tecnologia educacional no contexto do ensino de histologia: pesquisa e desenvolvimento de um ambiente virtual de ensino e aprendizagem

Discutem-se as mudanças constatadas no ensino da Histologia, como a tecnologia tem sido empregada nos contextos de aprendizagem, os aspectos pedagógicos inerentes à utilização de recursos, tais como atlas digitais e microscópios virtuais, e apresenta-se pesquisa sobre o desenvolvimento de um ambiente virtual de ensino-aprendizagem de Histologia, que contou com a participação de alunos e professores em sua construção. Verificou-se que os ambientes virtuais e outros recursos didáticos baseados nas Tecnologias da Informação e da Comunicação (TICs) procuram atender à atual tendência de complementar a educação presencial com ferramentas de educação a distância, que podem ser utilizadas facultativamente no estudo extraclasse continuado. Concluiu-se que, embora as novas tecnologias possam contribuir para o ensino de Histologia, os materiais didáticos baseados em TICs devem se adequar às expectativas docentes e discentes e aos aspectos pedagógicos e ergonômicos, e precisam ser adotados pelos professores não como ferramentas isoladas, mas integrados às estratégias de ensino-aprendizagem.

Efeito da desrama artificial na qualidade da madeira de clones de eucalipto em sistema agrossilvipastoril

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da desrama artificial na qualidade da madeira de clones de eucalipto, em sistema agrossilvipastoril, na fazenda Riacho, pertencente à Companhia Mineira de Metais, município de Paracatu-MG, Brasil. O experimento foi instalado em dezembro de 1994, com o plantio das mudas de três clones de híbridos naturais de Eucalyptus camaldulensis Dehnh. (código 06) e de Eucalyptus urophylla S.T. Blake (código 13 e 44), no espaçamento de 10 x 4 m. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema de parcelas subdivididas, sendo os tratamentos primários constituídos pelos clones e os tratamentos secundários definidos por: T1- sem desrama; T2- desrama a 2 m; T3- desrama a 4 m; e T4- desrama a 6 m. Para avaliação da qualidade da madeira foram obtidos, no ano de 2000, a densidade básica da madeira, o número e o diâmetro dos nós, a nodosidade, o número de bolsas de resina e a conicidade das árvores. Os resultados obtidos mostraram que a densidade básica da madeira por árvore apresentou variações significativas entre os clones e as alturas de desrama. A densidade básica ao longo do tronco apresentou comportamento diferenciado perante os clones e as alturas de desrama. O número de nós e a nodosidade foram afetados pelas alturas de desrama. A conicidade e o número de bolsas de resina não foram afetados pelas alturas de desrama, apresentando diferença significativa somente entre os clones.

Quantificação da falha na madeira em juntas coladas utilizando técnicas de visão artificial

Com o emprego de adesivos pode-se obter um grande número de produtos derivados da madeira. Para confecção industrial de produtos de madeira colada, normas reconhecidas internacionalmente exigem que a adesão da madeira seja testada segundo procedimentos padronizados e que nos resultados destes testes seja reportado, além da resistência das juntas, o porcentual de falha na madeira. Para avaliação da falha a norma ASTM D5266-99 recomenda o emprego de uma rede de quadrículas traçada sobre um material transparente. Contudo, esta avaliação, além de demandar muito tempo, ainda é realizada com muita subjetividade. A hipótese do presente trabalho é que se pode quantificar a falha na madeira com um sistema de visão artificial, tornando o procedimento mais rápido e menos sujeito à subjetividade. Foram testados dois tipos de algoritmos de limiarização automática em imagens adquiridas com digitalizadores de mesa. Concluiu-se que a falha na madeira pode ser quantificada por limiarização automática em substituição ao método convencional das quadrículas. Os algoritmos testados apresentaram erro médio absoluto menor que 3% em relação ao sistema convencional da rede quadriculada.

Avaliação da classificação digital de povoamentos florestais em imagens de satélite através de índices de acurácia

A utilização de matéria-prima de origem florestal aumentou significativamente nas últimas décadas. A busca por alta produtividade concretizou-se com a introdução de espécies exóticas, principalmente Eucalyptus sp. e Pinus sp. Neste trabalho avaliou-se a precisão da classificação digital obtida no levantamento de povoamentos florestais implantados e naturais da área da carta de Cachoeira do Sul - RS, utilizando técnicas de geoprocessamento, sensoriamento remoto, SIG (sistema de informação geográfica) e GPS (sistema de posicionamento global). Verificou-se que a área é ocupada por vegetação natural (35,54%), Pinus sp. (1,89%) e Eucalyptus sp. (0,77%), cuja precisão na classificação supervisionada digital foi: Exatidão global (85,23%), Kappa (84,90%) e Tau (77,74%). Concluiu-se que os três índices de acurácia podem ser utilizados, apesar de os índices Kappa e Tau mostrarem-se mais consistentes.

Análise discriminante paramétrica para reconhecimento de defeitos em tábuas de eucalipto utilizando imagens digitais

A indústria de madeira tem dispensado especial atenção às etapas de classificação e seleção de madeira serrada. Sistemas de Visão Artificial têm sido propostos para automação dessas etapas na indústria. A identificação de características apropriadas para discriminar os defeitos da madeira em imagens digitais é um dos maiores desafios no desenvolvimento desta tecnologia. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de técnicas de análise multivariada, a capacidade de discriminar defeitos em tábuas de eucalipto, utilizando-se as características de percentis de imagens coloridas. Foram realizadas análises discriminantes linear e quadrática para classificação de defeitos e madeira limpa em imagens digitais de tábuas de eucaliptos. As características de percentis do histograma das bandas do vermelho, verde e azul, retiradas de dois tamanhos de blocos de imagens, foram utilizadas para desenvolvimento e teste das funções discriminantes. Foram usados 492 blocos, contendo os 12 defeitos estudados e madeira limpa, retirados das imagens de 40 tábuas amostradas aleatoriamente. As características foram analisadas com seus valores originais, escores dos componentes principais e escores das variáveis canônicas. Os menores erros globais de classificação foram 19 e 24% para funções discriminantes lineares com os escores das variáveis canônicas para tamanho de bloco de 64 x 64 e 32 x 32 pixels, respectivamente. Tendo em vista a magnitude desses erros, as características de percentis foram consideradas adequadas para discriminar defeitos e madeira limpa em imagens digitais.