Discriminação de fitofisionomias de floresta de várzea a partir do algoritmo Iterated Conditional Modes aplicado aos dados SAR/R99 (QUAD-POL/Banda L)

Utilizando-se dados do sensor aerotransportado SAR R99, adquiridos na banda L (1,28 GHz) em amplitude e com quatro polarizações (HH, VV, HV e VH), avaliou-se a distinção de fitofisionomias de floresta de várzea existentes nas Reservas de Desenvolvimento Sustentável Amanã e Mamirauá e áreas adjacentes, com a aplicação do algoritmo Iterated Conditional Modes (ICM) de classificação polarimétrica pontual/contextual. Os resultados mostraram que o uso das distribuições multivariadas em amplitude, conjuntamente com uma banda de textura, produziu classificações de qualidade superior àquelas obtidas com dados polarimétricos uni/bivariados. Esta abordagem permitiu a obtenção de um índice Kappa de 0,8963, discriminando as três classes vegetacionais de interesse, comprovando assim o potencial dos dados do SAR R99 e do algoritmo ICM no mapeamento de florestas de várzea da Amazônia.

Adaptação e aplicabilidade de um algoritmo de diurético para pacientes com insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Estados congestivos podem ser identificados e manejados através de algoritmos como o Diuretic Treatment Algorithm (DTA) para ajuste de diurético por telefone, com enfoque na avaliação clínica. Porém, o DTA está disponível somente em língua inglesa. OBJETIVO: Adaptar o DTA e testar sua aplicabilidade para uso no Brasil em pacientes ambulatoriais com IC. MÉTODOS: Seguiram-se as etapas de tradução, síntese, retrotradução, avaliação por comitê de especialistas e pré-teste (aplicabilidade clínica por meio de ensaio clínico randomizado). O DTA foi denominado, na versão para o Brasil, algoritmo de ajuste de diurético (AAD). Os pacientes foram randomizados para grupo intervenção (GI) - ajuste de diurético conforme o AAD - ou grupo controle (GC) - ajuste convencional. Foi avaliado o escore clínico de congestão (ECC) e o peso para ambos os grupos. RESULTADOS: Foram realizadas 12 modificações no DTA. Incluíram-se 34 pacientes. Para aqueles congestos, o aumento de diurético guiado pelo AAD resultou em maior resolução da congestão, com redução de dois pontos no ECC para 50% da amostra -2 (-3,5; -1,0), enquanto a mediana para o GC foi 0 (-1,25; -1,0), (p < 0,001). A mediana de variação de peso foi maior no GI -1,4 (-1,7; -0,5) quando comparado ao GC 0,1 (1,2; -0,6), p = 0,001. CONCLUSÕES: O ADD mostrou-se aplicável na prática clínica após adaptação e parece resultar em melhor controle da congestão em pacientes com IC. A efetividade clínica da ferramenta merece ser testada em amostra maior de pacientes visando sua validação para uso no Brasil (Universal Trial Number: U1111-1130-5749) (Arq Bras Cardiol. 2013; [online]. ahead print, PP.0-0).

Um algoritmo prático para determinação da variância do estimador de um contraste de parâmetros

Testes de significância de contrastes de efeitos de níveis de um fator ou de combinações de níveis de dois ou mais fatores requerem o conhecimento das estimativas das variâncias dos estimadores desses contrastes. As expressões dessas estimativas para experimentos com delineamentos complexos, em geral, não são disponíveis em textos. Sua derivação algébrica a partir da equação do modelo estatístico é trabalhosa. Expõe-se um algoritmo prático para a obtenção da variância do estimador de qualquer contraste de parâmetros para delineamentos completos balanceados. O algoritmo baseia-se nos valores esperados dos quadrados médios.

Séries temporais de NDVI do sensor SPOT Vegetation e algoritmo SAM aplicados ao mapeamento de cana‑de‑açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar o mapeamento de área de cana‑de‑açúcar por meio de série temporal, de seis anos de dados do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), oriundos do sensor Vegetation, a bordo do satélite "système pour l'observation de la Terre" (SPOT). Três classes de cobertura do solo (cana‑de‑açúcar, pasto e floresta), do Estado de São Paulo, foram selecionadas como assinaturas espectro‑temporais de referência, que serviram como membros extremos ("endmembers") para classificação com o algoritmo "spectral angle mapper" (SAM). A partir desta classificação, o mapeamento da área de cana‑de‑açúcar foi realizado com uso de limiares na imagem-regra do SAM, gerados a partir dos valores dos espectros de referência. Os resultados mostram que o algoritmo SAM pode ser aplicado a séries de dados multitemporais de resolução moderada, o que permite eficiente mapeamento de alvo agrícola em escala mesorregional. Dados oficiais de áreas de cana‑de‑açúcar, para as microrregiões paulistas, apresentam boa correlação (r² = 0,8) com os dados obtidos pelo método avaliado. A aplicação do algoritmo SAM mostrou ser útil em análises temporais. As séries temporais de NDVI do sensor SPOT Vegetation podem ser utilizadas para mapeamento da área de cana‑de‑açúcar em baixa resolução.

Algoritmo genético em química

Genetic algorithm is an optimization technique based on Darwin evolution theory. In last years its application in chemistry is increasing significantly due the special characteristics for optimization of complex systems. The basic principles and some further modifications implemented to improve its performance are presented, as well as a historical development. A numerical example of a function optimization is also shown to demonstrate how the algorithm works in an optimization process. Finally several chemistry applications realized until now is commented to serve as parameter to future applications in this field.

Cloud point extraction for the determination of copper in environmental samples by flame atomic absorption spectrometry

A simple cloud point extraction procedure is presented for the preconcentration of copper in various samples. After complexation by 4-hydroxy-2-mercapto-6-propylpyrimidine (PTU), copper ions are quantitatively extracted into the phase rich in Triton X-114 after centrifugation. Methanol acidified with 0.5 mol L-1 HNO3 was added to the surfactant-rich phase prior to its analysis by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). Analytical parameters including concentrations for PTU, Triton X-114 and HNO3, bath temperature, centrifugation rate and time were optimized. The influences of the matrix ions on the recoveries of copper ions were investigated. The detection limits (3SDb/m, n=4) of 1.6 ng mL-1 along with enrichment factors of 30 for Cu were achieved. The proposed procedure was applied to the analysis of environmental samples.

Constantes de acidez de ácidos dipróticos a partir de titulações potenciométricas: ilustração dos princípios do cálculo através da construção de um algoritmo muito simples

This work describes the creation of an very simple calculation algorithm, based in basic chemical and mathematic principles, for the calculation of weak diprotic acid dissociation constants as, for example, amino acids, from potentiometric titrations. For an easier understanding of the algorithm the logical reasoning of this calculus is schematized in a diagram of blocks. In the second part of the work the algorithm is applied to an Excel calculation sheet to determine the dissociation constants of Nicotinic Acid and Glycine, from the respective potentiometric titration curves. The values obtained using this algorithm are compared with those estimated by Hyperquad2008 (program generally used for this type of calculus) and also with the values of a stability constants database.

Desenvolvimento de um algoritmo para identificação e correção de spikes em espectroscopia Raman de imagem

Raman imaging spectroscopy is a highly useful analytical tool that provides spatial and spectral information on a sample. However, CCD detectors used in dispersive instruments present the drawback of being sensitive to cosmic rays, giving rise to spikes in Raman spectra. Spikes influence variance structures and must be removed prior to the use of multivariate techniques. A new algorithm for correction of spikes in Raman imaging was developed using an approach based on comparison of nearest neighbor pixels. The algorithm showed characteristics including simplicity, rapidity, selectivity and high quality in spike removal from hyperspectral images.

Application of cloud point preconcentration and flame atomic absorption spectrometry for the determination of cadmium and zinc ions in urine, blood serum and water samples

A simple, sensitive and selective cloud point extraction procedure is described for the preconcentration and atomic absorption spectrometric determination of Zn2+ and Cd2+ ions in water and biological samples, after complexation with 3,3',3",3'"-tetraindolyl (terephthaloyl) dimethane (TTDM) in basic medium, using Triton X-114 as nonionic surfactant. Detection limits of 3.0 and 2.0 µg L-1 and quantification limits 10.0 and 7.0 µg L-1were obtained for Zn2+ and Cd2+ ions, respectively. Relative standard deviation was 2.9 and 3.3, and enrichment factors 23.9 and 25.6, for Zn2+ and Cd2+ ions, respectively. The method enabled determination of low levels of Zn2+ and Cd2+ ions in urine, blood serum and water samples.

A reliable method of quantification of trace copper in beverages with and without alcohol by spectrophotometry after cloud point extraction

A new cloud point extraction (CPE) method was developed for the separation and preconcentration of copper (II) prior to spectrophotometric analysis. For this purpose, 1-(2,4-dimethylphenyl) azonapthalen-2-ol (Sudan II) was used as a chelating agent and the solution pH was adjusted to 10.0 with borate buffer. Polyethylene glycol tert-octylphenyl ether (Triton X-114) was used as an extracting agent in the presence of sodium dodecylsulphate (SDS). After phase separation, based on the cloud point of the mixture, the surfactant-rich phase was diluted with acetone, and the enriched analyte was spectrophotometrically determined at 537 nm. The variables affecting CPE efficiency were optimized. The calibration curve was linear within the range 0.285-20 µg L-1 with a detection limit of 0.085 µg L-1. The method was successfully applied to the quantification of copper in different beverage samples.

Determination of triamterene in human plasma and urine after its cloud point extraction

A new analytical approach was developed involving cloud point extraction (CPE) and spectrofluorimetric determination of triamterene (TM) in biological fluids. A urine or plasma sample was prepared and adjusted to pH 7, then TM was quickly extracted using CPE, using 0.05% (w/v) of Triton X-114 as the extractant. The main factors that affected the extraction efficiency (the pH of the sample, the Triton X-114 concentration, the addition of salt, the extraction time and temperature, and the centrifugation time and speed) were studied and optimized. The method gave calibration curves for TM with good linearities and correlation coefficients (r) higher than 0.99. The method showed good precision and accuracy, with intra- and inter-assay precisions of less than 8.50% at all concentrations. Standard addition recovery tests were carried out, and the recoveries ranged from 94.7% to 114%. The limits of detection and quantification were 3.90 and 11.7 µg L-1, respectively, for urine and 5.80 and 18.0 µg L-1, respectively, for plasma. The newly developed, environmentally friendly method was successfully used to extract and determine TM in human urine samples.

Ligandless cloud point extraction of trace amounts of palladium and rhodium in road dust samples using Span 80 prior to their determination by flame atomic absorption spectrometry

In this study, a procedure is developed for cloud point extraction of Pd(II) and Rh(III) ions in aqueous solution using Span 80 (non-ionic surfactant) prior to their determination by flame atomic absorption spectroscopy. This method is based on the extraction of Pd(II) and Rh(III) ions at a pH of 10 using Span 80 with no chelating agent. We investigated the effect of various parameters on the recovery of the analyte ions, including pH, equilibration temperature and time, concentration of Span 80, and ionic strength. Under the best experimental conditions, the limits of detection based on 3Sb for Pd(II) and Rh(III) ions were 1.3 and 1.2 ng mL-1, respectively. Seven replicate determinations of a mixture of 0.5 µg mL-1 palladium and rhodium ions gave a mean absorbance of 0.058 and 0.053 with relative standard deviations of 1.8 and 1.6%, respectively. The developed method was successfully applied to the extraction and determination of the palladium and rhodium ions in road dust and standard samples and satisfactory results were obtained.

Metaheurística algoritmo genético para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O AG foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O AG foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram realizados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho do AG foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os valores ou categorias dos parâmetros do AG foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou ao AG eficácia média de 94,28%, valor mínimo de 90,01%, valor máximo de 98,48%, com coeficiente de variação de 2,08% do ótimo matemático, obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência do AG foi cinco vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O AG apresentou-se como uma abordagem bastante atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Estimativa dos componentes do balanço de energia e da evapotranspiração em plantios de eucalipto utilizando o algoritmo sebal e imagem landsat 5 - TM

Variáveis climáticas são essenciais para a compreensão das condições ambientais que influenciam o crescimento e o desenvolvimento vegetal. Nos últimos anos, as pesquisas que utilizam dados climáticos e técnicas de sensoriamento remoto em análises espaço-temporais da demanda por água e energia das plantas têm-se intensificado. O SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) é um dos algoritmos mais destacados em estudos que envolvem estimativas dos fluxos de energia em grandes áreas, e pode ser aplicado com poucas medições de campo. Este trabalho, realizado no Município de Santa Bárbara, Minas Gerais, objetivou estimar os componentes do balanço de energia e, por conseguinte, a evapotranspiração em plantios de eucalipto com aplicação do algoritmo SEBAL e de imagem do sensor TM do satélite Landsat 5. As estimativas foram realizadas para cena do dia 20/06/2003. Considerando apenas as áreas referentes aos plantios de eucalipto (sete anos de idade), foram obtidos valores médios de saldo de radiação (Rn), fluxo de calor no solo (G), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor latente (LE) de 420,12 W m-2, 81,80 W m-2, 149,93 W m-2, 188,39 W m-2, respectivamente. Para a evapotranspiração real horária (ETr h), o valor médio obtido foi de 0,28 mm h-1. As estimativas mostraram-se condizentes com dados da literatura, no entanto pesquisas com maior controle experimental devem ser realizadas.

Variabilidade local e regional da evapotranspiração estimada pelo algoritmo SEBAL

Em face da importância em conhecer a evapotranspiração (ET) para uso racional da água na irrigação no contexto atual de escassez desse recurso, algoritmos de estimativa da ET a nível regional foram desenvolvidos utilizando-se de ferramentas de sensoriamento remoto. Este estudo objetivou aplicar o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) em três imagens do satélite Landsat 5, do segundo semestre de 2006. As imagens correspondem a áreas irrigadas, floresta nativa densa e a Caatinga do Estado do Ceará (Baixo Acaraú, Chapada do Apodi e Chapada do Araripe). Este algoritmo calcula a evapotranspiração horária a partir do fluxo de calor latente, estimado como resíduo do balanço de energia na superfície. Os valores de ET obtidos nas três regiões foram superiores a 0,60 mm h-1 nas áreas irrigadas ou de vegetação nativa densa. As áreas de vegetação nativa menos densa apresentaram taxa da ET horária de 0,35 a 0,60 mm h-1, e valores quase nulos em áreas degradadas. A análise das médias de evapotranspiração horária pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade permitiu evidenciar uma variabilidade significativa local, bem como regional no Estado do Ceará.