Modelo 2,5D de predição de propagação para ambientes interiores utilizando o método do traçado de raios

A 2.5D ray-tracing propagation model is proposed to predict radio loss in indoor environment. Specifically, we opted for the Shooting and Bouncing Rays (SBR) method, together with the Geometrieal Theory of Diffrartion (GTD). Besides the line-of-sight propagation (LOS), we consider that the radio waves may experience reflection, refraction, and diffraction (NLOS). In the Shooting and Bouncing Rays (SBR) method, the transmitter antenna launches a bundle of rays that may or may not reach the receiver. Considering the transmitting antenna as a point, the rays will start to launch from this position and can reach the receiver either directly or after reflections, refractions, diffractions, or even after any combination of the previous effects. To model the environment, a database is built to record geometrical characteristics and information on the constituent materials of the scenario. The database works independently of the simulation program, allowing robustness and flexibility to model other seenarios. Each propagation mechanism is treated separately. In line-of-sight propagation, the main contribution to the received signal comes from the direct ray, while reflected, refracted, and diffracted signal dominate when the line-of-sight is blocked. For this case, the transmitted signal reaches the receiver through more than one path, resulting in a multipath fading. The transmitting channel of a mobile system is simulated by moving either the transmitter or the receiver around the environment. The validity of the method is verified through simulations and measurements. The computed path losses are compared with the measured values at 1.8 GHz ftequency. The results were obtained for the main corridor and room classes adjacent to it. A reasonable agreement is observed. The numerical predictions are also compared with published data at 900 MHz and 2.44 GHz frequencies showing good convergence

Otimização de modelos de predição da perda de propagação aplicáveis em 3,5GHZ utilizando algoritmos genéticos

The telecommunications industry has experienced recent changes, due to increasing quest for access to digital services for data, video and multimedia, especially using the mobile phone networks. Recently in Brazil, mobile operators are upgrading their networks to third generations systems (3G) providing to users broadband services such as video conferencing, Internet, digital TV and more. These new networks that provides mobility and high data rates has allowed the development of new market concepts. Currently the market is focused on the expansion of WiMAX technology, which is gaining increasingly the market for mobile voice and data. In Brazil, the commercial interest for this technology appears to the first award of licenses in the 3.5 GHz band. In February 2003 ANATEL held the 003/2002/SPV-ANATEL bidding, where it offered blocks of frequencies in the range of 3.5 GHz. The enterprises who purchased blocks of frequency were: Embratel, Brazil Telecom (Vant), Grupo Sinos, Neovia and WKVE, each one with operations spread in some regions of Brazil. For this and other wireless communications systems are implemented effectively, many efforts have been invested in attempts to developing simulation methods for coverage prediction that is close to reality as much as possible so that they may become believers and indispensable tools to design wireless communications systems. In this work wasm developed a genetic algorithm (GA's) that is able to optimize the models for predicting propagation loss at applicable frequency range of 3.5 GHz, thus enabling an estimate of the signal closer to reality to avoid significant errors in planning and implementation a system of wireless communication

Avaliação dos modelos de predição de propagação para telefonia móvel celular na cidade do Natal

The development of wireless telecommunication in the last years has been great. It has been taking academics to conceive new ideas and techniques. Their aims are to increase the capacity and the quality of the system s services. Cells that are smaller every time, frequencies that are every time higher and environments that get more and more complex, all those facts deserve more accurate models the propagation prediction techniques are inserted in this context and results with a merger of error that is compatible with the next generations of communication systems. The objective of this Work is to present results of a propagation measurement campaign, aiming at pointing the characteristics of the mobile systems covering in the city of Natal (state of Rio Grande do Norte, Brazil). A mobile laboratory was set up, using the infra-structure available and frequently used by ANATEL. The measures were taken in three different areas: one characterized by high buildings, high relief, presence of trees and towers of different highs. These areas covered the city s central zone, a suburban / rural zone and a section of coast surrounded by sand dunes. It is important to highlight that the analysis was made taking into consideration the actual reality of cellular systems with covering ranges by reduced cells, with the intent of causing greater re-use of frequencies and greater capacity of telephone traffic. The predominance of telephone traffic by cell in the city of Natal occurs within a range inferior to 3 (three) km from the Radio-Base Station. The frequency band used was 800 MHz, corresponding to the control channels of the respective sites, which adopt the FSK modulation technique. This Dissertation starts by presenting a general vision of the models used for predicting propagation. Then, there is a description of the methodology used in the measuring, which were done using the same channels of control of the cellular system. The results obtained were compared with many existing prediction models, and some adaptations were developed by using regression techniques trying to obtain the most optimized solutions. Furthermore, according to regulations from the old Brazilian Holding Telebrás, a minimum covering of 90% of a determined previously area, in 90% of the time, must be obeyed when implanting cellular systems. For such value to be reached, considerations and studies involving the specific environment that is being covered are important. The objective of this work is contribute to this aspect

Predição de promotores de Bacillus subtilis usando técnicas de aprendizado de máquina

One of the most important goals of bioinformatics is the ability to identify genes in uncharacterized DNA sequences on world wide database. Gene expression on prokaryotes initiates when the RNA-polymerase enzyme interacts with DNA regions called promoters. In these regions are located the main regulatory elements of the transcription process. Despite the improvement of in vitro techniques for molecular biology analysis, characterizing and identifying a great number of promoters on a genome is a complex task. Nevertheless, the main drawback is the absence of a large set of promoters to identify conserved patterns among the species. Hence, a in silico method to predict them on any species is a challenge. Improved promoter prediction methods can be one step towards developing more reliable ab initio gene prediction methods. In this work, we present an empirical comparison of Machine Learning (ML) techniques such as Na¨ýve Bayes, Decision Trees, Support Vector Machines and Neural Networks, Voted Perceptron, PART, k-NN and and ensemble approaches (Bagging and Boosting) to the task of predicting Bacillus subtilis. In order to do so, we first built two data set of promoter and nonpromoter sequences for B. subtilis and a hybrid one. In order to evaluate of ML methods a cross-validation procedure is applied. Good results were obtained with methods of ML like SVM and Naïve Bayes using B. subtilis. However, we have not reached good results on hybrid database

Predição da incrustação em um trocador de calor baseada em redes neurais artificiais

A serious problem that affects an oil refinery s processing units is the deposition of solid particles or the fouling on the equipments. These residues are naturally present on the oil or are by-products of chemical reactions during its transport. A fouled heat exchanger loses its capacity to adequately heat the oil, needing to be shut down periodically for cleaning. Previous knowledge of the best period to shut down the exchanger may improve the energetic and production efficiency of the plant. In this work we develop a system to predict the fouling on a heat exchanger from the Potiguar Clara Camarão Refinery, based on data collected in a partnership with Petrobras. Recurrent Neural Networks are used to predict the heat exchanger s flow in future time. This variable is the main indicator of fouling, because its value decreases gradually as the deposits on the tubes reduce their diameter. The prediction could be used to tell when the flow will have decreased under an acceptable value, indicating when the exchanger shutdown for cleaning will be needed

Predição de sombras de edifícios sobre vias urbanas com base em modelos digitais de elevações e dados de imagens aéreas de alta resolução

This research presents a methodology for prediction of building shadows cast on urban roads existing on high-resolution aerial imagery. Shadow elements can be used in the modeling of contextual information, whose use has become more and more common in image analysis complex processes. The proposed methodology consists in three sequential steps. First, the building roof contours are manually extracted from an intensity image generated by the transformation of a digital elevation model (DEM) obtained from airborne laser scanning data. In similarly, the roadside contours are extracted, now from the radiometric information of the laser scanning data. Second, the roof contour polygons are projected onto the adjacent roads by using the parallel projection straight lines, whose directions are computed from the solar ephemeris, which depends on the aerial image acquisition time. Finally, parts of shadow polygons that are free from building perspective obstructions are determined, given rise to new shadow polygons. The results obtained in the experimental evaluation of the methodology showed that the method works properly, since it allowed the prediction of shadow in high-resolution imagery with high accuracy and reliability.

Desempenho de diferentes equações antropométricas na predição de gordura corporal excessiva em crianças e adolescentes

OBJETIVO: O objetivo do presente estudo foi analisar a eficiência de diferentes equações antropométricas para a identificação de excesso de gordura corporal entre crianças e adolescentes. MÉTODOS: A amostra foi composta por 1.498 indivíduos (678 meninos e 820 meninas), com idade entre 7 e 17 anos (M=13,7, DP=2,0), da cidade de Presidente Prudente (SP). A massa corporal e a estatura foram mensuradas para o cálculo do Índice de Massa Corporal. Também foi realizada a mensuração da circunferência de cintura e das dobras cutâneas subescapular, tricipital, abdominal e da panturrilha. O percentual de gordura corporal foi calculado por meio de quatro equações: Slaughter et al., Slaughter II et al., Dezenberg et al., e Deurenberg et al.. Para indicar a eficiência das diferentes equações antropométricas na indicação da obesidade, foi utilizada a análise da curva Receiver Operating Characteristic Curve. RESULTADOS: No grupo masculino, foram observados valores de sensibilidade elevados (82,4% a 100,0%) e valores oscilando de baixo a alto, para a especificidade (20,9% a 94,9%). Para o sexo feminino, os valores de sensibilidade variaram entre moderado e alto (72,2% a 99,4%); e os de especificidade apresentaram, também, grande oscilação entre baixo e alto (21,6% a 98,2%). CONCLSÃO: A equação proposta por Deurenberg et al., apresentou o melhor desempenho no diagnóstico tanto da presença como da ausência de obesidade na amostra investigada.

Neurofisiologia hipocampal durante sessões de sono intercaladas por exploração espacial: Reverberação do passado ou predição do futuro?

The ability to predict future rewards or threats is crucial for survival. Recent studies have addressed future event prediction by the hippocampus. Hippocampal neurons exhibit robust selectivity for spatial location. Thus, the activity of hippocampal neurons represents a cognitive map of space during navigation as well as during planning and recall. Spatial selectivity allows the hippocampus to be involved in the formation of spatial and episodic memories, including the sequential ordering of events. On the other hand, the discovery of reverberatory activity in multiple forebrain areas during slow wave and REM sleep underscored the role of sleep on the consolidation of recently acquired memory traces. To this date, there are no studies addressing whether neuronal activity in the hippocampus during sleep can predict regular environmental shifts. The aim of the present study was to investigate the activity of neuronal populations in the hippocampus during sleep sessions intercalated by spatial exploration periods, in which the location of reward changed in a predictable way. To this end, we performed the chronic implantation of 32-channel multielectrode arrays in the CA1 regions of the hippocampus in three male rats of the Wistar strain. In order to activate different neuronal subgroups at each cycle of the task, we exposed the animals to four spatial exploration sessions in a 4-arm elevated maze in which reward was delivered in a single arm per session. Reward location changed regularly at every session in a clockwise manner, traversing all the arms at the end of the daily recordings. Animals were recorded from 2-12 consecutive days. During spatial exploration of the 4-arm elevated maze, 67,5% of the recorded neurons showed firing rate differences across the maze arms. Furthermore, an average of 42% of the neurons showed increased correlation (R>0.3) between neuronal pairs in each arm. This allowed us to sort representative neuronal subgroups for each maze arm, and to analyze the activity of these subgroups across sleep sessions. We found that neuronal subgroups sorted by firing rate differences during spatial exploration sustained these differences across sleep sessions. This was not the case with neuronal subgroups sorted according to synchrony (correlation). In addition, the correlation levels between sleep sessions and waking patterns sampled in each arm were larger for the entire population of neurons than for the rate or synchrony subgroups. Neuronal activity during sleep of the entire neuronal population or subgroups did not show different correlations among the four arm mazes. On the other hand, we verified that neuronal activity during pre-exploration sleep sessions was significantly more similar to the activity patterns of the target arm than neuronal activity during pre-exploration sleep sessions. In other words, neuronal activity during sleep that precedes the task reflects more strongly the location of reward than neuronal activity during sleep that follows the task. Our results suggest that neuronal activity during sleep can predict regular environmental changes

Avaliação do modelo de predição clínica de Wells et al. no diagnóstico da trombose venosa profunda dos membros inferiores

CONTEXTO: A aplicação de uma estratégia baseada em um modelo clínico associado ao mapeamento dúplex (MD) pode permitir um diagnóstico da trombose venosa profunda (TVP) mais seguro, eficaz e custo-efetivo. OBJETIVO: Testar o modelo clínico de Wells et al. associado ao MD e verificar a ocorrência de TVP nos pacientes categorizados quanto à probabilidade de apresentar a doença, e determinar se, a partir dos resultados obtidos, seria possível reduzir o número de exames seriados com o MD. MÉTODOS: Os pacientes com suspeita clínica de TVP foram categorizados quanto à apresentação de TVP em baixa, moderada e alta probabilidade (BP, MP, AP) e, em seguida, submetidos ao MD. Pacientes com MD negativo repetiram o exame em 24-48 horas e em 7 dias. Pacientes com exame positivo para TVP foram tratados. Todos os pacientes sem TVP foram convocados para reavaliação clínica em 3 meses. RESULTADOS: A ocorrência de TVP entre os 489 pacientes avaliados foi de 39,1% (191), sendo 35,6% identificados no exame inicial e 3,5% no exame seriado. Os índices de pacientes que apresentaram TVP foram de 6,1% no grupo de BP, 26,9% no grupo de MP e 79,5% no grupo de AP. No exame seriado, o percentual de TVP foi de 2,4, 7,8 e 15,1% nos grupos BP, MP e AP, respectivamente. Dos pacientes com MD negativo, 62,4% compareceram após 3 meses, e piora dos sintomas foi apresentada por apenas um paciente. Neste, o MD mostrou TVP de veia poplítea. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos sugerem que, para os pacientes com BP para TVP e MD negativo, seria possível prescindir do exame seriado, devido à baixa ocorrência de TVP neste grupo, tornando, assim, a abordagem diagnóstica mais simples.

Avaliação do desempenho diagnóstico e do valor de corte para o índice de respiração rápida e superficial na predição do insucesso da extubação

OBJETIVO: Avaliar o desempenho diagnóstico do índice de respiração rápida e superficial (IRRS) na predição do insucesso da extubação de pacientes adultos em terapia intensiva e verificar a adequação do valor de corte clássico para esse índice. MÉTODOS: Estudo prospectivo realizado na unidade de terapia intensiva de adultos do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu, através da avaliação do IRRS em 73 pacientes consecutivos considerados clinicamente prontos para extubação. RESULTADOS: O IRRS com valor de corte clássico (105 ciclos/min/L) apresentou sensibilidade de 20% e especificidade de 95% (soma = 115%). A análise da curva receiver operator characteristic (ROC) demonstrou melhor valor de corte (76,5 ciclos/min/L), o qual forneceu sensibilidade de 66% e especificidade de 74% (soma = 140%), e a área sob a curva ROC para o IRRS foi de 0,78. CONCLUSÕES: O valor de corte clássico do IRRS se mostrou inadequado nesta casuística, prevendo apenas 20% dos pacientes com falha na extubação. A obtenção do novo valor de corte permitiu um acréscimo substancial de sensibilidade, com aceitável redução da especificidade. O valor da área sob a curva ROC indicou satisfatório poder discriminativo do índice, justificando a validação de sua aplicação.

Predição em modelos de tempo de falha acelerado com efeito aleatório para avaliação de riscos de falha em poços petrolíferos

We considered prediction techniques based on models of accelerated failure time with random e ects for correlated survival data. Besides the bayesian approach through empirical Bayes estimator, we also discussed about the use of a classical predictor, the Empirical Best Linear Unbiased Predictor (EBLUP). In order to illustrate the use of these predictors, we considered applications on a real data set coming from the oil industry. More speci - cally, the data set involves the mean time between failure of petroleum-well equipments of the Bacia Potiguar. The goal of this study is to predict the risk/probability of failure in order to help a preventive maintenance program. The results show that both methods are suitable to predict future failures, providing good decisions in relation to employment and economy of resources for preventive maintenance.

Ultra-sonografia para predição da composição da carcaça de bovinos jovens

Neste estudo, avaliou-se a utilização da ultra-sonografia como técnica para predição da composição da carcaça de 115 bovinos jovens (Nelore, ½ Angus Nelore, ½ Simental Nelore e Canchim), com peso inicial médio de 329 kg, de dois tamanhos à maturidade (pequeno e grande), criados no sistema de produção do novilho superprecoce. Após 120 dias de confinamento, foram realizadas a pesagem e a medida da área de olho-de-lombo (AOL) e da gordura subcutânea (ECG), via ultra-sonografia. Após o abate, foram registradas as medidas de AOL e ECG na carcaça, os pesos de traseiro, dianteiro, cortes cárneos comerciais e a composição corporal dos animais. Foram calculados os rendimentos de carcaça, de cortes cárneos e de traseiro, não se observando diferença na composição entre os dois grupos de tamanho à maturidade, provavelmente em razão da pequena variação entre eles. Embora a ultra-sonografia não tenha apresentado alta precisão na predição da musculosidade da carcaça e do rendimento de cortes cárneos, os coeficientes de determinação das equações de predição da composição da carcaça foram semelhantes, e algumas vezes superiores (quantidade de ossos), aos obtidos nas equações em que se utilizaram as medidas na carcaça após o abate, demonstrando que a ultra-sonografia pode ser utilizada para predição da composição da carcaça de bovinos de corte em determinadas situações.

Efeito de valores discrepantes em grupos de contemporâneos na predição dos valores genéticos

Foram simuladas nove populações, cada uma com cinco replicações da variável ganho médio diário (GMD1) com distribuição normal e média 100, variando o tamanho dos grupos e os desvios-padrão. Cada replicação foi dividida de modo a formar grupos que representariam grupos de contemporâneos (GC) e de progênie dentro de GC. Cada GC tinha dez pais. Obtiveram-se três conjuntos: o conjunto 1 com 1.000 grupos de contemporâneos (GC), cada um com 100 observações e dez observações por pai; o conjunto 2, com 2.500 GC, 40 observações e quatro observações por pai; e o conjunto 3, com 5.000 GC, 20 observações e dois filhos por pai. em cada população, gerou-se GMD1, a qual foi transformada em outra variável, da seguinte forma: DIAS1 = 100/GMD1. Calcularam-se para cada pai, dentro de cada GC, as contribuições de cada GC ao valor de cada pai, para GMD1 (Cx) e DIAS1 (Cy). Os efeitos do máximo e da média de DIAS1 no grupo sobre o valor absoluto de Cy foram significativos, mas o R² foi baixo (máximo de 16%). O mínimo de DIAS1 não influenciou o valor de Cy. O máximo e o mínimo de GMD1 sobre Cx foram significativos, mas os R² foram muito baixos (máximo de 2%). A média não influenciou Cx. em grupos de contemporâneos com um animal com valor de GMD muito baixo, o valor de DIAS desse animal será relativamente muito mais alto, o que afetará a média do grupo e os valores de todos os animais do grupo. Esse efeito se refletirá na avaliação de seus pais e será mais uma importante fonte de erros na avaliação genética do rebanho. Assim, a utilização de DIAS em substituição ao GMD como critério de seleção para o melhoramento de bovinos é contra-indicada, pois deverá reduzir a possibilidade de ganho genético para crescimento.

Predição da digestibilidade da matéria seca de rações em coelhos em crescimento

O experimento foi realizado com o objetivo de predizer a digestibilidade da matéria seca (MS) de rações para coelhos em crescimento mediante equações baseadas no conceito de entidade nutritiva ideal. Foram usados 100 coelhos do Grupo Genético Botucatu, com 42 dias de idade. Testaram-se 16 rações contendo alimentos volumosos (papel, sabugo de milho, bagaço de cana ou maravalha de pínus), mais milho, farelo de soja, óleo de soja, caulim e sal comum. Os volumosos foram incluídos em quatro níveis, para se obter 22, 28, 34 ou 40% de fibra em detergente neutro (FDN) e 16% de proteína bruta (PB). O experimento foi realizado em duas fases, em delineamento experimental de blocos ao acaso. Observou-se efeito linear positivo da FDN sobre o consumo de MS. As médias de digestibilidade da MS variaram entre 60,10 e 80,78%. Houve efeito linear negativo da FDN, bem como interação do teor de FDN × volumoso, sobre a digestibilidade aparente da MS. Ao contrário dos componentes fibrosos, a proteína bruta PB e o conteúdo celular comportaram-se como entidade nutritiva ideal. Para predizer a digestibilidade da MS, testaram-se três modelos e o melhor baseou-se no teor de conteúdo celular, com digestibilidade verdadeira fixada em 1; outro no teor de FDN, cuja digestibilidade foi predita mediante uma equação empírica; e o terceiro, na perda endógena de conteúdo celular, considerada proporcional ao consumo de MS. A principal dificuldade na formulação de modelos para predizer a digestibilidade aparente da MS em coelhos é estimar com precisão a digestibilidade da FDN e a perda endógena de conteúdo celular. É necessário avaliar em estudos futuros o uso de maiores níveis de fibra nas rações. Para rações com níveis de fibra situados na amplitude deste estudo, recomenda-se usar o modelo 3, que inclui, além da fibra em detergente neutro, a fibra em detergente ácido e a lignina.

Utilização do intercepto-y na avaliação da aptidão anaeróbia e predição da performance de nadadores treinados

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