Quantitative integration of high-resolution hydrogeophysical data through Monte-Carlo-type conditional simulations

Geophysical techniques can help to bridge the inherent gap with regard to spatial resolution and the range of coverage that plagues classical hydrological methods. This has lead to the emergence of the new and rapidly growing field of hydrogeophysics. Given the differing sensitivities of various geophysical techniques to hydrologically relevant parameters and their inherent trade-off between resolution and range the fundamental usefulness of multi-method hydrogeophysical surveys for reducing uncertainties in data analysis and interpretation is widely accepted. A major challenge arising from such endeavors is the quantitative integration of the resulting vast and diverse database in order to obtain a unified model of the probed subsurface region that is internally consistent with all available data. To address this problem, we have developed a strategy towards hydrogeophysical data integration based on Monte-Carlo-type conditional stochastic simulation that we consider to be particularly suitable for local-scale studies characterized by high-resolution and high-quality datasets. Monte-Carlo-based optimization techniques are flexible and versatile, allow for accounting for a wide variety of data and constraints of differing resolution and hardness and thus have the potential of providing, in a geostatistical sense, highly detailed and realistic models of the pertinent target parameter distributions. Compared to more conventional approaches of this kind, our approach provides significant advancements in the way that the larger-scale deterministic information resolved by the hydrogeophysical data can be accounted for, which represents an inherently problematic, and as of yet unresolved, aspect of Monte-Carlo-type conditional simulation techniques. We present the results of applying our algorithm to the integration of porosity log and tomographic crosshole georadar data to generate stochastic realizations of the local-scale porosity structure. Our procedure is first tested on pertinent synthetic data and then applied to corresponding field data collected at the Boise Hydrogeophysical Research Site near Boise, Idaho, USA.

Silagem de grãos úmidos de milho em substituição ao milho seco da ração de frangos de corte criados em dois sistemas

O objetivo do trabalho foi avaliar a inclusão de silagem de grãos úmidos de milho, em substituição ao milho seco, em rações para frangos de corte criados nos sistemas convencional e alternativo. Foram utilizados 720 pintos machos Cobb, com um dia de idade, distribuídos em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2x3 (dois sistemas de criação: convencional e alternativo; três níveis de silagem de grãos úmidos, em substituição ao milho seco: 0%, 30% e 60%), com quatro repetições cada. Foram obtidas médias de peso, ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar, fator de produção e mortalidade aos 21, 42 e 49 dias de idades. Aos 49 dias, foram abatidas 28 aves, por tratamento, para determinação do rendimento de carcaça, cortes e gordura abdominal. A inclusão de até 60% de silagem de grãos úmidos, em substituição ao milho seco, reduziu o custo da ração, sem alterar o desempenho das aves aos 21, 42 e 49 dias, nem o rendimento de carcaça aos 49 dias. No sistema de criação alternativo, independentemente do nível de inclusão de silagem de grãos úmidos, o desempenho dos frangos foi inferior, porém o retorno econômico foi maior.

Energia metabolizável de alimentos na formulação de ração para frangos de corte

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da formulação de rações para frangos de corte, com a utilização de valores de energia metabolizável (EM) dos alimentos determinados por diferentes métodos. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, que consistiram na formulação de rações baseadas na: EM aparente corrigida e EM aparente, ambas determinadas pelo método da coleta total com pintos; EM aparente corrigida, determinada pelo método da coleta total com galos; e EM verdadeira corrigida, determinada pelo método da alimentação forçada com galos. Na fase inicial, foi obtido maior consumo de ração, ganho de peso e melhor conversão alimentar com a formulação baseada na EM aparente corrigida (pintos). Durante a fase final, a formulação com EM verdadeira corrigida (galos) promoveu maior ganho de peso e melhor conversão alimentar. No período de 1 a 49 dias, as aves alimentadas com as rações formuladas com EM aparente corrigida (pintos) tiveram melhor desempenho. As características de carcaça não foram influenciadas pelos tratamentos. Até os 21 dias de idade, deve-se considerar os valores de EM aparente corrigida (pintos), para a formulação das rações de frangos de corte; após essa idade, deve-se considerar os valores de EM aparente corrigida (galos) ou EM verdadeira corrigida (galos).

Prediction of Childhood Asthma Using Conditional Probability and Discrete Event Simulation

Abstract: Asthma prevalence in children and adolescents in Spain is 10-17%. It is the most common chronic illness during childhood. Prevalence has been increasing over the last 40 years and there is considerable evidence that, among other factors, continued exposure to cigarette smoke results in asthma in children. No statistical or simulation model exist to forecast the evolution of childhood asthma in Europe. Such a model needs to incorporate the main risk factors that can be managed by medical authorities, such as tobacco (OR = 1.44), to establish how they affect the present generation of children. A simulation model using conditional probability and discrete event simulation for childhood asthma was developed and validated by simulating realistic scenario. The parameters used for the model (input data) were those found in the bibliography, especially those related to the incidence of smoking in Spain. We also used data from a panel of experts from the Hospital del Mar (Barcelona) related to actual evolution and asthma phenotypes. The results obtained from the simulation established a threshold of a 15-20% smoking population for a reduction in the prevalence of asthma. This is still far from the current level in Spain, where 24% of people smoke. We conclude that more effort must be made to combat smoking and other childhood asthma risk factors, in order to significantly reduce the number of cases. Once completed, this simulation methodology can realistically be used to forecast the evolution of childhood asthma as a function of variation in different risk factors.

Simulated-annealing-based conditional simulation for the local-scale characterization of heterogeneous aquifers

Simulated-annealing-based conditional simulations provide a flexible means of quantitatively integrating diverse types of subsurface data. Although such techniques are being increasingly used in hydrocarbon reservoir characterization studies, their potential in environmental, engineering and hydrological investigations is still largely unexploited. Here, we introduce a novel simulated annealing (SA) algorithm geared towards the integration of high-resolution geophysical and hydrological data which, compared to more conventional approaches, provides significant advancements in the way that large-scale structural information in the geophysical data is accounted for. Model perturbations in the annealing procedure are made by drawing from a probability distribution for the target parameter conditioned to the geophysical data. This is the only place where geophysical information is utilized in our algorithm, which is in marked contrast to other approaches where model perturbations are made through the swapping of values in the simulation grid and agreement with soft data is enforced through a correlation coefficient constraint. Another major feature of our algorithm is the way in which available geostatistical information is utilized. Instead of constraining realizations to match a parametric target covariance model over a wide range of spatial lags, we constrain the realizations only at smaller lags where the available geophysical data cannot provide enough information. Thus we allow the larger-scale subsurface features resolved by the geophysical data to have much more due control on the output realizations. Further, since the only component of the SA objective function required in our approach is a covariance constraint at small lags, our method has improved convergence and computational efficiency over more traditional methods. Here, we present the results of applying our algorithm to the integration of porosity log and tomographic crosshole georadar data to generate stochastic realizations of the local-scale porosity structure. Our procedure is first tested on a synthetic data set, and then applied to data collected at the Boise Hydrogeophysical Research Site.

Composição corporal e eficiência de utilização de nutrientes por pacus alimentados com ração suplementada com cromo trivalente

O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição corporal e a eficiência de utilização de nutrientes por pacus alimentados com dieta suplementada com cromo trivalente e mantidos em duas densidades de estocagem. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com 24 tratamentos, em esquema fatorial: quatro níveis de cromo na ração (0, 6, 12, 18 mg kg-1), duas densidades de estocagem (4 e 20 kg m-3) e três períodos de avaliação (30, 60 e 90 dias) com quatro repetições. Foram observados aumentos significativos na eficiência de retenção de proteína bruta e na porcentagem de proteína bruta na carcaça, diminuição de eficiência de retenção de gordura e menores valores de porcentagem de gordura na carcaça dos pacus alimentados com ração suplementada. O nível de cromo de 6 mg kg-1 foi suficiente para possibilitar, na menor densidade, o maior acúmulo de proteína e menor teor de gordura na carcaça, ao passo que, na maior densidade, a exigência de cromo foi mais alta (12 mg kg-1), para obtenção de resultados semelhantes. Pacus alimentados com dietas suplementadas com cromo apresentaram carne mais magra, com menor teor de gordura, até 60 dias de experimento.

Silagem de peixe em ração artesanal para tilápia-do-nilo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego de ração artesanal à base de silagem de resíduo da filetagem de pescado na criação de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Dois mil e setenta juvenis de tilápia revertidos (83,1 g) foram distribuídos em seis viveiros escavados com 230 m² cada um, na densidade de estocagem de 1,5 peixe por metro quadrado, em delineamento inteiramente casualizado com dois tratamentos (ração artesanal e ração comercial) e três repetições. Foram analisados os parâmetros de desempenho produtivo (sobrevivência, ganho em peso, conversão alimentar aparente, taxa de crescimento específico e coeficiente de variação do peso final), as variáveis de qualidade da água (oxigênio dissolvido, transparência e fósforo e nitrogênio total), o custo de arraçoamento e a composição corporal. Não houve diferença significativa entre as rações para os parâmetros de desempenho produtivo. Verificou-se maior eutrofização da água dos viveiros onde os peixes receberam ração artesanal. O custo por quilograma de peixe produzido com ração artesanal (R$ 1,07) foi aproximadamente 42% menor que o de peixe produzido com ração comercial (R$ 1,86). Os peixes alimentados com ração artesanal tiveram teor de lipídios significativamente menor na carcaça.

Desempenho produtivo e qualidade da carne de frangos alimentados com ração contendo óleo de linhaça

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da utilização de óleo de linhaça, em substituição ao óleo de soja, sobre a produtividade e a qualidade da carne de frangos de corte de ambos os sexos. Foram utilizadas 320 aves, em um arranjo fatorial 4x2 - quatro combinações dos períodos de fornecimento de óleo de soja e óleo de linhaça e dois sexos - e quatro repetições. O desempenho produtivo foi avaliado por pesagens da ração e das aves com 1, 21, 42 dias e no momento do abate, aos 49 dias de idade. Após o abate, foi avaliado o rendimento de carcaça e sua composição: cortes, vísceras e gordura abdominal. Foram determinados os teores de lipídeos totais, umidade e colesterol da carne. A dieta contendo óleo de linhaça melhorou a qualidade nutricional da fração lipídica da carne de frango, mas prejudicou o desempenho produtivo das aves.

Chaotic systems with a null conditional Lyapunov exponent under nonlinear driving.

Control of a chaotic system by homogeneous nonlinear driving, when a conditional Lyapunov exponent is zero, may give rise to special and interesting synchronizationlike behaviors in which the response evolves in perfect correlation with the drive. Among them, there are the amplification of the drive attractor and the shift of it to a different region of phase space. In this paper, these synchronizationlike behaviors are discussed, and demonstrated by computer simulation of the Lorentz model [E. N. Lorenz, J. Atmos. Sci. 20 130 (1963)] and the double scroll [T. Matsumoto, L. O. Chua, and M. Komuro, IEEE Trans. CAS CAS-32, 798 (1985)].

Desempenho produtivo e respostas fisiopatológicas de tambaquis alimentados com ração suplementada com β-glucano

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do imunoestimulante β-glucano na dieta do tambaqui (Colossoma macropomum) sobre o desempenho produtivo, as respostas fisiológicas e imunológicas, e a resistência ao desafio com Aeromonas hydrophila. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 5x2, com cinco níveis de β-glucano na dieta (0, 0,1, 0,2, 0,4 e 0,8%) e dois tempos de amostragem (antes e após o desafio com A. hydrophila), com três repetições. Os peixes (28,65±0,49 g; 12,14±0,07 cm) foram alimentados, por 60 dias, com dieta (28% de proteína bruta) suplementada com preparação comercial de β-glucano. Após o período de alimentação, avaliou-se o desempenho produtivo, e os peixes foram desafiados com A. hydrophila. Os parâmetros hematológicos e imunológicos (concentração e atividade de lisozima) foram avaliados antes e após o desafio bacteriano. Após o desafio bacteriano, observouse a ocorrência de anemia normocítica-normocrômica. A suplementação com β-glucano não alterou a concentração nem a atividade da lisozima; porém, a menor concentração de β-glucano (0,1%) favoreceu maior sobrevivência para a espécie quando desafiada com Aeromonas hydrophila. A suplementação de β-glucano não exerce influência sobre o desempenho produtivo e nem sobre os parâmetros hematológicos do tambaqui.

Alternative tests for correct specification of conditional predictive densities

We propose new methods for evaluating predictive densities that focus on the models' actual predictive ability in finite samples. The tests offer a simple way of evaluatingthe correct specification of predictive densities, either parametric or non-parametric.The results indicate that our tests are well sized and have good power in detecting mis-specification in predictive densities. An empirical application to the Survey ofProfessional Forecasters and a baseline Dynamic Stochastic General Equilibrium modelshows the usefulness of our methodology.

Períodos de condicionamento alimentar de juvenis de pirarucu na transição da alimentação de ração úmida para seca

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de períodos de condicionamento alimentar sobre o desempenho produtivo e a sobrevivência de juvenis de pirarucu (Arapaima gigas), durante a transição da alimentação com massa de peixe moída para dieta formulada seca. Animais com 15,8±1,2 g foram avaliados com substituições graduais da dieta a cada 2, 3, 4 e 5 dias. Após 12 dias de condicionamento alimentar, as substituições a cada dois e três dias proporcionaram as maiores taxas de crescimento específico. Recomenda-se a substituição da dieta à base de peixe moído por dieta formulada seca a cada dois ou três dias.

Caldo de cana desidratado na ração de codornas de corte

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do caldo de cana desidratado (CCD) no desempenho, na qualidade de carcaça e no índice econômico de codornas ( Coturnix coturnix) europeias, no período de 22 a 42 dias de idade. Foram utilizadas 192 codornas de corte com 22 dias de idade, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e seis repetições de oito aves. Foram adicionados 0, 1,5, 3,0 e 4,5% de CCD na ração. Avaliou-se a viabilidade econômica da inclusão dos níveis de CCD nas rações por meio da margem bruta relativa das dietas. No período de 29 a 35 dias de idade, houve efeito linear crescente para o consumo de ração com o aumento de CCD na ração. No entanto, houve efeito quadrático dos níveis de CCD sobre o peso da carcaça, da coxa+sobrecoxa e da gordura abdominal, e os níveis ótimos estimados foram de 1,69, 2,50 e 2,34%, respectivamente. Houve efeito linear decrescente dos níveis de CCD sobre o peso de peito com e sem pele. A análise econômica indicou maior lucro ao produtor com uso da ração convencional. Entretanto, entre os níveis de inclusão de CCD, o de 1,5% apresentou os melhores resultados, com uma diferença de 0,47% na margem de lucro em relação à ração convencional. A adição de 1,69 e 2,50% de caldo de cana desidratado na ração é recomendada para atingir maior peso de carcaça e coxa+sobrecoxa em codornas de corte, respectivamente.