Future contributions of crop modelling - from heuristics and supporting decision making to understanding genetic regulation and aiding crop improvement

Crop modelling has evolved over the last 30 or so years in concert with advances in crop physiology, crop ecology and computing technology. Having reached a respectable degree of acceptance, it is appropriate to review briefly the course of developments in crop modelling and to project what might be major contributions of crop modelling in the future. Two major opportunities are envisioned for increased modelling activity in the future. One opportunity is in a continuing central, heuristic role to support scientific investigation, to facilitate decision making by crop managers, and to aid in education. Heuristic activities will also extend to the broader system-level issues of environmental and ecological aspects of crop production. The second opportunity is projected as a prime contributor in understanding and advancing the genetic regulation of plant performance and plant improvement. Physiological dissection and modelling of traits provides an avenue by which crop modelling could contribute to enhancing integration of molecular genetic technologies in crop improvement. Crown Copyright (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Lateralization of speech production using verbal/manual dual tasks: meta-analysis of sex differences and practice effects

The present paper reviews the findings of 30 years of verbal/manual dual task studies, the method most commonly used to assess lateralization of speech production in non-clinical samples. Meta-analysis of 64 results revealed that both the type of manual task used and the nature of practice that is given influence the size of the laterality effect. A meta-analysis of 36 results examining the effect size of sex differences in estimate,, of lateralization of speech production indicated that males appear to show, slightly larger laterality effects than females. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Using siting algorithms in the design of marine reserve networks

Using benthic habitat data from the Florida Keys (USA), we demonstrate how siting algorithms can help identify potential networks of marine reserves that comprehensively represent target habitat types. We applied a flexible optimization tool-simulated annealing-to represent a fixed proportion of different marine habitat types within a geographic area. We investigated the relative influence of spatial information, planning-unit size, detail of habitat classification, and magnitude of the overall conservation goal on the resulting network scenarios. With this method, we were able to identify many adequate reserve systems that met the conservation goals, e.g., representing at least 20% of each conservation target (i.e., habitat type) while fulfilling the overall aim of minimizing the system area and perimeter. One of the most useful types of information provided by this siting algorithm comes from an irreplaceability analysis, which is a count of the number of, times unique planning units were included in reserve system scenarios. This analysis indicated that many different combinations of sites produced networks that met the conservation goals. While individual 1-km(2) areas were fairly interchangeable, the irreplaceability analysis highlighted larger areas within the planning region that were chosen consistently to meet the goals incorporated into the algorithm. Additionally, we found that reserve systems designed with a high degree of spatial clustering tended to have considerably less perimeter and larger overall areas in reserve-a configuration that may be preferable particularly for sociopolitical reasons. This exercise illustrates the value of using the simulated annealing algorithm to help site marine reserves: the approach makes efficient use of;available resources, can be used interactively by conservation decision makers, and offers biologically suitable alternative networks from which an effective system of marine reserves can be crafted.

Fast, scalable master equation solution algorithms. IV. Lanczos iteration with diffusion approximation preconditioned iterative inversion

In this paper we propose a second linearly scalable method for solving large master equations arising in the context of gas-phase reactive systems. The new method is based on the well-known shift-invert Lanczos iteration using the GMRES iteration preconditioned using the diffusion approximation to the master equation to provide the inverse of the master equation matrix. In this way we avoid the cubic scaling of traditional master equation solution methods while maintaining the speed of a partial spectral decomposition. The method is tested using a master equation modeling the formation of propargyl from the reaction of singlet methylene with acetylene, proceeding through long-lived isomerizing intermediates. (C) 2003 American Institute of Physics.

Fast, scalable master equation solution algorithms. III. Direct time propagation accelerated by a diffusion approximation preconditioned iterative solver

In this paper we propose a novel fast and linearly scalable method for solving master equations arising in the context of gas-phase reactive systems, based on an existent stiff ordinary differential equation integrator. The required solution of a linear system involving the Jacobian matrix is achieved using the GMRES iteration preconditioned using the diffusion approximation to the master equation. In this way we avoid the cubic scaling of traditional master equation solution methods and maintain the low temperature robustness of numerical integration. The method is tested using a master equation modelling the formation of propargyl from the reaction of singlet methylene with acetylene, proceeding through long lived isomerizing intermediates. (C) 2003 American Institute of Physics.

Knowledge-based system on optimum design of liquid retaining structures with genetic algorithms

This paper delineates the development of a prototype hybrid knowledge-based system for the optimum design of liquid retaining structures by coupling the blackboard architecture, an expert system shell VISUAL RULE STUDIO and genetic algorithm (GA). Through custom-built interactive graphical user interfaces under a user-friendly environment, the user is directed throughout the design process, which includes preliminary design, load specification, model generation, finite element analysis, code compliance checking, and member sizing optimization. For structural optimization, GA is applied to the minimum cost design of structural systems with discrete reinforced concrete sections. The design of a typical example of the liquid retaining structure is illustrated. The results demonstrate extraordinarily converging speed as near-optimal solutions are acquired after merely exploration of a small portion of the search space. This system can act as a consultant to assist novice designers in the design of liquid retaining structures.

Medição do capital Intelectual – uma meta da Nova Economia

A informação e a comunicação provocaram a abertura a um mercado global, produziram e semearam conhecimento e os mercados evoluíram e incentivaram a competitividade e a inovação. As empresas mais competitivas são as que usam novas tecnologias de informação, as que apostam nos recursos humanos qualificados, as que evoluem na investigação e as que se centram na estratégia e nas ligações estratégicas. Estas empresas debatem-se com um novo activo que adquire cada vez mais importância e relevo no seu dia-a-dia, tornando-se, em algumas delas, o principal factor de produção. Segundo Stewart (1998, p.92) “o capitalismo intelectual necessita desesperadamente de uma linguagem prática, caso contrário cairá num charco de lodo verbal sem sentido“. O objectivo deste trabalho centra-se na análise de alguns dos métodos desenvolvidos para valorizar o activo já consagrado como o que mais contribui para o desenvolvimento empresarial e social: o capital intelectual.

Estudos sobre accountability no Brasil: meta-análise de periódicos brasileiros das áreas de administração, administração pública, ciência política e ciências sociais

O artigo tem por objetivo identificar como o termo accountability tem sido tratado na literatura brasileira, considerando periódicos das áreas de administração, administração pública, ciência política e ciências sociais. Foram identificados e analisados 53 artigos. Os resultados indicaram que o tema ganhou mais relevância nos estudos a partir de 2006, tendo a Revista de Administração Pública (RAP) o maior número de publicações. Os artigos analisados, em sua maioria, são empíricos, e muitos apenas citam o termo accountability, sem defini-lo ou analisá-lo. Constatou-se que os artigos que discutem o tema apresentam uma clara confusão sobre o seu significado, sendo "responsabilização" e "prestação de contas" os termos mais citados nas definições. Acredita-se que este estudo torna-se relevante por, além de demonstrar a significação dada ao termo, também apontar os limites de sua utilização.

Repercussões do envelhecimento no funcionamento visual: uma meta-análise

Introdução: Em Portugal a proporção de pessoas com 65 anos ou mais duplicou nos últimos 45 anos, provocando um aumento anual do índice de envelhecimento. O declínio da função visual com o envelhecimento, é fonte de grande preocupação. Pelo menos 1 a 2% da população mundial sofre de acentuadas baixas de visão e estima-se que 20 a 50% dos indivíduos, acima dos 65 anos, tem alguma diminuição visual. O objectivo deste estudo é descrever as repercussões do envelhecimento no funcionamento visual em indivíduos com idade igual ou superior a 65 anos. Metodologia: este estudo de tipo meta-análise considerou uma amostra de 93 artigos sujeitos a leitura seletiva. Os artigos incluídos foram selecionados com base nos seguintes critérios de inclusão: conter referência a implicações do envelhecimento na visão e funcionamento visual de idosos binocularmente; conter referência a pelo menos uma das funções visuais em estudo (acuidade visual, sensibilidade ao contraste e campo visual, com e sem factor atencional). Como critérios de exclusão foram estabelecidos a referência a patologia específica e em que estivesse definida a existência de deficiência visual. Foram seleccionados 18 artigos. Resultados: existe uma relação entre o envelhecimento e a diminuição das funções visuais em estudo. Existe também uma relação entre a diminuição das funções visuais: e uma redução do desempenho em tarefas do quotidiano como a leitura e a condução; e quedas, colisões, erros de orientação e velocidade da caminhada. Conclusão: O envelhecimento tem repercussões ao nível do funcionamento visual. Todas as funções visuais analisadas se encontram diminuídas com o envelhecimento. Esta diminuição varia consoante as condições de teste e do próprio teste utilizado, assim como a amostragem em causa.

Synthesis, structure, and optical properties of an alternating calix[4]arene-based meta-linked phenylene ethynylene copolymer

Novel alternating copolymers comprising biscalix[4]arene-p-phenylene ethynylene and m-phenylene ethynylene units (CALIX-m-PPE) were synthesized using the Sonogashira-Hagihara cross-coupling polymerization. Good isolated yields (60-80%) were achieved for the polymers that show M-n ranging from 1.4 x 10(4) to 5.1 x 10(4) gmol(-1) (gel permeation chromatography analysis), depending on specific polymerization conditions. The structural analysis of CALIX-m-PPE was performed by H-1, C-13, C-13-H-1 heteronuclear single quantum correlation (HSQC), C-13-H-1 heteronuclear multiple bond correlation (HMBC), correlation spectroscopy (COSY), and nuclear overhauser effect spectroscopy (NOESY) in addition to Fourier transform-Infrared spectroscopy and microanalysis allowing its full characterization. Depending on the reaction setup, variable amounts (16-45%) of diyne units were found in polymers although their photophysical properties are essentially the same. It is demonstrated that CALIX-m-PPE does not form ground-or excited-state interchain interactions owing to the highly crowded environment of the main-chain imparted by both calix[4]arene side units which behave as insulators inhibiting main-chain pi-pi staking. It was also found that the luminescent properties of CALIX-m-PPE are markedly different from those of an all-p-linked phenylene ethynylene copolymer (CALIX-p-PPE) previously reported. The unexpected appearance of a low-energy emission band at 426 nm, in addition to the locally excited-state emission (365 nm), together with a quite low fluorescence quantum yield (Phi = 0.02) and a double-exponential decay dynamics led to the formulation of an intramolecular exciplex as the new emissive species.

A efetividade do dentifrício fluoretado no controle da cárie dental: uma meta-análise

OBJETIVO: Realizar uma meta-análise sobre a efetividade da escovação com dentifrício fluoretado na redução da cárie dental para calcular o efeito das diferentes hipóteses testadas. MÉTODOS: Foram revisados artigos publicados sobre a efetividade da educação em saúde oral no período compreendido entre 1980 e 1998, indexados nas bases de dados Medline e Lilacs. Para avaliação da qualidade dos artigos, foram utilizados os critérios de rigor metodológico de Kay & Locker após serem submetidos a um comitê de experts formado por pesquisadores I-A do CNPq. Dos 43 artigos identificados, 22 (51,2%) atingiram os critérios de rigor metodológico propostos. O cálculo do tamanho do efeito da intervenção de cada estudo foi feito a partir das diferenças de resultados entre os grupos de teste e controle. O efeito global foi calculado para cada agrupamento de estudos segundo as hipóteses testadas. RESULTADOS: O aumento da concentração do flúor parece estar associado com o aumento do efeito (redução global = -0,17 IC 95% -0,22/-0,12). O maior percentual de redução de cárie foi verificado na comparação entre dentifrícios fluoretados e aqueles sem flúor (redução global = -0,29 IC 95% -0,34/-0,24). A adição de anti-microbianos (redução global = -0,03 IC 95% -0,07/+0,02), diferenças nos sistemas abrasivos (redução global = -0,02 IC 95% -0,09/+0,04) e diferenças nos princípios ativos não aumentam a efetividade dos mesmos (redução global = -0,04 IC 95% -0,10/+0,01). CONCLUSÕES: As maiores reduções de cárie foram encontradas nos estudos com escovação supervisionada. A síntese confirmou a importância da escovação com dentifrício fluoretado no controle da cárie dental. Contudo, aponta para uma ênfase nos aspectos medicamentosos relacionados ao controle da doença, em detrimento de ações educativas específicas. A heterogeneidade de resultados indica que sejam considerados os contextos de implantação das práticas preventivas no processo de sua avaliação.

Papel do polimorfismo Pro12 Ala no gene PPAR Gama 2 na obesidade e diabetes mellitus tipo 2 - uma meta análise

A obesidade e a diabetes mellitus tipo 2 (DM2) são considerados dois grandes problemas de saúde pública. A má alimentação e a falta de atividade física encontram-se entre os principais desencadeadores de um crescente número de indivíduos obesos, diabéticos e com sensibilidade à insulina diminuída. Este aumento tem motivado a comunidade científica a investigar cada vez mais para o elevado contributo da herança genética associada aos fatores sociais e nutricionais. O gene dos recetores ativados por proliferadores do peroxissoma gama 2 (PPARγ2) desempenha um papel importante no metabolismo lipídico. Uma vez que o PPARγ2 é maioritariamente expresso no tecido adiposo, uma redução moderada da sua atividade tem influência na sensibilidade à insulina, diabetes, e outros parâmetros metabólicos. Vários estudos sugerem que tanto fatores genéticos como fatores ambientais (tais como a dieta), poderão estar envolvidos na formação de padrões associados ao polimorfismo Pro12Ala com a composição corporal em diferentes populações humanas. Os diversos estudos genéticos envolvendo o estudo do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na suscetibilidade de possuir risco de diabetes e obesidade em várias populações têm proposto conclusões diversas. Em alguns parece haver mais associações do que outros e, às vezes, não demonstram sequer associação. Desta forma, o presente trabalho teve como objectivo contribuir para a elucidação do impacto do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na resistência à insulina associada à DM2 e na obesidade, mediante estudo sistematizado da literatura existente até à data, através de meta análise. Do total de uma pesquisa de 63 publicações, foram incluídos 32 artigos no presente estudo, sendo que destes 25 foram incluídos na síntese qualitativa e 11 incluídos na sintese quantitativa. No presente trabalho pode-se concluir que existe evidência estatística que suporta a hipótese de que o polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 pode ser considerado um fator protetor para a DM2 [p <0,05 e OR (odds ratio) 0,702, com IC (intervalos de confiança) com valores que nunca incluem o 1]. No entanto, e mediante os mesmos pressupostos, o mesmo polimorfismo pode ser considerado um fator de risco ao desenvolvimento de obesidade, pela evidência estatística [p <0,05 e OR de 1,196, com IC com valores que nunca incluem o 1].

Auto-parametrização de meta-heurísticas para escalonamento dinâmico

Este artigo aborda o problema da parametrização de Técnicas de Optimização Inspiradas na Biologia (BIT - Biological Inspired Optimization Techniques), também conhecidas como Meta-heurísticas, considerando a importância que estas técnicas têm na resolução de situações de mundo real, sujeitas a perturbações externas. É proposto um módulo de aprendizagem com o objectivo de permitir que um Sistema Multi-Agente (SMA) para Escalonamento seleccione automaticamente uma Metaheurística e escolha a parametrização a usar no processo de optimização. Para o módulo de aprendizagem foi usado o Raciocínio baseado em Casos (RBC), permitindo ao sistema aprender a partir da experiência acumulada na resolução de problemas similares. Através da análise dos resultados obtidos é possível concluir acerca das vantagens da sua utilização.