Quantification of incubation, latent and infection periods of Phakopsora pachyrhizi in soybean, according to chronological time and degree-days

ABSTRACT In experiments conducted in a growth chamber, the chronological time and the accumulated degree-days were determined for the duration of incubation, latent and infectious periods of Phakopsora pachyrhizi cultivars BRSGO 7560 and BRS 246 RR. Detached soybean leaflets were placed in gerbox-type acrylic boxes and inoculated with 20 x 103 uredospores/mL. The study was conducted at 12-h photoperiod and temperatures of 10ºC, 15ºC, 22ºC, 25ºC and 30°C for 30 days. Lesions and uredia/cm2were evaluated and the number of uredia per lesion was quantified after the beginning of sporulation. The sporulation potential was also quantified for cultivars BRSGO 7560 and BRS 246 RR. The steps of the infection process can be quantified based on both the chronological time and the accumulated heat. The cultivar BRSGO 7560 produced 4,012.8 spores/cm2 and BRS 246 RR, 7,348.4 uredospores/cm2. The largest number of uredia was produced at 25ºC in both cultivars; however, BRS 246 RR presented 372.7 uredia/cm2 and BRSGO 7560, 231.6 uredia/cm2. At 10ºC and 30°C, leaf infection did not occur in both cultivars.

Using data mining to identify factors that influence the degree of leg injuries in broilers

Locomotor problems prevent the bird to move freely, jeopardizing the welfare and productivity, besides generating injuries on the legs of chickens. The objective of this study was to evaluate the influence of age, use of vitamin D, the asymmetry of limbs and gait score, the degree of leg injuries in broilers, using data mining. The analysis was performed on a data set obtained from a field experiment in which it was used two groups of birds with 30 birds each, a control group and one treated with vitamin D. It was evaluated the gait score, the asymmetry between the right and left toes, and the degree of leg injuries. The Weka ® software was used in data mining. In particular, C4.5 algorithm (also known as J48 in Weka environment) was used for the generation of a decision tree. The results showed that age is the factor that most influences the degree of leg injuries and that the data from assessments of gait score were not reliable to estimate leg weakness in broilers.

Efeito do consórcio de milho com Panicum maximum na comunidade infestante e na cultura da soja em rotação

Objetivou-se com este trabalho estudar os efeitos do consórcio de milho com colonião (Panicum maximum cv. Aruana) na infestação de plantas daninhas e na cultura da soja em rotação. O experimento foi realizado em campo, no período de dezembro de 2008 a abril de 2010, em área experimental da UNESP, campus de Jaboticabal-SP. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcela subdividida. Foram estudadas duas formas de semeadura (a lanço e em linha) de colonião nas parcelas e quatro quantidades de sementes (200, 400, 600 e 800 pontos de valor cultural - PVC) nas subparcelas, além de três testemunhas, representadas pelo monocultivo das espécies, como tratamentos adicionais. O cultivo consorciado não afetou o desenvolvimento do milho, comparado ao milho solteiro. Embora na colheita do milho houvesse maior matéria seca e densidade de plantas de colonião com a semeadura de 800 PVC, antes da semeadura da soja o acúmulo de massa não diferiu entre os tratamentos de consórcio. Portanto, a semeadura de 200 PVC de sementes de colonião, a lanço ou em linha, foi suficiente para a manutenção de quantidade (9,1 t ha-1) adequada de palha sobre o solo. Antecedendo a semeadura da soja, a infestação de plantas daninhas na testemunha de milho solteiro foi maior do que nos tratamentos de consórcio e nas testemunhas da forrageira solteira (a lanço e em linha). O mesmo foi observado para densidade de plantas daninhas após a instalação da cultura. Os sistemas de consórcio de milho com colonião não interferiram em nenhuma característica avaliada na cultura da soja cultivada em rotação. Da mesma forma, não foi observada diferença entre os tratamentos de consórcios e a testemunha de milho em monocultivo para produção de grãos de soja.

Physicochemical characteristics and functional properties of vitabosa (mucuna deeringiana) and soybean (glycine max)

Physicochemical characteristics and functional properties of vitabosa flour (Mucuna deeringiana) and soybean flour (Glycine max) were determined. Oil absorption capacity was higher in vitabosa. Water absorption capacity was higher in soy and it was affected by the change in the ionic strength of the medium. Emulsifying Activity (EA) decreased with increasing concentration of flour, while Emulsifying Stability (ES) showed an increased. EA and ES of flours have more ionic strength in the range between 0.0 and 0.4 M, but it is reduced afterwards with the higher concentration of NaCl. Foaming stability varied with the concentration of flour solution reaching maximum values of 39 and 33% for vitabosa and soybean, respectively at 10% flour concentration.Vitabosa had the best foaming capacity (56% to 0.6 M) compared with soybeans (47% to 0.4 M). Maximum capacity of gelation was observed in vitabosa at 10% flour concentration. Increases in ionic strength of the flour solution, at low salt concentrations (<0.4 M), improved the gelation of flours.

Using PageRank Algorithm in Analyzing Dictionary Graphs and PageRank in Dynamic Graphs

In this thesis we are going to analyze the dictionary graphs and some other kinds of graphs using the PagerRank algorithm. We calculated the correlation between the degree and PageRank of all nodes for a graph obtained from Merriam-Webster dictionary, a French dictionary and WordNet hypernym and synonym dictionaries. Our conclusion was that PageRank can be a good tool to compare the quality of dictionaries. We studied some artificial social and random graphs. We found that when we omitted some random nodes from each of the graphs, we have not noticed any significant changes in the ranking of the nodes according to their PageRank. We also discovered that some social graphs selected for our study were less resistant to the changes of PageRank.

Timing verification in transaction modeling

Les systèmes Matériels/Logiciels deviennent indispensables dans tous les aspects de la vie quotidienne. La présence croissante de ces systèmes dans les différents produits et services incite à trouver des méthodes pour les développer efficacement. Mais une conception efficace de ces systèmes est limitée par plusieurs facteurs, certains d'entre eux sont: la complexité croissante des applications, une augmentation de la densité d'intégration, la nature hétérogène des produits et services, la diminution de temps d’accès au marché. Une modélisation transactionnelle (TLM) est considérée comme un paradigme prometteur permettant de gérer la complexité de conception et fournissant des moyens d’exploration et de validation d'alternatives de conception à des niveaux d’abstraction élevés. Cette recherche propose une méthodologie d’expression de temps dans TLM basée sur une analyse de contraintes temporelles. Nous proposons d'utiliser une combinaison de deux paradigmes de développement pour accélérer la conception: le TLM d'une part et une méthodologie d’expression de temps entre différentes transactions d’autre part. Cette synergie nous permet de combiner dans un seul environnement des méthodes de simulation performantes et des méthodes analytiques formelles. Nous avons proposé un nouvel algorithme de vérification temporelle basé sur la procédure de linéarisation des contraintes de type min/max et une technique d'optimisation afin d'améliorer l'efficacité de l'algorithme. Nous avons complété la description mathématique de tous les types de contraintes présentées dans la littérature. Nous avons développé des méthodes d'exploration et raffinement de système de communication qui nous a permis d'utiliser les algorithmes de vérification temporelle à différents niveaux TLM. Comme il existe plusieurs définitions du TLM, dans le cadre de notre recherche, nous avons défini une méthodologie de spécification et simulation pour des systèmes Matériel/Logiciel basée sur le paradigme de TLM. Dans cette méthodologie plusieurs concepts de modélisation peuvent être considérés séparément. Basée sur l'utilisation des technologies modernes de génie logiciel telles que XML, XSLT, XSD, la programmation orientée objet et plusieurs autres fournies par l’environnement .Net, la méthodologie proposée présente une approche qui rend possible une réutilisation des modèles intermédiaires afin de faire face à la contrainte de temps d’accès au marché. Elle fournit une approche générale dans la modélisation du système qui sépare les différents aspects de conception tels que des modèles de calculs utilisés pour décrire le système à des niveaux d’abstraction multiples. En conséquence, dans le modèle du système nous pouvons clairement identifier la fonctionnalité du système sans les détails reliés aux plateformes de développement et ceci mènera à améliorer la "portabilité" du modèle d'application.

L’utilisation de la polarimétrie radar et de la décomposition de Touzi pour la caractérisation et la classification des physionomies végétales des milieux humides : le cas du Lac Saint-Pierre.

Les milieux humides remplissent plusieurs fonctions écologiques d’importance et contribuent à la biodiversité de la faune et de la flore. Même s’il existe une reconnaissance croissante sur l’importante de protéger ces milieux, il n’en demeure pas moins que leur intégrité est encore menacée par la pression des activités humaines. L’inventaire et le suivi systématique des milieux humides constituent une nécessité et la télédétection est le seul moyen réaliste d’atteindre ce but. L’objectif de cette thèse consiste à contribuer et à améliorer la caractérisation des milieux humides en utilisant des données satellites acquises par des radars polarimétriques en bande L (ALOS-PALSAR) et C (RADARSAT-2). Cette thèse se fonde sur deux hypothèses (chap. 1). La première hypothèse stipule que les classes de physionomies végétales, basées sur la structure des végétaux, sont plus appropriées que les classes d’espèces végétales car mieux adaptées au contenu informationnel des images radar polarimétriques. La seconde hypothèse stipule que les algorithmes de décompositions polarimétriques permettent une extraction optimale de l’information polarimétrique comparativement à une approche multipolarisée basée sur les canaux de polarisation HH, HV et VV (chap. 3). En particulier, l’apport de la décomposition incohérente de Touzi pour l’inventaire et le suivi de milieux humides est examiné en détail. Cette décomposition permet de caractériser le type de diffusion, la phase, l’orientation, la symétrie, le degré de polarisation et la puissance rétrodiffusée d’une cible à l’aide d’une série de paramètres extraits d’une analyse des vecteurs et des valeurs propres de la matrice de cohérence. La région du lac Saint-Pierre a été sélectionnée comme site d’étude étant donné la grande diversité de ses milieux humides qui y couvrent plus de 20 000 ha. L’un des défis posés par cette thèse consiste au fait qu’il n’existe pas de système standard énumérant l’ensemble possible des classes physionomiques ni d’indications précises quant à leurs caractéristiques et dimensions. Une grande attention a donc été portée à la création de ces classes par recoupement de sources de données diverses et plus de 50 espèces végétales ont été regroupées en 9 classes physionomiques (chap. 7, 8 et 9). Plusieurs analyses sont proposées pour valider les hypothèses de cette thèse (chap. 9). Des analyses de sensibilité par diffusiogramme sont utilisées pour étudier les caractéristiques et la dispersion des physionomies végétales dans différents espaces constitués de paramètres polarimétriques ou canaux de polarisation (chap. 10 et 12). Des séries temporelles d’images RADARSAT-2 sont utilisées pour approfondir la compréhension de l’évolution saisonnière des physionomies végétales (chap. 12). L’algorithme de la divergence transformée est utilisé pour quantifier la séparabilité entre les classes physionomiques et pour identifier le ou les paramètres ayant le plus contribué(s) à leur séparabilité (chap. 11 et 13). Des classifications sont aussi proposées et les résultats comparés à une carte existante des milieux humide du lac Saint-Pierre (14). Finalement, une analyse du potentiel des paramètres polarimétrique en bande C et L est proposé pour le suivi de l’hydrologie des tourbières (chap. 15 et 16). Les analyses de sensibilité montrent que les paramètres de la 1re composante, relatifs à la portion dominante (polarisée) du signal, sont suffisants pour une caractérisation générale des physionomies végétales. Les paramètres des 2e et 3e composantes sont cependant nécessaires pour obtenir de meilleures séparabilités entre les classes (chap. 11 et 13) et une meilleure discrimination entre milieux humides et milieux secs (chap. 14). Cette thèse montre qu’il est préférable de considérer individuellement les paramètres des 1re, 2e et 3e composantes plutôt que leur somme pondérée par leurs valeurs propres respectives (chap. 10 et 12). Cette thèse examine également la complémentarité entre les paramètres de structure et ceux relatifs à la puissance rétrodiffusée, souvent ignorée et normalisée par la plupart des décompositions polarimétriques. La dimension temporelle (saisonnière) est essentielle pour la caractérisation et la classification des physionomies végétales (chap. 12, 13 et 14). Des images acquises au printemps (avril et mai) sont nécessaires pour discriminer les milieux secs des milieux humides alors que des images acquises en été (juillet et août) sont nécessaires pour raffiner la classification des physionomies végétales. Un arbre hiérarchique de classification développé dans cette thèse constitue une synthèse des connaissances acquises (chap. 14). À l’aide d’un nombre relativement réduit de paramètres polarimétriques et de règles de décisions simples, il est possible d’identifier, entre autres, trois classes de bas marais et de discriminer avec succès les hauts marais herbacés des autres classes physionomiques sans avoir recours à des sources de données auxiliaires. Les résultats obtenus sont comparables à ceux provenant d’une classification supervisée utilisant deux images Landsat-5 avec une exactitude globale de 77.3% et 79.0% respectivement. Diverses classifications utilisant la machine à vecteurs de support (SVM) permettent de reproduire les résultats obtenus avec l’arbre hiérarchique de classification. L’exploitation d’une plus forte dimensionalitée par le SVM, avec une précision globale maximale de 79.1%, ne permet cependant pas d’obtenir des résultats significativement meilleurs. Finalement, la phase de la décomposition de Touzi apparaît être le seul paramètre (en bande L) sensible aux variations du niveau d’eau sous la surface des tourbières ouvertes (chap. 16). Ce paramètre offre donc un grand potentiel pour le suivi de l’hydrologie des tourbières comparativement à la différence de phase entre les canaux HH et VV. Cette thèse démontre que les paramètres de la décomposition de Touzi permettent une meilleure caractérisation, de meilleures séparabilités et de meilleures classifications des physionomies végétales des milieux humides que les canaux de polarisation HH, HV et VV. Le regroupement des espèces végétales en classes physionomiques est un concept valable. Mais certaines espèces végétales partageant une physionomie similaire, mais occupant un milieu différent (haut vs bas marais), ont cependant présenté des différences significatives quant aux propriétés de leur rétrodiffusion.

On Convergence Properties of the EM Algorithm for Gaussian Mixtures

"Expectation-Maximization'' (EM) algorithm and gradient-based approaches for maximum likelihood learning of finite Gaussian mixtures. We show that the EM step in parameter space is obtained from the gradient via a projection matrix $P$, and we provide an explicit expression for the matrix. We then analyze the convergence of EM in terms of special properties of $P$ and provide new results analyzing the effect that $P$ has on the likelihood surface. Based on these mathematical results, we present a comparative discussion of the advantages and disadvantages of EM and other algorithms for the learning of Gaussian mixture models.

Hierarchical Mixtures of Experts and the EM Algorithm

We present a tree-structured architecture for supervised learning. The statistical model underlying the architecture is a hierarchical mixture model in which both the mixture coefficients and the mixture components are generalized linear models (GLIM's). Learning is treated as a maximum likelihood problem; in particular, we present an Expectation-Maximization (EM) algorithm for adjusting the parameters of the architecture. We also develop an on-line learning algorithm in which the parameters are updated incrementally. Comparative simulation results are presented in the robot dynamics domain.

Biologically Plausible Neural Circuits for Realization of Maximum Operations

Object recognition in the visual cortex is based on a hierarchical architecture, in which specialized brain regions along the ventral pathway extract object features of increasing levels of complexity, accompanied by greater invariance in stimulus size, position, and orientation. Recent theoretical studies postulate a non-linear pooling function, such as the maximum (MAX) operation could be fundamental in achieving such invariance. In this paper, we are concerned with neurally plausible mechanisms that may be involved in realizing the MAX operation. Four canonical circuits are proposed, each based on neural mechanisms that have been previously discussed in the context of cortical processing. Through simulations and mathematical analysis, we examine the relative performance and robustness of these mechanisms. We derive experimentally verifiable predictions for each circuit and discuss their respective physiological considerations.

Desenvolupament computacional de la semblança molecular quàntica

La present Tesi Doctoral, titulada desenvolupament computacional de la semblança molecular quàntica, tracta, fonamentalment, els aspectes de càlcul de mesures de semblança basades en la comparació de funcions de densitat electrònica.El primer capítol, Semblança quàntica, és introductori. S'hi descriuen les funcions de densitat de probabilitat electrònica i llur significança en el marc de la mecànica quàntica. Se n'expliciten els aspectes essencials i les condicions matemàtiques a satisfer, cara a una millor comprensió dels models de densitat electrònica que es proposen. Hom presenta les densitats electròniques, mencionant els teoremes de Hohenberg i Kohn i esquematitzant la teoria de Bader, com magnituds fonamentals en la descripció de les molècules i en la comprensió de llurs propietats.En el capítol Models de densitats electròniques moleculars es presenten procediments computacionals originals per l'ajust de funcions densitat a models expandits en termes de gaussianes 1s centrades en els nuclis. Les restriccions físico-matemàtiques associades a les distribucions de probabilitat s'introdueixen de manera rigorosa, en el procediment anomenat Atomic Shell Approximation (ASA). Aquest procediment, implementat en el programa ASAC, parteix d'un espai funcional quasi complert, d'on se seleccionen variacionalment les funcions o capes de l'expansió, d'acord als requisits de no negativitat. La qualitat d'aquestes densitats i de les mesures de semblança derivades es verifica abastament. Aquest model ASA s'estén a representacions dinàmiques, físicament més acurades, en quant que afectades per les vibracions nuclears, cara a una exploració de l'efecte de l'esmorteïment dels pics nuclears en les mesures de semblança molecular. La comparació de les densitats dinàmiques respecte les estàtiques evidencia un reordenament en les densitats dinàmiques, d'acord al que constituiria una manifestació del Principi quàntic de Le Chatelier. El procediment ASA, explícitament consistent amb les condicions de N-representabilitat, s'aplica també a la determinació directe de densitats electròniques hidrogenoides, en un context de teoria del funcional de la densitat.El capítol Maximització global de la funció de semblança presenta algorismes originals per la determinació de la màxima sobreposició de les densitats electròniques moleculars. Les mesures de semblança molecular quàntica s'identifiquen amb el màxim solapament, de manera es mesuri la distància entre les molècules, independentment dels sistemes de referència on es defineixen les densitats electròniques. Partint de la solució global en el límit de densitats infinitament compactades en els nuclis, es proposen tres nivells de aproximació per l'exploració sistemàtica, no estocàstica, de la funció de semblança, possibilitant la identificació eficient del màxim global, així com també dels diferents màxims locals. Es proposa també una parametrització original de les integrals de recobriment a través d'ajustos a funcions lorentzianes, en quant que tècnica d'acceleració computacional. En la pràctica de les relacions estructura-activitat, aquests avenços possibiliten la implementació eficient de mesures de semblança quantitatives, i, paral·lelament, proporcionen una metodologia totalment automàtica d'alineació molecular. El capítol Semblances d'àtoms en molècules descriu un algorisme de comparació dels àtoms de Bader, o regions tridimensionals delimitades per superfícies de flux zero de la funció de densitat electrònica. El caràcter quantitatiu d'aquestes semblances possibilita la mesura rigorosa de la noció química de transferibilitat d'àtoms i grups funcionals. Les superfícies de flux zero i els algorismes d'integració usats han estat publicats recentment i constitueixen l'aproximació més acurada pel càlcul de les propietats atòmiques. Finalment, en el capítol Semblances en estructures cristal·lines hom proposa una definició original de semblança, específica per la comparació dels conceptes de suavitat o softness en la distribució de fonons associats a l'estructura cristal·lina. Aquests conceptes apareixen en estudis de superconductivitat a causa de la influència de les interaccions electró-fonó en les temperatures de transició a l'estat superconductor. En aplicar-se aquesta metodologia a l'anàlisi de sals de BEDT-TTF, s'evidencien correlacions estructurals entre sals superconductores i no superconductores, en consonància amb les hipòtesis apuntades a la literatura sobre la rellevància de determinades interaccions.Conclouen aquesta tesi un apèndix que conté el programa ASAC, implementació de l'algorisme ASA, i un capítol final amb referències bibliogràfiques.

Sediment magnetic properties of glacial till deposited since the Little Ice Age maximum for selected glaciers at Svartisen and Okstindan, northern Norway

Samples of glacial till deposited since the Little Ice Age (LIA) maximum by two glaciers, North Bogbre at Svartisen and Corneliussen-breen at Okstindan, northern Norway, were obtained from transects running from the current glacier snout to the LIA (c. AD 1750) limit. The samples were analysed to determine their sediment magnetic properties, which display considerable variability. Significant trends in some magnetic parameters are evident with distance from the glacier margin and hence length of subaerial exposure. Magnetic susceptibility (X) decreases away from the contemporary snout, perhaps due to the weathering of ferrimagnetic minerals into antiferromagnetic forms, although this trend is generally not statistically significant. Trends in the ratios of soft IRM/hard IRM which are statistically significant support this hypothesis, suggesting that antiferromagnetic minerals are increasing relative to ferrimagnetic minerals towards the LIA maximum. Backfield ratios (IRM -100 mT/SIRM) also display a significant and strong trend towards magnetically harder behaviour with proximity to the LIA maximum. Thus, by employing a chronosequence approach, it may be possible to use sediment magnetics data as a tool for reconstructing glacier retreat in areas where more traditional techniques, such as lichenometry, are not applicable.

A fast identification algorithm for Box-Cox transformation based radial basis function neural network

In this letter, a Box-Cox transformation-based radial basis function (RBF) neural network is introduced using the RBF neural network to represent the transformed system output. Initially a fixed and moderate sized RBF model base is derived based on a rank revealing orthogonal matrix triangularization (QR decomposition). Then a new fast identification algorithm is introduced using Gauss-Newton algorithm to derive the required Box-Cox transformation, based on a maximum likelihood estimator. The main contribution of this letter is to explore the special structure of the proposed RBF neural network for computational efficiency by utilizing the inverse of matrix block decomposition lemma. Finally, the Box-Cox transformation-based RBF neural network, with good generalization and sparsity, is identified based on the derived optimal Box-Cox transformation and a D-optimality-based orthogonal forward regression algorithm. The proposed algorithm and its efficacy are demonstrated with an illustrative example in comparison with support vector machine regression.

An oblivious shortest-path routing algorithm for fully connected cubic networks

Fully connected cubic networks (FCCNs) are a class of newly proposed hierarchical interconnection networks for multicomputer systems, which enjoy the strengths of constant node degree and good expandability. The shortest path routing in FCCNs is an open problem. In this paper, we present an oblivious routing algorithm for n-level FCCN with N = 8(n) nodes, and prove that this algorithm creates a shortest path from the source to the destination. At the costs of both an O(N)-parallel-step off-line preprocessing phase and a list of size N stored at each node, the proposed algorithm is carried out at each related node in O(n) time. In some cases the proposed algorithm is superior to the one proposed by Chang and Wang in terms of the length of the routing path. This justifies the utility of our routing strategy. (C) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Performance analysis of the unconstrained FxLMS algorithm for active noise control

The paper analyzes the performance of the unconstrained filtered-x LMS (FxLMS) algorithm for active noise control (ANC), where we remove the constraints on the controller that it must be causal and has finite impulse response. It is shown that the unconstrained FxLMS algorithm always converges to, if stable, the true optimum filter, even if the estimation of the secondary path is not perfect, and its final mean square error is independent of the secondary path. Moreover, we show that the sufficient and necessary stability condition for the feedforward unconstrained FxLMS is that the maximum phase error of the secondary path estimation must be within 90°, which is the only necessary condition for the feedback unconstrained FxLMS. The significance of the analysis on a practical system is also discussed. Finally we show how the obtained results can guide us to design a robust feedback ANC headset.