Uma introdução à análise exploratória de dados multivariados

The modern technological ability to handle large amounts of information confronts the chemist with the necessity to re-evaluate the statistical tools he routinely uses. Multivariate statistics furnishes theoretical bases for analyzing systems involving large numbers of variables. The mathematical calculations required for these systems are no longer an obstacle due to the existence of statistical packages that furnish multivariate analysis options. Here basic concepts of two multivariate statistical techniques, principal component and hierarchical cluster analysis that have received broad acceptance for treating chemical data are discussed.

Chemical characterization of tin-lead glazed pottery from the Iberian Peninsula and the Canary Islands: initial steps toward a better understanding of Spanish Colonial pottery in Americas

Majolica pottery was the most characteristic tableware produced in Europe during the Medieval and Renaissance periods. Because of the prestige and importance attributed to this ware, Spanish majolica was imported in vast quantities into the Americas during the Spanish Colonial period. A study of Spanish majolica was conducted on a set of 186 samples from the 10 primary majolica production centres on the Iberian Peninsula and 22 sherds from two early colonial archaeological sites on the Canary Islands. The samples were analysed by neutron activation analysis (NAA), and the resulting data were interpreted using an array of multivariate statistical approaches. Our results show a clear discrimination between different production centres, allowing a reliable provenance attribution of the sherds from the Canary Islands.

Avaliação do efeito da piscicultura em sistemas aquáticos em Assis e Cândido Mota, São Paulo, por indicador de qualidade da água e análise estatítica multivariada

In this work, the impact of fish farming activities on the Queixada, Macuco and Pari-Veado Rivers in the Paranapanema watershed was evaluated. Physical, chemical and microbiological parameters were quantified in these aquatic systems followed by application of multivariate statistical analysis (MSA) and water quality index (WQI) tools. Watersheds where fish farming activities are predominant presented WQI > 52 indicating good quality, whereas MSA demonstrated bad quality for these aquatic bodies. The results showed that the degradation in this watershed follows the fish farming activity. The MSA index is more restricted than the "National Foundation Sanitation" (NFS) index routinely used to infer water quality.

Cadeia do biodiesel da bancada à indústria: uma visão geral com prospecção de tarefas e oportunidades para P&D&I

Contextualized overview of the Biodiesel Production Chain, from the lab bench to the industry, with critical evaluation of state-of-art and technological development through scientific articles and patents, focusing on feedstock, reaction/production, first and second generation processes, specification and quality, transport, storage, co-products (effluents and sub-products), and emissions. Challenges are identified and solutions are proposed based on the Brazilian feedstock, edaphoclimatic conditions, process monitoring in remote regions, state policy, and environment preservation, among others. Forecasts are made based on the technology assessment, identifying future trends and opportunities for R&D&I.

Perfil químico de cultivares de feijão (phaseolus vulgaris) pela técnica de high resolution magic angle spinning (HR-MAS)

The application of one-dimensional proton high-resolution magic angle spinning (¹H HR-MAS) NMR combined with a typical advantages of solid and liquid-state NMR techniques was used as input variables for the multivariate statistical analysis. In this paper, different cultivars of beans (Phaseolus vulgaris) developed and in development by Embrapa - Arroz e Feijão were analyzed by ¹H HR-MAS, which have been demonstrated to be a valuable tool in its differentiation according chemical composition and avoid the manipulation of the samples as used in other techniques.

Adsorção de Cr(VI) em esferas reticuladas de quitosana: novas correlações cinéticas e termodinâmicas utilizando microcalorimetria isotérmica contínua

The synthesis and characterization of crosslinked chitosan microbeads and their application in the removal of Cr(VI) are described. New kinetic and thermodynamic parameters of Cr(VI) adsorptions processes were found using continuous isothermal calorimetry. All adsorption processes are exothermic in nature. However, a multivariate statistical analysis have pointed out that adsorption enthalpies were affected by important binary interactions of the initial Cr(VI) in solution and temperature. The adsorption energetic data were well fitted to a kinetic exponential model, which have indicated fractionary adsorption kinetic orders.

Aplicação de métodos quimiométricos na caracterização de charutos utilizando extração por dispersão da matriz em fase sólida e análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas

In this work, the organic compounds of cigar samples from different brands were analyzed. The compound extraction was made using the matrix solid-phase dispersion (MSPD) technique, followed by gas chromatography and identification by mass spectrometry (GC-MS) and standards, when available. Thirty eight organic compounds were found in seven different brands. Finally, with the objective of characterizing and discriminating the cigar samples, multivariate statistical analyses were applied to data, e.g.; principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA). With such analyses, it was possible to discriminate three main groups of three quality levels.

A formação dos docentes de química: uma perspectiva multivariada aplicada à rede pública de ensino médio de Goiás

This paper presents a multivariate statistical analysis as a valuable tool for educational management applied to public high school chemistry teacher formation. From 2003 to 2007, a decrease of 10% in the number of public high schools was seen, as well as a reduction of 7% in the number of teachers. Contrarily, there was an increase in the number of university graduate teachers. Principal Component Analyses reveal that in 2003, most chemistry teachers were not university graduates. In 2007, eight Regional Offices of Education reported teachers holding academic degrees, qualifying them as chemistry teacher in the school system

Ácidos fenólicos, flavonoides e atividade antioxidante em méis de Melipona fasciculata, M. flavolineata (Apidae, Meliponini) e Apis mellifera (Apidae, Apini) da Amazônia

Honey produced by three stingless bee species (Melipona flavolineata, M. fasciculata and Apis mellifera) from different regions of the Amazon was analyzed by separating phenolic acids and flavonoids using the HPLC technique. Data were subjected to multivariate statistical analysis (PCA, HCA and DA). Results showed the three species of honey samples could be distinguished by phenolic composition. Antioxidant activity of the honeys was determined by studying the capacity of inhibiting radicals using DPPH assay. Honeys with higher phenolic compound contents had greater antioxidant capacity and darker color.

Tietojärjestelmät palvelutuotannon tukena

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Imatran kaupungin teknisen toimen nykyinen tietojärjestelmäarkkitehtuuri, sekä selvittää, kuinka hyvin käytettävät tietojärjestelmät tukevat teknisen toimen tuottamaa omakotirakentajan palveluprosessia. Työn teoriaosassa syvennyttiin palvelujen hallintaan, tietojärjestelmiin ja paikkatietojärjestelmiin. Työn empiirisessä osassa tutkittiin, kuinka toimiva käytössä oleva järjestelmäkokonaisuus on. Tutkimus osoitti, että käytössä olevat tietojärjestelmät ja ohjelmistot ovat tehokkaita ja tarkoituksenmukaisia. Teknologian kehittämisen lisäksi tulee kiinnittää huomiota työskentelytapojen kehittämiseen ja yhtenäistämiseen esimerkiksi sähköisen prosessin seurantalomakkeen, tietokantojen päivittämisen, sekä paperisten aineistojen digitoimisen avulla. Tietojärjestelmäarkkitehtuurin tulee olla yksinkertainen ja päällekkäisiä toimintoja kannattaa välttää. Paikkatietojärjestelmien muuttaminen selainpohjaisiksi tehostaa eri tietolähteiden hyödyntämistä. Henkilöstön riittävä tietojärjestelmäkoulutus on tärkeää.

Management zones in agriculture acording to the soil and landscape variables

The study of spatial variability of soil and plants attributes, or precision agriculture, a technique that aims the rational use of natural resources, is expanding commercially in Brazil. Nevertheless, there is a lack of mathematical analysis that supports the correlation of these independent variables and their interactions with the productivity, identifying scientific standards technologically applicable. The aim of this study was to identify patterns of soil variability according to the eleven physical and seven chemical indicators in an agricultural area. It was used two multivariate techniques: the hierarchical cluster analysis (HCA) and the principal component analysis (PCA). According to the HCA, the area was divided into five management zones: zone 1 with 2.87ha, zone 2 with 0.8ha, zone 3 with 1.84ha, zone 4 with 1.33ha and zone 5 with 2.76ha. By the PCA, it was identified the most important variables within each zone: V% for the zone 1, CTC in the zone 2, levels of H+Al in the zone 4 and sand content and altitude in the zone 5. The zone 3 was classified as an intermediate zone with characteristics of all others. According to the results it is concluded that it is possible to separate into groups (management zones) samples with the same patterns of variability by the multivariate statistical techniques.

Katsastuksen teknisen laadun mittaaminen ja johtaminen

Suorituskyvyn mittaamisella on monia myönteisiä vaikutuksia koko organisaation toimintaan. Mittaamisen avulla toimintaa voidaan johtaa haluttuun suuntaan. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia, minkälainen suorituskykymittaristo tarvitaan katsastusyrityksen ylimmän johdon käyttöön, jotta katsastuksen teknisen laadun johtaminen mahdollistuisi. Tutkimuksen tarkoituksena oli rakentaa katsastuksen teknisen laadun suorituskykymittaristo ylimmälle johdolle. Katsastuksen tekninen laatu on keskeinen kysymys katsastusyritysten olemassaololle. Tekninen laatu on koko katsastustoiminnan perusta, jonka päälle liiketoiminta voidaan rakentaa. Ilman tätä perustaa ei ole jatkuvuutta liiketoiminnalle. Teknisen laadun mittaaminen ei kuitenkaan ole tällä hetkellä järjestelmällistä, eikä käytettävissä ole ollut tehtävään soveltuvaa mittaristoa. Tutkimuksessa käytettiin A-Katsastus Oy:n vuosien 2008–2011 aikana syntyneitä katsastustilastoja. Tilastollista prosessin valvonta-menetelmää (SPC) soveltamalla määritettiin toimipaikka- ja katsastajakohtaiset valvontarajat hylkäysprosenteille ja vikojen määrille. Valvontarajojen avulla rakennettiin katsastuksen teknisen laadun suorituskykymittaristo toimiala-, yritys-, toimipaikka- ja katsastajatasoille. Mittariston avulla voidaan asettaa tekniselle laadulle tavoitteet, seurata tavoitteiden toteumaa ja käynnistää tarvittaessa korjaavat toimenpiteet.

Täyteainepitoisuuden ja retentioainesysteemin optimointi

Työssä tutkittiin tarrapaperikoneen pohjapaperin täyteainepitoisuuden nostamisen vaikutusta koneen ajettavuuteen ja paperin ominaisuuksiin. Työn tavoitteena oli löytää ne prosessitekniset keinot, joilla voitaisiin saavuttaa raskaiden pintapapereiden tavoitetuhkatasot. Lisäksi pyrittiin optimoimaan retentioaineiden annokset ja ajotavat korkeilla tuhkatasoilla. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin pinta- ja kolloidikemian perusteita sekä täyteainepitoisuuden vaikutusta paperin ominaisuuksiin ja prosessoitavuuteen. Lisäk-si syvennyttiin märänpään kemiaan selvittämällä mm. kalsiumkarbonaatin vesiliuoskemiaa ja erilaisten retentioaineiden ominaisuuksia ja niiden reaktiomekanismeja. Työn kokeellinen osa koostui kahdesta koeajosta. Ensimmäisessä koeajossa selvitettiin täyteainesaostumien muodostumismekanismeja ja paperikoneen ajettavuutta täyteainepitoisuutta nostettaessa yli raskaiden pintapapereiden tavoitetasojen. Saadut tulokset osoittivat, että märänpään kemiantila pysyi koeajon aikana muuttumattomana eikä mitään saostumien muodostumista havaittu. Täyteainepitoisuudessa päästiin 3 % yli lajikohtaisen tuhkatavoitteen ilman ajettavuusongelmia. Toisessa koeajossa keskityttiin erityisesti märänpään retentioaineiden määrien optimointiin ja paperin laatuominaisuuksiin. Koeajossa täyteainepitoisuutta nostettiin yli tavoitetasojen. Saadut tulokset osoittivat, että täyteainepitoisuuden nostolla ei ollut vaikutusta paperin laatuun tai paperikoneen ajettavuuteen. Massatärkkelyksen avulla pystyttiin korvaamaan kationisen polymeerin retentiovaste ja kompensoimaan täyteainepitoisuuden noston myötä tullut paperin lujuuksien lasku. Koeajoissa ja prosessin seurannassa tuli ilmi myös useita eri tekijöitä, joilla oli vaikutusta retentioon, retentioaineiden tehoon ja prosessin stabiilisuuteen. Tehdyistä yksittäisistä havainnoista on hyötyä pyrittäessä ymmärtämään märänpään prosessin tilaa ja sen vaikutusta paperikoneen ajettavuuteen. Työ saavutti sille asetetut tavoitteet ja sen ansiosta paperikoneen märänpään raaka-aineiden ja kemikaalien syöttösuhteita pystyttiin muuttamaan tavalla, joka vähensi paperinvalmistuksen kustannuksia ilman että paperin laatuominaisuudet huononivat.

Hoitotyön koulutuksen opiskelijavalinnat. Seurantatutkimus kahden valintakoemenetelmän yhteydestä opiskelijoiden osaamiseen ja opiskelumotivaatioon

Hoitotyön koulutukseen pyritään valitsemaan alalle soveltuvia, motivoituneita sekä teoreettisissa ja kliinisissä opinnoissa menestyviä opiskelijoita. Tämän seurantatutkimuksen tarkoituksena oli vertailla soveltuvuuskokeella ja kirjallisella kokeella valittujen hoitotyön opiskelijoiden osaamista ja opiskelumotivaatiota. Tutkimuksen tavoitteena oli tehdä tutkimustulosten perusteella hoitotyön koulutuksen opiskelijavalintoihin liittyviä kehittämisehdotuksia. Tutkimuksen kohderyhmänä olivat yhteen ammattikorkeakouluun syksyn 2002 ja syksyn 2004 välisenä aikana hoitotyön koulutukseen kahdella eri valintakoemenetelmällä valitut hoitotyön opiskelijat (N=626) (sairaanhoitotyö, terveydenhoitotyö, kätilötyö). Opiskelijaryhmistä muodostettiin kaksi kohorttia valintakoemenetelmän perusteella: soveltuvuuskoe (VAL1, N=368) ja kirjallinen koe (VAL2, N=258). Seurantatutkimuksen aineisto kerättiin opiskelijoiden opintorekisteristä sekä kahdella strukturoidulla mittarilla, joilla kartoitettiin hoitotyön opiskelijoiden itsearvioitua hoitotyön osaamista (OSAA-mittari) ja opiskelumotivaatiota (MOTI-mittari). Seurantatutkimuksen aineistonkeruu ajoittui opiskelijoiden kolmannelle lukukaudella (1. mittaus, 2004‒2006, VAL1 n=234, VAL2 n=126) ja valmistumisvaiheeseen (2. mittaus, 2006‒2009, VAL1 n=149, VAL2 n=108). Ensimmäisen mittauksen vastausprosentti oli 75,0 % ja toisen mittauksen 92,4 %. Aineistojen analysoinnissa käytettiin pitkittäistutkimukseen soveltuvia monimuuttujamenetelmiä. Kahdella valintakoemenetelmällä valikoitui pienistä eroista huolimatta osaamiseltaan ja opiskelumotivaatioltaan hyvin samanlaisia opiskelijoita. Soveltuvuuskokeella valitut opiskelijat kokivat ryhmän kannustavuuden vahvemmaksi valmistumisvaiheessa kuin kirjallisella kokeella valitut. Kirjallisella kokeella valittujen opiskelijoiden kolmannen lukukauden arvosanoihin perustuva osaaminen oli parempaa kuin soveltuvuuskokeella valittujen opiskelijoiden. Suuntautumisvaihtoehto, hoitoalan työkokemus, peruskoulutus ja hakusija olivat merkittävimmin yhteydessä opiskelijoiden osaamiseen ja opiskelumotivaatioon. Valintakoemenetelmä selitti eniten opiskelijoiden osaamisessa ja opiskelumotivaatiossa ilmenneitä eroja, joskin selitysosuudet jäivät alhaisiksi. Kehittämisehdotukset kohdistuvat valintakoemenetelmien kehittämiseen ja säännölliseen arviointiin sekä alalle motivoituneisuuden määrittelyyn ja mittaamisen kehittämiseen. Jatkotutkimusaiheina ehdotetaan eri valintakoemenetelmien testaamista ja tutkimuksessa käytettyjen mittareiden edelleen kehittämistä.

Modelling Cutting States in Rough Turning of 34CrNiMo6 Steel

Rough turning is an important form of manufacturing cylinder-symmetric parts. Thus far, increasing the level of automation in rough turning has included process monitoring methods or adaptive turning control methods that aim to keep the process conditions constant. However, in order to improve process safety, quality and efficiency, an adaptive turning control should be transformed into an intelligent machining system optimizing cutting values to match process conditions or to actively seek to improve process conditions. In this study, primary and secondary chatter and chip formation are studied to understand how to measure the effect of these phenomena to the process conditions and how to avoid undesired cutting conditions. The concept of cutting state is used to address the combination of these phenomena and the current use of the power capacity of the lathe. The measures to the phenomena are not developed based on physical measures, but instead, the severity of the measures is modelled against expert opinion. Based on the concept of cutting state, an expert system style fuzzy control system capable of optimizing the cutting process was created. Important aspects of the system include the capability to adapt to several cutting phenomena appearing at once, even if the said phenomena would potentially require conflicting control action.