Learning the dynamics of embedded clauses

Recent work by Siegelmann has shown that the computational power of recurrent neural networks matches that of Turing Machines. One important implication is that complex language classes (infinite languages with embedded clauses) can be represented in neural networks. Proofs are based on a fractal encoding of states to simulate the memory and operations of stacks. In the present work, it is shown that similar stack-like dynamics can be learned in recurrent neural networks from simple sequence prediction tasks. Two main types of network solutions are found and described qualitatively as dynamical systems: damped oscillation and entangled spiraling around fixed points. The potential and limitations of each solution type are established in terms of generalization on two different context-free languages. Both solution types constitute novel stack implementations - generally in line with Siegelmann's theoretical work - which supply insights into how embedded structures of languages can be handled in analog hardware.

Influence of hysteresis on tidal capillary fringe dynamics in a well-sorted sand

Nielsen and Perrochet [Adv. Water Resour. 23 (2000) 503] presented experimental data for cyclic water movement in the vadose zone above an oscillating watertable. The response of the watertable to cyclic forcing was characterised by the ratios of the forcing head to watertable amplitudes and their associated phase lag. They found that their non-hysteretic Richards' equation model failed to represent the observed behaviour of these parameters. This paper explores the effect on the simulated capillary fringe dynamics (in terms of these parameters) of including varying degrees of hysteresis in the moisture retention curve used in a numerical model of their experiment. It is clear that hysteresis can indeed account for observed discrepancies between simulation and experiment and that the effect of hysteresis varies with the frequency of oscillation. The use of a single-valued mean retention curve, as advocated by some authors, fails to provide a match between the simulated and observed behaviour of the Nielsen and Perrochet parameters, but is shown to be adequate for predicting time-averaged soil moisture profiles. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Genotype and environment effects on dynamics of harvest index during grain filling in sorghum

An approach based on a linear rate of increase in harvest index (141) with time after anthesis has been used as a simple means-to predict grain growth and yield in many crop simulation models. When applied to diverse situations, however, this approach has been found to introduce significant error in grain yield predictions. Accordingly, this study was undertaken to examine the stability of the HI approach for yield prediction in sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Four field experiments were conducted under nonlimiting water. and N conditions. The experiments were sown at times that ensured a broad range in temperature and radiation conditions. Treatments consisted of two population densities and three genotypes varying in maturity. Frequent sequential harvests were used to monitor crop growth, yield, and the dynamics of 111. Experiments varied greatly in yield and final HI. There was also a tendency for lower HI with later maturity. Harvest index dynamics also varied among experiments and, to a lesser extent, among treatments within experiments. The variation was associated mostly with the linear rate of increase in HI and timing of cessation of that increase. The average rate of HI increase was 0.0198 d(-1), but this was reduced considerably (0.0147) in one experiment that matured in cool conditions. The variations found in IN dynamics could be largely explained by differences in assimilation during grain filling and remobilization of preanthesis assimilate. We concluded that this level of variation in HI dynamics limited the general applicability of the HI approach in yield prediction and suggested a potential alternative for testing.

SPAnDX: a process-based population dynamics model to explore management and climate change impacts on an invasive alien plant, Acacia nilotica

This paper describes a process-based metapopulation dynamics and phenology model of prickly acacia, Acacia nilotica, an invasive alien species in Australia. The model, SPAnDX, describes the interactions between riparian and upland sub-populations of A. nilotica within livestock paddocks, including the effects of extrinsic factors such as temperature, soil moisture availability and atmospheric concentrations of carbon dioxide. The model includes the effects of management events such as changing the livestock species or stocking rate, applying fire, and herbicide application. The predicted population behaviour of A. nilotica was sensitive to climate. Using 35 years daily weather datasets for five representative sites spanning the range of conditions that A. nilotica is found in Australia, the model predicted biomass levels that closely accord with expected values at each site. SPAnDX can be used as a decision-support tool in integrated weed management, and to explore the sensitivity of cultural management practices to climate change throughout the range of A. nilotica. The cohort-based DYMEX modelling package used to build and run SPAnDX provided several advantages over more traditional population modelling approaches (e.g. an appropriate specific formalism (discrete time, cohort-based, process-oriented), user-friendly graphical environment, extensible library of reusable components, and useful and flexible input/output support framework). (C) 2003 Published by Elsevier Science B.V.

Identification of slow and fast-acting toxins in a highly ciguatoxic barracuda (Sphyraena barracuda) by HPLC/MS and radiolabelled ligand binding

A barracuda implicated in ciguatera fish poisoning in Guadeloupe was estimated to have an overall flesh toxicity of 15 MUg/g using mouse bioassay. A lipid soluble extract was separated into two toxic fractions, FrA and FrB, on a LH20 Sephadex column eluted with dichloromethane/methanol (1:1). When intraperitoneal injected into mice, FrA provoked symptoms characteristic of slow-acting ciguatoxins, whereas FrB produced symptoms indicative of fast-acting toxins (FAT). High performance liquid chromatography/mass spectrometry/radio-ligand binding (HPLC/MS/RLB) analysis confirmed the two fractions were distinct, because only a weak overlap of some compounds was observed. HPLC/MS/RLB analysis revealed C-CTX-1 as the potent toxin present in FrA, and two coeluting active compounds at m/z 809.43 and 857.42 in FrB, all displaying the characteristic pattern of ion formation for hydroxy-polyethers. Other C-CTX congeners and putative hydroxy-polyether-like compounds were detected in both fractions, however, the RLB found them inactive. C-CTX-1 accounted for >90% of total toxicity in this barracuda and was confirmed to be a competitive inhibitor of brevetoxin binding to voltage-sensitive sodium channels (VSSCs) with a potency two-times lower than P-CTX-1. However, FAT active on VSSCs and

Identificação Química em Nível Molecular de Amostras de Maconha por ESI-FT-ICR MS

mais consumida no país, e proscrita pela Lei n° 11.343 de 23 de agosto de 2006 (chamada de “nova lei de droga”), onde todos os isômeros, sais, éteres e ésteres do ∆9-Tetrahidrocannabinol (THC), princípio ativo, foram proscritos. O método utilizado pela Polícia Civil do Estado do Espírito Santo para a identificação de cannabinóides é o teste colorimétrico, por meio de solução básica de Salt Fast Blue B, o qual apresenta resultados falsos negativos e falsos positivos. A técnica de espectrometria de massas de altíssima resolução e exatidão de massas (ESI(-)FTICR MS), permite detectar os principais cannabinóides na forma de molécula desprotonada, íon [M-H]-. Alguns íons que podem ser identificados são: [CBN - H]- de m/z 309 (CBN = cannabinol); [THC - H]- de m/z 313 (THC = tetrahidrocannabinol) e [CBD - H]- de m/z 313; [CBC - H]- de m/z 327 (CBC = cannabicromeno); [CBEA - H]- de m/z 345 (CBEA = ácido cannabielsóico); [CBNA - H]- de m/z 353 (CBNA = ácido cannabinólico); [THCA - H]- de m/z 357 (THCA = ácido tetrahidrocannabinólico); [8α, 11-Bis-hydroxy-∆9-THC-A - H]- de m/z 389); [∆9-THCA +C2H2O - H]- de m/z 357; e dímeros com m/z de 637, 653, 673, 681, 685 e 717. Foram encontrados adulterantes identificados como [M + N + H]+ : 491; [2M + N + H]+ : 819 e [3M + N + H]+ : 1147, onde M = OTHC (328Da C21H28O3) e N = Nicotina (162Da C10H14N2), além de lidocaína e cocaína. Ainda foram identificados alguns noncannabinóides como Cannflavino A e B e ácidos graxos como palmítico, oleico, linolênico e gama-linolênico nos extratos de sementes de Cannabis. Este estudo tem o objetivo de identificar o perfil químico de amostras de maconha, apreendidas pela Polícia Civil do Estado do Espírito Santo, por ESI(±)-FT-ICR MS.

Análise de Parafinas por APCI-FT-ICR MS : Uma Análise Rápida e Simples na Identificação de Hidrocarbonetos Saturados, Cíclicos e Poliaromáticos

A análise de hidrocarbonetos por técnicas de ionização a pressão atmosférica ou ambiente continua a ser um desafio na espectrometria de massas. Normalmente, a ionização ocorre através de mecanismos de protonação e desprotonação. Para isso, as moléculas de interesse devem apresentar um grupo básico ou ácido que proporcionem a geração de íons [M+H]+ ou [M-H]-. Para superar essa limitação, um método analítico simples, fácil, rápido e poderoso foi desenvolvido com sucesso, adaptado a partir da literatura, para ionizar saturado e insaturado, linear, ramificado, e hidrocarbonetos cíclicos, bem como hidrocarbonetos poliaromáticos e heteroaromáticos presentes em frações de hidrocarbonetos e de misturas de parafina/petróleo bruto utilizando ionização química à pressão atmosférica (APCI), favorecido pela utilização de solventes alifáticos de cadeia curta em um espectrômetro de massas FT-ICR. Entre os reagentes alifáticos estudados, isoctano proporcionou os melhores resultados quando comparado com outros solventes. Além disso, foram estudados outros interferentes do processo de ionização, como concentração da solução injetada e misturas parafina/óleo, que influenciavam desde o perfil dos espectros até as principais classes de compostos identificados. O método torna possível a ionização de hidrocarbonetos pela produção de íons [M -H]+ sem ocorrência de fragmentação.

Interfaces da comunicação e saúde na mídia impressa

O campo da Comunicação e Saúde engloba tanto os conhecimentos peculiares à Comunicação quanto os conhecimentos da área da Saúde, os quais tratados em conjunto e explorados as potencialidades de cada ciência, se interrelacionam, interagem e convergem para um amplo campo interdisciplinar. O objetivo deste trabalho foi compreender, discutir e problematizar, a partir da opinião dos sujeitos, a dinâmica da divulgação midiática da saúde/doenças na mídia impressa do Espírito Santo (ES) e identificar possíveis temáticas de saúde negligenciadas. Trata-se de um estudo qualitativo no qual foram realizadas entrevistas com os atores-chave envolvidos na discussão/veiculação da saúde/doenças nos dois principais jornais do estado: A Tribuna e A Gazeta, gestores da Secretaria de Estado as Saúde do ES (SESA), bem como integrantes da Assessoria de Comunicação da SESA e conselheiros de saúde representante dos usuários no Conselho Estadual de Saúde. O material empírico coletado foi analisado por meio da Análise de Conteúdo a partir da temática. A compreensão das relações que permeiam a mídia impressa e a divulgação midiática da saúde no Espírito Santo resultou em importantes apontamentos os quais podem auxiliar jornalistas e comunicadores na transmissão de informações pertinentes à Saúde Coletiva de forma clara, ética e política e que corresponda às necessidades de saúde da população. Nas interfaces das relações entre os atores entrevistados e a compreensão da dinâmica das notícias de saúde, foram identificadas Doenças Midiaticamente Negligenciadas e apontadas estratégias para lidar com esse silenciamento midiático. Conclui-se que dentre as interfaces do campo da Comunicação e Saúde se encontra as relações com o campo da Saúde Coletiva e por isso, as sugestões para o enfrentamento da negligência midiática de alguns temas incluem uma capacitação em Saúde Coletiva para repórteres dos jornais; a mobilização dos doentes; a gestão fomentar a pauta pública; e a participação social.

Determinação de estanho em tecidos de ratas por ICP-MS

Os organoestânicos, principalmente o tributilestanho (TBT), são contaminantes ambientais, utilizados principalmente em tintas anti-incrustantes para navios. Eles sofrem bioacumulação e podem ser encontrados em mamíferos, inclusive em seres humanos. A principal fonte de exposição é a ingestão de alimentos contaminados. Esse estudo possuiu como objetivo a determinação de estanho em tecidos de ratas expostas cronicamente a TBT utilizando espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS). Ratas Wistar adultas foram usadas na experimentação, sendo divididas dois grupos: o grupo exposto a 100 ng kg-1 dia-1 de TBT por 15 dias e o grupo de referência que recebeu somente o veículo durante o mesmo período de exposição. Ao final da exposição, os animais foram sacrificados e coletados plasma, coração, rim, pulmão, fígado e ovário para análise. As amostras foram secas em estufa por 72 horas e pulverizadas. A determinação de estanho foi realizada por ICP-MS após a digestão ácida assistida por micro-ondas de uma amostra com aproximadamente 100 mg. O limite de detecção (LD) calculado foi 4,3 ng L-1, o que permite a determinação de estanho em amostras de tecidos de animais usados para experimentação. A exatidão foi verificada pela análise do material de referência certificado de urina, Seronorm Urine (54,6 ± 2,7 μg L-1), tendo como resultado 50,1 ± 3,8 μg L-1. A concentração de estanho foi determinada em amostras de plasma, coração, rim, pulmão, fígado e ovário do grupo exposto a TBT e do grupo controle. Houve diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos para todas as amostras analisadas. As diferenças entre os grupos foram mais pronunciadas nas amostras de fígado e rim. Além disso, este estudo mostrou que a presença de estanho no organismo de ratas distribui-se pelos tecidos acarretando em alterações morfofisiológicas já descritas em ovários, coração e fígado

An outline of military technological dynamics as restraints for acquisition, international cooperation and domestic technological development

The expectation that technological returns from defense expenditure through acquisition, international cooperation and domestic research would further national development underappreciates the different technological dynamic of the armed services. This paper outlines the technological dynamic the stems from fighting in the air, at sea and on land, exemplifying consequences for the case of acquisition.

Preferência de Aphis craccivora por genótipos de feijão-caupi de porte prostrado, em Aquidauana, MS

O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) é uma importante fonte de alimento. Na região centrooeste do Brasil, poucos são os estudos desenvolvidos com essa cultura. Assim, foram desenvolvidos experimentos, em condições de campo, em Aquidauana, MS, visando encontrar genótipos menos preferidos pelo pulgão preto (Aphis craccivora) para infestação e colonização. Em abril e outubro de 2009, foram semeados 20 genótipos de porte prostrado e após a germinação verificouse o número de fêmeas e colônias de pulgão presentes e aos 30 dias avaliouse a porcentagem de plantas infestadas. No experimento conduzido em abril e maio, verificouse que todos os genótipos de feijãocaupi foram colonizados por A. craccivora. Porém nos genótipos MNC99537F142 e BRS Paraguassu foram observadas as menores percentagens de colônias. Em maio encontrouse as menores percentagens nos genótipos MNC99537F142, MNC01631F205 e BRS Paraguassu, com 6,3, 5,7 e 6,3% de plantas infestadas, respectivamente. Dentre os genótipos estudados, concluise que MNC99537F142, MNC01631F205 e BRS Paraguassu, podem ser melhores estudados, visando à seleção de materiais resistentes ao pulgão preto.

Molecular dynamics computer simulation of scratch resistance testing of polymers: visualization

Experimental scratch resistance testing provides two numbers: the penetration depth Rp and the healing depth Rh. In molecular dynamics computer simulations, we create a material consisting of N statistical chain segments by polymerization; a reinforcing phase can be included. Then we simulate the movement of an indenter and response of the segments during X time steps. Each segment at each time step has three Cartesian coordinates of position and three of momentum. We describe methods of visualization of results based on a record of 6NX coordinates. We obtain a continuous dependence on time t of positions of each of the segments on the path of the indenter. Scratch resistance at a given location can be connected to spatial structures of individual polymeric chains.

Polymer indentation with mesoscopic molecular dynamics

Indentation tests are used to determine the hardness of a material, e.g., Rockwell, Vickers, or Knoop. The indentation process is empirically observed in the laboratory during these tests; the mechanics of indentation is insufficiently understood. We have performed first molecular dynamics computer simulations of indentation resistance of polymers with a chain structure similar to that of high density polyethylene (HDPE). A coarse grain model of HDPE is used to simulate how the interconnected segments respond to an external force imposed by an indenter. Results include the time-dependent measurement of penetration depth, recovery depth, and recovery percentage, with respect to indenter force, indenter size, and indentation time parameters. The simulations provide results that are inaccessible experimentally, including continuous evolution of the pertinent tribological parameters during the entire indentation process.

Simulating scratch behavior of polymers with mesoscopic molecular dynamics

Part replacement and repair is needed in structures with moving parts because of scratchability and wear. In spite of some accumulation of experimental evidence, scratch resistance is still not well understood. We have applied molecular dynamics to study scratch resistance of amorphous polymeric materials through computer simulations. As a first approach, a coarse grain model was created for high density polyethylene at the mesoscale. We have also extended the traditional approach and used real units rather than reduced units (to our knowledge, for the first time), which enable an improved quantification of simulation results. The obtained results include analysis of penetration depth, residual depth and recovery percentage related to indenter force and size. Our results show there is a clear effect from these parameters on the tribological properties. We also discuss a "crooked smile" effect on the scratched surface and the reasons for its appearance.