Cramer-Rao bounds for source localization in shallow ocean with generalized Gaussian noise

Localization of underwater acoustic sources is a problem of great interest in the area of ocean acoustics. There exist several algorithms for source localization based on array signal processing.It is of interest to know the theoretical performance limits of these estimators. In this paper we develop expressions for the Cramer-Rao-Bound (CRB) on the variance of direction-of-arrival(DOA) and range-depth estimators of underwater acoustic sources in a shallow range-independent ocean for the case of generalized Gaussian noise. We then study the performance of some of the popular source localization techniques,through simulations, for DOA/range-depth estimation of underwater acoustic sources in shallow ocean by comparing the variance of the estimators with the corresponding CRBs.

Cramer-Rao-Type Bounds for Sparse Bayesian Learning

In this paper, we derive Hybrid, Bayesian and Marginalized Cramer-Rao lower bounds (HCRB, BCRB and MCRB) for the single and multiple measurement vector Sparse Bayesian Learning (SBL) problem of estimating compressible vectors and their prior distribution parameters. We assume the unknown vector to be drawn from a compressible Student-prior distribution. We derive CRBs that encompass the deterministic or random nature of the unknown parameters of the prior distribution and the regression noise variance. We extend the MCRB to the case where the compressible vector is distributed according to a general compressible prior distribution, of which the generalized Pareto distribution is a special case. We use the derived bounds to uncover the relationship between the compressibility and Mean Square Error (MSE) in the estimates. Further, we illustrate the tightness and utility of the bounds through simulations, by comparing them with the MSE performance of two popular SBL-based estimators. We find that the MCRB is generally the tightest among the bounds derived and that the MSE performance of the Expectation-Maximization (EM) algorithm coincides with the MCRB for the compressible vector. We also illustrate the dependence of the MSE performance of SBL based estimators on the compressibility of the vector for several values of the number of observations and at different signal powers.

C. N. R. Rao and the Growth of Solid State and Materials Chemistry as a Central Domain of Research

In celebrating Professor C. N. R. Rao's 80th birthday, this article recalls his singular contributions to solid state and materials chemistry for about sixty years. In so doing, the article also traces the growth of the field as a central domain of research in chemical sciences from its early origins in Europe. Although Rao's major work lies in solid state and materials chemistry - a field which he started and nurtured in India while its importance was being recognized internationally - his contributions to other areas of chemistry (and physics), viz., molecular spectroscopy, phase transitions, fullerenes, graphene, nanomaterials and multiferroics are equally significant. Illustrative examples of his work devoted to rare earth and transition metal oxides, defects and nonstoichiometry, metal-insulator transitions, investigation of crystal and electronic structures of a variety of solids by means of electron microscopies and photoelectron spectroscopy, superconducting cuprates, magnetoresistive manganites, multiferroic metal oxides of various structures and, last but not the least, development of new strategies for chemical synthesis of a wide variety of solids including nanomaterials and framework solids in different dimensionalities, are highlighted. The article also captures his exemplary role as a science teacher, science educationist and institution builder in post-Independence India.

Fermentação alcoólica de hidrolisado de farelo de mandioca usando levedura Saccharomyces cerevisiae álcool resistente

A matriz energética mundial é baseada em fontes fósseis e renováveis. No Brasil, o bioetanol é gerado principalmente a partir da cana-de-açúcar. Resíduos agroindustriais (fontes celulósicas ou amiláceas) despontam como biomassas alternativas à cana-de-açúcar, para aumentar a competitividade deste combustível renovável frente aos de origem fóssil e também favorecer a sustentabilidade e a segurança alimentar e energética, pois são ricos em polissacarídeos não diretamente fermentescíveis, abundantes (problema ambiental) e apresentam baixo valor comercial. O farelo de mandioca é um exemplo de resíduo sólido gerado na produção de fécula (amido) e farinha de mandioca que ainda contém, em média, 75% de amido. Consequentemente, deve ser previamente hidrolisado e posteriormente fermentado por leveduras do gênero Saccharomyces para gerar etanol. O objetivo deste estudo foi produzir bioetanol a partir de hidrolisados enzimáticos de farelo de mandioca, usando levedura álcool resistente (AR). Primeiramente, a concentração de açúcares obtida a partir da hidrólise enzimática foi verificada através de um planejamento fatorial completo (24), com triplicata no ponto central, a fim de investigar a influência dos seguintes fatores na hidrólise: concentração de α-amilase (Termamyl 2X), tempo de liquefação, concentração de glucoamilase (AMG 300L) e o tempo sacarificação. A condição de hidrólise mais favorável foi a do ensaio com 0,517 mL de AMG/g amido, 0,270 mL de Termamyl/g amido, 1h de tempo de liquefação e 2h de tempo de sacarificação. O caldo resultante da condição escolhida alcançou altas concentrações de glicose (160 g/L). Os ensaios de fermentação alcoólica foram realizados em duplicata em biorreator de 3L, em regime de batelada, a 30C, 100 rpm e pH 5,5. Cerca de 3 g/L (massa seca) de uma linhagem de levedura álcool tolerante, Saccharomyces cerevisiae Hansen BY4741, crescida por 12h em meio YEDP (2% de glicose) foram usados como inóculo. O mosto consistiu de um litro de hidrolisado (160 g/L de glicose) fortificado com extrato de levedura (1%) e peptona de carne (1%), além da adição de um antiespumante (Tween 80) na concentração de 0,05% (m/v). Em 30 horas de fermentação, a média da concentração de etanol obtida foi de 65 g/L. A eficiência foi de 87,6% e o rendimento e a produtividade foram 0,448 e 2,16 g/L.h, respectivamente. Os resultados indicaram a aplicabilidade do farelo de mandioca como matéria-prima para a produção de bioetanol

Sex ratios of Metapenaeus kutchensis George, George and Rao, 1963 and Parapenaeopsis sculptilis (Heller, 1862) in the Gulf of Kachchh, Western India

Sex ratio data of two species of penaeid prawns Metapenaues kutchensis George, George and Rao, 1963 and Parapenaeopsis sculptilis (Heller, 1862), occurring in the Gulf of Kachchh, were statistically analysed. A preponderance of females was observed in both the species and the ratio of male to female for both years combined for M. kutchensis and P. sculptilis was found to be 1:15 and 1:2.7, respectively. Chi-square analysis revealed significant difference in the sex ratio of the two species.

A backward-simulation based Rao-Blackwellized particle smoother for conditionally linear Gaussian models

In this article, we develop a new Rao-Blackwellized Monte Carlo smoothing algorithm for conditionally linear Gaussian models. The algorithm is based on the forward-filtering backward-simulation Monte Carlo smoother concept and performs the backward simulation directly in the marginal space of the non-Gaussian state component while treating the linear part analytically. Unlike the previously proposed backward-simulation based Rao-Blackwellized smoothing approaches, it does not require sampling of the Gaussian state component and is also able to overcome certain normalization problems of two-filter smoother based approaches. The performance of the algorithm is illustrated in a simulated application. © 2012 IFAC.

Rao-Blackwellized particle smoothers for mixed linear/nonlinear state-space models

We consider the smoothing problem for a class of conditionally linear Gaussian state-space (CLGSS) models, referred to as mixed linear/nonlinear models. In contrast to the better studied hierarchical CLGSS models, these allow for an intricate cross dependence between the linear and the nonlinear parts of the state vector. We derive a Rao-Blackwellized particle smoother (RBPS) for this model class by exploiting its tractable substructure. The smoother is of the forward filtering/backward simulation type. A key feature of the proposed method is that, unlike existing RBPS for this model class, the linear part of the state vector is marginalized out in both the forward direction and in the backward direction. © 2013 IEEE.

Diversidade de bactérias endofíticas na cultura da mandioca.

A diversidade de bactérias endofíticas na cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz) foi avaliada em plantas coletadas em plantios comerciais no estado de São Paulo e em etnovariedades coletadas em aldeias indígenas e pequenos agricultores nos estados do Amazonas e Bahia. A identificação das bactérias foi realizada pela análise do perfil dos ácidos graxos (FAME). Nos três estados foram identificadas 48 espécies bacterianas pertencentes a 27 gêneros, sendo que os mais freqüentemente isolados foram: Bacillus, Burkholderia, Enterobacter, Serratia e Stenotrophomonas. O gênero Bacillus foi encontrado com maior freqüência em todas as regiões amostradas e o maior número de espécies deste gênero foi encontrado no estado de São Paulo. No estado do Amazonas, à exceção do B. pumilus, e na Bahia, à exceção do B. atrophaeus, todas as espécies de Bacillus encontradas foram pertencentes ao grupo do B. cereus. Nas plantas dos estados do Amazonas e da Bahia foram encontradas espécies bacterianas endofíticas pertencentes aos três grupos bacterianos, ou seja, Proteobacteria, Firmicute e Actinobacteria; o mesmo não foi observado para o estado de São Paulo, onde não foram isoladas bactérias do grupo Actinobacteria. O número de gêneros bacterianos encontrados, associados a 11 diferentes famílias, no estado do Amazonas, demonstra a maior diversidade de bactérias endofíticas nas plantas provenientes deste estado.

Ocorrência de bactérias diazotróficas endofíticas na mandioca (Manihot esculenta Crantz).

Este trabalho teve como objetivo selecionar bactérias endofíticas da mandioca com potencial para a fixação de N2 atmosférico. Foram utilizados isolados bacterianos endofíticos de plantas de mandioca provenientes dos estados de São Paulo, Amazonas e Bahia. No estado de São Paulo as plantas foram coletadas em plantios comerciais nos municípios de Iêpe, Araras e Mogi Guaçu. No estado do Amazonas e da Bahia foram coletadas etnovariedades mantidas pelos índios e pequenos agricultores, nas regiões de Autazes e em Porto Seguro, respectivamente. O potencial para fixação do N2 atmosférico foi avaliado pelo crescimento das bactérias em meio de cultura livre de N, pela atividade de redução do acetileno e pela presença do gene nifH. Espécies bacterianas endofíticas com capacidade para crescer em meio de cultura livre de N foram encontradas nos três estados e foram classificadas dentro do subgrupo das g- Proteobacteria e dos Bacilli. As amplificações por PCR do gene nifH foram realizadas em espécies bacterianas pertencentes às g-Proteobacteria. Baseado no crescimento em meio de cultura livre de nitrogênio e na presença do gene nifH, oito isolados bacterianos obtidos das plantas de mandioca foram selecionados para posteriores testes in planta.

Ferrugem da mandioca.

Historicamente a ferrugem da mandioca, causada pelo fungo Uromyces manihotis Henn. não tem sido considerada uma doença importante para o Brasil. Todavia, nos últimos dois anos, severas epidemias têm sido detectadas em diferentes regiões do Nordeste brasileiro como Aracaju, no Estado de Sergipe, e São Miguel das Matas, Tancredo Neves, Porto Seguro e Ilhéus, no Estado da Bahia. No Extremo Sul da Bahia a doença foi encontrada com alta intensidade nas variedades Caravela e Platina.

Rede de adaptação de cultivares de aipim e mandioca para o nordeste brasileiro.

Peso da parte aérea, Nossa Senhora das Dores; Peso de raízes, Nossa Senhora das Dores; Teor de matéria seca de raíz, Nossa Senhora das Dores; Teor de amido, Nossa Senhora das Dores; Peso da parte aérea, Lagarto; Peso de raízes, Lagarto; Teor de matéria seca de raíz, Lagarto; Teor de amido, lagarto; Altura da planta, Lagarto; Altura da 1º ramificação, Lagarto; peso da parte aérea, Umbaúba; Peso de raíz, Umbaúba; Teor de matéria seca de raíz, Umbaúba; Teor de amido, Umbaúba; Altura da planta, Umbaúba; Altura da 1º ramificação, Umbaúba; comprimento de raíz, Umbaúba; Ensaio de variedades e híbridos de mandioca; Avaliação de cultivares de mandioca no período 2004/2006; Peso da parte aérea, Nossa Senhora das Dores; peso de raízes, Nossa Senhora das Dores; Índice de colheita, Nossa Senhora das Dores; Teor de matéria seca de raíz, Nossa Senhora das Dores; Teor de amido, Nossa Senhora das Dores