A coupled knowledge-based expert system for design of liquid-retaining structures

This paper describes a coupled knowledge-based system (KBS) for the design of liquid-retaining structures, which can handle both the symbolic knowledge processing based on engineering heuristics in the preliminary synthesis stage and the extensive numerical crunching involved in the detailed analysis stage. The prototype system is developed by employing blackboard architecture and a commercial shell VISUAL RULE STUDIO. Its present scope covers design of three types of liquid-retaining structures, namely, a rectangular shape with one compartment, a rectangular shape with two compartments and a circular shape. Through custom-built interactive graphical user interfaces, 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. It is also integrated with various relational databases that provide the system with sectional properties, moment and shear coefficients and final member details. This system can act as a consultant to assist novice designers in the design of liquid-retaining structures with increase in efficiency and optimization of design output and automated record keeping. The design of a typical example of the liquid-retaining structure is also illustrated. (C) 2003 Elsevier B.V All rights reserved.

Multilayer transverse gradient coil design

In small, cylindrical gradient coils consisting of a single layer of wires, the limiting factor in achieving large magnetic field gradients is the rapid increase in coil resistance with efficiency. This behavior results from the decrease in the maximum usable wire diameter as the number of turns is increased. By adopting a multilayer design in which the coil wires are allowed to spread out into multiple layers wound at increasing radii, a more favorable scaling of resistance with efficiency is achieved, thus allowing the design of more powerful gradient coils with acceptable resistance values. By extending the theory used to design standard cylindrical gradient coils, mathematical expressions have been developed that allow the design of multilayer coils. These expressions have previously been applied to the design of a four-layer z-gradient coil. As a further development, the equations have now been modified to allow the design of multilayer transverse gradient coils. The variation in coil performance with the number of layers employed has been investigated for coils of a size suitable for use in NMR microscopy, and the effect of constructing the coil using wires or cuts in a continuous conducting surface has also been assessed. We find that at fixed resistance a small wire-wound two-layer coil offers an increase in efficiency of a factor of about 1.5 compared with a single-layer coil. In addition, a two-layer coil of 10-mm inner diameter has been designed and built. This coil had an efficiency of 0.41 Tm-1 A(-1), a resistance of 0.96 +/- 0.01 Omega, and an inductance of 22.3 +/- 0.2 muH. The coil produces a gradient that deviates from linearity by less than 5% over a central cylindrical region of interest of height and length 6.2 mm. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Balancing the number and size of sites: An economic approach to the optimal design of cluster samples

The design of randomized controlled trials entails decisions that have economic as well as statistical implications. In particular, the choice of an individual or cluster randomization design may affect the cost of achieving the desired level of power, other things being equal. Furthermore, if cluster randomization is chosen, the researcher must decide how to balance the number of clusters, or sites, and the size of each site. This article investigates these interrelated statistical and economic issues. Its principal purpose is to elucidate the statistical and economic trade-offs to assist researchers to employ randomized controlled trials that have desired economic, as well as statistical, properties. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effect of lifter design on drying performance in rotary dryers

Lifter use in dryers improves mass transfer by increasing the amount of surface area available for transfer and also by increasing the velocity of gas over the particle surface. An even cross-sectional distribution of particles in a dryer improves the efficiency of operation by ensuring that evaporation from falling particles is taking place for the maximum fraction of the rotation period of the drier. Studies on lifter design to improve the cross-sectional particle distribution were performed on angled lifters. A single lifter was used and the mass-transfer rate examined as a function of angular lifter displacement. Analysis of the mass transfer characteristics of single lifters allowed performance comparisons and recommendations for lifter design.

A utilização da modelagem computacional semiquantitativa no estudo do sistema mola-massa

O artigo apresenta resultados da investigação sobre a integração de ambientes de modelagem computacional ao aprendizado exploratório de Física. Os resultados aqui apresentados são relativos ao estudo da interação e desempenho de alunos de ensino superior durante a utilização do ambiente de modelagem computacional semiquantitativo WLinkIt em uma atividade de conteúdo específico em Física: o sistema mola-massa. Os resultados mostram que os estudantes apresentaram habilidades para desenvolver um modelo sobre a situação proposta e relacionar o comportamento apresentado pelo modelo com o esperado por eles, alterar o modelo e explicar o comportamento apresentado pelas variáveis. Os resultados mostram também que as dificuldades apresentadas foram relacionadas à delimitação do sistema a ser estudado, ao entendimento da influência de uma variável sobre a outra, ao entendimento de quem é o agente causal do sistema, ao entendimento da função de uma ligação entre duas variáveis e ao entendimento dos conceitos envolvidos. Assim, o mapeamento desses aspectos é fundamental para o delineamento de pesquisas futuras no sentido de promover, na prática, a integração de Ambientes de Modelagem Computacional Semiquantitativos na sala de aula, mais especificamente para o estudo de tópicos de Física.

Interação mãe-bebê e uso de chupeta no contexto do nascimento pré-termo : cultura, representações sociais e processos proximais

Objetivo: Investigar a avaliação de mães de recém-nascidos pré-termo (RNPT) egressos de unidades de terapia intensiva neonatal (UTIN) quanto à interação mãe-bebê e uso de chupeta nos primeiros dois anos. Método: O planejamento do estudo longitudinal foi baseado na Teoria Bioecológica do Desenvolvimento Humano, com foco nos processos proximais (PP), utilizando entrevistas gravadas com 62 mães de RNPT no contexto da UTIN e 33 aos seis, 12, 18 e 24 meses de idade do bebê, considerando Grupo-A (chupeta) e Grupo-B (não usou chupeta). Resultados: A vivência em UTIN foi considerada evento impactante na vida das mães, mas expectativas futuras para a relação mãe-bebê foram positivas. A tentativa de oferta da chupeta foi 96,2% e seu uso aos seis meses foi 50% (n=52), significativamente associado com prematuridade pela relação peso/idade-gestacional (p-valor=0,044), dificuldades para estabelecer aleitamento materno exclusivo (AME) (p=0,012) e primiparidade (p=0,02). Apresentaram relação com menor frequência de chupeta: AME ≥3 meses (p=0,026) e tempo de aleitamento materno ≥6 meses. A chupeta configurou-se como uma das representações sociais sobre objetos de bebê, elaboradas pelas participantes aos 12 meses de idade do bebê. Características de temperamento calmo/tranquilo da mãe foram mais frequentes no Grupo-A e o temperamento nervoso/agitado/irritado no Grupo-B (p-valor=0,041). No Grupo-A predominou o temperamento do bebê calmo/fácil-de-cuidar/independente, enquanto no Grupo-B as características de temperamento agitado/bagunceiro/teimoso/agressivo (p-valor=0,026), associado também à necessidade de várias tentativas de oferta da chupeta (p-valor=0,006). No Grupo-A, o número de pessoas para apoio social foi uma ou duas (77,8%), enquanto no Grupo-B foram três a sete (66,7%), p-valor=0,001. A contribuição da chupeta como auxiliar nos PP foi indiferente para mães que controlavam o hábito, enquanto o uso irrestrito facilitava a resolução do choro, liberando a mãe para outras tarefas, atuando como limitador dos PP. A análise da evolução e complexidade dos PP demonstrou não haver interferência pelo uso da chupeta, tendo sido mais efetivos quando as mães tinham maior escolaridade e nas classes econômicas A e B. Conclusão: Aspectos culturais influenciaram na oferta da chupeta, mas sua aceitação ocorreu principalmente em RNPT pequeno para idade gestacional, diante das dificuldades para AME, menor extensão do apoio social e temperamento do bebê calmo/fácil-de-cuidar/independente, também associado à aceitação mais fácil da chupeta. O uso irrestrito da chupeta demonstrou atuar como limitador dos processos proximais.

Crescimento, teores e acúmulo de nutrientes em plantas de milho fertirrigadas com água residuária do beneficiamento de frutos de café

A cultura do cafeeiro sempre ocupou lugar de destaque na economia do país, dada sua importância na área econômica e social, buscando cada vez mais, um mercado diferenciado, com novas tecnologias para a melhoria da qualidade da bebida. A atividade de lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, necessária para a redução do custo de secagem e a melhoria da qualidade de bebida, é geradora de grandes volumes de resíduos sólidos e líquidos, ricos em material orgânico e inorgânico. A água residuária da atividade de beneficiamento do café (ARC) é gerada anualmente em grande volume no Espírito Santo, e aliado aos nutrientes existentes nesse efluente indica a sua viabilidade de reaproveitamento na fertirrigação de culturas agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de água residuária de café no crescimento, na absorção e interação entre nutrientes e no estado nutricional do milho. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, onde foram aplicadas 7 doses de ARC, com 3 repetições, em unidades experimentais constituídas por vasos com 2 dm³ de solo. As doses foram equivalentes a 0,00, 15,17, 30,35, 45,52, 60,70, 75,87 e 91,05 litros de ARC por m² de solo. Realizou-se a semeadura de cinco sementes de milho híbrido BR 206 por vaso e cinco dias após a germinação das plantas foi feito o desbaste, mantendo-se três plantas por vaso. Aos trinta dias após a germinação determinou-se o diâmetro do caule (DC), área foliar (AF), matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca do sistema radicular (MSR), relação parte aérea/raiz (MSPA/MSR), razão massa radicular (matéria seca raiz/matéria seca total) e razão área foliar (área foliar/matéria seca total). Na parte aérea das plantas foi determinado os teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S). Os dados foram submetidos a análise de variância e as variáveis em função das doses de ARC submetidas a análise de regressão. Para as variáveis dependentes foi calculado o coeficiente de correlação linear de Pearson. A ARC serviu como fonte de nutrientes para as plantas de milho, aumentou o rendimento da maioria das variáveis de crescimento e os teores de N, K e S. Porém diminuiu o teor de Ca, Mg e P da parte aérea das plantas além de indicar que altas doses promovem desbalanceamento na relação entre nutrientes.

Uma contribuição ao estudo de sinais de EEG para avaliar estados emocionais e mentais de crianças com autismo na interação com robô móvel

O Transtorno do Espectro do Autismo (TEA) caracteriza-se por uma série de distúrbios cognitivos e neurocomportamentais e sua prevalência mundial é estimada em 1 criança com TEA a cada 160 crianças com típico desenvolvimento (TD). Indivíduos com TEA apresentam dificuldade em interpretar as emoções alheias e em expressar sentimentos. As emoções podem ser associadas à manifestação de sinais fisiológicos, e, dentre eles, os sinais cerebrais têm sido muito abordados. A detecção dos sinais cerebrais de crianças com TEA pode ser benéfica para o esclarecimento de suas emoções e expressões. Atualmente, muitas pesquisas integram a robótica ao tratamento pedagógico do TEA, através da interação com crianças com esse transtorno, estimulando habilidades sociais, como a imitação e a comunicação. A avaliação dos estados mentais de crianças com TEA durante a sua interação com um robô móvel é promissora e assume um aspecto inovador. Assim, os objetivos deste trabalho foram captar sinais cerebrais de crianças com TEA e de crianças com TD, como grupo controle, para o estudo de seus estados emocionais e para avaliar seus estados mentais durante a interação com um robô móvel, e avaliar também a interação dessas crianças com o robô, através de escalas quantitativas. A técnica de registro dos sinais cerebrais escolhida foi a eletroencefalografia (EEG), a qual utiliza eletrodos colocados de forma não invasiva e não dolorosa sobre o couro cabeludo da criança. Os métodos para avaliar a eficiência do uso da robótica nessa interação foram baseados em duas escalas internacionais quantitativas: Escala de Alcance de Metas (do inglês Goal Attainment Scaling - GAS) e Escala de Usabilidade de Sistemas (do inglês System Usability Scale - SUS). Os resultados obtidos mostraram que, pela técnica de EEG, foi possível classificar os estados emocionais de crianças com TD e com TEA e analisar a atividade cerebral durante o início da interação com o robô, através dos ritmos alfa e beta. Com as avaliações GAS e SUS, verificou-se que o robô móvel pode ser considerado uma potencial ferramenta terapêutica para crianças com TEA.

Design gráfico : análise da relação com a performance da micro e pequena empresa

O design possui um papel central nos negócios, participando de forma crucial no intercambio cultural e econômico da sociedade. Uma das competências do profissional de design gráfico é o desenvolvimento da Identidade Visual Corporativa (IVC). Ela tem como função definir visualmente o perfil de uma empresa, configurando-se, assim, como um composto mercadológico de fundamental importância para diferenciação das organizações, possuindo um importante papel para o crescimento das micro e pequenas empresas (MPEs). O objetivo desta pesquisa é verificar de que forma os gestores de MPEs percebem a atuação do design gráfico sobre a performance do seu negócio, avaliada a partir da sua experiência com a IVC desenvolvida por um profissional de design e aplicada pela empresa em suas atividades. A pesquisa é aplicada, em relação a sua finalidade, e exploratória, quanto ao seu objetivo. Sua condução se deu a partir de pesquisa bibliográfica, entrevista semiestruturada com os gestores das MPEs investigadas e pesquisa documental em materiais fornecidos pelos sujeitos da pesquisa, realizando-se, desta forma, uma triangulação metodológica a fim de contribuir para o exame do fenômeno. Como estratégia de investigação foi utilizado o estudo de casos múltiplos, realizado com 7 (sete) MPEs que haviam incorporado sua IVC há pelo menos 2 (dois) anos, dos setores de comércio e serviço, localizadas nos municípios de Vitória, Vila Velha, Serra ou Cariacica. Os dados coletados foram analisados por meio da Análise de Conteúdo, com base nas etapas descritas por Bardin (1977) e Laville (1999), distribuindo as unidades de análise (frases e parágrafos) nas categorias desenvolvidas: Motivação, Integração da IVC, Gestão da IVC, Relevância da IVC, IVC e Performance e Expressão Visual. A análise utilizou a abordagem quantitativa, realizada por meio da técnica de percentagem, e qualitativa, com maior ênfase na última, onde foram analisadas as categorias e seus elementos, assim como as relações entre elas, buscando extrair os significados construídos. Desta forma, foi possível verificar que a maior parte dos gestores das MPEs investigadas identificam que o design gráfico, por meio da IVC, contribui de forma positiva para a performance do seu negócio, proporcionando diferentes tipos de benefícios, dentre os mais citados foram: Identificação/Reconhecimento, Fortalecimento (solidez, estabilidade, profissionalismo), Novos Clientes, Imagem, Receptividade, Agregação de Valor para a Marca e Diferenciação.

Design gráfico : análise da relação com a performance da micro e pequena empresa

O design possui um papel central nos negócios, participando de forma crucial no intercambio cultural e econômico da sociedade. Uma das competências do profissional de design gráfico é o desenvolvimento da Identidade Visual Corporativa (IVC). Ela tem como função definir visualmente o perfil de uma empresa, configurando-se, assim, como um composto mercadológico de fundamental importância para diferenciação das organizações, possuindo um importante papel para o crescimento das micro e pequenas empresas (MPEs). O objetivo desta pesquisa é verificar de que forma os gestores de MPEs percebem a atuação do design gráfico sobre a performance do seu negócio, avaliada a partir da sua experiência com a IVC desenvolvida por um profissional de design e aplicada pela empresa em suas atividades. A pesquisa é aplicada, em relação a sua finalidade, e exploratória, quanto ao seu objetivo. Sua condução se deu a partir de pesquisa bibliográfica, entrevista semiestruturada com os gestores das MPEs investigadas e pesquisa documental em materiais fornecidos pelos sujeitos da pesquisa, realizando-se, desta forma, uma triangulação metodológica a fim de contribuir para o exame do fenômeno. Como estratégia de investigação foi utilizado o estudo de casos múltiplos, realizado com 7 (sete) MPEs que haviam incorporado sua IVC há pelo menos 2 (dois) anos, dos setores de comércio e serviço, localizadas nos municípios de Vitória, Vila Velha, Serra ou Cariacica. Os dados coletados foram analisados por meio da Análise de Conteúdo, com base nas etapas descritas por Bardin (1977) e Laville (1999), distribuindo as unidades de análise (frases e parágrafos) nas categorias desenvolvidas: Motivação, Integração da IVC, Gestão da IVC, Relevância da IVC, IVC e Performance e Expressão Visual. A análise utilizou a abordagem quantitativa, realizada por meio da técnica de percentagem, e qualitativa, com maior ênfase na última, onde foram analisadas as categorias e seus elementos, assim como as relações entre elas, buscando extrair os significados construídos. Desta forma, foi possível verificar que a maior parte dos gestores das MPEs investigadas identificam que o design gráfico, por meio da IVC, contribui de forma positiva para a performance do seu negócio, proporcionando diferentes tipos de benefícios, dentre os mais citados foram: Identificação/Reconhecimento, Fortalecimento (solidez, estabilidade, profissionalismo), Novos Clientes, Imagem, Receptividade, Agregação de Valor para a Marca e Diferenciação.

Modelo de escoamento multifásico para estudo da interação onda/sedimento

Modelos de escoamento multifásico são amplamente usados em diversas áreas de pesquisa ambiental, como leitos fluidizados, dispersão de gás em líquidos e vários outros processos que englobam mais de uma propriedade físico-química do meio. Dessa forma, um modelo multifásico foi desenvolvido e adaptado para o estudo do transporte de sedimentos de fundo devido à ação de ondas de gravidade. Neste trabalho, foi elaborado o acoplamento multifásico de um modelo euleriano não-linear de ondas do tipo Boussinesq, baseado na formulação numérica encontrada em Wei et al. (1995), com um modelo lagrangiano de partículas, fundamentado pelo princípio Newtoniano do movimento com o esquema de colisões do tipo esferas rígidas. O modelo de ondas foi testado quanto à sua fonte geradora, representada por uma função gaussiana, pá-pistão e pá-batedor, e quanto à sua interação com a profundidade, através da não-linearidade e de propriedades dispersivas. Nos testes realizados da fonte geradora, foi observado que a fonte gaussiana, conforme Wei et al. (1999), apresentou melhor consistência e estabilidade na geração das ondas, quando comparada à teoria linear para um kh   . A não-linearidade do modelo de ondas de 2ª ordem para a dispersão apresentou resultados satisfatórios quando confrontados com o experimento de ondas sobre um obstáculo trapezoidal, onde a deformação da onda sobre a estrutura submersa está em concordância com os dados experimentais encontrados na literatura. A partir daí, o modelo granular também foi testado em dois experimentos. O primeiro simula uma quebra de barragem em um tanque contendo água e o segundo, a quebra de barragem é simulada com um obstáculo rígido adicionado ao centro do tanque. Nesses experimentos, o algoritmo de colisão foi eficaz no tratamento da interação entre partícula-partícula e partícula-parede, permitindo a evidência de processos físicos que são complicados de serem simulados por modelos de malhas regulares. Para o acoplamento do modelo de ondas e de sedimentos, o algoritmo foi testado com base de dados da literatura quanto à morfologia do leito. Os resultados foram confrontados com dados analíticos e de modelos numéricos, e se mostraram satisfatórios com relação aos pontos de erosão, de sedimentação e na alteração da forma da barra arenosa

Análise transcriptômica da interação mamoeiro-Papaya Meleira Virus

O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma das fruteiras mais cultivadas nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O Brasil faz parte do grupo dos países que mais produzem e exportam mamão no mundo. O Espírito Santo e a Bahia são responsáveis por mais de 70% da área brasileira produtora deste fruto. Porém, doenças causadas por microrganismos infecciosos afetam de modo considerável sua produção. Entre as principais doenças, destaca-se a meleira do mamoeiro, causada pelo Papaya meleira virus (PMeV), que ainda não possui uma cultivar resistente. Interessantemente os sintomas somente são desencadeados após a frutificação. Os mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento dos sintomas e na resposta de defesa da planta ao PMeV ainda não foram esclarecidos. Para entender os pontos chaves desta interação, que permitam o desenvolvimento de metodologias de melhoramento genético, um estudo transcriptômico foi abordado. A tecnologia RNA-seq foi usada para o sequenciamento do transcriptoma a partir de plantas com 3, 6 e 8 meses de idade após plantio, inoculadas e não inoculadas com o PMeV. Os genes diferencialmente expressos nos 3 tempos e nas duas condições foram preditos e analisados. Estas análises revelaram um padrão de expressão geral dos genes envolvidos nesta interação. Foram encontrados 21 genes com o perfil de expressão alterado nas plantas inoculadas exclusivamente nos seis meses de idade. Destes, 8 genes envolvidos em processos de respostas de defesa e morte celular, resposta ao estresse e resposta ao estímulo biótico e abiótico foram reprimidos; enquanto os demais (13 genes), envolvidos principalmente em processos metabólicos primários, biogêneses, diferenciação e ciclo celular, comunicação e crescimento celular, bem como processos envolvidos em reprodução, e desenvolvimento da floração, foram superexpressos. Estes resultados sugerem que, aos seis meses de idade, a planta é obrigada a alterar seu programa de expressão gênica, direcionando a resposta para os processos próprios do desenvolvimento, requeridos nesse estádio fisiológico, que primam sob a resposta ao estresse, fato que finalmente leva ao desenvolvimento dos sintomas.