Bayesian Networks with Infer.NET

Presentation at AIC away day 2014

Cancer mortality inequalities in urban areas: a Bayesian small area analysis in Spanish cities

Intra-urban inequalities in mortality have been infrequently analysed in European contexts. The aim of the present study was to analyse patterns of cancer mortality and their relationship with socioeconomic deprivation in small areas in 11 Spanish cities

Cancer mortality inequalities in urban areas: a Bayesian small area analysis in Spanish cities [correcció]

After publication of this work in 'International Journal of Health Geographics' on 13 january 2011 was wrong. The map of Barcelona in Figure two (figure 1 here) was reversed. The final correct Figure is presented here

A study on the phylogeny and the ecology of ammonia-oxidizing bacteria using a new molecular marker based on the gene amoB

L'agricultura i la industrialització han causat un augment significatiu del nombre d'ambients rics en amoni. La presència de compostos nitrogenats redueix la qualitat de l'aigua, causant problemes de toxicitat, deteriorant el medi ambient i fins i tot afectant la salut humana. En conseqüència, la nitrificació s'ha convertit en un procés global que afecta al cicle del nitrogen a la biosfera. Els bacteris oxidadors d'amoni (AOB) són els responsables de l'oxidació de l'amoni a nitrit, i juguen un paper essencial en el cicle del nitrogen. Els primers oxidadors d'amoni foren aïllats a finals del segle XIX, però la lentitud del seu creixement i les dificultats per cultivar-los feren que fins als anys 80, amb els primers estudis emprant el gen 16SrDNA, no s'assolís un coneixement complert d'aquest grup bacterià. Actualment les bases de dades contenen multitud d'entrades amb seqüències corresponents a AOB. L'objectiu d'aquest treball era trobar, desenvolupar i avaluar eines útils i fiables per a l'estudi dels AOB en mostres ambientals. En aquest treball primer descrivim la utilització de la hibridació in situ amb fluorescència (FISH), mitjançant l'aplicació de sondes amb diana en el 16SrRNA dels AOB. La FISH ens va permetre detectar i recomptar aquest grup bacterià; no obstant, aquest mètode no permetia la detecció de noves seqüències, pel que es necessitava una nova eina. Amb aquesta intenció vam aplicar la seqüència de la sonda Nso1225 en una PCR. El fet d'amplificar específicament un fragment del 16SrDNA dels AOB va suposar el desenvolupament d'una nova eina molecular que permetia detectar la presència i diversitat d'aquests bacteris en ambients naturals. Malgrat tot, algunes seqüències pertanyents a bacteris no oxidadors d'amoni del subgrup β dels proteobacteris, eren també obtingudes amb aquesta tècnica. Així mateix, un dels inconvenients de l'ús del 16SrDNA com a marcador és la impossibilitat de detectar simultàniament els AOB que pertanyen als subgrups β i γ dels proteobacteris. El gen amoA, que codifica per la subunitat A de l'enzim amoni monooxigenasa (AMO), era aleshores àmpliament utilitzat com a marcador per a la detecció dels AOB. En aquest treball també descrivim la utilització d'aquest marcador en mostres procedents d'un reactor SBR. Aquest marcador ens va permetre identificar seqüències de AOB en la mostra, però la necessitat de detectar amoA mitjançant clonatge fa que l'ús d'aquest marcador requereixi massa temps per a la seva utilització com a eina en estudis d'ecologia microbiana amb moltes mostres. Per altra banda, alguns autors han assenyalat l'obtenció de seqüències de no AOB en utilitzar amoA en un protocol de PCR-DGGE. Amb la finalitat d'obtenir una eina ràpida i rigorosa per detectar i identificar els AOB, vam desenvolupar un joc nou d'oligonucleòtids amb diana en el gen amoB, que codifica per a la subunitat transmembrana de l'enzim AMO. Aquest gen ha demostrat ser un bon marcador molecular pels AOB, oferint, sense tenir en compte afiliacions filogenètiques, una elevada especificitat, sensibilitat i fiabilitat. En aquest treball també presentem una anàlisi de RT-PCR basada en la detecció del gen amoB per a la quantificació del gènere Nitrosococcus. El nou joc d'oligonucleòtids dissenyat permet una enumeració altament específica i sensible de tots els γ-Nitrosococcus coneguts. Finalment, vam realitzar un estudi poligènic, comparant i avaluant els marcadors amoA, amoB i 16SrDNA, i vàrem construir un arbre filogenètic combinat. Com a resultat concloem que amoB és un marcador adequat per a la detecció i identificació dels AOB en mostres ambientals, proporcionant alhora agrupacions consistents en fer inferències filogenètiques. Per altra banda, la seqüència sencera del gen 16S rDNA és indicada com a marcador en estudis amb finalitats taxonòmiques i filogenètiques en treballar amb cultius purs de AOB.

Filogenia y genética poblacional del género Androcymbium (Colchiceae)

En este trabajo se ha estudiado el género Androcymbium (Colchicaceae) a dos niveles: macro- y micro- evolutivo. A nivel microevolutivo se ha obtenido que para las especies de Sudáfrica oriental la componente interpoblacional es muy importante para explicar la distribución de la variabilidad genética, igual que en Sudáfrica occidental. Para las especies de Namibia, la componente mas importante es la intrapoblacional, igual que en el norte de África. A nivel macroevolutivo se ha obtenido que el origen del género se sitúa en Sudáfrica occidental, datándose en 11,22 ma. Este género ha resultado ser parafilético, dada la aparición conjunta en un mismo clado de especies de Androcymbium y Colchicum, y las especies del norte de África derivan de un taxa de Namibia que llegó a la cuenca Mediterránea a principios del Plioceno gracias a la formación de un corredor árido entre las zonas áridas del suroeste y este de África.

A Bayesian approach to estimate sensible and latent heat over vegetated land surface

Sensible and latent heat fluxes are often calculated from bulk transfer equations combined with the energy balance. For spatial estimates of these fluxes, a combination of remotely sensed and standard meteorological data from weather stations is used. The success of this approach depends on the accuracy of the input data and on the accuracy of two variables in particular: aerodynamic and surface conductance. This paper presents a Bayesian approach to improve estimates of sensible and latent heat fluxes by using a priori estimates of aerodynamic and surface conductance alongside remote measurements of surface temperature. The method is validated for time series of half-hourly measurements in a fully grown maize field, a vineyard and a forest. It is shown that the Bayesian approach yields more accurate estimates of sensible and latent heat flux than traditional methods.

Skill Rating by Bayesian Inference

Systems Engineering often involves computer modelling the behaviour of proposed systems and their components. Where a component is human, fallibility must be modelled by a stochastic agent. The identification of a model of decision-making over quantifiable options is investigated using the game-domain of Chess. Bayesian methods are used to infer the distribution of players’ skill levels from the moves they play rather than from their competitive results. The approach is used on large sets of games by players across a broad FIDE Elo range, and is in principle applicable to any scenario where high-value decisions are being made under pressure.

Performance and prediction: Bayesian modelling of fallible choice in chess

Evaluating agents in decision-making applications requires assessing their skill and predicting their behaviour. Both are well developed in Poker-like situations, but less so in more complex game and model domains. This paper addresses both tasks by using Bayesian inference in a benchmark space of reference agents. The concepts are explained and demonstrated using the game of chess but the model applies generically to any domain with quantifiable options and fallible choice. Demonstration applications address questions frequently asked by the chess community regarding the stability of the rating scale, the comparison of players of different eras and/or leagues, and controversial incidents possibly involving fraud. The last include alleged under-performance, fabrication of tournament results, and clandestine use of computer advice during competition. Beyond the model world of games, the aim is to improve fallible human performance in complex, high-value tasks.