Resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternantes: descrição, funcionamento e aplicações

Multivariate Curve Resolution with Alternating Least Squares (MCR-ALS) is a resolution method that has been efficiently applied in many different fields, such as process analysis, environmental data and, more recently, hyperspectral image analysis. When applied to second order data (or to three-way data) arrays, recovery of the underlying basis vectors in both measurement orders (i.e. signal and concentration orders) from the data matrix can be achieved without ambiguities if the trilinear model constraint is considered during the ALS optimization. This work summarizes different protocols of MCR-ALS application, presenting a case study: near-infrared image spectroscopy.

Determinação simultânea de NADH e ácido ascórbico usando voltametria de onda quadrada com eletrodo de carbono vítreo e calibração multivariada

O método dos mínimos quadrados parciais (PLS) foi aplicado aos dados obtidos por voltametria de onda quadrada para a determinação simultânea de ácido ascórbico (AA) e do co-fator b-nicotinamida adenina dinucleotídeo (NADH) em misturas sintéticas. As curvas voltamétricas foram obtidas em tampão fosfato 0,2 mol L-1 (pH 8,0). Foi possível verificar que o método PLS permite a determinação destes compostos simultaneamente nas condições escolhidas. Os resultados mostraram um erro relativo máximo de 1,7% para o NADH e 2,1 % para o AA. A metodologia proposta é simples e desenvolvimentos posteriores podem torná-la útil para análises in vivo.

Otimização multivariada e aplicação do sorvente SiO2-Nb2O5 para determinação em linha de Ni(II) em matriz aquosa

Neste estudo foi desenvolvido uma metodologia para determinação de Ni(II) em amostras de água usando a extração em fase sólida (SPE) em um sistema por injeção em fluxo (FI) e detecção por espectrometria de absorção atômica em chama (F AAS). O adsorvente utilizado para a extração e pré-concentração do Ni(II) foi a sílica gel modificada com óxido de nióbio(V). Variáveis químicas e de fluxo do sistema em linha foram otimizadas usando planejamento fatorial completo (N = 2k + 3). As condições iniciais do sistema FI-F AAS foram volume de amostra de 10 mL e concentração de Ni(II) de 100 µg L-1. O tampão Sörensen foi selecionado neste estudo. A resposta analítica utilizada foi absorvância integrada. Após a otimização foram obtidos os parâmetros analíticos de mérito: faixa linear de trabalho estudada de 5-100 µg L-1; R = 0.9999; RSD = 1,5% (35 µg L-1, n = 7); limite de detecção de 0,8 µg L-1; limite de quantificação de 2,7 µg L-1 e fator de enriquecimento de 92,25. Foram analisadas amostras de água do rio Araranguá e a da rede de abastecimento da cidade de Florianópolis, ambas do estado de Santa Catarina. As duas amostras não apresentaram concentração de níquel acima do limite de detecção e após fortificação das mesmas os valores de recuperação foram na faixa de 100,2 a 103,8%.

Formando grupos no internato: critérios de escolha, satisfação e sofrimento psíquico

OBJETIVO: Descrever os critérios para formação de grupos no internato e a avaliação que os alunos fazem do relacionamento grupal, analisando as variáveis associadas. MÉTODO: Trata-se de um estudo transversal, que utilizou questionário autopreenchido, com perguntas sobre dados sociodemográficos, autoavaliação do desempenho escolar, critérios para formação e satisfação com grupo de internato. Sofrimento psíquico foi avaliado a partir do Self Report Questionnaire. Utilizou-se o teste do qui-quadrado e regressão logística para análise multivariada. RESULTADOS:A taxa de resposta no internato foi de mais de 90%. A maioria dos alunos utilizou critérios ligados à rede social (82,6%) e predominaram sujeitos satisfeitos com seu grupo (81,2%). Após análise multivariada, apenas autoavaliação do desempenho escolar "boa ou ótima" e critérios de escolha relacionados à rede de apoio se mantiveram associados à satisfação com o grupo. CONCLUSÕES: Apesar de ser um estágio da formação profissional, os alunos se escolheram por questões ligadas à rede social. Sendo uma profissão na qual o trabalho em equipe é inerente, deveriam ser criadas estratégias durante o curso médico para elaborar as dificuldades de relacionamento grupal entre alunos de Medicina.

Comportamento sexual de estudantes de um curso de medicina do Rio de Janeiro

O uso consistente de preservativos constitui a principal estratégia de prevenção do HIV/aids, bem como de outras infecções sexualmente transmissíveis (ISTs). Neste contexto, o perfil de uso de preservativos em estudantes de Medicina é de especial interesse, principalmente quando consideramos o papel de formadores de opinião desempenhado pelos profissionais médicos. Este estudo investiga o padrão de comportamento sexual e sua associação com o uso de preservativos entre estudantes do curso de Medicina de uma universidade privada de um município do interior do Estado do Rio de Janeiro. Dados relativos a 643 estudantes de Medicina foram colhidos por meio de um questionário anônimo e autopreenchível. As análises foram conduzidas utilizando-se a regressão de Poisson com variância robusta para o cálculo das razões de prevalência brutas e ajustadas. A maioria dos alunos respondeu já ter iniciado vida sexual (85,3%). O parceiro da primeira relação sexual foi, em sua maioria, o(a) namorado(a) (55,1%), e o local da coitarca mais frequentemente relatado foi a própria casa (27,1%). O método anticoncepcional mais frequentemente utilizado na coitarca foi o preservativo (90,1%). Na análise bivariada, o fator que se mostrou mais estreitamente associado ao uso inconsistente do preservativo foi a presença de parceria estável, achado corroborado pela análise multivariada, após ajuste por sexo, idade e renda (RP = 1,95 IC 95% 1,47 − 2,57). Estes achados são compatíveis com a hipótese de que indivíduos inseridos em parcerias estáveis têm menor percepção de risco por suporem que a estabilidade de seus relacionamentos lhes conferiria proteção relativa contra as ISTs e HIV/aids.

Uso de análise exploratória de dados e de regressão robusta na avaliação do crescimento de espécies comerciais de terra firme da Amazônia

Esta pesquisa originou-se de uma base de dados de dois inventários a 100%, realizados em 1984 e 2000 sobre uma mesma área de 576 ha de floresta tropical primária, localizada na Floresta Nacional do Tapajós, Belterra, Pará. O objetivo da pesquisa foi utilizar a análise exploratória de dados e a regressão robusta para modelar o crescimento em diâmetro e área basal. Nos dois inventários as circunferências à altura do peito (CAP) foram medidas com fitamétrica, enquanto as alturas comerciais em 1984 foram medidas com o hipsômetro de Weiss e em 2000, estimadas com o uso de varas; o DAP mínimo em 1984 foi de 55 cm para todas as espécies e em 2000 foi adotado o DAP mínimo de 35 cm. As análises estatísticas foram precedidas de análise exploratória de dados (AED), em que foram utilizados o box plot (caixa-de-bigodes) na detecção de outliers (observações discrepantes) e o gráfico stem-and-leaf (tronco-e-folhas) para filtrar as observações extremas. Utilizou-se a regressão robusta para ajustar os modelos na presença de outliers. A pesquisa mostrou que, apesar das variações intra e interespecíficas, as seis espécies, em conjunto, apresentaram taxas de crescimento medianas observadas e esperadas em diâmetro e área basal de 4,56 e 4,28 mm/ano e 13,00 e 13,09 cm²/ha/ano, respectivamente. A pesquisa também mostrou que o uso da análise exploratória de dados e da regressão robusta viabilizou a análise e a determinação dos incrementos periódicos em diâmetro e área basal em bases consistentes. A metodologia empregada no caso específico dos dados disponíveis e tipos de variáveis mostrou ser mais eficiente com o uso de regressão robusta pelo método Least Trimmed Square do que pelo método dos mínimos quadrados ordinários.

Emprego de análise multivariada para estratificação vertical de florestas ineqüiâneas

O objetivo do presente estudo foi propor um método de estratificação vertical da floresta ineqüiânea, empregando técnicas de análise multivariada. Os dados de altura total foram obtidos em dez parcelas de 20 x 50 m cada, remedidas em junho de 2001. As parcelas foram instaladas na Mata da Silvicultura, em 1994, município de Viçosa (20º 45' S e 42º 55' W), Estado de Minas Gerais. As árvores individuais foram organizadas em ordem crescente de altura total, separadas em classes com amplitude de 1 m, e em seguida foi elaborada uma matriz X de dados de alturas totais, em que cada variável x ij representou a altura total da i-ésima árvore classificada na j-ésima classe de altura total. Essa matriz X foi o input para as análises de agrupamento e discriminante. Utilizaram-se a distância euclidiana e o método de ligação completa. A aplicação da análise de agrupamento resultou em agrupamentos hierárquicos e seqüenciais, isto é, as classes de altura foram agrupadas seqüencialmente em ordem crescente. A análise do dendrograma permitiu estratificar o povoamento em três grupos distintos, denominados de estratos de altura total (inferior, médio e superior). A análise discriminante demonstrou que a classificação foi 100% correta. O estrato inferior reuniu 1.068 (71,63%) indivíduos arbóreos, o estrato médio 324 (21,73%) e o estrato superior 99 (6,64%). As espécies Anadenanthera macrocarpa, Apuleia leiocarpa, Pseudopiptadenia contorta e Piptadenia gonoacantha apresentaram maior densidade absoluta (DA) e distribuição regular nos três estratos. O método de estratificação empregado no presente estudo provou ser mais uma ferramenta técnica e operacionalmente viável, que pode ser empregada nas análises estruturais de florestas, principalmente para estudos fitossociológicos e para elaboração e execução de planos de manejo florestal sustentável.

Análise multivariada da vegetação como ferramenta para avaliar a reabilitação de dunas litorâneas mineradas em Mataraca, Paraíba, Brasil

A mineração das dunas litorâneas em Mataraca, Paraíba, Brasil, para obtenção de minérios titaníferos, demanda a retirada da vegetação original e resulta na posterior formação de grandes massas de areias quartzosas estéreis. Estas dunas ficam sujeitas à forte ação dos ventos, podendo se deslocar e ocasionar impactos ambientais de alta magnitude. A mineradora Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S.A. desenvolve, desde 1987, um Programa de Reabilitação Ambiental, com o objetivo de fixar essas dunas e reabilitar o ecossistema. Neste estudo objetivou-se identificar o nível de influência dos fatores irrigação, tempo de recuperação, cobertura com bagaço de cana e adição de solo de mata (proveniente do decapeamento pré-exploratório) na revegetação dessas áreas. A vegetação foi levantada pelo método de pontos em 1.094 amostras, sistematicamente distribuídas em 13 estratos, que foram definidos pelas diferentes combinações dos fatores citados. Foram amostrados 3.153 indivíduos, pertencentes a 24 famílias e 84 espécies, que a partir de seus valores de cobertura foram submetidas, com os quatro fatores, a uma análise de correspondência canônica. Observou-se a idade como o fator que mais influiu nas relações de abundância, seguido do uso de solo de mata, enquanto a irrigação e a adição de bagaço de cana quase não influenciaram o desenvolvimento da vegetação.

Análise multivariada para estratificação volumétrica de uma floresta ombrófila densa de terra firme, Amazônia Oriental

O objetivo deste estudo foi propor um método de estratificação em classes homogêneas de estoque volumétrico da floresta ombrófila densa de terra firme não explorada, empregando-se as técnicas de análises de agrupamento e discriminante. A pesquisa foi conduzida na Unidade de Manejo Florestal (UMF) da Fazenda Tracajás (02º35'53"S e 47º47'10"W), pertencente à empresa Nova Era Agroflorestal, de propriedade do Grupo Rosa Madeireira, Município de Paragominas, Estado do Pará. Foi realizado um censo (100%), no qual se estimaram os volumes do fuste comercial das árvores com dap > 45 cm de 55 espécies comerciais em 49 talhões de exploração com 10 ha cada um. Reuniram-se os volumes estimados do fuste comercial das árvores individuais por talhão em ordem crescente. Elaborou-se uma matriz X de dados desses volumes, em que cada variável x ij representou o i-ésimo volume classificado no j-ésimo talhão. A matriz X foi utilizada como input nas análises de agrupamento e discriminante. A aplicação da análise de agrupamento, método de Ward, resultou em agrupamentos hierárquicos dos talhões em classes de estoques. A análise do dendrograma permitiu estratificar o povoamento em três grupos homogêneos e distintos, denominados classes I, II e III de estoques volumétricos. A análise discriminante, método de Fisher, indicou que 100% dos talhões foram corretamente classificados. A classificação multivariada da floresta em classes de estoques volumétricos mostrou-se um método eficiente na estratificação de áreas homogêneas de florestas ineqüiâneas, as quais podem se constituir em estratos, compartimentos, classes de sítio e unidades de produção anual.

Análise multivariada de atributos pedológicos e fitossociológicos aplicada na caracterização de ambientes de cerrado no norte de Minas Gerais

O Cerrado é uma das principais regiões de expansão agropecuária do país, entretanto a fragilidade dos seus ecossistemas restringe a capacidade de suporte a muitas das atividades agrícolas e compromete a preservação da sua biodiversidade. O objetivo deste estudo foi definir padrões locais de características edáficas e vegetacionais, em uma sub-bacia em Rio Pardo de Minas (MG), como base para o planejamento local de uso sustentável. Para tal, foram utilizadas técnicas de levantamento fitossociológico e de solos associadas à análise estatística multivariada, dendrograma e análise de componentes principais, de forma a correlacionar distribuição espacial de grupos de espécies e atributos edáficos. Os resultados indicaram a ordenação dos ambientes em dois grupos, em função da natureza dos materiais de origem: arenítico-quartzítico e sedimentos argilo-arenosos e argilosos. A seleção de variáveis pela análise multivariada foi capaz de discriminar os ambientes representados no levantamento fitossociológico. Os padrões identificados pelos agricultores corresponderam, em geral, às variações nos parâmetros florísticos e fitossociológicos e aos atributos edáficos, entre estes a densidade absoluta, a área basal e o índice de diversidade; as frações granulométricas foram determinantes na diferenciação dos ambientes.

Valoração de contingente pelas modelagens logit e análise multivariada: um estudo de caso da disposição a aceitar compensação dos cafeicultores vinculados ao PRO-CAFÉ de Viçosa - MG

O objetivo deste estudo foi, justamente, identificar, entre os métodos LOGIT e a análise multivariada, qual a mais eficaz para estimar a Disposição a Aceitar Compensação (DAC) dos cafeicultores quando o viés da utilidade marginal é passível de ocorrência. Para tal, foi elaborado um formulário com 33 perguntas envolvendo informações sobre características socioeconômicas dos cafeicultores, o uso da metodologia de valoração de contingente (MVC) e do veículo de pagamento dos "Jogos de Lances", que revelou a Disposição a Aceitar uma Compensação (DAC) na troca de um hectare de café por um hectare de mata. Como esperado, por causa do viés da utilidade marginal o método LOGIT foi incapaz de produzir resultados consistentes. Já a estimação da DAC pela análise multivariada mostrou que, caso o governo estivesse disposto a aumentar a provisão de mata em 70 ha, ele deveria despender 254.200 reais por ano, tratando apenas dos cafeicultores vinculados ao programa do PRO-CAFÉ.

Análise da florística e estrutura de floresta primária visando a seleção de espécies-chave, através de análise multivariada, para a restauração de áreas mineradas em unidades de conservação

Na Amazônia, vários empreendimentos minerários estão situados em unidades de conservação. A restauração ecológica após a lavra do minério abrange vários atributos. Entre esses, destaca-se a necessidade de o ecossistema restaurado conter um conjunto de espécies-chave de ocorrência no ecossistema de referência e, dessa forma, proporcionar estrutura apropriada de comunidade, além de ser constituído do maior número possível de espécies nativas. Objetivou-se, neste trabalho, analisar um índice fitossociológico e socioeconômico (IFSE), obtido por técnicas de análise multivariada. O modelo envolveu seis variáveis quantitativas (abundância, frequência, dominância, biomassa, valor comercial da madeira e quantidade de produtos florestais não madeireiros) e igual número de variáveis qualitativas. Em uma área de floresta ombrófila de 1.321 ha, foram amostradas 315 parcelas de 0,25 ha, em que todos os indivíduos com DAP > 10 cm foram identificados e mensurados. Foram registrados 36.298 indivíduos, distribuídos em 898 espécies, abrangendo 62 famílias. As espécies foram ranqueadas através do índice proposto em três categorias de prioridade fitossociológica e socioeconômica (alta, média e baixa). A adequação da análise fatorial foi determinada pelos testes de Bartlett e KMO. O teste de Bartlett avaliou a significância geral da matriz de correlação a 1% de probabilidade. O teste KMO indicou que as variáveis estão correlacionadas, e o modelo fatorial apresentou nível muito bom de adequação aos dados. O uso de análise multivariada foi estatisticamente validado para o emprego do IFSE. Entre as 898 espécies analisadas, 25 foram selecionadas como prioritárias (categorias alta e média), sendo reconhecidas como espécies-chave. Foi estimada a densidade de plantio dessas espécies para recuperação de áreas mineradas na Amazônia, com condições biológicas e ambientais semelhantes às relatadas neste estudo. A distribuição diamétrica das espécies-chave foi analisada e comparada com a da floresta inventariada. O estágio sucessional das espécies-chave foi também analisado.

Uso de análise multivariada na classificação das fontes hídricas subterrâneas da bacia hidrográfica do Salitre

Este estudo teve por objetivo identificar as variáveis responsáveis pela maior variabilidade da qualidade das águas subterrâneas da bacia hidrográfica do Rio Salitre - BA, e detectar as fontes que apresentam características semelhantes, visando a subsidiar medidas de monitoramento e gestão da qualidade das águas da bacia. Para isso, foram utilizadas técnicas de análise multivariada referente à análise fatorial em componentes principais e de agrupamento. A análise fatorial permitiu agrupar as variáveis em três fatores principais que explicaram 86,99%; 72,08% e 68,33% da variância total acumulada em 1984 e 2001, nos períodos de chuvas e sem chuvas, respectivamente. As variáveis priorizadas estão relacionadas com a salinidade das águas. Assim, medidas de melhoria da qualidade das águas nessa bacia devem necessariamente priorizar a salinidade das águas, a qual está associada à sua geologia. As fontes hídricas foram classificadas em três classes, de forma que C1 agrupou as fontes de melhor qualidade das águas, totalizando 25,0%; 74,3% e 61,7% das fontes hídricas, cujos valores médios dos sólidos dissolvidos totais variaram de 199,00 mg L-1, em 1984, para 724,86 e 650,34 mg L-1, em 2001, respectivamente. A maioria das fontes enquadradas como C1, em 1984, permaneceu em 2001, decorridos 16 anos.

Uso de análise multivariada na classificação das fontes hídricas superficiais da bacia hidrográfica do Salitre

Identificar as variáveis de maior significância na qualidade das águas da bacia hidrográfica do Salitre e classificar as fontes hídricas, segundo suas características, foi o objetivo principal deste trabalho. A partir dos resultados obtidos para as barragens/açudes, observa-se que a análise fatorial apresentou três fatores principais que explicam 83,50% e 74,98% da variância acumulada, enquanto, para os rios/riachos, explicaram 86,92% e 71,25%, nos períodos de chuvas e sem chuvas de 2001, respectivamente. As variáveis priorizadas no Fator 1, independentemente das fontes hídricas e dos períodos, estão diretamente relacionadas com a salinidade das águas. As fontes hídricas foram agrupadas em três classes, de forma que a classe C1 apresentou melhor qualidade das águas. Nos períodos analisados, 61,5% e 76,9% das barragens/açudes e 38,5% e 15,4% dos rios/riachos foram classificados como C1, apresentando baixos valores médios para sólidos dissolvidos totais (SDT = 138,25; 209,40 e 105,2; 129,55 mg L-1). Variações nas classes entre as fontes superficiais nos períodos não foram significativas. Esses resultados apontam para a necessidade de medidas de preservação e de conservação dos recursos hídricos dessa bacia hidrográfica.