Avaliação e correções de testes de hipóteses em modelos de sobrevivência com fração de cura

Survival models deals with the modelling of time to event data. In certain situations, a share of the population can no longer be subjected to the event occurrence. In this context, the cure fraction models emerged. Among the models that incorporate a fraction of cured one of the most known is the promotion time model. In the present study we discuss hypothesis testing in the promotion time model with Weibull distribution for the failure times of susceptible individuals. Hypothesis testing in this model may be performed based on likelihood ratio, gradient, score or Wald statistics. The critical values are obtained from asymptotic approximations, which may result in size distortions in nite sample sizes. This study proposes bootstrap corrections to the aforementioned tests and Bartlett bootstrap to the likelihood ratio statistic in Weibull promotion time model. Using Monte Carlo simulations we compared the nite sample performances of the proposed corrections in contrast with the usual tests. The numerical evidence favors the proposed corrected tests. At the end of the work an empirical application is presented.

Modelos flexíveis de sobrevivência com fração de cura: implementação computacional

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The reliability mathematical model of load-sharing parallel systems based on fatigue cumulative damage

Conventional reliability models for parallel systems are not applicable for the analysis of parallel systems with load transfer and sharing. In this short communication, firstly, the dependent failures of parallel systems are analyzed, and the reliability model of load-sharing parallel system is presented based on Miner cumulative damage theory and the full probability formula. Secondly, the parallel system reliability is calculated by Monte Carlo simulation when the component life follows the Weibull distribution. The research result shows that the proposed reliability mathematical model could analyze and evaluate the reliability of parallel systems in the presence of load transfer.

He isotope, U/Th isotope, Calcium carbonate, biogenic opal, rare earth element concentrations, and grain size distribution measured on core-top sediments during SONNE cruise SO202 (INOPEX)

Eolian dust is a significant source of iron and other nutrients that are essential for the health of marine ecosystems and potentially a controlling factor of the high nutrient-low chlorophyll status of the Subarctic North Pacific. We map the spatial distribution of dust input using three different geochemical tracers of eolian dust, 4He, 232Th and rare earth elements, in combination with grain size distribution data, from a set of core-top sediments covering the entire Subarctic North Pacific. Using the suite of geochemical proxies to fingerprint different lithogenic components, we deconvolve eolian dust input from other lithogenic inputs such as volcanic ash, ice-rafted debris, riverine and hemipelagic input. While the open ocean sites far away from the volcanic arcs are dominantly composed of pure eolian dust, lithogenic components other than eolian dust play a more crucial role along the arcs. In sites dominated by dust, eolian dust input appears to be characterized by a nearly uniform grain size mode at ~4 µm. Applying the 230Th-normalization technique, our proxies yield a consistent pattern of uniform dust fluxes of 1-2 g/m**2/yr across the Subarctic North Pacific. Elevated eolian dust fluxes of 2-4 g/m**2/yr characterize the westernmost region off Japan and the southern Kurile Islands south of 45° N and west of 165° E along the main pathway of the westerly winds. The core-top based dust flux reconstruction is consistent with recent estimates based on dissolved thorium isotope concentrations in seawater from the Subarctic North Pacific. The dust flux pattern compares well with state-of-the-art dust model predictions in the western and central Subarctic North Pacific, but we find that dust fluxes are higher than modeled fluxes by 0.5-1 g/m**2/yr in the northwest, northeast and eastern Subarctic North Pacific. Our results provide an important benchmark for biogeochemical models and a robust approach for downcore studies testing dust-induced iron fertilization of past changes in biological productivity in the Subarctic North Pacific.

Studio di termoresistenza di lieviti fermentativi

In anni recenti il potenziale degradativo dei lieviti nelle bevande ha assunto un’importanza crescente a causa degli importanti danni economici ad essi associati e i produttori sono sempre più attenti a queste problematiche, anche in relazione alla tendenza di ridurre i trattamenti termici, in una strategia di risparmio energetico e di riduzione del danno termico organolettico. L’obiettivo dell’elaborato è stato quello di testare la termoresistenza di diversi ceppi di lieviti che possono costituire un rischio per bevande di fantasia: sette appartenenti alla specie Saccharomyces cerevisiae, tre Zygosaccharomyces, un ceppo di Saccharomycodes ludwigii, uno di Schizosaccharomyces pombe e uno di Kluyveromyces marxianus. Le prove di termoresistenza sono state condotte in vitro utilizzando terreno di coltura impiegando temperature di 55°C, 60°C e 65°C e i dati sono stati modellati con l’equazione di Weibull per ottenere le curve di morte termica dei diversi ceppi. Questo modello permette di tenere conto dell’approccio vitalistico dell’interazione tra temperatura e cellula e descrive l’inattivazione microbica come risultato del fallimento delle cellule nel contrastare le condizioni ostili dovute all’alta temperatura. I risultati hanno dimostrato che i ceppi erano caratterizzati da termoresistenza molto variabile. In generale, tra le specie non Saccharomyces, i più resistenti erano K. marxianus e Sch. Pombe mentre tra i Saccharomyces il più resistente era il ceppo SPA, isolato in uno stabilimento di bevande e responsabile di un incidente industriale che ha portato all’alterazione di oltre 500000 bottiglie di bibite gassate. Questo screening preliminare per la valutazione della termoresistenza ad un potenziale trattamento industriale ha permesso di individuare i lieviti più resistenti che saranno poi oggetto di un successivo studio in cui verranno tenuti presenti altri fattori tecnologici e di prodotto per poi potersi muovere in un ambiente industriale.

Methods for Hypothesis Testing in Animal Carcinogenicity Experiments

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-08

Applicazione di tecniche di Reliability, Availability e Maintainability analysis in un’azienda produttrice di macchine automatiche. Il caso Ima S.p.A.

Il seguente lavoro di tesi è nato durante un’attività di stage della durata di 7 mesi svolto all’interno della divisione Tea&Coffe di IMA S.p.A., azienda leader mondiale nella produzione di macchine automatiche per il confezionamento di prodotti farmaceutici, cosmetici, alimentari, tè e caffè. Le attività svolte si collocano all’interno di un progetto avviato da IMA per promuovere il passaggio ad un modello di industria necessariamente più evoluta, facendo leva sull’attitudine ad integrare e sviluppare nuove conoscenze e nuove tecnologie interdisciplinari e, allo stesso tempo, di massimizzare la sinergia tra le dimensioni tecnica ed economica, comportando una reale riduzione di sprechi nella filiera produttiva, commerciale ed ambientale. I moderni impianti di produzione devono infatti affrontare una sfida che li vede alla continua ricerca della produttività, ovvero di una produzione che remuneri velocemente e con ampi margini gli investimenti effettuati, della qualità dei prodotti e dei processi di produzione, ovvero della garanzia di soddisfacimento delle aspettative espresse ed inespresse del cliente, e della sicurezza per la salvaguardia della collettività e dell’ambiente. L’obiettivo di questo elaborato è stato quello di effettuare lo studio affidabilistico di una macchina automatica per la produzione di bustine di tè al fine di poterne studiare il suo comportamento al guasto e di elaborare in un secondo momento le politiche manutentive ottimizzate che ne permettano una gestione più efficiente. In questo ambito la macchina è stata scomposta in gruppi e sono stati esaminati tutti i pezzi di ricambio che sono stati richiesti in un arco temporale di durata pari a dieci anni, il fine è quello di poter individuare ed effettuare un’analisi affidabilistica dei componenti critici per poi procedere, attraverso l’uso di piattaforme software quali Weibull++ e Blocksim, col modellarne le distribuzioni statistiche e simulare il funzionamento del sistema nel suo complesso.

Ultra high pressure homogenization (UHPH) inactivation of Bacillus amyloliquefaciens spores in phosphate buffered saline (PBS) and milk

Ultra high pressure homogenization (UHPH) opens up new areas for dynamic high pressure assisted thermal sterilization of liquids. Bacillus amyloliquefaciens spores are resistant to high isostatic pressure and temperature and were suggested as potential surrogate for high pressure thermal sterilization validation. B. amyloliquefaciens spores suspended in PBS buffer (0.01 M, pH 7.0), low fat milk (1.5%, pH 6.7), and whole milk (3.5%, pH 6.7) at initial concentration of similar to 10(6) CFU/mL were subjected to UHPH treatments at 200, 300, and 350 MPa with an inlet temperature at similar to 80 degrees C. Thermal inactivation kinetics of B. amyloliquefaciens spores in PBS and milk were assessed with thin wall glass capillaries and modeled using first-order and Weibull models. The residence time during UHPH treatments was estimated to determine the contribution of temperature to spore inactivation by UHPH. No sublethal injury was detected after UHPH treatments using sodium chloride as selective component in the nutrient agar medium. The inactivation profiles of spores in PBS buffer and milk were compared and fat provided no clear protective effect for spores against treatments. Treatment at 200 MPa with valve temperatures lower than 125 degrees C caused no reduction of spores. A reduction of 3.5 log(10)CFU/mL of B. amyloliquefaciens spores was achieved by treatment at 350 MPa with a valve temperature higher than 150 degrees C. The modeled thermal inactivation and observed inactivation during UHPH treatments suggest that temperature could be the main lethal effect driving inactivation.

Extrapolating Satellite Winds to Turbine Operating Heights

Ocean wind retrievals from satellite sensors are typically performed for the standard level of 10 m. This restricts their full exploitation for wind energy planning, which requires wind information at much higher levels where wind turbines operate. A new method is presented for the vertical extrapolation of satellite-based wind maps. Winds near the sea surface are obtained from satellite data and used together with an adaptation of the Monin–Obukhov similarity theory to estimate the wind speed at higher levels. The thermal stratification of the atmosphere is taken into account through a long-term stability correction that is based on numerical weather prediction (NWP) model outputs. The effect of the long-term stability correction on the wind profile is significant. The method is applied to Envisat Advanced Synthetic Aperture Radar scenes acquired over the south Baltic Sea. This leads to maps of the long-term stability correction and wind speed at a height of 100 m with a spatial resolution of 0.02°. Calculations of the corresponding wind power density and Weibull parameters are shown. Comparisons with mast observations reveal that NWP model outputs can correct successfully for long-term stability effects and also, to some extent, for the limited number of satellite samples. The satellite-based and NWP-simulated wind profiles are almost equally accurate with respect to those from the mast. However, the satellite-based maps have a higher spatial resolution, which is particularly important in nearshore areas where most offshore wind farms are built.

Tecnologias aplicadas à manutenção preventiva

Este estudo consiste na análise de todo o processo de manutibilidade de uma indústria de fundição injetada de alumínio e zamac, liga composta por zinco, alumínio, magnésio e cobre, de forma a perceber qual o método utilizado anteriormente neste aspeto, o que se poderia implementar e o que se poderia melhorar. Com o concretizar do mesmo concluiu-se que esta empresa não tinha qualquer sistema de manutenção implementado nem uma base de dados ou histórico de intervenções e manutenções corretivas e preventivas na medida que se baseavam no funcionamento dos equipamentos até à sua paragem não programada, por avaria. Apenas nestes casos se procedia a algum trabalho de reparação ou manutenção sendo que o tempo de paragem poderia ir de apenas algumas horas a alguns dias ou semanas. Em termos de stock, apenas se reservam alguns elementos mais críticos e de fácil reparação das máquinas. Inicialmente, tentou-se perceber que tipo de histórico, em termos de avarias e manutenção a empresa tinha que pudesse servir como ponto de partida para o meu estudo, sendo que não existiam registos de avarias, paragens forçadas ou processos de algum tipo de manutenção. Como ponto de partida, analisei registos de produção das máquinas onde constam alguns dados de paragens de produção e os respetivos motivos. Estes registos baseiam-se em folhas onde cada operador, no fim de cada turno de trabalho, preenche com o trabalho desenvolvido naquele turno e, em caso de alguma paragem, regista o tempo em que a máquina esteve parada e o motivo. Em simultâneo, foram consultados registos de faturação de aquisição de peças, pagamentos de mão-de-obra a técnicos. De seguida, tentou-se perceber como é que as intervenções nas máquinas são efetuadas, sendo que além de trabalhos de eletricidade, automação e hidráulica, tudo é feito com ferramenta e mão-de-obra própria da empresa. Também aqui foi-me facultada documentação relativa aos vários custos de mão-de-obra da empresa bem como de técnicos subcontratados. Tendo já recolhido e tratado toda a informação no que às avarias diz respeito, analisei os tempos e avarias para tentar perceber quais as mais críticas e que era responsáveis por maior parte de tempo de paragem das máquinas.Após as avarias identificadas e quantificadas temporalmente, calculei os custos de cada motivo de paragem não programada, tratei essa informação e foram propostos alguns procedimentos sendo que os cálculos foram refeitos teoricamente para se apurar poupanças significativas no caso de implementação de um plano de manutenção preventivo. Houve abertura por parte da administração da empresa a fazer ligeiras alterações na constituição das máquinas de modo a ficarem mais robustas e está-se a tentar pôr em prática um plano de manutenção preventivo aproveitando o tempo de paragem programada das máquinas para se fazerem pequenos trabalhos de reparação, alteração ou simples limpeza. Por fim são apresentados dados teóricos, após cálculos estatísticos baseados em modelos de Weibull, de alterações a médio/curto prazo em termos de tempos de paragem e custos com as alterações propostas evidenciando a importância que uma manutenção preventiva tem numa empresa, tornando-se cada vez mais uma ferramenta essencial no aumento de competitividade de qualquer instituição com fins lucrativos.

Estimation of Convective Extreme Events over Germany based on Large Scale Parameters

Strong convective events can produce extreme precipitation, hail, lightning or gusts, potentially inducing severe socio-economic impacts. These events have a relatively small spatial extension and, in most cases, a short lifetime. In this study, a model is developed for estimating convective extreme events based on large scale conditions. It is shown that strong convective events can be characterized by a Weibull distribution of radar-based rainfall with a low shape and high scale parameter value. A radius of 90km around a station reporting a convective situation turned out to be suitable. A methodology is developed to estimate the Weibull parameters and thus the occurrence probability of convective events from large scale atmospheric instability and enhanced near-surface humidity, which are usually found on a larger scale than the convective event itself. Here, the probability for the occurrence of extreme convective events is estimated from the KO-index indicating the stability, and relative humidity at 1000hPa. Both variables are computed from ERA-Interim reanalysis. In a first version of the methodology, these two variables are applied to estimate the spatial rainfall distribution and to estimate the occurrence of a convective event. The developed method shows significant skill in estimating the occurrence of convective events as observed at synoptic stations, lightning measurements, and severe weather reports. In order to take frontal influences into account, a scheme for the detection of atmospheric fronts is implemented. While generally higher instability is found in the vicinity of fronts, the skill of this approach is largely unchanged. Additional improvements were achieved by a bias-correction and the use of ERA-Interim precipitation. The resulting estimation method is applied to the ERA-Interim period (1979-2014) to establish a ranking of estimated convective extreme events. Two strong estimated events that reveal a frontal influence are analysed in detail. As a second application, the method is applied to GCM-based decadal predictions in the period 1979-2014, which were initialized every year. It is shown that decadal predictive skill for convective event frequencies over Germany is found for the first 3-4 years after the initialization.

Uma caracterização dos imigrantes no distrito de Évora

Uma vez que existe uma grande necessidade de se obter um maior conhecimento das comunidades imigrantes residentes no Distrito, este trabalho tem como principal objectivo caracterizar a população de imigrantes comunitários residentes no distrito de Évora. Em particular, procuramos analisar os casamentos realizados não só entre os não nacionais e portugueses, bem como entre os nãos nacionais entre si. Consideramos os 354 imigrantes que constituem os imigrantes comunitários inscritos legalmente nos Serviços Estrangeiros e Fronteiras de Évora entre 2006 a 2009. Por outro lado, analisamos, para o mesmo período, os casamentos dos imigrantes que casaram com os portugueses num total de 165 indivíduos. Começamos por levar a efeito uma investigação básica de tipo descritivo para uma caracterização dos imigrantes relativamente a diferentes variáveis e investigamos algumas associações entre elas via tabelas de contingência. Refira-se que a maioria dos imigrantes é do sexo feminino, sendo a nacionalidade mais representativa a brasileira. Com base no modelo de regressão de Cox identificamos factores de risco e diferentes perfis associados à rotura do casamento. Mostramos que há evidência estatística para considerar que um menor nível de escolaridade, o pertencer a um país da União Europeia e o ter entrado à procura de trabalho são níveis de factores que aumentam o risco de rotura do casamento. Analisam-se, ainda, de uma forma crítica, a abordagem paramétrica, procurando modelar os dados através dos modelos Exponencial, Weibull, Lognormal e Log-logístico. ABSTRACT: There is a need to obtain a greater understanding of immigrant communities in the district; this work has as main objective to characterize the population of immigrant community residing in the district of Évora. ln particular, we analyze not only marriages between Portuguese and non-nationals, as well as among non-nationals among themselves. We consider the 354 immigrants who are legally registered immigrants in the Community Service of Foreigners and Frontiers of Évora, from 2006 to 2009. Moreover, we analyze, for the same period, the marriages of immigrants who intermarried with the Portuguese for a total of 165 individuals. We start by carrying out a basic descriptive research in order to characterize the immigrants in relation to several variables and investigated some associations between them by contingency tables. It should be noted that most immigrants are women, and the more representative the Brazilian nationality. Based on the Cox regression model, were possible to identify risk factors and identify profiles of high and low risk associated with the rupture of the marriage. We show that there is statistical evidence to conclude that a less educated levels, belonging to a country inside the European Union and have gone looking for work are factors that increase the risk of rupture of the marriage. The parametric approach is analyzed also, in a critical way, seeking to model the data using exponential, Weibull, Lognormal and Log-logistic.

CFA88: UN PROGRAMA VERSATIL PARA EL ANALISIS DE EVENTOS HIDROMETEOROLOGICOS EXTREMOS. I TEORIA

El presente trabajo describe los diferentes componentes del programa CFA88 (Consolidated Frequency Analysis Package, versión 1). El programa le permite al usuario:1) ajustar cinco distribuciones de frecuencia( valor generalizado extremo, lognormal de tres parámetros, log Pearson tipo III, Wakeby y Weibull); 2) evaluar a través de pruebas no paramétricas los supuestos asociados al análisis de frecuencia, a saber: independencia, homogeneidad, aleatoriedad y tendencia en el tiempo;3) detectar valores <<fuera de lo común>> (low and high outliers); y 4) analizar series hidrometeorologicas con ceros, información histórica y eventos fuera de lo común.

Distribuição diamétrica de uma comunidade arbórea na Floresta Estadual do Amapá, Brasil.

A distribuição dos diâmetros é uma das análises mais empregadas para retratar o comportamento estrutural de um povoamento. Assim, este estudo objetivou avaliar a estrutura diamétrica da comunidade e das principais espécies lenhosas por meio das funções de densidade probabilísticas em uma floresta de terra firme no módulo IV da Floresta Estadual do Amapá (FLOTA/AP) no Município de Calçoene/AP. Os dados de diâmetro à altura do peito (DAP) foram obtidos de um inventário realizado em uma área de 1 hectare (100 x 100 m). A estrutura diamétrica foi analisada para toda a comunidade e para as quatro principais espécies ranqueadas segundo seus índices de valor de importância. Para avaliação dos ajustes das funções: Normal, Log-normal, Gamma e Weibull 3P foi utilizado o teste de Kolmogorov-Smirnov (a = 0,05). A maioria das espécies apresentaram assimetria positiva e curtose do tipo platicúrtica, o que demonstra o padrão típico de floresta nativa em forma de "J" invertido. A função Weibull 3P e Gamma foram aderentes no teste K-S aos dados das quatro espécies analisadas, sendo a primeira a mais indicada para descrever a distribuição diamétrica de três das quatro espécies de maior IVI, e também da referida floresta de terra firme. Conclui-se, ainda, que estudos como este devem ser realizados constantemente visando introduzir e avaliar a eficiência de outras funções densidade de probabilidade para a descrição da distribuição diamétrica de povoamentos em florestas inequiâneas.