Can environmental constraints determine random patterns of plant species co-occurrence?

Plant community ecologists use the null model approach to infer assembly processes from observed patterns of species co-occurrence. In about a third of published studies, the null hypothesis of random assembly cannot be rejected. When this occurs, plant ecologists interpret that the observed random pattern is not environmentally constrained - but probably generated by stochastic processes. The null model approach (using the C-score and the discrepancy index) was used to test for random assembly under two simulation algorithms. Logistic regression, distance-based redundancy analysis, and constrained ordination were used to test for environmental determinism (species segregation along environmental gradients or turnover and species aggregation). This article introduces an environmentally determined community of alpine hydrophytes that presents itself as randomly assembled. The pathway through which the random pattern arises in this community is suggested to be as follows: Two simultaneous environmental processes, one leading to species aggregation and the other leading to species segregation, concurrently generate the observed pattern, which results to be neither aggregated nor segregated - but random. A simulation study supports this suggestion. Although apparently simple, the null model approach seems to assume that a single ecological factor prevails or that if several factors decisively influence the community, then they all exert their influence in the same direction, generating either aggregation or segregation. As these assumptions are unlikely to hold in most cases and assembly processes cannot be inferred from random patterns, we would like to propose plant ecologists to investigate specifically the ecological processes responsible for observed random patterns, instead of trying to infer processes from patterns

Crank-Nicholson method for rate equations in powder random lasers

3rd International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences (IC-MSQUARE 2014)

Hardware reconfigurável para geração de música harmonizada utilizando autômatos celulares.

Desde os primórdios da humanidade, a descoberta do método de processamento cerebral do som, e consequentemente da música, fazem parte do imaginário humano. Portanto, as pesquisas relacionadas a este processo constituem um dos mais vastos campos de estudos das áreas de ciências. Dentre as inúmeras tentativas para compreensão do processamento biológico do som, o ser humano inventou o processo automático de composição musical, com o intuito de aferir a possibilidade da realização de composições musicais de qualidade sem a imposição sentimental, ou seja, apenas com a utilização das definições e estruturas de música existentes. Este procedimento automático de composição musical, também denominado música aleatória ou música do acaso, tem sido vastamente explorado ao longo dos séculos, já tendo sido utilizado por alguns dos grandes nomes do cenário musical, como por exemplo, Mozart. Os avanços nas áreas de engenharia e computação permitiram a evolução dos métodos utilizados para composição de música aleatória, tornando a aplicação de autômatos celulares uma alternativa viável para determinação da sequência de execução de notas musicais e outros itens utilizados durante a composição deste tipo de música. Esta dissertação propõe uma arquitetura para geração de música harmonizada a partir de intervalos melódicos determinados por autômatos celulares, implementada em hardware reconfigurável do tipo FPGA. A arquitetura proposta possui quatro tipos de autômatos celulares, desenvolvidos através dos modelos de vizinhança unidimensional de Wolfram, vizinhança bidimensional de Neumann, vizinhança bidimensional Moore e vizinhança tridimensional de Neumann, que podem ser combinados de 16 formas diferentes para geração de melodias. Os resultados do processamento realizado pela arquitetura proposta são melodias no formato .mid, compostas através da utilização de dois autômatos celulares, um para escolha das notas e outro para escolha dos instrumentos a serem emulados, de acordo com o protocolo MIDI. Para tal esta arquitetura é formada por três unidades principais, a unidade divisor de frequência, que é responsável pelo sincronismo das tarefas executadas pela arquitetura, a unidade de conjunto de autômatos celulares, que é responsável pelo controle e habilitação dos autômatos celulares, e a unidade máquina MIDI, que é responsável por organizar os resultados de cada iteração corrente dos autômatos celulares e convertê-los conforme a estrutura do protocolo MIDI, gerando-se assim o produto musical. A arquitetura proposta é parametrizável, de modo que a configuração dos dados que influenciam no produto musical gerado, como por exemplo, a definição dos conjuntos de regras para os autômatos celulares habilitados, fica a cargo do usuário, não havendo então limites para as combinações possíveis a serem realizadas na arquitetura. Para validação da funcionalidade e aplicabilidade da arquitetura proposta, alguns dos resultados obtidos foram apresentados e detalhados através do uso de técnicas de obtenção de informação musical.