Structural and successional variability of periphytic algal community in a Amazonian lake during the dry and rainy season (Rio Branco, Acre)

The colonization process and successional patterns of a periphytic algal community were evaluated in a Amazonian Viveiro Lake (Rio Branco, Acre, Brazil). Sampling was performed over a period of 35 days; at four-day intervals for 20 days, and then at five-day intervals. Water sampling for physical, chemical and biological analyses was done during the dry and rainy season. Glass slides were used as artificial substrates for periphyton colonization. The structural community was evaluated through population density, algae class, diversity indices and descriptive species. Species richness, diversity and evenness increased as succession progressed. While density of Bacillariophyceae, Euglenophyceae and Zygnemaphyceae increased with succession, Cyanobacteria remained dominant. Synechocystis aquatilis, Synechocystis diplococcus and Navicula pseudolanceolata were the main descriptive species in both the dry and rainy season. Cymbela tumida, Frustulia rhomboides, Trachelomonas lacustris and Closterium acicularis was correlated with an increase in hydrologic level during the rainy season. Conversely, the density of Chlamydomonas sp., Chroomonas nordstedtii, Trachelomonas volvocinopsis, Trachelomonas volvocina and Synechococcus linearis was correlated with an increase in water transparency during the dry season. In general, the periphytic algal community showed high diversity and species richness independent of season. Season also had little influence on representation of algae class and main descriptive species. However, successional patterns varied by season, and changes in hydrologic levels acted directly on the succession path of periphytic algae. More research on periphyton dynamics is needed to improve our understanding of tropical lake ecosystems, especially in Amazonian.

Numerical modeling and assessment of the thermal environment in an industrial premise of automotive components

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial

Influence of the hip joint modeling approaches on the kinematics of human gait

The influence of the hip joint formulation on the kinematic response of the model of human gait is investigated throughout this work. To accomplish this goal, the fundamental issues of the modeling process of a planar hip joint under the framework of multibody systems are revisited. In particular, the formulations for the ideal, dry, and lubricated revolute joints are described and utilized for the interaction of femur head inside acetabulum or the hip bone. In this process, the main kinematic and dynamic aspects of hip joints are analyzed. In a simple manner, the forces that are generated during human gait, for both dry and lubricated hip joint models, are computed in terms of the system’s state variables and subsequently introduced into the dynamics equations of motion of the multibody system as external generalized forces. Moreover, a human multibody model is considered, which incorporates the different approaches for the hip articulation, namely ideal joint, dry, and lubricated models. Finally, several computational simulations based on different approaches are performed, and the main results presented and compared to identify differences among the methodologies and procedures adopted in this work. The input conditions to the models correspond to the experimental data capture from an adult male during normal gait. In general, the obtained results in terms of positions do not differ significantly when the different hip joint models are considered. In sharp contrast, the velocity and acceleration plotted vary significantly. The effect of the hip joint modeling approach is clearly measurable and visible in terms of peaks and oscillations of the velocities and accelerations. In general, with the dry hip model, intra-joint force peaks can be observed, which can be associated with the multiple impacts between the femur head and the cup. In turn, when the lubricant is present, the system’s response tends to be smoother due to the damping effects of the synovial fluid.

A integração de técnicas BIM (Building Information Modeling) no projeto e na construção de estruturas de madeira

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Feature Nets: behavioural modelling of software product lines

Software product lines (SPL) are diverse systems that are developed using a dual engineering process: (a)family engineering defines the commonality and variability among all members of the SPL, and (b) application engineering derives specific products based on the common foundation combined with a variable selection of features. The number of derivable products in an SPL can thus be exponential in the number of features. This inherent complexity poses two main challenges when it comes to modelling: Firstly, the formalism used for modelling SPLs needs to be modular and scalable. Secondly, it should ensure that all products behave correctly by providing the ability to analyse and verify complex models efficiently. In this paper we propose to integrate an established modelling formalism (Petri nets) with the domain of software product line engineering. To this end we extend Petri nets to Feature Nets. While Petri nets provide a framework for formally modelling and verifying single software systems, Feature Nets offer the same sort of benefits for software product lines. We show how SPLs can be modelled in an incremental, modular fashion using Feature Nets, provide a Feature Nets variant that supports modelling dynamic SPLs, and propose an analysis method for SPL modelled as Feature Nets. By facilitating the construction of a single model that includes the various behaviours exhibited by the products in an SPL, we make a significant step towards efficient and practical quality assurance methods for software product lines.

A integração do Building Information Modeling (BIM) num projeto de reabilitação

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Current Challenges in Modeling Cellular Metabolism

Mathematical and computational models play an essential role in understanding the cellular metabolism. They are used as platforms to integrate current knowledge on a biological system and to systematically test and predict the effect of manipulations to such systems. The recent advances in genome sequencing techniques have facilitated the reconstruction of genome-scale metabolic networks for a wide variety of organisms from microbes to human cells. These models have been successfully used in multiple biotechnological applications. Despite these advancements, modeling cellular metabolism still presents many challenges. The aim of this Research Topic is not only to expose and consolidate the state-of-the-art in metabolic modeling approaches, but also to push this frontier beyond the current edge through the introduction of innovative solutions. The articles presented in this e-book address some of the main challenges in the field, including the integration of different modeling formalisms, the integration of heterogeneous data sources into metabolic models, explicit representation of other biological processes during phenotype simulation, and standardization efforts in the representation of metabolic models and simulation results.

A UML-based approach for modeling industrial control applications

The main purpose of the poster is to present how the Unified Modeling Language (UML) can be used for diagnosing and optimizing real industrial production systems. By using a car radios production line as a case study, the poster shows the modeling process that can be followed during the analysis phase of complex control applications. In order to guarantee the continuity mapping of the models, the authors propose some guidelines to transform the use cases diagrams into a single object diagram, which is the main diagram for the next phases of the development.

Vascular disease modeling using induced pluripotent stem cells: Focus in Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome

Transparency document related to this article can be found online at http://dx.doi.org/10.1016/j.bbrc.2015.10.014

Sex differences in the fetal heart rate variability indices of twins

Aims: To evaluate the differences in linear and complex heart rate dynamics in twin pairs according to fetal sex combination [male-female (MF), male-male (MM), and female-female (FF)]. Methods: Fourteen twin pairs (6 MF, 3 MM, and 5 FF) were monitored between 31 and 36.4 weeks of gestation. Twenty-six fetal heart rate (FHR) recordings of both twins were simultaneously acquired and analyzed with a system for computerized analysis of cardiotocograms. Linear and nonlinear FHR indices were calculated. Results: Overall, MM twins presented higher intrapair average in linear indices than the other pairs, whereas FF twins showed higher sympathetic-vagal balance. MF twins exhibited higher intrapair average in entropy indices and MM twins presented lower entropy values than FF twins considering the (automatically selected) threshold rLu. MM twin pairs showed higher intrapair differences in linear heart rate indices than MF and FF twins, whereas FF twins exhibited lower intrapair differences in entropy indices. Conclusions: The results of this exploratory study suggest that twins have sex-specific differences in linear and nonlinear indices of FHR. MM twins expressed signs of a more active autonomic nervous system and MF twins showed the most active complexity control system. These results suggest that fetal sex combination should be taken into consideration when performing detailed evaluation of the FHR in twins.

Effect of oscillatory breathing on the variability of the RR Intervals and its prognostic importance in individuals with left ventricular global systolic dysfunction

OBJECTIVE: To assess the effect of the oscillatory breathing on the variability of RR intervals (VRR) and on prognostic significance after one year follow-up in subjects with left ventricular global systolic dysfunction. METHODS: We studied 76 subjects, whose age ranged from 40 to 80 years, paired for age and gender, divided into two groups: group I - 34 healthy subjects; group II - 42 subjects with left ventricular global systolic dysfunction (ejection fraction < 0.40). The ECG signals were acquired during 600s in supine position, and analyzed the variation of the thoracic amplitude and the VRR. Clinical and V-RR variables were applied into a logistic multivariate model to foretell survival after one year follow-up. RESULTS: Oscillatory breathing was detected in 35.7% of subjects in vigil state of group II, with a concentration of the spectral power in the very low frequency band, and was independent of the presence of diabetes, functional class, ejection fraction, cause of ventricular dysfunction and survival after one year follow-up. In the logistic regression model, ejection fraction was the only independent variable to predict survival. CONCLUSION: 1) Oscillatory breathing pattern is frequent during wakefulness in the left ventricular global systolic dysfunction and concentrates spectral power in the very low band of V-RR; 2) it does not relate to severity and cause of left ventricular dysfunction; 3) ejection fraction is the only independent predictive variable for survival in this group of subjects.

Variabilidad paleoambiental desde el Último Máximo Glacial en la región Centro-Sur de Argentina: Paleocirculación atmosférica, variabilidad hidroclimática y dimensión humana. Palaeoenvironmental variability from the Last Glacial Maximum in the Central-Southern region of Argentina: Atmospheric Palaeocirculation, Hydroclimatic Variability and Human Dimension.

El proyecto tiene como propósito caracterizar la variabilidad de la paleocirculación atmosférica en las latitudes medias de Sudamérica, su efecto sobre la fluctuación hidroclimática regional y la vulnerabilidad humana frente a los cambios ocurridos desde el Ultimo Máximo Glacial/Holoceno. El enfoque inter y multidisciplinaro aquí planteado para analizar la varibiliad hidroclimática pasada, sus causas y consecuencias, es inédito para esta región del país. El mismo contempla: a) análisis de archivos climáticos sedimentarios con una aproximación de multi-indicadores (sedimentología, geoquímica, isótopos estables y radiogénicos, mineralogía, ostrácodos y moluscos); b) determinación de la dinámica actual y pasada del polvo atmosférico (PA) combinando mediciones in situ y en registros sedimentarios y c) análisis de restos óseos humanos y malacológicos en sitios arqueológicos.Se contempla: a) Efectuar análisis de multi-indicadores de registros climáticos naturales almacenados en sistemas lacustres de la región Pampeana (S. Ambargasta, Mar Chiquita, Pocho, Melincué, Lagunas Encadenadas del Oeste de Buenos Aires) y en secuencias loessicas para inferir la variabilidad de la circulación atmosférica desde el UMG; b) Ampliar la resolución temporal de las reconstrucciones climáticas para ventanas de tiempo seleccionadas; c) Analizar la señal geoquímica del registro sedimentario de fases climáticas contrastantes; d) Identificar la variabilidad temporal de la procedencia y de los procesos actuantes mediante análisis mineralógicos y geoquímicos; e) Analizar el ambiente actual para calibrar indicadores ambientales o proxies (isótopos, flujo de sedimentos, geoquímica, moluscos y ostrácodos) con el escenario climático contemporáneo; f) Analizar en conjunto los archivos climáticos para inferir patrones de paleocirculación atmosférica regional y g) Dilucidar estrategias adaptativas y la historia biológica de poblaciones humanas en la región central de Argentina durante fases climáticas diversas.Este proyecto aborda uno de los aspectos menos conocidos de las reconstrucciones paleoambientales, que está relacionado con rol del material eólico derivado del Hemisferio Sur y el impacto que genera sobre el ciclo regional del Carbono. A pesar que el sur de Sudamérica es una de las áreas claves para entender este aspecto, no se conoce de forma acabada la incidencia de los cambios ambientales sobre el flujo de PA o el efecto de futuros cambios climáticos y/o uso de la tierra.La actividad planteada tiene implicancias directas sobre múltiples disciplinas como las ciencias atmosféricas, geoquímica, sedimentología, paleoclimatologia y bioarqueología. Nuestros resultados permitirán mejorar el entendimiento del cambio climático regional, la dinámica del polvo y su rol como forzante del sistema climático, la variabilidad hidrológica presente y pasada y la respuesta por parte de las poblaciones humanas. Profundizar el estudio de los cambios paleoclimáticos y bioarqueológicos en la región permitirá analizar la variabilidad hidroclimática y determinar su relación con las situaciones de crisis y vulnerabilidad del pobamiento humano. Asimismo, la inferencia de cambios para períodos con mínima o sin influencia humana es una herramienta clave para mejorar el conocimiento de las fluctuaciones climáticas del área extratropical Sudamericana. Estos resultados permitirán analizar no sólo los mecanismos operados en el sistema climático pasado sino también aquellos factores que explicarían el gran cambio hidroclimático registrado desde 1970 cuyos efectos han impactado claramente sobre las actividades socio-económicos en la región central Argentina.

Factores Críticos del Desarrollo Local y Regional Integrado zona serrana y Norte de la Provincia de Córdoba-. Validación causal estadística de Modelos de Ecuaciones Estructurales. Identificación de problemas normativos de las OSC.Critical Factors of Local and Regional Development in north of the Province of Córdoba. Causal validation with Structural Equation Modeling. Legal regulations of civil society.

En la investigación anterior -en la zona pampeana de la Provincia de Córdoba- se demostró teórica y empíricamente, que el desarrollo de la Sociedad Civil muchas veces libradas a su suerte y con limitaciones legales apoyan decididamente el desarrollo local, sin embargo han logrado solo parcialmente sus objetivos, por lo que es necesario comenzar un camino de fortalecimiento en los nuevos roles que deben asumir. Los gobiernos locales, a la vez, intentan trabajosamente con contados éxitos detener el procesos de descapitalización social -financiera y humana- de sus comunidades locales y regionales, peregrinando con escaso éxito a los centros concentrados del poder político y económico, para procurar los recursos financieros y humanos necesarios que no alcanzan a reponer los que se fugan desde hace décadas de sus localidades. Las empresas, con ciclos recurrentes de crecimiento y decrecimiento vinculados a los mercados en que colocan sus productos, también se debaten en la búsqueda de los escasos recursos, financieros y humanos, que les permitan consolidar un desarrollo a mediano y largo plazo. El desarrollo alcanzado en Sistemas de información, instrumentos de relevamiento, análisis y elaboración de propuestas para el Desarrollo Local, nos permite avanzar en: 1. La confirmación empírica de las hipótesis iniciales - factores exógenos y endógenos - en la zona Norte y Serrana de la provincia 2. La validación científica -mediante el Análisis de ecuaciones estructurales. de tales supuestos, para el conjunto de las poblaciones analizadas en ambas etapas. 3. La identificación de los problemas normativos que afectan el desarrollo de las Organizaciones de la Sociedad Civil (OSC). METODOLOGÍA Respecto la validación empírica en la zona norte y serrana 1. Selección de las 4 localidades a relevar de acuerdo a las categorías definidas 2. Elaboración de acuerdos con autoridades e instituciones locales. 3. Relevamiento cualitativo con líderes locales y fuentes de datos secundarias. 4. Adaptación de instrumentos de relevamiento a las realidades locales y estudios previos 5. Relevamiento cuantitativo de campo, capacitación de encuestadores y supervisores. 6. Procesamiento y elaboración de informes finales locales. Respecto de la construcción de modelos de desarrollo 1. Desarrollar las dimensiones especificas y las variables (items) de cada factor crítico. 2. Revisar el instrumento con expertos de cada una de las dimensiones. 3. Validar a nivel exploratorio por medio de un Análisis de Componentes Principales 4. Someter a los expertos la evaluación de una serie de localidades que representan cada uno. Respecto de la identificación de las normas legales que afectan a la Sociedad Civil 1.Relevamiento documental de normas 2. Relevamiento con líderes de instituciones de la Sociedad Civil 3. Análisis de las normas vigentes 4. Elaboración de Informes Finales y Transferencia a líderes e instituciones

DESARROLLO DE APLICACIONES ESTADÍSTICAS PARA LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN. STATISTICAL APPLICATIONS FOR PRECISION AGRICULTURE

A partir de las últimas décadas se ha impulsado el desarrollo y la utilización de los Sistemas de Información Geográficos (SIG) y los Sistemas de Posicionamiento Satelital (GPS) orientados a mejorar la eficiencia productiva de distintos sistemas de cultivos extensivos en términos agronómicos, económicos y ambientales. Estas nuevas tecnologías permiten medir variabilidad espacial de propiedades del sitio como conductividad eléctrica aparente y otros atributos del terreno así como el efecto de las mismas sobre la distribución espacial de los rendimientos. Luego, es posible aplicar el manejo sitio-específico en los lotes para mejorar la eficiencia en el uso de los insumos agroquímicos, la protección del medio ambiente y la sustentabilidad de la vida rural. En la actualidad, existe una oferta amplia de recursos tecnológicos propios de la agricultura de precisión para capturar variación espacial a través de los sitios dentro del terreno. El óptimo uso del gran volumen de datos derivado de maquinarias de agricultura de precisión depende fuertemente de las capacidades para explorar la información relativa a las complejas interacciones que subyacen los resultados productivos. La covariación espacial de las propiedades del sitio y el rendimiento de los cultivos ha sido estudiada a través de modelos geoestadísticos clásicos que se basan en la teoría de variables regionalizadas. Nuevos desarrollos de modelos estadísticos contemporáneos, entre los que se destacan los modelos lineales mixtos, constituyen herramientas prometedoras para el tratamiento de datos correlacionados espacialmente. Más aún, debido a la naturaleza multivariada de las múltiples variables registradas en cada sitio, las técnicas de análisis multivariado podrían aportar valiosa información para la visualización y explotación de datos georreferenciados. La comprensión de las bases agronómicas de las complejas interacciones que se producen a la escala de lotes en producción, es hoy posible con el uso de éstas nuevas tecnologías. Los objetivos del presente proyecto son: (l) desarrollar estrategias metodológicas basadas en la complementación de técnicas de análisis multivariados y geoestadísticas, para la clasificación de sitios intralotes y el estudio de interdependencias entre variables de sitio y rendimiento; (ll) proponer modelos mixtos alternativos, basados en funciones de correlación espacial de los términos de error que permitan explorar patrones de correlación espacial de los rendimientos intralotes y las propiedades del suelo en los sitios delimitados. From the last decades the use and development of Geographical Information Systems (GIS) and Satellite Positioning Systems (GPS) is highly promoted in cropping systems. Such technologies allow measuring spatial variability of site properties including electrical conductivity and others soil features as well as their impact on the spatial variability of yields. Therefore, site-specific management could be applied to improve the efficiency in the use of agrochemicals, the environmental protection, and the sustainability of the rural life. Currently, there is a wide offer of technological resources to capture spatial variation across sites within field. However, the optimum use of data coming from the precision agriculture machineries strongly depends on the capabilities to explore the information about the complex interactions underlying the productive outputs. The covariation between spatial soil properties and yields from georeferenced data has been treated in a graphical manner or with standard geostatistical approaches. New statistical modeling capabilities from the Mixed Linear Model framework are promising to deal with correlated data such those produced by the precision agriculture. Moreover, rescuing the multivariate nature of the multiple data collected at each site, several multivariate statistical approaches could be crucial tools for data analysis with georeferenced data. Understanding the basis of complex interactions at the scale of production field is now within reach the use of these new techniques. Our main objectives are: (1) to develop new statistical strategies, based on the complementarities of geostatistics and multivariate methods, useful to classify sites within field grown with grain crops and analyze the interrelationships of several soil and yield variables, (2) to propose mixed linear models to predict yield according spatial soil variability and to build contour maps to promote a more sustainable agriculture.

Modelado multi-dominio de máquinas eléctricas. Multi-domain modeling of electric machines

El objetivo general de este proyecto es desarrollar nuevos modelos multi-dominio de máquinas eléctricas para aplicaciones al control y al diagnóstico de fallas. Se propone comenzar con el modelo electromagnético del motor de inducción en base a circuitos magnéticos equivalentes (MEC) validándolo por medio de simulación y de resultados experimentales. Como segundo paso se pretende desarrollas modelos térmicos y mecánicos con el objetivo que puedan ser acoplados al modelo electromagnético y de esta estudiar la interacción de los dominios y se validará mediante resultados de simulación y experimentales el modelo completo. Finalmente se pretende utilizar el modelo multi-dominio como una herramienta para la prueba de nuevas estrategias de control y diagnóstico de fallas. The main objective of this project is the development of new multi-domain models of electric machines for control and fault diagnosis applications. The electromagnetic modeling of the induction motor (IM) will be done using the magnetic equivalent circuits approach. This model will be validated by simulation and by experimental results. As a second step of this project, new mechanical and thermal models for the IM will be developed, with the objective of coupling these models with the electromagnetic one. With this multi-domain model it will be possible to study the interaction between each others. After that, the complete model will be validated by simulation and experimental results. Finally, the model will be used as a tool for testing new control and fault diagnosis strategies.