The APE atlas

This Atlas presents statistical analyses of the simulations submitted to the Aqua-Planet Experiment (APE) data archive. The simulations are from global Atmospheric General Circulation Models (AGCM) applied to a water-covered earth. The AGCMs include ones actively used or being developed for numerical weather prediction or climate research. Some are mature, application models and others are more novel and thus less well tested in Earth-like applications. The experiment applies AGCMs with their complete parameterization package to an idealization of the planet Earth which has a greatly simplified lower boundary that consists of an ocean only. It has no land and its associated orography, and no sea ice. The ocean is represented by Sea Surface Temperatures (SST) which are specified everywhere with simple, idealized distributions. Thus in the hierarchy of tests available for AGCMs, APE falls between tests with simplified forcings such as those proposed by Held and Suarez (1994) and Boer and Denis (1997) and Earth-like simulations of the Atmospheric Modeling Intercomparison Project (AMIP, Gates et al., 1999). Blackburn and Hoskins (2013) summarize the APE and its aims. They discuss where the APE fits within a modeling hierarchy which has evolved to evaluate complete models and which provides a link between realistic simulation and conceptual models of atmospheric phenomena. The APE bridges a gap in the existing hierarchy. The goals of APE are to provide a benchmark of current model behaviors and to stimulate research to understand the cause of inter-model differences., APE is sponsored by the World Meteorological Organization (WMO) joint Commission on Atmospheric Science (CAS), World Climate Research Program (WCRP) Working Group on Numerical Experimentation (WGNE). Chapter 2 of this Atlas provides an overview of the specification of the eight APE experiments and of the data collected. Chapter 3 lists the participating models and includes brief descriptions of each. Chapters 4 through 7 present a wide variety of statistics from the 14 participating models for the eight different experiments. Additional intercomparison figures created by Dr. Yukiko Yamada in AGU group are available at http://www.gfd-dennou.org/library/ape/comparison/. This Atlas is intended to present and compare the statistics of the APE simulations but does not contain a discussion of interpretive analyses. Such analyses are left for journal papers such as those included in the Special Issue of the Journal of the Meteorological Society of Japan (2013, Vol. 91A) devoted to the APE. Two papers in that collection provide an overview of the simulations. One (Blackburn et al., 2013) concentrates on the CONTROL simulation and the other (Williamson et al., 2013) on the response to changes in the meridional SST profile. Additional papers provide more detailed analysis of the basic simulations, while others describe various sensitivities and applications. The APE experiment data base holds a wealth of data that is now publicly available from the APE web site: http://climate.ncas.ac.uk/ape/. We hope that this Atlas will stimulate future analyses and investigations to understand the large variation seen in the model behaviors.

Atlas of coronavirus replicase structure

The international response to SARS-CoV has produced an outstanding number of protein structures in a very short time. This review summarizes the findings of functional and structural studies including those derived from cryoelectron microscopy, small angle X-ray scattering, NMR spectroscopy, and X-ray crystallography, and incorporates bioinformatics predictions where no structural data is available. Structures that shed light on the function and biological roles of the proteins in viral replication and pathogenesis are highlighted. The high percentage of novel protein folds identified among SARS-CoV proteins is discussed.

Dominant components of the Thoroughbred metabolome characterised by 1H‐NMR spectroscopy: a metabolite atlas of common biofluids

Summary Reasons for performing study: Metabonomics is emerging as a powerful tool for disease screening and investigating mammalian metabolism. This study aims to create a metabolic framework by producing a preliminary reference guide for the normal equine metabolic milieu. Objectives: To metabolically profile plasma, urine and faecal water from healthy racehorses using high resolution 1H-NMR spectroscopy and to provide a list of dominant metabolites present in each biofluid for the benefit of future research in this area. Study design: This study was performed using seven Thoroughbreds in race training at a single time-point. Urine and faecal samples were collected non-invasively and plasma was obtained from samples taken for routine clinical chemistry purposes. Methods: Biofluids were analysed using 1H-NMR spectroscopy. Metabolite assignment was achieved via a range of 1D and 2D experiments. Results: A total of 102 metabolites were assigned across the three biological matrices. A core metabonome of 14 metabolites was ubiquitous across all biofluids. All biological matrices provided a unique window on different aspects of systematic metabolism. Urine was the most populated metabolite matrix with 65 identified metabolites, 39 of which were unique to this biological compartment. A number of these were related to gut microbial host co-metabolism. Faecal samples were the most metabolically variable between animals; acetate was responsible for the majority (28%) of this variation. Short chain fatty acids were the predominant features identified within this biofluid by 1H-NMR spectroscopy. Conclusions: Metabonomics provides a platform for investigating complex and dynamic interactions between the host and its consortium of gut microbes and has the potential to uncover markers for health and disease in a variety of biofluids. Inherent variation in faecal extracts along with the relative abundance of microbial-mammalian metabolites in urine and invasive nature of plasma sampling, infers that urine is the most appropriate biofluid for the purposes of metabonomic analysis.

An ethnomedicinal survey of a Tashelhit-speaking community in the High Atlas, Morocco

Traditional knowledge about medicinal plants from a poorly studied region, the High Atlas in Morocco, is reported here for the first time; this permits consideration of efficacy and safety of current practices whilst highlighting species previously not known to have traditional medicinal use. Our study aims to document local medicinal plant knowledge among Tashelhit speaking communities through ethnobotanical survey, identifying preferred species and new medicinal plant citations and illuminating the relationship between emic and etic ailment classifications. Ethnobotanical data were collected using standard methods and with prior informed consent obtained before all interactions, data were characterized using descriptive indices and medicinal plants and healing strategies relevant to local livelihoods were identified. 151 vernacular names corresponding to 159 botanical species were found to be used to treat 36 folk ailments grouped in 14 biomedical use categories. Thirty-five (22%) are new medicinal plant records in Morocco, and 26 described as used for the first time anywhere. Fidelity levels (FL) revealed low specificity in plant use, particularly for the most commonly reported plants. Most plants are used in mixtures. Plant use is driven by local concepts of disease, including “hot” and “cold” classification and beliefs in supernatural forces. Local medicinal plant knowledge is rich in the High Atlas, where local populations still rely on medicinal plants for healthcare. We found experimental evidence of safe and effective use of medicinal plants in the High Atlas; but we highlight the use of eight poisonous species.

Regras para transformação de esquemas conceituais definidos a partir de um framework de banco de dados geográficos para esquemas lógicos de SIG, com base no padrão SAIF

O objetivo dedste trabalho é investigar o projeto de banco de dados aplicado a Sistemas de Informações Geográficas (SIG), mais especificamente, do mapeamento de esquemas conceituais, orientado a objetos, para esquemas lógicos implementados por softwares de SIG comerciais. A transformação dos esquemas conceituais para os lógicos é realizado através da idedntificação de um conjunto de regras genéricas de mapeamento de qualquer esquema concecitual de banco de dados geográficos, baseados em um framework conceitual, para os esquemas lógicos proprietários dos diversos SIG existentes. A concretização desta tarefa de transformação é possível mediante a proposta de um ambiente de suporte. Esse ambiente fornece uma estrutura específica, constituída por uma linguagem formal, definida pelo padrão SAIF (Saptial Archive and Interchange Format), pela ferramenta FME (feature Manipulation Engine) e pela ferramenta CASE Rational Rose v.2000e. O conjunto de regras genéricas elaborado neste trabalho, é composto por dois subconjuntos. O primeiro define regras de correspondência, determinando uma relação entre os conceitos da realidade percebidos pelo Framework conceitual e a linguagem formal apresentada pelo padrão SAIF. O segundo subconjunto define regras de transformação, onde busca-se mapear os conceitos do paradigma da orientação a objetos par aos conceitos relacionais utilizazdos pela maioria dos softwares de SIG, disponíveis no mercado. Com a finalidade de validar a aplicabilidadee deste conjunto de regras de mapeamento e do ambiente de suporte proposto, este trabalho inclui também a implementação de um protótipo, o qual executa a automatização da trasnformação dos esquemas conceituais para os esquemas lógicos de banco de dados geográfico.

Técnicas econométricas para a delimitação de mercados relevantes geográficos, aplicação para a petroquímica

Este trabalho apresenta técnicas econométricas de análise de séries temporais que permitem testar, empiricamente, hipóteses sobre a definição da dimensão geográfica de mercados relevantes. Estas técnicas são aplicadas ao mercado brasileiro de resinas termoplásticas polietilenos e polipropileno com o objetivo de obter subsídios para a correta caracterização de sua dimensão geográfica. Os resultados obtidos adicionam evidências no sentido de que estes mercados relevantes geográficos podem ser definidos como internacionais. A técnica da cointegração indica que existe uma relação estável de longo prazo entre os preços das resinas produzidas domesticamente e das resinas internalizadas. Desvios desta relação têm caráter transitório. Por intermédio da análise da decomposição de variância percebe-se que os erros de previsão dos valores das resinas domésticas passam a ser rapidamente explicados pelas variações ocorridas nos preços das resinas internalizadas, sendo que o oposto não ocorre, ou seja, os preços das resinas internalizadas são explicados primordialmente por seus próprios desvios. Por fim, a Técnica da causalidade de Granger aponta que apenas o preço das resinas internalizadas causa , no sentido de Granger, o preço das resinas domésticas. O oposto não é valido e as variações nos preços das resinas domésticas não adicionam capacidade de previsão dos preços das resinas internalizadas.

Unificação semântica de esquemas conceituais de banco de dados geográficos

A modelagem conceitual de banco de dados geográficos (BDG) é um aspecto fundamental para o reuso, uma vez que a realidade geográfica é bastante complexa e, mais que isso, parte dela é utilizada recorrentemente na maioria dos projetos de BDG. A modelagem conceitual garante a independência da implementação do banco de dados e melhora a documentação do projeto, evitando que esta seja apenas um conjunto de documentos escritos no jargão da aplicação. Um modelo conceitual bem definido oferece uma representação canônica da realidade geográfica, possibilitando o reuso de subesquemas. Para a obtenção dos sub-esquemas a serem reutilizados, o processo de Descoberta de Conhecimento em Bancos de Dados (DCBD – KDD) pode ser aplicado. O resultado final do DCBD produz os chamados padrões de análise. No escopo deste trabalho os padrões de análise constituem os sub-esquemas reutilizáveis da modelagem conceitual de um banco de dados. O processo de DCBD possui várias etapas, desde a seleção e preparação de dados até a mineração e pós-processamento (análise dos resultados). Na preparação dos dados, um dos principais problemas a serem enfrentados é a possível heterogeneidade de dados. Neste trabalho, visto que os dados de entrada são os esquemas conceituais de BDG, e devido à inexistência de um padrão de modelagem de BDG largamente aceito, as heterogeneidades tendem a aumentar. A preparação dos dados deve integrar diferentes esquemas conceituais, baseados em diferentes modelos de dados e projetados por diferentes grupos, trabalhando autonomamente como uma comunidade distribuída. Para solucionar os conflitos entre esquemas conceituais foi desenvolvida uma metodologia, suportada por uma arquitetura de software, a qual divide a fase de préprocessamento em duas etapas, uma sintática e uma semântica. A fase sintática visa converter os esquemas em um formato canônico, a Geographic Markup Language (GML). Um número razoável de modelos de dados deve ser considerado, em conseqüência da inexistência de um modelo de dados largamente aceito como padrão para o projeto de BDG. Para cada um dos diferentes modelos de dados um conjunto de regras foi desenvolvido e um wrapper implementado. Para suportar a etapa semântica da integração uma ontologia é utilizada para integrar semanticamente os esquemas conceituais dos diferentes projetos. O algoritmo para consulta e atualização da base de conhecimento consiste em métodos matemáticos de medida de similaridade entre os conceitos. Uma vez os padrões de análise tendo sido identificados eles são armazenados em uma base de conhecimento que deve ser de fácil consulta e atualização. Novamente a ontologia pode ser utilizada como a base de conhecimento, armazenando os padrões de análise e possibilitando que projetistas a consultem durante a modelagem de suas aplicações. Os resultados da consulta ajudam a comparar o esquema conceitual em construção com soluções passadas, aceitas como corretas.

Utilizando o processo de descoberta de conhecimento em banco de dados para identificar candidatos a padrão de análise para bancos de dados geográficos

Sistemas de informações geográficas (SIG) permitem a manipulação de dados espaço-temporais, sendo bastante utilizados como ferramentas de apoio à tomada de decisão. Um SIG é formado por vários módulos, dentre os quais o banco de dados geográficos (BDG), o qual é responsável pelo armazenamento dos dados. Apesar de representar, comprovadamente, uma fase importante no projeto do SIG, a modelagem conceitual do BDG não tem recebido a devida atenção. Esse cenário deve-se principalmente ao fato de que os profissionais responsáveis pelo projeto e implementação do SIG, em geral, não possuem experiência no uso de metodologias de desenvolvimento de sistemas de informação. O alto custo de aquisição dos dados geográficos também contribui para que menor atenção seja dispensada à etapa de modelagem conceitual do BDG. A utilização de padrões de análise tem sido proposta tanto para auxiliar no projeto conceitual de BDG quanto para permitir que profissionais com pouca experiência nessa atividade construam seus próprios esquemas. Padrões de análise são utilizados para documentar as fases de análise de requisitos e modelagem conceitual do banco de dados, representando qualquer parte de uma especificação de requisitos que tem sua origem em um projeto e pode ser reutilizada em outro(s). Todavia, a popularização e o uso de padrões de análise para BDG têm sido prejudicados principalmente devido à dificuldade de disponibilizar tais construções aos projetistas em geral. O processo de identificação de padrões (mineração de padrões) não é uma tarefa simples e tem sido realizada exclusivamente com base na experiência de especialistas humanos, tornando o processo lento e subjetivo. A subjetividade prejudica a popularização e a aplicação de padrões, pois possibilita que tais construções sejam questionadas por especialistas com diferentes experiências de projeto. Dessa forma, a identificação ou o desenvolvimento de técnicas capazes de capturar a experiência de especialistas de forma menos subjetiva é um passo importante para o uso de padrões. Com esse objetivo, este trabalho propõe a aplicação do processo de descoberta de conhecimento em banco de dados (DCBD) para inferir candidatos a padrão de análise para o projeto de BDG. Para tanto, esquemas conceituais de BDG são usados como base de conhecimento. DCBD é o processo não trivial de descoberta de conhecimento útil a partir de uma grande quantidade de dados. Durante o desenvolvimento da pesquisa ficou claro que a aplicação do processo de DCBD pode melhorar o processo de mineração de padrões, pois possibilita a análise de um maior número de esquemas em relação ao que é realizado atualmente. Essa característica viabiliza que sejam considerados esquemas construídos por diferentes especialistas, diminuindo a subjetividade dos padrões identificados. O processo de DCBD é composto de várias fases. Tais fases, assim como atividades específicas do problema de identificar padrões de análise, são discutidas neste trabalho.

A Integração dos mercados geográficos de produtos fosfatados

O presente trabalho visa testar a integração geográfica do mercado brasileiro de fertilizantes fosfatados com os mercados no exterior, usando métodos econométricos aplicados às séries de preço, a fim de testar se uma maior concentração da produção destes produtos no Brasil poderá aumentar o poder de mercado local em prejuízo aos consumidores. O estudo faz uma breve descrição das metodologias disponíveis para este tipo de análise e, em seguida, aplica testes de raíz unitária nas séries de preço mostrando que o poder de mercado não aumenta porque o mercado geográfico relevante para análise antitruste no mercado de fertilizantes fosfatados deve ser o internacional.