Adaptive, Decentralized, And Real-Time Sampling Strategies For Resource Constrained Hydraulic And Hydrologic Sensor Networks

We discuss the development and performance of a low-power sensor node (hardware, software and algorithms) that autonomously controls the sampling interval of a suite of sensors based on local state estimates and future predictions of water flow. The problem is motivated by the need to accurately reconstruct abrupt state changes in urban watersheds and stormwater systems. Presently, the detection of these events is limited by the temporal resolution of sensor data. It is often infeasible, however, to increase measurement frequency due to energy and sampling constraints. This is particularly true for real-time water quality measurements, where sampling frequency is limited by reagent availability, sensor power consumption, and, in the case of automated samplers, the number of available sample containers. These constraints pose a significant barrier to the ubiquitous and cost effective instrumentation of large hydraulic and hydrologic systems. Each of our sensor nodes is equipped with a low-power microcontroller and a wireless module to take advantage of urban cellular coverage. The node persistently updates a local, embedded model of flow conditions while IP-connectivity permits each node to continually query public weather servers for hourly precipitation forecasts. The sampling frequency is then adjusted to increase the likelihood of capturing abrupt changes in a sensor signal, such as the rise in the hydrograph – an event that is often difficult to capture through traditional sampling techniques. Our architecture forms an embedded processing chain, leveraging local computational resources to assess uncertainty by analyzing data as it is collected. A network is presently being deployed in an urban watershed in Michigan and initial results indicate that the system accurately reconstructs signals of interest while significantly reducing energy consumption and the use of sampling resources. We also expand our analysis by discussing the role of this approach for the efficient real-time measurement of stormwater systems.

Com a palavra mate com angu: uma intervenção estética no município de Duque de Caxias

Nas sociedades contemporâneas a cidadania cultural é um tema a ser enfrentado ao lado da defesa por uma melhor qualidade de vida material, ambiental, econômica e social. Assim, o direito à liberdade de criação, informação, expressão da diversidade entre outros, apresentam-se como desafios e fundamentos para uma verdadeira democracia cultural.O presente trabalho encontra-se inserido no campo dos estudos de novas práticas de cidadania exercidas particularmente por movimentos culturais. Nosso objeto de pesquisa foi o cineclube Mate com Angu, localizado na Baixada Fluminense.Por meio de entrevistas temáticas, buscamos aferir como cinco integrantes do grupo formulam e realizam sua proposta de intervenção social e estética, e interagem com sua comunidade Duque de Caxias utilizando a linguagem audiovisual.Os argumentos e as práticas do Mate com Angu revelaram que embora o compromisso central do grupo seja no campo estético, suas atividades trazem implicações também nos campos político e social, influenciando a vida e a cultura da comunidade caxiense. Desse modo constatamos que suas intervenções contribuem para a ampliação do conceito de cidadania, e particularmente para a construção dos direitos culturais.

A governança na cadeia agro-industrial da erva-mate na região do Alto Uruguai Rio-grandense, sob a ótica da cadeia de suprimentos

O setor ervateiro, na microrregião de Erechim, compreende 9.363 famílias de produtores rurais, que têm na atividade ervateira uma importante fonte de renda e 42 empresas agroindústrias que produzem e comercializam erva-mate para diversas regiões do Brasil e também para exportação. Para o desenvolvimento do trabalho foram selecionadas, de sete estabelecimentos varejistas, seis agroindústrias privadas, uma agroindústria privada cooperativa e vinte e quatro produtores rurais. No presente estudo, buscou-se: Caracterizar as cadeias de suprimentos de seis empresas privadas e uma empresa privada cooperativa. Descrever os fluxos de informações, de produtos, de recursos e de serviços. Verificar se existe uma lógica de mercado ou um maior poder de barganha de alguns elos sobre outros nas cadeias de suprimentos. Verificar a influência do fluxo de informações, de produtos, de recursos e de serviços na governança das cadeias estudadas, verificar a estrutura de governança nas cadeias de suprimentos em estudo. O trabalho conclui que o conhecimento dos fluxos de informações, de produtos, de recursos e de serviços, associados ao conhecimento do canal de distribuição, permite uma melhor compreensão da cadeia de suprimentos e da cadeia genérica, de seus potenciais e de seus gargalos. Também se concluiu que o custo de colheita é um dos problemas mais relevantes para os produtores e que, associado a dificuldades no fluxo de informações, cria dificuldades que precisam ser resolvidas. Quanto às agroindústrias, elas têm diversas dificuldades, entre elas, o maior poder de barganha do varejo sobre as agroindústrias como na comercialização com as grandes redes de hipermercados, que impõe uma série de normas as quais acabam por elevar os custos destas empresas. Espera-se que os conhecimentos gerados neste trabalho possam contribuir para a elaboração de políticas setoriais, estratégias empresariais e proposições de ferramentas gerenciais que possam melhorar a eficiência e a eficácia desta cadeia na região do Alto Uruguai Rio-grandense.

Ações para a formulação de um protocolo de rastreabilidade de erva-mate

O trabalho enfatiza dois temas emergentes no campo dos agronegócios: a segurança alimentar e a rastreabilidade de alimentos. A segurança alimentar pode ser garantida através de um sistema de rastreabilidade que descreve a história de um produto, com informações referentes a todos os elos da cadeia produtiva. Através de um sistema de rastreabilidade, é possível identificar eventuais problemas no decorrer do processo de produção, controlar riscos, melhorar e garantir a qualidade dos produtos oferecidos ao consumidor, cumprir exigências mercadológicas, distinguir produtos semelhantes e possibilitar o conhecimento de todas as etapas do processo de produção, garantindo a sua transparência. A cadeia produtiva da erva-mate é muito importante, social e economicamente, e necessita adequar-se às exigências contemporâneas aplicáveis à produção de alimentos. Com este estudo, objetiva-se confrontar a cadeia da ervamate aos pré-requisitos da rastreabilidade e sugerir ações com vistas à implantação da rastreabilidade nesta cadeia. O trabalho está baseado no levantamento de dados e de antecedentes sobre a segurança alimentar, sobre a rastreabilidade e sobre a cadeia produtiva da ervamate complementada com entrevistas com os atores envolvidos, em observações diretas de empresas, bem como, no levantamento de experiências e depoimentos de personalidades representativas. Neste estudo constatou-se que a cadeia da erva-mate se apresenta como tradicional em termos de tecnologia de produção e de estratégias de mercado. A produção e o consumo são regionalizados, o processo de produção e de industrialização é uniforme. Verifica-se uma necessidade de ampliação do consumo, porém há falta de uniformidade e de homogeneidade no padrão do produto, devido às características variadas de composição química e físico-químicas.Para que o sistema de rastreabilidade seja implantado na cadeia produtiva da erva-mate, é necessário se promover a integração entre os elos da cadeia, e a qualidade do produto deve ser focada com prioridade e com sistemática. Há também necessidade de incorporação de técnicas modernas de produção e, principalmente, a agroindústria da erva-mate deve assumir o seu caráter definido em lei, de ser indústria de alimentos para o consumo humano, o quê na prática poucas empresas praticam.

Caracterização química da erva mate (Ilex paraguariensis) : aplicação de diferentes processos de extração e influência das condições de plantio sobre a composição química

O objetivo deste trabalho foi estudar a composição química das folhas de erva-mate, sob diferentes condições agronômicas e técnicas de extração. Os métodos de extração usados foram maceração, ultra-som, extração com líquido pressurizado e extração com fluído supercrítico. Foram investigadas as variáveis que podem influenciar no processo de extração, tais como temperatura, pressão, polaridade do solvente, tempo de extração, massa de amostra, entre outras. A identificação dos compostos foi realizada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Todos os métodos de extração utilizados mostraram-se eficientes para a obtenção dos extratos, com as diferenças sendo mais quantitativas do que qualitativas . Entre os métodos de extração que utilizam solventes orgânicos, a extração com líquido pressurizado mostrou-se mais eficiente, produzindo maior rendimento em massa de extrato e maior concentração de alguns dos compostos de interesse, com as vantagens de redução de solvente e tempo de extração. A composição química da erva-mate é influenciada pelas condições agronômicas de plantio, bem como pelas condições de extração de suas folhas. A melhor condição agronômica avaliada, ou seja, aquela que produziu maior quantidade de extrato, foi o cultivo das plantas a pleno sol, adubadas com nitrogênio e com idade de poda de 18 meses. A variável mais importante das técnicas de extração utilizadas foi a polaridade do solvente. Solventes de maior polaridade produziram maior rendimento em extrato. A análise cromatográfica dos extratos obtidos permitiu identificar cerca de 50 compostos qualitativamente e 6 quantitativamente, destacando-se a cafeína, fitol, ácido palmítico, ácido esteárico, esqualeno e vitamina E.

Avaliação da eficiência produtiva da cultura da erva-mate no Alto Uruguai gaúcho através da utilização de um diagrama de causa e efeito

Os municípios de Áurea, Machadinho, entre outros, tem a sua economia fundamentada na atividade da erva-mate. Porém sabe-se que a produtividade média anual dos ervais na região de estudo está em torno de 4.500 kilos de erva-mate verde por hectare. Sabe-se que agricultores que detém o benchmarking regional conseguem uma produtividade anual acima de 14.000 kilos por hectare, em ambiente agronômico semelhante. Neste aspecto, este trabalho tem como objetivo, através da utilização do Diagrama de Causa e Efeito, diagnostificar quais as causas que geram uma produtividade anual média tão baixa e apontar as possíveis causas da baixa produtividade. A pesquisa teve como base, a entrevista estruturada com um grupo de pesquisadores e extensionistas, para mensurar as tecnologias utilizadas por produtores da região, a pesquisa também usa as entrevistas semi-estruturadas com os produtores rurais, em uma amostra de 30 produtores de erva-mate situados na região norte do Rio Grande do Sul. Logo, a tabulação destes dados e a procedência de uma análise estatística dos dados através de um plano fatorial completo como variável dependente a produtividade e as variáveis independentes os quatro processos existentes na cultura da erva-mate (Procedência de mudas, implantação do erval, manejo e condução do erval, e colheita), e a influência da variável “Idade do Erval”, e através da regressão linear, possibilitar fazer conclusões sobre os processos mais importantes na cultura da erva-mate, e neste sentido, sugerir as medidas a serem tomadas pelo produtor rural, em nível de propriedade rural. A analise estatística demonstrou que os processos mais importantes no sistema de produção de erva-mate são o manejo e condução, colheita, implantação e procedência de mudas, ou seja, é importante o agricultor centralizar os investimentos nos processos “Manejo e condução” e “Colheita”, ficando em segundo plano a “Implantação do erval” e “Procedência de mudas”, porem a “Implantação do Erval” combinada com a variável “Idade do Erval” geram um bom resultado.

O impacto da legislação vigente sobre a indústria da erva-mate chimarrão na região do Alto Uruguai

Este estudo visa analisar se a legislação vigente se constitui num fator facilitador ou dificultador da produção, industrialização e comercialização da erva-mate chimarrão, em 10 empresas ervateiras, situadas na região do Alto Uruguai, no Estado do Rio Grande do Sul. O estudo foca os procedimentos necessários para o cumprimento da legislação com relação à produção, industrialização e comercialização da erva-mate chimarrão e como as empresas estão cumprindo com a legislação vigente em relação aos riscos sanitários, padrões de qualidade e áreas de plantação da erva-mate. O estudo também pretende verificar se a legislação atual atrapalha ou estimula a indústria de erva-mate e enfatiza a importância das indústrias de erva-mate na cadeia produtiva e na economia. A pesquisa de campo demonstrou que os entrevistados percebem que a legislação vigente mais dificulta do que estimula a cadeia produtiva de erva-mate. Algumas das dificuldades são as proibições da adição do açúcar à erva-mate, o reduzido número de fiscais para monitorar o setor e o descaso governamental, especialmente em relação aos reduzidos investimentos no setor. Portanto, o estudo indicou alguns fatores críticos que interferem no cumprimento da legislação e, conseqüentemente, retardam o desenvolvimento do setor.

Convex combinations of long memory estimates from different sampling rates

Convex combinations of long memory estimates using the same data observed at different sampling rates can decrease the standard deviation of the estimates, at the cost of inducing a slight bias. The convex combination of such estimates requires a preliminary correction for the bias observed at lower sampling rates, reported by Souza and Smith (2002). Through Monte Carlo simulations, we investigate the bias and the standard deviation of the combined estimates, as well as the root mean squared error (RMSE), which takes both into account. While comparing the results of standard methods and their combined versions, the latter achieve lower RMSE, for the two semi-parametric estimators under study (by about 30% on average for ARFIMA(0,d,0) series).

Avaliação da atividade antibacteriana de extratos de llex paraguariensis A.St. Hill. ("Erva mate") frente a bactérias zoonóticas em saúde e produção animal.

Motivado pelo cultivo de erva mate no Rio Grande do Sul, basicamente dentro de unidades de produção familiar, bem como pelo considerável volume de biomassa descartada, resultante do corte dos ervais, procurou-se identificar possível atividade antibacteriana em cambitos e folhas de Ilex paraguariensis St. Hill, com ênfase a zoonoses de interesse em saúde e produção animal, bem como em saúde coletiva. Definiu-se a verificação da Intensidade de Atividade de Inibição Bacteriana (IINIB) e Intensidade de Atividade de Inativação Bacteriana (IINAB) de extratos hídricos (decocto), alcoólicos (alcoolatura) e hidroalcoólicos (tintura) sobre inóculos padronizados de Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Enterococcus faecalis (ATCC 19433), Samonella Enteritidis (ATCC 11076) e Escherichia coli (ATCC 11229). Os extratos vegetais alcoólicos foram preparados com folhas frescas, os hidroalcoólicos com os talos desidratados (cambitos) e os decoctos, tanto de folhas como de talos, com material desidratado. Todas as quatro formas de extração apresentaram capacidade de inativação e/ou inibição seletivas sobre os inóculos bacterianos, porém os extratos à base de álcool de cereais foram os que apresentaram os melhores resultados. Dentre as bactérias, a Salmonella Enteritidis demonstrou maior sensibilidade, seguida por Enterococcus faecalis. Posteriormente, estas duas amostras foram submetidas a testes sob tempo de exposição de 5, 15, 30 e 60 minutos, na ausência e na presença de matéria orgânica (soro bovino inativado), confrontando-as com alcoolatura de folhas e hidroalcoolatura de cambitos, por estes terem obtido maior ação antibacteriana sobre os agentes testados nos testes iniciais de IINIB e IINAB. Os decoctos de cambitos não corresponderam às expectativas iniciais, sendo que as alcoolaturas, tanto de folhas quanto de cambitos, apresentaram resultados eficazes. Tanto o tempo de exposição como a presença de matéria orgânica interferiram na sensibilidade apresentada por Salmonella Enteritidis e Enterococcus faecalis, positiva e negativamente, respectivamente.

Convergence analysis of sampling-based decomposition methods for risk-averse multistage stochastic convex programs

We consider a class of sampling-based decomposition methods to solve risk-averse multistage stochastic convex programs. We prove a formula for the computation of the cuts necessary to build the outer linearizations of the recourse functions. This formula can be used to obtain an efficient implementation of Stochastic Dual Dynamic Programming applied to convex nonlinear problems. We prove the almost sure convergence of these decomposition methods when the relatively complete recourse assumption holds. We also prove the almost sure convergence of these algorithms when applied to risk-averse multistage stochastic linear programs that do not satisfy the relatively complete recourse assumption. The analysis is first done assuming the underlying stochastic process is interstage independent and discrete, with a finite set of possible realizations at each stage. We then indicate two ways of extending the methods and convergence analysis to the case when the process is interstage dependent.