Current trends in modeling hostpathogen interactions

The rapid emergence of infectious diseases calls for immediate attention to determine practical solutions for intervention strategies. To this end, it becomes necessary to obtain a holistic view of the complex hostpathogen interactome. Advances in omics and related technology have resulted in massive generation of data for the interacting systems at unprecedented levels of detail. Systems-level studies with the aid of mathematical tools contribute to a deeper understanding of biological systems, where intuitive reasoning alone does not suffice. In this review, we discuss different aspects of hostpathogen interactions (HPIs) and the available data resources and tools used to study them. We discuss in detail models of HPIs at various levels of abstraction, along with their applications and limitations. We also enlist a few case studies, which incorporate different modeling approaches, providing significant insights into disease. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Metrics of monograph use in the Marston Science Library

As academic libraries are increasingly supported by a matrix of databases functions, the use of data mining and visualization techniques offer significant potential for future collection development and service initiatives based on quantifiable data. While data collection techniques are still not standardized and results may be skewed because of granularity problems, faulty algorithms, and a host of other factors, useful baseline data is extractable and broad trends can be identified. The purpose of the current study is to provide an initial assessment of data associated with science monograph collection at the Marston Science Library (MSL), University of Florida. These sciences fall within the major Library of Congress Classification schedules of Q, S, and T, excluding R, TN, TR, and TT. Overall strategy of this project is to look at the potential science audiences within the university community and analyze data related to purchasing and circulation patterns, e-book usage, and interlibrary loan statistics. While a longitudinal study from 2004 to the present would be ideal, this paper presents the results from the academic year July 1, 2008 to June 30, 2009 which was chosen as the pilot period because all data reservoirs identified above were available.

"Mamíferos de médio e grande porte na Floresta Nacional de Carajás, Pará: riqueza, abundância e efeitos da fitofisionomia e do impacto da mineração"

A Floresta Nacional de Carajás é uma unidade de conservação federal localizada no sudeste da Amazônia, região Norte do Brasil. Juntamente com outras cinco áreas formam o Mosaico de Carajás com um contínuo de 1.307.000 hectares de área protegida. As principais fitofisionomias presentes no interior da unidade são a Floresta Ombrófila Densa e a Savana Metalófila. A unidade abriga a maior província mineral do mundo. A atividade de mineração promove diferentes impactos sobre a fauna principalmente através da modificação de paisagem originada pela supressão vegetal. O objetivo desse trabalho foi estudar a composição da comunidade de mamíferos de médio e grande porte através do levantamento de informações sobre a riqueza, a abundância e as diferenças entre a composição da mastofauna nas fitofisionomias de Savana Metalófila e Floresta Ombrófila Densa e suas alterações ocasionadas pelo impacto da mineração. Foram realizadas quatro campanhas em 19 trilhas que se distribuíram em áreas de Savana Metalófila e Floresta Ombrófila Densa impactadas e controle. A metodologia utilizada foi de transecção linear e armadilhamento fotográfico com um esforço total empregado de 432 km e 85.920 horas, para cada um dos métodos, respectivamente. A comunidade de mastofauna de médio e grande porte apresentou 43 espécies distribuídas em oito ordens, com um aumento de 41% de novos registros para a região. A composição da comunidade de mastofauna apresentou diferenças quanto a riqueza e a abundância das espécies nas duas fitofisionomias e quanto ao efeito do impacto da mineração. O presente trabalho trouxe avanços em relação à lista de espécies de mamíferos de médio e grande porte e aumentou o conhecimento a respeito da composição desta fauna em ambientes de floresta e de savana na Floresta Nacional de Carajás. Trouxe informações acerca dos impactos sobre a mastofauna e identificou importantes sensibilidades de algumas espécies frente à mineração, contribuindo para a busca do equilíbrio entre a mineração e a conservação.

Comunidades vegetais em quatro pães-de-açúcar no Estado do Rio de Janeiro

Os afloramentos rochosos apresentam flora peculiar, sendo constituídos de habitats únicos que podem representar barreira para muitas espécies devido às suas condições ambientais diferenciadas do entorno. O Estudo desse tipo de área pode fornecer informações relevantes sobre o processo evolutivo e distribuição das espécies que ali ocorrem. Esta pesquisa teve como objetivos gerar maiores informações sobre ecologia, florística e conservação de comunidades de moitas em quatro pães-de-açúcar do Estado do Rio de Janeiro. São eles o Maciço do Itaoca (Campos dos Goytacazes), o Costão de Itacoatiara (Niterói), o Morro dos Cabritos do Parque Natural Municipal da Prainha e o Monumento Natural dos Morros da Urca e Pão de Açúcar (Rio de Janeiro). Os resultados são apresentados em duas seções, a primeiro trata da florística, estrutura e relações ambientais desse tipo de vegetação; e a segunda aborda a florística e estado de conservação da flora rupícola de forma geral das quatro áreas de estudo. Para a primeira seção foram distribuídas 72 parcelas de 1m x 1m ao longo de três linhas de 50m em cada área amostrada e registrados dados da presença de cada espécie por parcela, área de cobertura e altura dos indivíduos. Também foi verificado o tipo de substrato e tomadas medidas de declividade e profundidade do solo e serrapilheira. No total foram marcadas 288 parcelas nas quatro áreas. Entre as famílias mais importantes para as quatro áreas estão Cactaceae, Bromeliaceae, Orchidaceae e Asteraceae. Os resultados mostram que entre as espécies apontadas com maiores valores de importância estão entre as que exercem maior peso na ordenação dos grupos florísticos evidenciados pela análise de componentes principais (PCA) para as quatro áreas. Uma análise de redundância (RDA) foi realizada e mostrou que as variáveis que mais parecem influenciar a composição florística das moitas são as mais sujeitas aos processos biológicos e dinâmica da vegetação como um todo. Dados acerca do espectro biológico e índices de diversidade e equabilidade também são apresentados nesta seção. Para a 2 seção foram compiladas informações de herbários e coletas realizadas em campo, formando uma listagem geral com 193 espécies rupícolas para as quatro áreas. São apresentados os dados florísticos da vegetação e sua distribuição geográfica. No total 28 espécies são restritas ao Estado do Rio de Janeiro e 68 são endêmicas da Mata Atlântica. Dentre elas, 26 encontram-se inseridas em alguma categoria de ameaça de extinção. As principais ameaças e impactos sobre a vegetação dessas áreas foram abordados no contexto da conservação da flora rupícola encontrada, dentre elas, as mais significativas são o fogo, a mineração e a abertura de novos acessos em encostas com vegetação abundante.

Utilização de modelos de classificação para mineração de dados relacionados à aprendizagem de matemática e ao perfil de professores do ensino fundamental

No presente trabalho foram utilizados modelos de classificação para minerar dados relacionados à aprendizagem de Matemática e ao perfil de professores do ensino fundamental. Mais especificamente, foram abordados os fatores referentes aos educadores do Estado do Rio de Janeiro que influenciam positivamente e negativamente no desempenho dos alunos do 9 ano do ensino básico nas provas de Matemática. Os dados utilizados para extrair estas informações são disponibilizados pelo Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira que avalia o sistema educacional brasileiro em diversos níveis e modalidades de ensino, incluindo a Educação Básica, cuja avaliação, que foi foco deste estudo, é realizada pela Prova Brasil. A partir desta base, foi aplicado o processo de Descoberta de Conhecimento em Bancos de Dados (KDD - Knowledge Discovery in Databases), composto das etapas de preparação, mineração e pós-processamento dos dados. Os padrões foram extraídos dos modelos de classificação gerados pelas técnicas árvore de decisão, indução de regras e classificadores Bayesianos, cujos algoritmos estão implementados no software Weka (Waikato Environment for Knowledge Analysis). Além disso, foram aplicados métodos de grupos e uma metodologia para tornar as classes uniformemente distribuídas, afim de melhorar a precisão dos modelos obtidos. Os resultados apresentaram importantes fatores que contribuem para o ensino-aprendizagem de Matemática, assim como evidenciaram aspectos que comprometem negativamente o desempenho dos discentes. Por fim, os resultados extraídos fornecem ao educador e elaborador de políticas públicas fatores para uma análise que os auxiliem em posteriores tomadas de decisão.

Avaliação do impacto radiológico atmosférico de uma unidade de mineração e beneficiamento de urânio

Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto radiológico atmosférico da Unidade de Concentrado de Urânio URA, Caetité, BA, através da modelagem da dispersão de radionuclídeos e a estimativa da dose efetiva anual (em mSv.ano-1). Para tal, utilizou-se o programa MILDOS-AREA que foi desenvolvido pelo Argonne National Laboratory (ANL) em conjunto com a U.S. Nuclear Regulatory Commission (USNRC), para avaliar impacto radiológico ambiental atmosférico nas instalações de mineração e beneficiamento de urânio. O incremento de dose efetiva anual para três grupos críticos hipotéticos e oito grupos populacionais reais foi estimado com base na medida de fluxos de radônio e na estimativa das concentrações de radionuclídeos em particulados no ar dos principais termos fontes da URA (cava da mina, depósito de estéril e britador). Paralelamente, as medidas de concentração de radônio e taxa de kerma no ar, reportadas nos relatórios dos programas de monitoração ambiental pré-operacional (PMAPO) e operacional (PMAO) da URA, foram avaliadas. Os valores de dose efetiva anual estimados para os grupos críticos hipotéticos variaram de 1,78E-02 a 2,10E-02 mSv.ano-1, enquanto que para os grupos populacionais, variaram de 7,49E-05 a 1,56E-02 mSv.ano-1. A maior contribuição para o incremento da dose foi devida a inalação do radônio, sendo responsável por quase a totalidade da dose efetiva anual estimada. A média da concentração de atividade de radônio no entorno da URA foi 137,21 Bq m-3 e não sendo observada diferenças significativas entre as concentrações de radônio reportadas nos programas de monitoramento ambiental pré-operacional (valores de background) e operacional. Os valores médios de taxa de kerma no ar no entorno da URA foram de 0,136 μGy h-1. No entanto, em todos os pontos de monitoramento, os valores reportados no programa operacional foram inferiores aos valores reportados no programa pré-operacional (background), o que sugere problemas de medidas ou de coleta de dados durante a realização deste programa. O operador da URA utilizou para avaliação de impacto radiológico atmosférico, resultados apresentados em seus relatórios finais de análise de segurança (RFAS), um modelo próprio de simulação de dispersão, denominado Impacto Ambiental Radiológico (IAR7). Uma comparação entre o MILDOS-AREA e o IAR7, utilizando os mesmos parâmetros de entrada reportados no RFAS sugere que o IAR7 subestimou as concentrações de radônio no ar para os grupos críticos hipotéticos. Os resultados de simulação com o MILDOS-AREA mostram que as doses efetivas estimadas para os grupos críticos hipotéticos são inferiores a 0,3 mSv.ano-1 que é a restrição de dose estabelecida pela Comissão Nacional de Energia Nuclear. Recomenda-se que o código MILDOS-AREA seja utilizado no Brasil, para fins de licenciamento e controle, tendo em vista que o mesmo é um código validado e já utilizado em outros países para avaliar impacto radiológico ambiental atmosférico em instalações de mineração e beneficiamento de urânio

Mineração de dados para previsão de eventos extremos de precipitação

No presente trabalho foram desenvolvidos modelos de classificação aplicados à mineração de dados climáticos para a previsão de eventos extremos de precipitação com uma hora de antecedência. Mais especificamente, foram utilizados dados observacionais registrados pela estação meteorológica de superfície localizada no Instituto Politécnico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro em Nova Friburgo RJ, durante o período de 2008 a 2012. A partir desses dados foi aplicado o processo de Descoberta de Conhecimento em Banco de Dados (KDD Knowledge Discovery in Databases), composto das etapas de preparação, mineração e pós processamento dos dados. Com base no uso de algoritmos de Redes Neurais Artificiais e Árvores de Decisão para a extração de padrões que indicassem um acúmulo de precipitação maior que 10 mm na hora posterior à medição das variáveis climáticas, pôde-se notar que a utilização da observação meteorológica de micro escala para previsões de curto prazo é suscetível a altas taxas de alarmes falsos (falsos positivos). Para contornar este problema, foram utilizados dados históricos de previsões realizadas pelo Modelo Eta com resolução de 15 km, disponibilizados pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais CPTEC/INPE. De posse desses dados, foi possível calcular os índices de instabilidade relacionados à formação de situação convectiva severa na região de Nova Friburgo e então armazená-los de maneira estruturada em um banco de dados, realizando a união entre os registros de micro e meso escala. Os resultados demonstraram que a união entre as bases de dados foi de extrema importância para a redução dos índices de falsos positivos, sendo essa uma importante contribuição aos estudos meteorológicos realizados em estações meteorológicas de superfície. Por fim, o modelo com maior precisão foi utilizado para o desenvolvimento de um sistema de alertas em tempo real, que verifica, para a região estudada, a possibilidade de chuva maior que 10 mm na próxima hora.

Characterisation of a high plasticity marine clay using a T-bar penetrometer

A series of laboratory-scale T-bar penetrometer tests have been conducted on a clay bed virgin consolidated from reconstituted high plasticity marine clay. This investigation was mainly concerned with the effects on the penetration resistance of rate of penetration and the presence of free water on the surface of the clay bed. The rate of penetration varied between 0.005mm/s and 50mm/s. The results showed that the nature of soil resistance was 'undrained' over the range of speeds studied, and the resistance showed a marked viscous rate effect. The virgin consolidated clay bed exhibited an increase in penetration resistance by up to 35% for a factor 10 increase in rate of penetration much larger than values previously reported for kaolin. The presence of water on the surface of clay bed had a profound impact on penetration resistance, particularly on the remoulded strength obtained by taking the T-bar through successive penetration and extraction cycles. This was true even when the remoulding cycles were conducted without the T-bar breaking through the clay surface.

Mechanical characterisation of hydrogel materials

Interest in hydrogel materials is growing rapidly, due to the potential for hydrogel use in tissue engineering and drug delivery applications, and as coatings on medical devices. However, a key limitation with the use of hydrogel materials in many applications is their relatively poor mechanical properties compared with those of (less biocompatible) solid polymers. In this review, basic chemistry, microstructure and processing routes for common natural and synthetic hydrogel materials are explored first. Underlying structure-properties relationships for hydrogels are considered. A series of mechanical testing modalities suitable for hydrogel characterisation are next considered, including emerging test modalities, such as nanoindentation and atomic force microscopy (AFM) indentation. As the data analysis depends in part on the material's constitutive behaviour, a series of increasingly complex constitutive models will be examined, including elastic, viscoelastic and theories that explicitly treat the multiphasic poroelastic nature of hydrogel materials. Results from the existing literature on agar and polyacrylamide mechanical properties are compiled and compared, highlighting the challenges and uncertainties inherent in the process of gel mechanical characterisation. © 2014 Institute of Materials, Minerals and Mining and ASM International.

Headspace solid-phase microextraction with novel sol-gel permethylated-beta-cyclodextrin/hydroxyl-termination silicone oil fiber for determination of polybrominated diphenyl ethers by gas chromatography-mass spectrometry in soil

A simple, sensitive, and accurate method for determination of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in soil has been developed based on headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) followed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Permethylated-beta-cyclodextrin/hydroxyl-termination silicone oil (PM-beta-CD/OH-TSO) fiber was first prepared by sol-gel technology and employed in SPME procedure. By exploiting the superiorities of sot-gel coating technique and the advantages of the high hydrophobic doughnut-shaped cavity of PM-beta-CD, the novel fiber showed desirable operational stability and extraction ability. After optimization on extraction conditions like water addition, extraction temperature, extraction time, salts effect, and solvents addition, the method was validated in soil samples, achieving good linearity (r>0.999), precision (R.S.D. < 10%), accuracy (recovery>78%), and detection limits (S/N =3) raging from 13.0 to 78.3 pg/g. (c) 2007 Published by Elsevier B.V.

面向Blog的兴趣挖掘和推荐系统

Blog作为Web2.0的重要应用以其个性化的信息发布平台、多元化的内容载体等特点吸引网络用户。撰写和浏览Blog已经成为网络文化的流行热点,推动了Blog搜索服务的发展。目前的Blog搜索服务大都是基于对查询关键词的匹配来实现的,缺乏自动提取用户兴趣并进行推荐的能力。该文设计和实现了一个面向Blog的兴趣挖掘和推荐系统Blog-digger,该系统采用兴趣挖掘技术,能自动识别用户的兴趣,并主动推荐主题相关的Blog。实验结果证明了该系统的有效性。

一个面向软件过程的知识挖掘与管理系统

软件过程的知识密集性特征要求组织人员的密切协作、交流,并能够有效地重用组织的实践经验。数据挖掘技术能够从大规模数据中发现有意义的知识,能够为知识管理提供有益的支持,从而得到更好的知识共享和重用效果。在对软件过程进行分析的基础上,提出了协同知识管理模型。介绍了一个集成的面向软件过程的知识挖掘与管理系统iKnow。对iKnow的知识表示、知识挖掘、知识服务和个性化知识检索进行了论述。系统使软件组织的实践经验成为可视、可控和可重用的知识资源。