Mathematical models for Isoptera (Insecta) mound growth

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Mathematical equation correction to spectral and transport interferences in high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry: determination of lead in phosphoric acid

Um método de correção de interferência espectral e de transporte é proposto, e foi aplicado para minimizar interferências por moléculas de PO produzidas em chama ar-acetileno e de transporte causada pela variação da concentração de ácido fosfórico. Átomos de Pb e moléculas de PO absorvem a 217,0005 nm, então Atotal217,0005 nm = A Pb217,0005 nm + A PO217,0005 nm. Monitorando o comprimento de onda alternativo de PO em 217,0458 nm, é possível calcular a contribuição relativa de PO na absorbância total a 217,0005 nm: A Pb217,0005 nm = Atotal217,0005 nm - A PO217,0005 nm = Atotal217,0005 nm - k (A PO217,0458 nm). O fator de correção k é a razão entre os coeficientes angulares de duas curvas analíticas para P obtidas a 217,0005 e 217,0458 nm (k = b217,0005 nm/b217,0458 nm). Fixando-se a taxa de aspiração da amostra em 5,0 ml min-1, e integrando-se a absorbância no comprimento de onda a 3 pixels, curvas analíticas para Pb (0,1 - 1,0 mg L-1) foram obtidas com coeficientes de correlação típicos > 0,9990. As correlações lineares entre absorbância e concentração de P nos comprimentos de onda 217,0005 e 217,0458 foram > 0,998. O limite de detecção de Pb foi 10 µg L-1. O método de correção proposto forneceu desvios padrão relativos (n=12) de 2,0 a 6,0%, ligeiramente menores que os obtidos sem correção (1,4-4,3%). As recuperações de Pb adicionado às amostras de ácido fosfórico variaram de 97,5 a 100% (com correção pelo método proposto) e de 105 a 230% (sem correção).

Multivariate calibrations on H-1 NMR profiles for prediction of physicochemical parameters of Brazilian commercial gasoline

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Logistic regression to estimate the welfare of broiler breeders in relation to environmental and behavioral variables

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bayesian binary regression model: an application to in-hospital death after AMI prediction

Um modelo bayesiano de regressão binária é desenvolvido para predizer óbito hospitalar em pacientes acometidos por infarto agudo do miocárdio. Métodos de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) são usados para fazer inferência e validação. Uma estratégia para construção de modelos, baseada no uso do fator de Bayes, é proposta e aspectos de validação são extensivamente discutidos neste artigo, incluindo a distribuição a posteriori para o índice de concordância e análise de resíduos. A determinação de fatores de risco, baseados em variáveis disponíveis na chegada do paciente ao hospital, é muito importante para a tomada de decisão sobre o curso do tratamento. O modelo identificado se revela fortemente confiável e acurado, com uma taxa de classificação correta de 88% e um índice de concordância de 83%.

Occurrence and significance of ovarian and follicular regression in cachara Pseudoplatystoma fasciatum (Linnaeus, 1766): a histology approach

Estudaram-se os processos de regressão ovariana e atresia folicular em cachara, Pseudoplatystoma fasciatum, mantida em cativeiro, na reprodução não induzida por hormônios. As características macro e microscópicas (diâmetro dos ovócitos e histologia) dos ovários foram descritas a cada 20 dias, em quatro estádios: na regressão inicial (Rg I - os primeiros 20 dias), na regressão intermediária (Rg II - do 21º ao 40º dia), na regressão final (Rg III - do 41º ao 80º dia) e na fase de recuperação ou de repouso II (R II - do 81º ao 150º dia). O experimento foi realizado do final de janeiro (verão-dias longos) a maio (outono-dias curtos). No início do experimento, as amostras apresentaram ovócitos com diâmetros que variaram de 437,5 a 1.187,5mm, sugerindo encontrarem-se nas fases perinucleolar, de maturação final e atrésicos. Aos 150 dias, os diâmetros atingiram os menores valores e pôde-se visualizar a zona radiata rompida e o vitelo reabsorvido. Concomitantemente, houve diminuição abrupta dos valores médios do índice gonadossomático, da temperatura da água, das horas de luz e de chuva. A involução gradual do longo processo foi dinâmica e complexa, afetando o êxito da desova (taxas de fertilização, de eclosão e de sobrevivência de larvas) e, conseqüentemente, o sistema produtivo.

Modelos matemáticos utilizados para descrever curvas de crescimento em aves aplicados ao melhoramento genético animal

A utilização de funções matemáticas para descrever o crescimento animal é antiga. Elas permitem resumir informações em alguns pontos estratégicos do desenvolvimento ponderal e descrever a evolução do peso em função da idade do animal. Também é possível comparar taxas de crescimento de diferentes indivíduos em estados fisiológicos equivalentes. Os modelos de curvas de crescimento mais utilizados na avicultura são os derivados da função Richards, pois apresentam parâmetros que possibilitam interpretação biológica e portanto podem fornecer subsídios para seleção de uma determinada forma da curva de crescimento em aves. Também pode-se utilizar polinômios segmentados para descrever as mudanças de tendência da curva de crescimento animal. Entretanto, existem importantes fatores de variação para os parâmetros das curvas, como a espécie, o sistema de criação, o sexo e suas interações. A adequação dos modelos pode ser verificada pelos valores do coeficiente de determinação (R2), do quadrado médio do resíduo (QM res), do erro de predição médio (EPm), da facilidade de convergência dos dados e pela possibilidade de interpretação biológica dos parâmetros. Estudos envolvendo modelagem e descrição da curva de crescimento e seus componentes são amplamente discutidos na literatura. Porém, programas de seleção que visem a progressos genéticos para a forma da curva não são mencionados. A importância da avaliação dos parâmetros dos modelos de curvas de crescimento é ainda mais relevante já que os maiores ganhos genéticos para peso estão relacionados com seleção para pesos em idades próximas ao ponto de inflexão. A seleção para precocidade pode ser auxiliada com base nos parâmetros do modelo associados à variáveis que descrevem esta característica genética dos animais. Esses parâmetros estão relacionados a importantes características produtivas e reprodutivas e apresentam magnitudes diferentes, de acordo com a espécie, o sexo e o modelo utilizados na avaliação. Outra metodologia utilizada são os modelos de regressão aleatória, permitindo mudanças graduais nas covariâncias entre idades ao longo do tempo e predizendo variâncias e covariâncias em pontos contidos ao longo da trajetória estudada. A utilização de modelos de regressões aleatórias traz como vantagem a separação da variação da curva de crescimento fenotípica em seus diferentes efeitos genético aditivo e de ambiente permanente individual, mediante a determinação dos coeficientes de regressão aleatórios para esses diferentes efeitos. Além disto, não há necessidade de utilizar fatores de ajuste para a idade. Esta revisão teve por objetivos levantar os principais modelos matemáticos frequentistas utilizados no estudo de curvas de crescimento de aves, com maior ênfase nos empregados com a finalidade de estimar parâmetros genéticos e fenotípicos.

Mathematical tool to size rural digesters

Os biodigestores têm sido objetos de grande destaque devido a atual crise de energia e conseqüente busca de fontes alternativas. Outro fator que coloca os biodigestores em evidência é o intenso processo de modernização da agropecuária, que além da grande demanda de energia, produz um volume de resíduos animais e de culturas, que ocasiona muitas vezes problemas de ordem sanitária. O objetivo deste trabalho é fornecer uma ferramenta matemática para determinação de parâmetros para projetos de construção de biodigestores rurais, levando-se em consideração o atendimento de necessidades energéticas, obedecendo os dimensionamentos dos sistemas, fatores de rendimento e garantindo a funcionalidade. Para isto, foram formulados modelos de otimização não lineares, de fácil resolução, para os três principais tipos de biodigestores rurais. Com a resolução destes modelos são determinados a altura e o diâmetro que levem a um volume mínimo para cada tipo, com isto reduz-se a quantidade necessária de materiais de alvenaria e consequentemente o custo do biodigestor é diminuído.

Bulk density and relationship air/water of horticultural substrate

Alterações na densidade do substrato durante o cultivo das plantas modificam suas propriedades físicas. O trabalho teve como objetivos caracterizar fisicamente dois substratos hortícolas e avaliar o efeito da densidade na relação ar/água dos mesmos, elaborando funções matemáticas que permitam estimar tal relação a partir da densidade do substrato. Para tanto, determinou-se a distribuição do tamanho das partículas, a densidade e a curva de retenção de água. Procedeu-se o acondicionamento dos substratos em três valores de densidade: 10 (D1), 20 (D2) e 30% (D3) maior que a densidade (D) determinada na fase de caracterização. Partindo das amostras com diferentes densidades, determinou-se a curva de retenção de água dos substratos. A influência do aumento da densidade do substrato na porosidade total (PT), no espaço de aeração (EA), na água disponível (AD), na água facilmente disponível (AFD), na água tamponante (AT) e na água remanescente (AR) foi avaliada pela análise de regressão linear simples e análise polinomial. A composição granulométrica e a curva de retenção de água foram significativamente diferentes para os dois substratos. O aumento da densidade diminuiu a PT e o EA e aumentou a AT e AR. Os maiores valores de AD e AFD foram observados para D1. Foram obtidas equações de regressão que podem auxiliar na escolha da relação ar/água mais adequada para cada condição.

Methods to verify parameter equality in nonlinear regression models

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Determination of a point sufficiently close to the asymptote in nonlinear growth functions

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimation of (co)variance components and genetic parameters for weights of red-winged tinamou using random regression models

Com este trabalho objetivou-se determinar parâmetros genéticos para peso corporal de perdizes em cativeiro. Foram utilizados modelos de regressão aleatória na análise dos dados considerando os efeitos genéticos aditivos diretos (AD) e de ambiente permanente de animal (AP) como aleatórios. As variâncias residuais foram modeladas utilizando-se funções de variância de ordem 5. A curva média da população foi ajustada por polinômios ortogonais de Legendre de ordem 6. Os efeitos genéticos aditivos diretos e de ambiente permanente de animal foram modelados utilizando-se polinômios de Legendre de segunda a nona ordem. Os melhores resultados foram obtidos pelos modelos de ordem 6 de ajuste para os efeitos genéticos aditivos diretos e de ordem 3 para os de ambiente permanente pelo Critério de Informação de Akaike e ordem 3 para ambos os efeitos pelos Critério de Informação Bayesiano de Schwartz e Teste de Razão de Verossimilhança. As herdabilidades estimadas variaram de 0,02 a 0,57. O primeiro autovalor respondeu por 94 e 90% da variação decorrente de efeitos aditivos diretos e de ambiente permanente, respectivamente. A seleção de perdizes para peso corporal é mais efetiva a partir de 112 dias de idade.

Study of alternative schemes for the parameterization step of the continuation power flow method based on physical parameters, part I: Mathematical modeling

The conventional power flow method is considered to be inadequate to obtain the maximum loading point because of the singularity of Jacobian matrix. Continuation methods are efficient tools for solving this kind of problem since different parameterization schemes can be used to avoid such ill-conditioning problems. This paper presents the details of new schemes for the parameterization step of the continuation power flow method. The new parameterization options are based on physical parameters, namely, the total power losses (real and reactive), the power at the slack bus (real or reactive), the reactive power at generation buses, and transmission line power losses (real and reactive). The simulation results obtained with the new approach for the IEEE test systems (14, 30, 57, and 118 buses) are presented and discussed in the companion paper. The results show that the characteristics of the conventional method are not only preserved but also improved.

Drying of persimmon: Mathematical model for diffusivity as a simultaneous function of moisture content and shrinkage

Fresh persimmon has a high moisture content (about 85% wet basis) making it highly perishable and requiring adequate drying conditions to obtain an acceptable dehydrated product. Drying kinetics of persimmon cv. Rama Forte was studied in a fixed bed dryer at temperatures ranging from 50 to 80 degreesC and air velocity of 0.8 m/s. Shrinkage during drying was described by a linear correlation with respect to water content. Evaluation of effective diffusivity as a function of moisture content, with undergoing shrinkage during drying was based on Fourier series solution of Fick's diffusion equation. Effective diffusivity values at moisture contents between 0.09 - 4.23 kg water/kg dry matter were found to be in the range of 2.6 x 10(-10) m(2)/s to 5.4 x 10(-10) m(2)/s, and its dependence on air drying temperature was represented by an Arrhenius type equation. Activation energy increased with decreasing water content in persimmons.