Análise e otimização de superfícies seletivas de Frequência utilizando redes neurais artificiais e algoritmos de otimização natural

The bidimensional periodic structures called frequency selective surfaces have been well investigated because of their filtering properties. Similar to the filters that work at the traditional radiofrequency band, such structures can behave as band-stop or pass-band filters, depending on the elements of the array (patch or aperture, respectively) and can be used for a variety of applications, such as: radomes, dichroic reflectors, waveguide filters, artificial magnetic conductors, microwave absorbers etc. To provide high-performance filtering properties at microwave bands, electromagnetic engineers have investigated various types of periodic structures: reconfigurable frequency selective screens, multilayered selective filters, as well as periodic arrays printed on anisotropic dielectric substrates and composed by fractal elements. In general, there is no closed form solution directly from a given desired frequency response to a corresponding device; thus, the analysis of its scattering characteristics requires the application of rigorous full-wave techniques. Besides that, due to the computational complexity of using a full-wave simulator to evaluate the frequency selective surface scattering variables, many electromagnetic engineers still use trial-and-error process until to achieve a given design criterion. As this procedure is very laborious and human dependent, optimization techniques are required to design practical periodic structures with desired filter specifications. Some authors have been employed neural networks and natural optimization algorithms, such as the genetic algorithms and the particle swarm optimization for the frequency selective surface design and optimization. This work has as objective the accomplishment of a rigorous study about the electromagnetic behavior of the periodic structures, enabling the design of efficient devices applied to microwave band. For this, artificial neural networks are used together with natural optimization techniques, allowing the accurate and efficient investigation of various types of frequency selective surfaces, in a simple and fast manner, becoming a powerful tool for the design and optimization of such structures

Modelo bioeconômico para cálculo de custos e receitas em sistemas de produção de gado de corte visando à obtenção de valores econômicos de características produtivas e reprodutivas

Foi desenvolvido um modelo bioeconômico para o cálculo do desempenho, dos custos e das receitas para obtenção de valores econômicos de características de interesse econômico em sistemas de produção de gado de corte no Brasil. As informações de desempenho e de parâmetros biológicos e econômicos foram obtidas em uma propriedade de gado Nelore que realiza ciclo completo com venda de reprodutores. O modelo é determinístico e estático e foram usadas planilhas Excel para a realização dos cálculos. Com base nas informações originais, foram simulados dois sistemas de produção, um fazendo o ciclo completo com venda de reprodutores (CcoR) e o outro, de cria (Cc). Foram calculados os custos e as receitas para esses dois sistemas e, a partir disto, foram obtidos seus lucros anuais. Para o cálculo dos valores econômicos foram escolhidas as características peso à desmama (PD), peso adulto da vaca (PAV), taxa de prenhez (TP) e taxa de desmama (TD), que são de interesse nos dois sistemas de produção. Para avaliar o impacto das mudanças no desempenho das características sobre o lucro anual do sistema de produção, os valores iniciais das características foram aumentados em 1%. Esse aumento resultou em mudanças positivas no lucro, observando-se que a TD foi a característica que apresentou maior impacto nos dois sistemas. Para o CcoR, os valores econômicos para PD, PAV, TP e TD foram, respectivamente, R$ 0,40/kg, R$ 0,09/kg, R$ 3,20/1% e R$ 10,15/1%. Para Cc, estes valores foram, respectivamente, de R$ 1,31/kg, R$ 0,09/kg, R$ 2,41/1% e R$ 3,36/1%. O modelo foi capaz de reproduzir satisfatoriamente o sistema de produção de gado de corte estudado e pode ser adaptado para outras circunstâncias de produção.

Desempenho de bovinos de corte mantidos em pastagem de capim-marandu submetidos a diferentes estratégias de suplementação no período das águas e da seca

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o ganho de peso de bovinos mantidos em pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu submetidos a três estratégias de suplementação no período das águas e da seca de 2003 e águas de 2004. Os tratamentos consistiram da suplementação diária (SD), em dias alternados (DA) e de segunda à sexta-feira (SF). Foram utilizados 24 bovinos mestiços com peso inicial de 230 kg. Os animais foram pesados individualmente sem jejum, em intervalos de 28 dias. O delineamento adotado foi o inteiramente casualizado, com três tratamentos e oito repetições. Não houve diferença no ganho de peso dos animais, sendo obtidos valores médios de 0,76; 0,71 e 0,74 kg/dia no período das águas de 2003, de 0,57; 0,51 e 0,54 kg/dia na seca do mesmo ano e de 0,61; 0,62 e 0,57 kg/dia no período das águas de 2004 nos tratamentos SD, da e SF, respectivamente. A redução na freqüência de suplementação pode representar uma opção para o produtor visando à redução dos custos do fornecimento da alimentação, pois permite maior racionalização da mão-de-obra na propriedade e não afeta o desempenho animal.

Probabilidades imprecisas: intervalar, fuzzy e fuzzy intuicionista

The idea of considering imprecision in probabilities is old, beginning with the Booles George work, who in 1854 wanted to reconcile the classical logic, which allows the modeling of complete ignorance, with probabilities. In 1921, John Maynard Keynes in his book made explicit use of intervals to represent the imprecision in probabilities. But only from the work ofWalley in 1991 that were established principles that should be respected by a probability theory that deals with inaccuracies. With the emergence of the theory of fuzzy sets by Lotfi Zadeh in 1965, there is another way of dealing with uncertainty and imprecision of concepts. Quickly, they began to propose several ways to consider the ideas of Zadeh in probabilities, to deal with inaccuracies, either in the events associated with the probabilities or in the values of probabilities. In particular, James Buckley, from 2003 begins to develop a probability theory in which the fuzzy values of the probabilities are fuzzy numbers. This fuzzy probability, follows analogous principles to Walley imprecise probabilities. On the other hand, the uses of real numbers between 0 and 1 as truth degrees, as originally proposed by Zadeh, has the drawback to use very precise values for dealing with uncertainties (as one can distinguish a fairly element satisfies a property with a 0.423 level of something that meets with grade 0.424?). This motivated the development of several extensions of fuzzy set theory which includes some kind of inaccuracy. This work consider the Krassimir Atanassov extension proposed in 1983, which add an extra degree of uncertainty to model the moment of hesitation to assign the membership degree, and therefore a value indicate the degree to which the object belongs to the set while the other, the degree to which it not belongs to the set. In the Zadeh fuzzy set theory, this non membership degree is, by default, the complement of the membership degree. Thus, in this approach the non-membership degree is somehow independent of the membership degree, and this difference between the non-membership degree and the complement of the membership degree reveals the hesitation at the moment to assign a membership degree. This new extension today is called of Atanassov s intuitionistic fuzzy sets theory. It is worth noting that the term intuitionistic here has no relation to the term intuitionistic as known in the context of intuitionistic logic. In this work, will be developed two proposals for interval probability: the restricted interval probability and the unrestricted interval probability, are also introduced two notions of fuzzy probability: the constrained fuzzy probability and the unconstrained fuzzy probability and will eventually be introduced two notions of intuitionistic fuzzy probability: the restricted intuitionistic fuzzy probability and the unrestricted intuitionistic fuzzy probability

Efeito da temperatura ambiental na densidade e ponto de congelamento do leite de cabra

Seis cabras Pardas Alpinas com produção média de leite de 2,5kg/dia, foram distribuídas aleatoriamente em dois grupos de três cada, submetidas a termoneutralidade ou estresse térmico. Usou-se um delineamento estatístico crossover. Um período de adaptação de 28 dias foi seguido por quatro intervalos de 14 dias cada, durante os quais os animais sob estresse foram expostos à temperatura média do ar de 33,84ºC das 8 às 17 horas, incluindo radiação solar simulada das 10 às 15 horas. Na segunda semana de cada intervalo experimental amostras de leite individuais foram coletadas diariamente pela manhã e à tarde, adicionando-se conservador. No final da semana as amostras de cada ordenha foram misturadas formando-se amostras compostas nas quais foram efetuadas determinações de pH, acidez titulável, densidade e ponto crioscópico. Os resultados indicaram que os valores obtidos para densidade e ponto crioscópico são compatíveis aos encontrados por diversos autores em diferentes países. Constatou-se valor maior para densidade no leite ordenhado pela manhã, em relação ao da tarde, sendo que o intervalo desigual entre as ordenhas deve ter influído neste resultado. Não se verificou diferença estatística significativa para esta propriedade no leite das cabras em condições de termoneutralidade e de estresse térmico. Para o ponto crioscópico não se observou diferença estatística entre o leite ordenhado pela manhã e à tarde. Houve diferença estatística significativa para esta propriedade física entre o leite das cabras em condições de termoneutralidade e estresse térmico, sendo o valor médio maior, para as condições de termoneutralidade.

Análise de crescimento do crisântemo de vaso, cultivar Puritan, irrigado em diferentes tensões de água em ambiente protegido

A irrigação é prática fundamental para o cultivo de crisântemo, porém seu manejo adequado tem sido negligenciado pelos produtores, resultando em prejuízos no crescimento vegetal e conseqüentes decréscimos na produtividade e na qualidade do produto final. Para melhorar a representatividade dos dados obtidos, o experimento foi desenvolvido na propriedade de um produtor tradicional, no Distrito de Holambra II, município de Paranapanema-SP (23º4'S e 49º00'W). O objetivo principal do trabalho foi identificar a tensão de água no substrato (potencial matricial) que resultasse em melhor crescimento e desenvolvimento do crisântemo em vaso, cultivar Puritan. Os tratamentos foram definidos por seis níveis de tensão de água no substrato: -2, -3, -4,- 6,-10 e -30 kPa. Conclui-se, que a melhor qualidade do crisântemo em vaso foi obtida nos potenciais de água no substrato de -2, -6 e -10 kPa e que a tensão de -30 kPa, embora tenha levado à redução na qualidade comercial do crisântemo, resultou em maior durabilidade pós- colheita.

Modelo de programação linear para seleção de pulverizadores agrícolas de barras

A seleção de pulverizadores agrícolas que se adaptem às necessidades da propriedade, é um processo trabalhoso, sendo uma das etapas mais importantes dentro do processo produtivo. O objetivo do presente trabalho foi o de desenvolver e utilizar um modelo de programação linear para auxiliar na seleção de pulverizadores agrícolas de barras, baseado no menor custo horário do equipamento. Foram utilizadas as informações técnicas referentes a 20 modelos de pulverizadores disponíveis no mercado, sendo quatro autopropelidos, oito de arrasto e oito do tipo montado. A análise de sensibilidade dos componentes dos custos operacionais mostrou que as taxas de reparo e depreciação foram os fatores que mais interferiram na variação do custo horário do conjunto trator-pulverizador. O modelo matemático desenvolvido facilitou a realização da análise de sensibilidade que foi processada em um tempo muito pequeno.

Desenvolvimento e caracterização de nanocompósito de resina epóxi com nanopartículas de sílica para revestimento de dutos para transporte de petróleo

The use of polymer based coatings is a promising approach to reduce the corrosion problem in carbon steel pipes used for the transport of oil and gas in the oil industry. However, conventional polymer coatings offer limited properties, which often cannot meet design requirements for this type of application, particularly in regard to use temperature and wear resistance. Polymer nanocomposites are known to exhibit superior properties and, therefore, offer great potential for this type of application. Nevertheless, the degree of enhancement of a particular property is greatly dependent upon the matrix/nanoparticle material system used, the matrix/nanoparticle interfacial bonding and also the state of dispersion of the nanoparticle in the polymer matrix. The objective of the present research is to develop and characterize polymer based nanocomposites to be used as coatings in metallic pipelines for the transportation of oil and natural gas. Epoxy/SiO2 nanocomposites with nanoparticle contents of 2, 4, and 8 wt % were processed using a high-energy mill. Modifications of the SiO2 nanoparticles‟ surfaces with two different silane agents were carried out and their effect on the material properties were investigated. The state of dispersion of the materials processed was studied using Scanning and Transmission Electron Microscopy (SEM and TEM) micrographs. Thermogravimetric analysis (TG) were also conducted to determine the thermal stability of the nanocomposites. In addition, the processed nanocomposites were characterized by dynamic mechanical analysis (DMA) to investigate the effect of nanoparticles content and silane treatment on the viscoelastic properties and on the glass transition temperature. Finally, wear tests of the pin-on-disc type were carried out to determine the effects of the nanoparticles and the silane treatments studied. According to the results, the addition of SiO2 nanoparticles treated with silane increased the thermal stability, the storage modulus and Tg of the epoxy resin and decreased wear rate. This confirms that the interaction between the nanoparticles and the polymer chains plays a critical role on the properties of the nanocomposites

Cultivo de bananas em diferentes áreas na ilha de Tenerife

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

Preservação do inóculo de Plasmodiophora brassicae utilizando o método de congelamento

A preservação das estruturas de resistência de Plasmodiophora brassicae, em condições laboratoriais, é dificultada pelo fato de se tratar de um parasita obrigatório. O método de congelamento, utilizando freezer, comum foi testado com o objetivo de viabilizar a sobrevivência e a preservação de suas características infectivas. Raízes de diferentes brássicas, naturalmente infectadas por P. brassicae, contendo sintomas típicos de hérnia, de uma mesma propriedade localizada no município de Pardinho, Estado de São Paulo, foram coletadas em diferentes épocas e imediatamente congeladas, em freezer, a aproximadamente -20ºC. Os tratamentos foram divididos da seguinte maneira: T1: hérnias congeladas por 389 dias (rúcula); T2: hérnias congeladas por 242 dias (brócolis); T3: hérnias congeladas por 21 dias (couve chinesa) e T4: testemunha (sem inóculo). Os testes de patogenicidade, após diferentes períodos de armazenamento, foram realizados em condições de casa de vegetação (25±2ºC). Cada planta de uma variedade suscetível de couve-chinesa (Pak choi) foi inoculada com 2mL da suspensão de esporos de cada tratamento, na concentração de 10(7) esporos.mL-1. Cada tratamento contou com seis repetições distribuídas em blocos ao acaso. Passadas cinco semanas após a inoculação, as raízes das plantas foram lavadas e avaliadas. Houve diferença significativa entre os tratamentos. Os materiais congelados, entre 21 a 242 dias preservaram suas características infectivas, mostrando que o método de congelamento em freezer, nesse período, pode ser uma boa opção para a preservação das estruturas de resistência deste patógeno.

Tensão superficial estática de soluções aquosas com óleos minerais e vegetais utilizados na agricultura

O trabalho teve como objetivo avaliar a tensão superficial estática de soluções aquosas com formulações de óleos minerais e vegetais emulsionáveis utilizados como adjuvantes na agricultura. Os óleos minerais e vegetais, quando adicionados aos produtos fitossanitários, podem imprimir características desejáveis à calda de pulverização, como reduzir a tensão superficial em soluções aquosas, possibilitar maior contato da calda com a superfície vegetal ou reduzir o potencial de deriva durante as pulverizações. Foram testados os seguintes produtos comerciais: óleos minerais (Assist, Attach, Dytrol, Iharol, Mineral Oil, Spinner, Sunspray-E e Triona) e óleos vegetais (Agrex'oil Vegetal, Crop Oil, Natur'l Óleo, Óleo Vegetal Nortox e Veget Oil), todos com registro de uso na agricultura. A tensão superficial das soluções aquosas foi avaliada em 11 concentrações para cada produto (0,025; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0% v/v). Essa propriedade dos óleos minerais e dos óleos vegetais foi estimada medindo-se a massa das gotas formadas na extremidade de uma bureta. Ao conjunto de dados obtidos para cada produto, na avaliação da tensão superficial, foram determinadas as análises de variância e de regressão, ajustando-se os dados ao Modelo de Mitscherlich. Entre os óleos minerais, destacaram-se os produtos: Assist, Dytrol, Iharol e Mineral Oil por apresentarem as menores tensões superficiais mínimas estimadas pelo Modelo, respectivamente, 29,255; 28,442; 26,097 e 28,584 mN m-1. Os óleos vegetais que apresentaram os menores valores de tensão superficial mínima estimados pelo Modelo, foram: Agrex' oil Vegetal (27,716 mN m-1), Natur'l óleo (28,216 mN m-1), Veget Oil (27,308 mN m-1) e Crop Oil (29,964 mN m-1).

Estudo das propriedades físico-químicas de biocombustíveis microemulsionados

The development of new fuels is an important field of scientific and technological activities, since much of the energy consumed in the world is obtained from oil, coal and natural gas, and these sources are limited and not renewable. Recently it has assessed the employment of microemulsions as an alternative for obtaining fuel isotropic between phases originally not miscible. Among many advantages, emphasizes the application of substances that provide the reduction of levels of emissions compared to fossil fuels. Thus, this work was a study of various microemulsified systems, aiming to check the performance of the winsor regions front of the use of surfactants: RENEX 18 → 150, UNITOL L-60 → L-100 and AMIDA 60, together with structure of esters from soybean and castor bean oils. From the results it were chosen four systems to physico-chemical analyzes: System I RENEX 60, Soil bean oil, methylic ester (EMOS) and water; System II RENEX 60/AMIDA 60, EMOS and water; System III RENEX 70, mamona oil methylic ester (EMOM) and water and System IV RENEX 95, EMOM and water. The tests of physico-chemical characterization and study of temperature increase were done with nine points with different compositions in a way to include the interest area (microemulsion W/O). After this study, was conducted a modeling to predict the viscosity, the property is more varied as function of compositions systems changes. The best results were the systems II and IV with a temperature stability above 60°C. The system I had its physico-chemical characterization very similar to a fossil fuel. The system II was the best one due to its corrosivity be stable. In the modeling the four systems had shown good, with an error that varied between 5 and 18%, showing to be possible the viscosity prediction from the composition of the system. The effects the microemulsion and the engine´s performance with the microemulsion were also avaliated. The tests were performed in a cycle-diesel engine. The potency and consumption were analysed. Results show a slight increase the rendiment fuel compared with the conventional as well as a decrease in specific consumption

Avaliação, identificação e atividade enzimática de bactérias psicotróficas presentes no leite cru refrigerado

Extended storage of refrigerated milk can lead to reduced quality of raw and processed milk, which is a consequence of the growth and metabolic activities of psychrotrophic bacteria, able to grow under 7oC or lower temperatures. Although most of these microorganisms are destroyed by heat treatment, some have the potential to produce termoresistant proteolytic and lipolytic enzymes that can survive even UHT processing and reduce the processed products quality. Recently, the IN 51 determineds that milk should be refrigerated and stored at the farm what increased the importance of this group of microorganisms. In this work, psychrotrophic bacteria were isolated from 20 communitarian bulk tanks and 23 individual bulk tanks from dairy farms located at Zona da Mata region of Minas Gerais State and from southeastern Rio de Janeiro. Selected milk dilutions were plated on standard agar and after incubation for 10 days at 7oC, five colonies were isolated, firstly using nutrient agar and after using McConkey agar for 24 hours at 21oC. The isolates were identified by morphology, Gram stain method, catalase production, fermentative/oxidative metabolism and by API 20E, API 20NE, API Staph, API Coryne or API 50 CH (BioMerieux). In order to ensure reproductibility, API was repeated for 50% of the isolates. Species identification was considered when APILAB indexes reached 75% or higher. 309 strains were isolated, 250 Gram negative and 59 Gram positive. 250 Gram negative isolates were identified as: Acinetobacter spp. (39), Aeromonas spp. (07), A. Hydrophila (16), A. sobria (1), A. caviae (1), Alcaligenes feacalis (1), Burkholderia cepacia (12), Chryseomonas luteola (3), Enterobacter sp. (1), Ewingella americana(6), Hafnia alvei (7), Klebsiella sp. (1), Klebsiella oxytoca (10), Yersinia spp. (2), Methylobacterium mesophilicum (1), Moraxella spp. (4), Pantoea spp. (16), Pasteurella sp. (1), Pseudomonas spp. (10), P. fluorescens (94), P. putida (3), Serratia spp. (3), Sphigomonas paucomobilis (1). Five isolates kept unidentified. Pseudomonas was the predominant bacteria found (43%) and P. fluorescens the predominant species (37.6%), in accordance with previous reports. Qualitative analysis of proteolytic and lipolytic activity was based on halo formation using caseinate agar and tributirina agar during 72 hours at 21oC and during 10 days at 4°C, 10oC and 7°C. Among 250 Gram negative bacteria found, 104 were identified as Pseudomonas spp. and 60,57% of this group showed proteolytic and lipolytic acitivities over all four studied temperatures. 20% of Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Burkholderia, Chryseomonas, Methylobacterium, Moraxella presented only lipolytic activity. Some isolates presented enzymatic activity in one or more studied temperatures. Among Gram positive bacteria, 30.51% were proteolytic and lipolytic at 10oC, 8.47% were proteolytic at 7oC, 10oC, and 21oC, 8.47% were proteolytic at all studied temperatures (4oC, 7oC, 10oC and 21oC) and 3.38% were proteolytic only at 21oC. At 4oC, only one isolate showed proteolytic activity and six isolates were lipolytic. In relation to Gram negative microorganisms, 4% were proteolytic and lipolytic at 7oC, 10oC and 21oC, 10% were proteolytic at 10oC and 4.4% were lipolytic at 4oC, 7oC, 10oC and 21oC, while 6.4% of all isolates were proteolytic and lipolytic at 10oC and 21oC as well as lipolytic at 4oC and 7oC. These findings are in accordance with previous researches that pointed out Pseudomonas as the predominant psycrotrophic flora in stored refrigerated raw milk

Estratégia de gestão ambiental baseada nos princípios da produção mais limpa : um estudo de caso focado no segmento da carcinicultura

The objective of this scientific article is to introduce the opportunities of implementation of cleaner production (CP) in a shrimp culture farm. The methodology used for this was exploratory research implemented in a production unit located in the Northeast Brazil. The scientific article approaches since generic aspects of the technique about the management to use water, energy and the effluent characterization of this productive activity. It discusses quantitative aspects, environmental questions and chances of P+L during the productive process phases. The results points to input economy in the form of feed, soil correctives, medicines, and energy applied to the process, which range from 4% to 27%, emphasizing the small profit should be viewed as a source of considerable environment return. The authors conclude for the adoption property of this technique in this agribusiness segment, point out to the management importance of the input dosage in the quality of the final effluent, besides the adoption of a physical-chemistry remediation mechanism to the residual of Sodium metabissulphite used in the process of shrimp caught

Estado nutricional em nitrogênio da grama esmeralda avaliado por meio do teor foliar, clorofilômetro e imagem digital, em área adubada com lodo de esgoto

A intensidade da cor verde da folha pode ser alternativa para estimar a concentração de N na planta, devido à relação entre o teor de clorofila e o de N no tecido foliar. Objetivou-se neste trabalho avaliar índices da cor verde da grama esmeralda obtidos da análise da imagem digital e pelo uso do clorofilômetro para predizer o estado nutricional em N fornecido pelo lodo de esgoto. O experimento foi instalado e desenvolvido em uma propriedade comercial de grama esmeralda, localizada na cidade de Itapetininga (SP). O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições e cinco doses de lodo de esgoto: 0, 10, 20, 30 e 40 Mg ha-1, base seca. As doses de lodo aplicadas correspondem a 100, 200, 300 e 400 kg ha-1 de nitrogênio disponível. Foram avaliadas as concentrações de N e a intensidade de coloração verde da folha pelo uso do clorofilômetro (ICV) e por meio da análise da imagem digital (G, H e ICVE) aos 45, 105 e 165 dias após a aplicação do lodo. Os valores de intensidade obtidos foram correlacionados com a concentração de N na lâmina foliar e com a taxa de cobertura do solo determinada nas mesmas épocas. A aplicação de doses de lodo de esgoto proporcionou aumento dos índices de cor verde e da concentração de N nas folhas da grama esmeralda. A concentração de N na lâmina foliar pode auxiliar a adubação nitrogenada em cobertura, pois proporcionou altas correlações com a taxa de cobertura do solo. O matiz (H) obtido com a imagem digital e a intensidade de cor verde da folha (ICV) obtida com o clorofilômetro correlacionaram-se com a concentração de N e com a taxa de cobertura do solo e, dessa forma, podem servir como índices na recomendação da adubação nitrogenada.