O problema biobjetivo da árvore geradora quadrática em adjacência de arestas

The Quadratic Minimum Spanning Tree Problem (QMST) is a version of the Minimum Spanning Tree Problem in which, besides the traditional linear costs, there is a quadratic structure of costs. This quadratic structure models interaction effects between pairs of edges. Linear and quadratic costs are added up to constitute the total cost of the spanning tree, which must be minimized. When these interactions are restricted to adjacent edges, the problem is named Adjacent Only Quadratic Minimum Spanning Tree (AQMST). AQMST and QMST are NP-hard problems that model several problems of transport and distribution networks design. In general, AQMST arises as a more suitable model for real problems. Although, in literature, linear and quadratic costs are added, in real applications, they may be conflicting. In this case, it may be interesting to consider these costs separately. In this sense, Multiobjective Optimization provides a more realistic model for QMST and AQMST. A review of the state-of-the-art, so far, was not able to find papers regarding these problems under a biobjective point of view. Thus, the objective of this Thesis is the development of exact and heuristic algorithms for the Biobjective Adjacent Only Quadratic Spanning Tree Problem (bi-AQST). In order to do so, as theoretical foundation, other NP-hard problems directly related to bi-AQST are discussed: the QMST and AQMST problems. Bracktracking and branch-and-bound exact algorithms are proposed to the target problem of this investigation. The heuristic algorithms developed are: Pareto Local Search, Tabu Search with ejection chain, Transgenetic Algorithm, NSGA-II and a hybridization of the two last-mentioned proposals called NSTA. The proposed algorithms are compared to each other through performance analysis regarding computational experiments with instances adapted from the QMST literature. With regard to exact algorithms, the analysis considers, in particular, the execution time. In case of the heuristic algorithms, besides execution time, the quality of the generated approximation sets is evaluated. Quality indicators are used to assess such information. Appropriate statistical tools are used to measure the performance of exact and heuristic algorithms. Considering the set of instances adopted as well as the criteria of execution time and quality of the generated approximation set, the experiments showed that the Tabu Search with ejection chain approach obtained the best results and the transgenetic algorithm ranked second. The PLS algorithm obtained good quality solutions, but at a very high computational time compared to the other (meta)heuristics, getting the third place. NSTA and NSGA-II algorithms got the last positions

Arquitetura multiagente baseada em nuvem de partículas para hibridização de metaheurísticas

This thesis proposes an architecture of a new multiagent system framework for hybridization of metaheuristics inspired on the general Particle Swarm Optimization framework (PSO). The main contribution is to propose an effective approach to solve hard combinatory optimization problems. The choice of PSO as inspiration was given because it is inherently multiagent, allowing explore the features of multiagent systems, such as learning and cooperation techniques. In the proposed architecture, particles are autonomous agents with memory and methods for learning and making decisions, using search strategies to move in the solution space. The concepts of position and velocity originally defined in PSO are redefined for this approach. The proposed architecture was applied to the Traveling Salesman Problem and to the Quadratic Assignment Problem, and computational experiments were performed for testing its effectiveness. The experimental results were promising, with satisfactory performance, whereas the potential of the proposed architecture has not been fully explored. For further researches, the proposed approach will be also applied to multiobjective combinatorial optimization problems, which are closer to real-world problems. In the context of applied research, we intend to work with both students at the undergraduate level and a technical level in the implementation of the proposed architecture in real-world problems

Termodinâmica de um gás de fótons no contexto de eletrodinâmicas não-lineares

The objective of this dissertation is the development of a general formalism to analyze the thermodynamical properties of a photon gas under the context of nonlinear electrodynamics (NLED). To this end it is obtained, through the systematic analysis of Maxwell s electromagnetism (EM) properties, the general dependence of the Lagrangian that describes this kind of theories. From this Lagrangian and in the background of classical field theory, we derive the general dispersion relation that photons must obey in terms of a background field and the NLED properties. It is important to note that, in order to achieve this result, an aproximation has been made in order to allow the separation of the total electromagnetic field into a strong background electromagnetic field and a perturbation. Once the dispersion relation is in hand, the usual Bose-Einstein statistical procedure is followed through which the thermodynamical properties, energy density and pressure relations are obtained. An important result of this work is the fact that equation of state remains identical to the one obtained under EM. Then, two examples are made where the thermodynamic properties are explicitly derived in the context of two NLED, Born-Infelds and a quadratic approximation. The choice of the first one is due to the vast appearance in literature and, the second one, because it is a first order approximation of a large class of NLED. Ultimately, both are chosen because of their simplicity. Finally, the results are compared to EM and interpreted, suggesting possible tests to verify the internal consistency of NLED and motivating further developement into the formalism s quantum case

Função quadrática

In general, the study of quadratic functions is based on an excessive amount formulas, all content is approached without justification. Here is the quadratic function and its properties from problems involving quadratic equations and the technique of completing the square. Based on the definitions we will show that the graph of the quadratic function is the parabola and finished our studies finding that several properties of the function can be read from the simple observation of your chart. Thus, we built the whole matter justifying each step, abandoning the use of decorated formulas and valuing the reasoning

O estudo das funções quadráticas e sua relação com o cotidiano

Across the centuries, Mathematics - exact science as it is - has become a determining role in the life of man, which forms to use suprir needs of their daily lives. With this trajectory, is characterized the importance of science as an instrument of recovery not only conteudstica, but also a mathematician to know that leads the apprentice to be a dynamic process of learning ecient, able to find solutions to their real problems. However, it is necessary to understand that mathematical knowledge today requires a new view of those who deal directly with the teaching-learning process, as it is for them - Teachers of Mathematics - desmistificarem the version that mathematics, worked in the classroom, causes difficulties for the understanding of students. On this view, we tried to find this work a methodology that helps students better understand the Quadratic functions and its applications in daily life. Making use of knowledge Ethnomathematics, contextualizing the problems relating to the content and at the same time handling the software GeoGebra, aiming a better view of the behavior of graphs of functions cited

Equações de segundo grau e mudança de variáveis

In this work are presented, as a review and in a historical context, the most used methods to solve quadratic equations. It is also shown the simplest type of change of variables, namely: x = Ay + B where A;B 2 R, and some changes of variables that were used to solve quadratic equations throughout history. Finally, a change of variable, which has been used by the author in the classroom as an alternative method, is presented and the result of this methodoly is illustrated by the responses of a test that was done by the students in classroom

Farelo de trigo e complexo enzimático na alimentação de frangas de reposição

Foram avaliados os efeitos da inclusão do farelo de trigo (FT) com e sem a suplementação da ração com um complexo enzimático (CE), composto de amilase, protease e celulase, sobre o desempenho de frangas semipesadas (15 semanas de idade) e seu efeito residual na produção de ovos. Foram utilizadas 288 frangas, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4X2, sendo quatro níveis de FT e dois níveis de um CE na ração: 0 (controle), 10, 20 e 30% X suplementação com 0 ou 50g de um CE/100 kg de ração, resultando em oito tratamentos, com seis repetições. Na fase de crescimento, o consumo de ração, o ganho de peso, a conversão alimentar e o peso vivo foram melhores para as aves que receberam as dietas isentas de FT. A adição do CE diminuiu o consumo de ração nas dietas com 0 e 30% de FT. Durante a fase de produção, o uso do CE na ração de recria sem FT aumentou o peso vivo das aves, mas reduziu no nível de 30% de FT. A produção de ovos diminuiu no nível de 20% de FT quando a dieta foi suplementada com o CE. As conversões alimentares no nível de 10% de FT foram semelhantes ao controle. Observou-se efeito quadrático do nível de FT sobre a conversão por massa de ovos, que foi melhor com 8,01%. Portanto, recomenda-se até 8,01% de inclusão do farelo de trigo na ração de poedeiras semipesadas de 15 a 19 semanas de idade.

Qualidade da carne de cordeiros criados em creep feeding com silagem de grãos úmidos de milho

Objetivou-se, com este trabalho, estudar níveis de substituição (0; 50 e 100%) do milho grão seco moído pela silagem de grãos úmidos de milho (SGUM) na ração de cordeiros alimentados em creep feeding. Vinte e quatro cordeiros Suffolk foram avaliados quanto às características quantitativas e qualitativas do músculo longissimus dorsi. Os animais foram abatidos ao atingirem 28 kg PV e suas carcaças resfriadas foram seccionadas em sete regiões anatômicas. Sobre a superfície do longissimus dorsi, no corte denominado lombo, foram tomadas as medidas: largura e profundidade máximas; mínima e máxima espessuras de gordura de cobertura e área de olho de lombo. Nos lombos, determinaram-se as proporções dos tecidos muscular, adiposo e ósseo, a composição química e a força de cisalhamento. Os resultados revelaram que não houve efeito dos tratamentos para a força de cisalhamento e nem para as medidas tomadas no longissimus dorsi, exceto para a área de olho de lombo, segundo regressão quadrática, com maiores valores para os tratamentos com SGUM. As análises de composição química do longissimus dorsi revelaram que os tratamentos influenciaram o teor de gordura no músculo, que aumentou linearmente de acordo com a inclusão de SGUM na ração. Não foi verificado efeito dos tratamentos sobre a composição tecidual dos lombos. Concluiu-se que é possível recomendar a substituição do milho grão pela silagem de grãos úmidos de milho para a dieta de cordeiros terminados em creep feeding, conservando a boa qualidade da carne.

Farelo de trigo na alimentação de poedeiras semipesadas na fase de recria

O estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos da inclusão de farelo de trigo (FT) na ração sobre o desempenho de frangas semipesadas nas fases de recria 1 (7 a 14 semanas de idade) e recria 2 (15 a 19 semanasde idade) e seu efeito residual durante a fase inicial de produção de ovos. Foram utilizadas 160 frangas Lohmann Brown distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, com quatro níveis de FT na ração: 0 (controle), 10, 20 e 30%, que resultaram em quatro tratamentos, com cinco repetições de oito aves na fase de recria 1. Ao completarem 14 semanas, as aves foram transferidas para gaiolas de arame galvanizado, redistribuídas em seis repetições de seis aves. Utilizaram-se 144 aves e descartaram-se, aleatoriamente, quatro aves por tratamento, constituindo a fase de recria 2. A adição de FT diminuiu linearmente o peso vivo final e o ganho de peso, resultando em reduções de 1,15 e 0,03 g, respectivamente, para cada 1% de inclusão de FT na ração. O consumo de água aumentou de forma quadrática e cresceu, em valores absolutos, com o aumento de 0 a 30% de farelo de trigo. A cada aumento de 1% de FT na ração, a idade das aves ao primeiro ovo elevou aproximadamente 0,6 dia e o peso do ovo em 0,22 g. A inclusão de farelo de trigo na ração reduz a taxa de crescimento de frangas, atrasa o início da postura, mas melhora o peso inicial dos ovos em relação a dietas à base de milho e de farelo de soja.

Redução da proteína da dieta com base no conceito de proteína ideal para tilápias-do-nilo (Oreochromis niloticus) criadas em tanques-rede

Avaliou-se o desempenho de tilápias-do-nilo (Oreochromis niloticus) criadas em tanques-rede e alimentadas com dietas contendo 27,0 (controle); 25,2; 24,3 e 22,7% de proteína digestível. Aminoácidos cristalinos (L-lisina, DL-metionina e L-treonina) foram adicionados à dieta considerando o conceito de proteína ideal e simulando o perfil de aminoácidos da dieta controle. Os peixes (34,63±19 g) foram alimentados manualmente com dietas isoenergéticas (3.075 kcal de energia digestível/kg de dieta) até saciedade aparente, três vezes ao dia, durante 91 dias. Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, três repetições e 25 peixes/unidade experimental. Não foram observados efeitos dos níveis de proteína digestível sobre o ganho de peso, a conversão alimentar, a taxa de eficiência protéica, o peso da carcaça eviscerada, o rendimento de carcaça, o peso e o rendimento de filé, a sobrevivência e o hematócrito. Houve efeito quadrático dos níveis de proteína digestível sobre o consumo; o maior valor foi estimado para a dieta contendo 24,41% de proteína digestível e excreção de nitrogênio, na qual o melhor resultado estimado foi obtido com peixes que receberam a dieta contendo 24,92% de PD. Com a redução nos níveis de proteína digestível, observou-se aumento linear na retenção de nitrogênio. É possível reduzir o nível de proteína digestível, de 27 (29,1% de PB) para 24,3% (26,6% de PB), em dietas para tilápias-do-nilo criadas em tanques-rede. Essa redução deve ser feita por meio da suplementação de aminoácidos (com base no conceito de proteína ideal), considerando o desempenho e o custo da dieta/kg ganho em filé.

Effects of adding a spray-dried polyclonal antibody preparation on ruminal fermentation patterns and digestibility of cows fed high concentrate diets

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

Evaluation of water beef buffalo from birth to two years using different growth curves

The buffalo is a domestic animal species of growing world-wide importance. Research to improve genetic improvement programs is important to maintain the productivity of buffalo. The objective this research was to evaluate the growth of Brazilian buffalo to two years of age with different growth curves. Growth curves consolidate the information contained in the weight-age data into three or four biologically meaningful parameters. The data included 31,452 weights at birth and 120, 205, 365, 550 and 730 days of buffalo (n = 5,178) raised on pasture without supplementation. Logistic, Gompertz, quadratic logarithmic, and linear hyperbolic curves (designated L, G, QL, and LH, respectively) were fitted to the data by using proc NUN of SAS (SAS Institute, Inc., Cary, NC, USA). The parameters estimates for L [WT= A * (((1 + exp (-k * AGE)))**-m)] were A = 865.1 +/- 5.42; k= 0.0028 +/- 0.00002; M= 3.808 +/- 0.007; R(2) = 0.95. For G [WT= A * exp (-b * exp (-k * age)] the parameters estimates were A= 967.6 +/- 7.23; k = 0.00217 +/- 0.000015; b = -2.8152 +/- 0.00532. For QL [WT= A + b*age + k*(age*age) + m*log (age)] parameters estimates were A= 37.41 +/- 0.48; k= 0.00019 +/- 6.4E(-6); b= 0.539 +/- 0.006; m= 2.32 +/- 0.23; R(2)=0.96. For LH [WT= A + b*AGE + k*(1/AGE)] the parameters estimates were A= 23.15 +/- 0.44; k=15.16 +/- 0.66; b= 0.707 +/- 0.001; R(2)= 0.96. Each of these curves fit these data equally well and could be used for characterizing growth to two years in beef buffalo.

Lisina digestível para frangos de corte machos entre 12 e 22 dias de idade

Avaliou-se nível de lisina digestível para 1050 frangos de corte dos 12 aos 22 dias de idade. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos, sete repetições e 30 aves por unidade experimental. Os tratamentos foram: 1,05; 1,10; 1,15; 1,20 e 1,25% de lisina digestível. Avaliaram-se ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar, composição e deposição de nutrientes corporais. Foram constatados efeitos quadráticos de lisina digestível no consumo de ração e resposta linear ascendente no peso da carcaça. Na composição química da carcaça, houve resposta quadrática do nível de lisina na concentração de proteína. As taxas de deposição proteica, deposição de água, da carcaça e do corpo total tiveram aumento linear em resposta ao acréscimo de lisina na dieta. O aumento da concentração de lisina, todavia, coincidiu com a redução da matéria mineral nas vísceras e sangue e no corpo total. Considerado o desempenho, o nível 1,1% de lisina digestível atendeu às necessidades do frango de corte entre o 12º e o 22º dia de idade. Consideradas a composição química e as taxas de deposição dos nutrientes corporais, a demanda pelo aminoácido digestível torna-se igual ou maior que 1,25%

Parâmetros e tendência genética da produção de leite de cabra no Brasil

A caprinocultura leiteira no Brasil, apesar de ser uma atividade rural consolidada há algumas décadas, tem se mostrado totalmente dependente de outros países no que se refere ao melhoramento genético. A maioria dos plantéis existentes atualmente tem como base animais importados, e a renovação do material genético é feita por meio da importação de sêmen. Inexistem informações sobre o valor genético dos animais e sua evolução no decorrer dos anos. No presente trabalho, foram estimadas a herdabilidade e a repetibilidade da produção de leite utilizando o REML. Os valores obtidos foram 0,21557 e 0,21564, respectivamente. Para a predição do valor gênico dos animais, foi usado o procedimento BLUP com modelo animal. A mudança na tendência genética anual estimada por um modelo quadrático foi -0,8109 kg/ano², indicando desaceleração no ganho genético. A correlação de Pearson entre os valores gênicos dos bodes estimados com base na média da capacidade provável de produção das filhas obtida pelo método de mínimos quadrados com as estimadas pelas equações do modelo misto foi de 0,5751. A correlação de SPEARMAN entre as classificações dos bodes obtidos pelos dois métodos foi de 0,5813.

Fatores genéticos e de meio na produção de leite de caprinos leiteiros

Objetivou-se, no presente estudo, avaliar a produção de leite de caprinos leiteiros da região sudeste do Brasil, com intuito de verificar os fatores de meio e estimar os parâmetros genéticos pelo método dos mínimos quadrados (MMQ). Os controles de 1336 lactações foram inicialmente ajustados pela função multifásica (difásica) e calculou-se a produção de leite total (PLT). Os dados foram provenientes de sete propriedades e três raças (Parda Alpina, Saanen e Toggenburg). A média e o erro-padrão da PLT estimados pelo MMQ foram de 635,31 ±39,75 kg. A interação ano x estação do parto influenciou a PLT. em um dos anos estudados, a PLT foi menor para as cabras paridas no final da estação. Nas três estações de parto, observou-se comportamento quadrático da PLT, em função dos anos de parto. Para as três estações, a PLT aumentou de 1986 até meados de 1990, decrescendo em seguida. A idade de máxima PLT foi observada aos 46,65 meses. Das três raças estudadas, observou-se que as raças Parda Alpina e Saanen apresentaram alternância de superioridade na PLT em algumas fazendas, porém maiores que a Toggenburg. Os coeficientes de herdabilidade e repetibilidade da PLT estimados pelo MMQ foram de 0,296 ± 0,079 e 0,277 ± 0,033, respectivamente. Estes resultados revelam baixa confiabilidade em poucas observações dessas características ou na inconsistência das estimativas da função multifásica. Como a PLT é uma característica limitada ao sexo, sugere-se o teste de progênie como método de seleção mais eficiente para os reprodutores e uso de inseminação artificial como processo de disseminação do material genético selecionado.