A equação de Poisson-Boltzmann em regiões com fronteira irregular

Propomos uma idealização da situação em que uma macromolécula é ionizada em um solvente. Neste modelo a área da superfície da molécula é suposta ser grande com respeito a seu diâmetro. A molécula é considerada como um dielétrico com uma distribuição de cargas em sua superfície. Utilizando as condições de transmissão, a distribuição de Boltzmann no solvente e resultados recentes sobre espaços de Sobolev no contexto de espaços métricos, bem como de integração sobre superfícies irregulares, o problema é formulado em forma variacional. Resultados clássicos do cálculo de variações permitem a resolução analítica do problema.

Identificação de sistemas contínuos utilizando o método dos momentos de Poisson

A maioria dos métodos de síntese e sintonia de controladores, bem como métodos de otimização e análise de processos necessitam de um modelo do processo em estudo. A identificação de processos é portanto uma área de grande importância para a engenharia em geral pois permite a obtenção de modelos empíricos dos processos com que nos deparamos de uma forma simples e rápida. Mesmo não utilizando leis da natureza, os modelos empíricos são úteis pois descrevem o comportamento específico de determinado processo. Com o rápido desenvolvimento dos computadores digitais e sua larga aplicação nos sistemas de controle em geral, a identificação de modelos discretos foi amplamente desenvolvida e empregada, entretanto, modelos discretos não são de fácil interpretação como os modelos contínuos pois a maioria dos sistema com que lidamos são de representação contínua. A identificação de modelos contínuos é portanto útil na medida que gera modelos de compreensão mais simples. A presente dissertação estuda a identificação de modelos lineares contínuos a partir de dados amostrados discretamente. O método estudado é o chamado método dos momentos de Poisson. Este método se baseia em uma transformação linear que quando aplicada a uma equação diferencial ordinária linear a transforma em uma equação algébrica evitando com isso a necessidade do cálculo das derivadas do sinais de entrada e saída Além da análise detalhada desse método, onde demonstramos o efeito de cada parâmetro do método de Poisson sobre o desempenho desse, foi realizado também um estudo dos problemas decorrentes da discretização de sinais contínuos, como por exemplo o efeito aliasing decorrente da utilização de tempos de amostragem muito grandes e de problemas numéricos da identificação de modelos discretos utilizando dados com tempos de amostragem muito pequenos de forma a destacar as vantagens da identificação contínua sobre a identificação discreta Também foi estudado um método para compensar a presença de offsets nos sinais de entrada e saída, método esse inédito quando se trata do método dos momentos de Poisson. Esse trabalho também comprova a equivalência entre o método dos momentos de Poisson e uma metodologia apresentada por Rolf Johansson em um artigo de 1994. Na parte final desse trabalho são apresentados métodos para a compensação de erros de modelagem devido à presença de ruído e distúrbios não medidos nos dados utilizados na identificação. Esses métodos permitem que o método dos momentos de Poisson concorra com os métodos de identificação discretos normalmente empregados como por exemplo ARMAX e Box-Jenkins.

Estimates for the Poisson kernel and Hardy spaces on compact manifolds

We study Hardy spaces on the boundary of a smooth open subset or R-n and prove that they can be defined either through the intrinsic maximal function or through Poisson integrals, yielding identical spaces. This extends to any smooth open subset of R-n results already known for the unit ball. As an application, a characterization of the weak boundary values of functions that belong to holomorphic Hardy spaces is given, which implies an F. and M. Riesz type theorem. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Use of Poisson spatiotemporal regression models for the Brazilian Amazon Forest: malaria count data

INTRODUÇÃO: A malaria é uma doença endêmica na região da Amazônia Brasileira, e a detecção de possíveis fatores de risco pode ser de grande interesse às autoridades em saúde pública. O objetivo deste artigo é investigar a associação entre variáveis ambientais e os registros anuais de malária na região amazônica usando métodos bayesianos espaço-temporais. MÉTODOS: Utilizaram-se modelos de regressão espaço-temporais de Poisson para analisar os dados anuais de contagem de casos de malária entre os anos de 1999 a 2008, considerando a presença de alguns fatores como a taxa de desflorestamento. em uma abordagem bayesiana, as inferências foram obtidas por métodos Monte Carlo em cadeias de Markov (MCMC) que simularam amostras para a distribuição conjunta a posteriori de interesse. A discriminação de diferentes modelos também foi discutida. RESULTADOS: O modelo aqui proposto sugeriu que a taxa de desflorestamento, o número de habitants por km² e o índice de desenvolvimento humano (IDH) são importantes para a predição de casos de malária. CONCLUSÕES: É possível concluir que o desenvolvimento humano, o crescimento populacional, o desflorestamento e as alterações ecológicas associadas a estes fatores estão associados ao aumento do risco de malária. Pode-se ainda concluir que o uso de modelos de regressão de Poisson que capturam o efeito temporal e espacial em um enfoque bayesiano é uma boa estratégia para modelar dados de contagem de malária.

The Poisson-exponential regression model under different latent activation schemes

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The Conway-Maxwell-Poisson-generalized gamma regression model with long-term survivors

In this paper, we proposed a flexible cure rate survival model by assuming the number of competing causes of the event of interest following the Conway-Maxwell distribution and the time for the event to follow the generalized gamma distribution. This distribution can be used to model survival data when the hazard rate function is increasing, decreasing, bathtub and unimodal-shaped including some distributions commonly used in lifetime analysis as particular cases. Some appropriate matrices are derived in order to evaluate local influence on the estimates of the parameters by considering different perturbations, and some global influence measurements are also investigated. Finally, data set from the medical area is analysed.

Control charts for individual observations of a bivariate Poisson process

In this paper, three single-control charts are proposed to monitor individual observations of a bivariate Poisson process. The specified false-alarm risk, their control limits, and ARLs were determined to compare their performances for different types and sizes of shifts. In most of the cases, the single charts presented better performance rather than two separate control charts ( one for each quality characteristic). A numerical example illustrates the proposed control charts.

Protein-Ion Binding Process on Finite Macromolecular Concentration. A Poisson-Boltzmann and Monte Carlo Study

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

pK determination. A mean field, Poisson-Boltzmann approach

A model describing dissociation of monoprotonic acid and a method for the determination of its pK value are presented. The model is based on a mean field approximation. The Poisson-Boltzmann equation, adopting spherical symmetry, is numerically solved, and the solution of its linearized form is written. By use of the pH values of a dilution experiment of galacturonic acid as the entry data, the proposed method allowed estimation of the value of pK = 3.25 at a temperature of 25 degrees C. Values for the complex dimensions and dissociation degree are calculated using experimental pH values for solution concentration values ranging from 0.1 to 60 mM. The present analysis leads to the conclusion that the Poisson-Boltzmann equation or its linear form is equally suited for the description of such systems.

Integrability vs supersymmetry: Poisson structures of the pohlmeyer reduction

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Solution of the Poisson-Boltzmann equation for a system with four ionic species

The analytical solution of the Poisson-Boltzmann equation in an electrolyte with four ionic species (2:2:1:1), in the presence of a charged planar membrane or surface is presented. The function describing the mean electrical potential provides a convenient description that helps the understanding of electrical processes of biological interest.

INTEGRATION OF THE NONLINEAR POISSON BOLTZMANN-EQUATION FOR CHARGED VESICLES IN ELECTROLYTIC SOLUTIONS

The Poisson-Boltzmann equation (PBE), with specific ion-surface interactions and a cell model, was used to calculate the electrostatic properties of aqueous solutions containing vesicles of ionic amphiphiles. Vesicles are assumed to be water- and ion-permeable hollow spheres and specific ion adsorption at the surfaces was calculated using a Volmer isotherm. We solved the PBE numerically for a range of amphiphile and salt concentrations (up to 0.1 M) and calculated co-ion and counterion distributions in the inside and outside of vesicles as well as the fields and electrical potentials. The calculations yield results that are consistent with measured values for vesicles of synthetic amphiphiles.

pH at the micellar interface: Synthesis of pH probes derived from salicylic acid, acid-base dissociation in sodium dodecyl sulfate micelles, and Poisson-Boltzmann simulation

The study of the H+ concentration at the micellar interface is a convenient system for modeling the distribution of H+ at interfaces. We have synthesized salicylic acid derivatives to analyze the proton dissociation of both the carboxylic and phenol groups of' the probes, determining spectrophotometrically the apparent pK(a)'s (pK(ap)) in sodium dodecyl Sulfate, SDS, micelles with and without added salt. The synthesized probes were 2-hydroxy-5-(2-trimethylammoniumacetyl)benzoate; 2-hydroxy-5-(2-dimethylhexadecylammoniumacetyl)benzoate- 2-hydroxy-5-(2-dimethylhexadecylammoniumhexanoyl)benzoate-, 2-hydroxy-5-(2-diniethylhexadecylammoniumundecanoyl)betizoate; 2-hydroxy-5-acetylbenzoic acids and 2-hydroxy-5-dodecanoylbenzoic acid. Upon incorporation into SDS micelles the pK(ap)'s of both carboxylic and phenol groups increased by ca. 3 pH units and NaCl addition caused a decrease in the probe-incorporated pKap. The experimental results were fitted with a cell model Poisson-Boltzmann (P-B) equation taking in consideration the effect of salt on the aggregation number of SDS and using the distance of' the dissociating group as a parameter. The conformations of the probes were analyzed theoretically using two dielectric constants, e.g., 2 and 78. Both the P-B analysis and conformation calculations can be interpreted by assuming that the acid groups dissociate very close to, or at, the interface. Our results are consistent with the assumption that the intrinsic pK(a)'s of both carboxylic and phenol groups of the salicylic acid probes used here can be taken as those in water. Using this assumption the micellar and salt effects on the pKap's of the (trialkylammonium)benzoate probes were described accurately using a cell model P-B analysis. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

The Poisson-exponential distribution: a Bayesian approach

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The Poisson-exponential lifetime distribution

In this paper we proposed a new two-parameters lifetime distribution with increasing failure rate. The new distribution arises on a latent complementary risk problem base. The properties of the proposed distribution are discussed, including a formal proof of its probability density function and explicit algebraic formulae for its reliability and failure rate functions, quantiles and moments, including the mean and variance. A simple EM-type algorithm for iteratively computing maximum likelihood estimates is presented. The Fisher information matrix is derived analytically in order to obtaining the asymptotic covariance matrix. The methodology is illustrated on a real data set. © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.