Row-column response surface designs

Factorial experiments are widely used in industry to investigate the effects of process factors on quality response variables. Many food processes, for example, are not only subject to variation between days, but also between different times of the day. Removing this variation using blocking factors leads to row-column designs. In this paper, an algorithm is described for constructing factorial row-column designs when the factors are quantitative, and the data are to be analysed by fitting a polynomial model. The row-column designs are constructed using an iterative interchange search, where interchanges that result in an improvement in the weighted mean of the efficiency factors corresponding to the parameters of interest are accepted. Some examples illustrating the performance of the algorithm are given.

Difference variance dispersion graphs for comparing response surface designs with applications in food technology

Variance dispersion graphs have become a popular tool in aiding the choice of a response surface design. Often differences in response from some particular point, such as the expected position of the optimum or standard operating conditions, are more important than the response itself. We describe two examples from food technology. In the first, an experiment was conducted to find the levels of three factors which optimized the yield of valuable products enzymatically synthesized from sugars and to discover how the yield changed as the levels of the factors were changed from the optimum. In the second example, an experiment was conducted on a mixing process for pastry dough to discover how three factors affected a number of properties of the pastry, with a view to using these factors to control the process. We introduce the difference variance dispersion graph (DVDG) to help in the choice of a design in these circumstances. The DVDG for blocked designs is developed and the examples are used to show how the DVDG can be used in practice. In both examples a design was chosen by using the DVDG, as well as other properties, and the experiments were conducted and produced results that were useful to the experimenters. In both cases the conclusions were drawn partly by comparing responses at different points on the response surface.

Estimating the thermoneutral zone for broiler breeders using behavioral analysis

Knowledge about bird's heat stress is extensively discussed in the literature. From behavior data collected during the summer of 2000/2001 in an open-sided reduced scale model of a poultry barn, this study estimated the thermoneutral zone for female broiler breeders. The birds were electronically identified and the frequency of use of passage, indicating movement, and drinker, indicating thirst, where the antennas were placed, was recorded. Environmental data such as dry and wet bulb temperature were collected in the geometric center of the model and continuously registered by a datalogger. From the statistical analysis, it was possible to predict a real-time-based zone where the birds showed coherent behavior towards the use of the drinker and movement in the passage. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Principal components and factor analytic models for birth to mature weights in Nellore cattle

A total of 61,528 weight records from 22,246 Nellore animals born between 1984 and 2002 were used to compare different multiple-trait analysis methods for birth to mature weights. The following models were used: standard multivarite model (MV), five reduced-rank models fitting the first 1, 2, 3, 4 and 5 genetic principal components, and five models using factor analysis with 1, 2, 3, 4 and 5 factors. Direct additive genetic random effects and residual effects were included in all models. In addition, maternal genetic and maternal permanent environmental effects were included as random effects for birth and weaning weight. The models included contemporary group as fixed effect and age of animal at recording (except for birth weight) and age of dam at calving as linear and quadratic effects (for birth weight and weaning weight). The maternal genetic, maternal permanent environmental and residual (co)variance matrices were assumed to be full rank. According to model selection criteria, the model fitting the three first principal components (PC3) provided the best fit, without the need for factor analysis models. Similar estimates of phenotypic, direct additive and maternal genetic, maternal permanent environmental and residual (co)variances were obtained with models MV and PC3. Direct heritability ranged from 0.21 (birth weight) to 0.45 (weight at 6 years of age). The genetic and phenotypic correlations obtained with model PC3 were slightly higher than those estimated with model MV. In general, the reduced-rank model substantially decreased the number of parameters in the analyses without reducing the goodness-of-fit. © 2013 Elsevier B.V.

The reactive surface of Castor leaf [Ricinus communis L.] powder as a green adsorbent for the removal of heavy metals from natural river water

In this study, a green adsorbent was successfully applied to remove toxic metals from aqueous solutions. Dried minced castor leaves were fractionated into 63-μm particles to perform characterization and extraction experiments. Absorption bands in FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) spectra at 1544, 1232 and 1350 cm-1 were assigned to nitrogen-containing groups. Elemental analysis showed high nitrogen and sulfur content: 5.76 and 1.93%, respectively. The adsorption kinetics for Cd(II) and Pb(II) followed a pseudo-second-order model, and no difference between the experimental and calculated Nf values (0.094 and 0.05 mmol g-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively) was observed. The Ns values calculated using the modified Langmuir equation, 0.340 and 0.327 mmol g-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively, were superior to the results obtained for several materials in the literature. The method proposed in this study was applied to pre-concentrate (45-fold enrichment factor) and used to measure Cd(II) and Pb(II) in freshwater samples from the Paraná River. The method was validated through a comparative analysis with a standard reference material (1643e). © 2013 Elsevier B.V. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ponte mista de madeira-concreto em vigas treliçadas de madeira

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Adsorção dos íons cobre, cobalto e níquel na superfície organofuncionalizada 3(2-Amino-1,3,4-Tiadiazol) sílica gel, ATDSG

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modelos para estimação de componentes de (co)variância para produção de leite no dia do controle de vacas da raça Holandesa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estratégias de identificação paramétrica aplicadas à modelagem dinâmica de um servidor web Apache

Este artigo apresenta um estudo experimental de técnicas de identificação paramétrica aplicadas à modelagem dinâmica de um servidor web Apache. Foi desenvolvido um arranjo experimental para simular variações de carga no servidor. O arranjo é composto por dois computadores PC, sendo um deles utilizado para executar o servidor Apache e o outro utilizado como um gerador de carga, solicitando requisições de serviço ao servidor Apache. Foram estimados modelos paramétricos auto-regressivos (AR) para diferentes pontos de operação e de condição de carga. Cada ponto de operação foi definido em termos dos valores médios para o parâmetro de entrada MaxClients (parâmetro utilizado para definir o número máximo de processos ativos) e a saída percentual de consumo de CPU (Central Processing Unit) do servidor Apache. Para cada ponto de operação foram coletadas 600 amostras, com um intervalo de amostragem de 5 segundos. Metade do conjunto de amostras coletadas em cada ponto de operação foi utilizada para estimação do modelo, enquanto que a outra metade foi utilizada para validação. Um estudo da ordem mais adequada do modelo mostrou que, para um ponto de operação com valor reduzido de MaxClients, um modelo AR de 7a ordem pode ser satisfatório. Para valores mais elevados de MaxClients, os resultados mostraram que são necessários modelos de ordem mais elevada, devido às não-linearidades inerentes ao sistema.

Produção de carvão ativado a partir da biomassa residual da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa L.) para adsorção de cobre (II)

Produziu-se carvão ativado a partir da casca da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa L.) para ser utilizado na remoção de cobre (II), no processo de adsorção em sistema de batelada. A casca é resíduo do beneficiamento da castanha, que foi coletada, selecionada, lavada em água corrente e depois secada em estufa a 150ºC por 24 h. Os carvões foram carbonizados a 400 ºC por 3 h e ativados termicamente a 800ºC em tempos de 1, 2 e 3 h, quando receberam as respectivas codificaçõesCA1, CA2 e CA3. Depois foram caracterizadas quanto: à área superficial específica, ao volume e tamanho de poros, à difração de raios-X, à microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada ao EDS(sistema de energia dispersiva por raios-X) e à espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios preliminares foram realizados para avaliar a eficiência dos carvões quanto à remoção de cobre (II) em solução sintética de concentração inicial 50 mg L^-1. Como os resultados foram satisfatórios para CA1, CA2 e CA3 (93,43, 97,23 e 96, 92 % para os respectivos carvões), decidiu-se pelo que apresentou maior percentual de remoção. O CA2 foi produzido e caracterizado quanto: às densidades reais e aparentes, à porosidade em leito fixo, ao pH, à umidade (em base úmida), às cinzas, ao carbono fixo e aos grupos funcionais pelo método de Boehm. Realizaram-se ensaios para determinar a eficiência de remoção de cobre (II) quanto à influência do diâmetro da partícula do carvão, ao pH da solução, à influência do tempo de contato e à variação da concentração inicial. Os resultados de maior percentual de remoção foram para o diâmetro 0,595≤D≤1,19mm, pH 5,09, tempo de 5 min e concentrações de 50, 100 e 150mg L^-1.O modelo cinético de adsorção que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo2^a ordem. Os dados experimentais apresentaram bom ajuste aos modelos matemáticos de isotermas de Langmuir e Frendlich. Sendo assim, obteve-se carvão ativado de baixo custo a partir da casca da castanha-do-Brasil a qual apresentou boa eficiência na remoção de cobre (II) (acima de 90 % para maioria das análises) possibilitando também a utilização no tratamento de efluentes.

Detecção de fraturas no poço usando ferramenta de indução coplanar: modelamento analógico

A aplicabilidade de uma ferramenta de indução coplanar de duas bobinas na detecção de zonas fraturadas é estudado através de modelamento reduzido em laboratório. O fator de escala escolhido foi 10 e as condutividades de campo foram representadas por soluções de Cloreto de Amônia. O modelo geológico é composto por uma rocha homogênea resistiva com porções fraturadas e não-fraturada. As resistividades de campo são 4 Ω-m e 200 Ω-m para a zona fraturada e zona não-fraturada, respectivamente. As zonas fraturadas estudadas eram verticais, a várias distâncias da parede do poço, e cruzando a perfuração com mergulhos de 0°, 45° e 60°. A maioria dos perfis foram corridos em uma freqüência de laboratório de 100 kHz. Os resultados apresentados sob a forma de perfis mostraram que a ferramenta coplanar fornece informações sobre o mergulho, espessura e distância da parede do poço, dependendo da posição relativa das bobinas e da zona fraturada. Como a ferramenta coplanar não fornece informação de toda a formação ao redor da mesma, foi sugerido a construção de um sistema de duplo acoplamento semi-nulo (DASN) e alguns perfis são apresentados. Além do maior recobrimento, essa ferramenta fornece uma "técnica de olhada rápida" (quick-look technique) para estimar o mergulho da zona fraturada qualitativamente.

Equipamento eletromagnético para prospecção geofísica e modelamento reduzido

Nas últimas décadas, a prospecção por métodos eletromagnéticos vem-se constituindo numa técnica eficiente para prospecção mineral. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um equipamento para prospecção eletromagnética quantitativa de corpos condutores, através do método dipolo-dipolo, podendo ainda ser usado em modelos reduzidos. Eletricamente, o sistema mede grandezas relacionadas ao acoplamento indutivo entre duas bobinas: transmissora e receptora. Elas são dispostas na superfície da terra, afastadas entre si, e a terra, desse modo, constitui o núcleo acoplador. Quando existem corpos condutores nas proximidades, estes são denunciados por alterações no comportamento do sinal induzido na bobina receptora. O equipamento compreende dois conjuntos: o transmissor e o receptor, além de acessórios. O transmissor gera um campo eletromagnético nas freqüências de 520 e 3.090 Hz, e um sinal de referência para o receptor, o qual é enviado através de um cabo. O receptor, inicialmente, separa o sinal induzido pelos campos secundários gerados por condutores, do campo normalmente recebido, quando a condutividade da subsuperfície é relativamente uniforme (campo primário). Em seguida, decompõe esse sinal em duas componentes ortogonais, uma em fase, e outra em quadratura com o campo primário. Através de duas escalas de precisão, as amplitudes dessas componentes são mostradas como percentagens do campo primário, com precisão de 1%. A sensibilidade do receptor é de 0,5 μV. O circuito eletrônico foi rigorosamente testado com preciso instrumental de laboratório. Em seguida, testou-se sua aplicação no Laboratório de Modelo Reduzido Eletromagnético do NCGG, refazendo-se experiências clássicas, encontradas na literatura especializada. No campo, foi experimentado próximo da cidade de Araci no Estado da Bahia, em áreas prospectadas pela "Rio Doce Geologia e Mineração S/A-DOCEGEO". Em ambos os casos, verificaram-se bons resultados.

Critérios compostos para delineamentos ótimos robustos

Pós-graduação em Biometria - IBB

Avaliação psicométrica da escala de atitudes em relação à estatística

RESUMO: O objetivo do estudo foi estimar a validade e confiabilidade da Escala de atitudes em relação à Estatística (EAE) quando aplicada a estudantes de Ciências Farmacêuticas. A amostra de 253 estudantes foi subdividida em duas partes. Sessenta por cento da amostra foi utilizada para explorar a estrutura fatorial e 40% para confirmá-la. Para verificar a reprodutibilidade da escala a mesma foi aplicada em duplicata a 40 estudantes. Aplicou-se o Teste de esfericidade de Bartlett e o índice Kaiser-Meyer-Olkin (KMO). A extração dos fatores foi realizada pela Análise de Componentes Principais. Realizou-se rotação ortogonal Varimax. Calculou-se o Coeficiente alfa de Cronbach (α) e o Coeficiente de Correlação Intraclasse (ρ). Realizou-se análise fatorial confirmatória. Elaborou-se um modelo hierárquico de segunda ordem (MHSO). O teste de esfericidade de Bartlett e o índice KMO foram excelentes (χ 2 =1835,815, p<0,001; KMO=0,935). Verificou-se dois fatores com valores próprios acima de 1 (λ=9,748; λ=2,086) explicando 59,2% da variância total. A questão 2 foi removida. Observou-se excelente consistência interna e reprodutibilidade. O modelo fatorial apresentou índices de qualidade de ajustamento bons (λ=0,59-0,86, χ 2 /gl=1,691, CFI=0,919, GFI=0,804, RMSEA=0,079). A validade discriminante dos fatores foi adequada. A EAE apresentou estrutura bifatorial na amostra com níveis de validade e confiabilidade adequados.

Removal of glyphosate herbicide from water using biopolymer membranes

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