Gibbs random graphs on point processes

Consider a discrete locally finite subset Gamma of R(d) and the cornplete graph (Gamma, E), with vertices Gamma and edges E. We consider Gibbs measures on the set of sub-graphs with vertices Gamma and edges E` subset of E. The Gibbs interaction acts between open edges having a vertex in common. We study percolation properties of the Gibbs distribution of the graph ensemble. The main results concern percolation properties of the open edges in two cases: (a) when Gamma is sampled from a homogeneous Poisson process; and (b) for a fixed Gamma with sufficiently sparse points. (c) 2010 American Institute of Physics. [doi:10.1063/1.3514605]

An extension of the Pitzer equation for the excess Gibbs energy of aqueous electrolyte systems to aqueous polyelectrolyte solutions

Pitzer`s equation for the excess Gibbs energy of aqueous solutions of low-molecular electrolytes is extended to aqueous solutions of polyelectrolytes. The model retains the original form of Pitzer`s model (combining a long-range term, based on the Debye-Huckel equation, with a short-range term similar to the virial equation where the second osmotic virial coefficient depends on the ionic strength). The extension consists of two parts: at first, it is assumed that a constant fraction of the monomer units of the polyelectrolyte is dissociated, i.e., that fraction does not depend on the concentration of the polyelectrolyte, and at second, a modified expression for the ionic strength (wherein each charged monomer group is taken into account individually) is introduced. This modification is to account for the presence of charged polyelectrolyte chains, which cannot be regarded as punctual charges. The resulting equation was used to correlate osmotic coefficient data of aqueous solutions of a single polyelectrolyte as well as of binary mixtures of a single polyelectrolyte and a salt with low-molecular weight. It was additionally applied to correlate liquid-liquid equilibrium data of some aqueous two-phase systems that might form when a polyelectrolyte and another hydrophilic but neutral polymer are simultaneously dissolved in water. A good agreement between the experimental data and the correlation result is observed for all investigated systems. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sampling phylogenetic tree space with the generalized Gibbs sampler

The generalized Gibbs sampler (GGS) is a recently developed Markov chain Monte Carlo (MCMC) technique that enables Gibbs-like sampling of state spaces that lack a convenient representation in terms of a fixed coordinate system. This paper describes a new sampler, called the tree sampler, which uses the GGS to sample from a state space consisting of phylogenetic trees. The tree sampler is useful for a wide range of phylogenetic applications, including Bayesian, maximum likelihood, and maximum parsimony methods. A fast new algorithm to search for a maximum parsimony phylogeny is presented, using the tree sampler in the context of simulated annealing. The mathematics underlying the algorithm is explained and its time complexity is analyzed. The method is tested on two large data sets consisting of 123 sequences and 500 sequences, respectively. The new algorithm is shown to compare very favorably in terms of speed and accuracy to the program DNAPARS from the PHYLIP package.

The Gibbs free energy of formation of a glass alloy

A simple expression for the Gibbs free energy of formation of a pure component or a eutectic alloy glass, relative to the stable crystalline phase (or phases) at the same temperature is deduced by use of thermodynamic arguments. The expression obtained is supposed to apply to both monocomponent and multicomponent liquid alloys that might become glasses from the supercooled liquid state, irrespective of the critical cooling rate needed to avoid crystallization.

Local thermodynamics and the generalized Gibbs-Duhem equation in systems with long-range interactions

The local thermodynamics of a system with long-range interactions in d dimensions is studied using the mean-field approximation. Long-range interactions are introduced through pair interaction potentials that decay as a power law in the interparticle distance. We compute the local entropy, Helmholtz free energy, and grand potential per particle in the microcanonical, canonical, and grand canonical ensembles, respectively. From the local entropy per particle we obtain the local equation of state of the system by using the condition of local thermodynamic equilibrium. This local equation of state has the form of the ideal gas equation of state, but with the density depending on the potential characterizing long-range interactions. By volume integration of the relation between the different thermodynamic potentials at the local level, we find the corresponding equation satisfied by the potentials at the global level. It is shown that the potential energy enters as a thermodynamic variable that modifies the global thermodynamic potentials. As a result, we find a generalized Gibbs-Duhem equation that relates the potential energy to the temperature, pressure, and chemical potential. For the marginal case where the power of the decaying interaction potential is equal to the dimension of the space, the usual Gibbs-Duhem equation is recovered. As examples of the application of this equation, we consider spatially uniform interaction potentials and the self-gravitating gas. We also point out a close relationship with the thermodynamics of small systems.

An??lisis de los errores que presentan los libros de texto universitarios de qu??mica general al tratar la energ??a libre de Gibbs

Resumen basado en el de la publicaci??n

A multifractal zeta function for Gibbs measures supported on cookie-cutter sets

Starting with the work of Lapidus and van Frankenhuysen a number of papers have introduced zeta functions as a way of capturing multifractal information. In this paper we propose a new multifractal zeta function and show that under certain conditions the abscissa of convergence yields the Hausdorff multifractal spectrum for a class of measures.

Estimação de parâmetros genéticos em caprinos leiteiros por meio de análise de regressão aleatória utilizando-se a Amostragem de Gibbs

Modelos de regressão aleatória foram utilizados neste estudo para estimar parâmetros genéticos da produção de leite no dia do controle (PLDC) em caprinos leiteiros da raça Alpina, por meio da metodologia Bayesiana. As estimativas geradas foram comparadas às obtidas com análise de regressão aleatória, utilizando-se o REML. As herdabilidades encontradas pela análise Bayesiana variaram de 0,18 a 0,37, enquanto, pelo REML, variaram de 0,09 a 0,32. As correlações genéticas entre dias de controle próximos se aproximaram da unidade, decrescendo gradualmente conforme a distância entre os dias de controle aumentou. Os resultados obtidos indicam que: a estrutura de covariâncias da PLDC em caprinos ao longo da lactação pode ser modelada adequadamente por meio da regressão aleatória; a predição de ganhos genéticos e a seleção de animais geneticamente superiores é viável ao longo de toda a trajetória da lactação; os resultados gerados pelas análises de regressão aleatória utilizando-se a Amostragem de Gibbs e o REML foram semelhantes, embora as estimativas das variâncias genéticas e das herdabilidades tenham sido levemente superiores na análise Bayesiana, utilizando-se a Amostragem de Gibbs.

Strand Analysis, a free online program for the computational identification of the best RNA interference (RNAi) targets based on Gibbs free energy

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

Non-lacunary Gibbs Measures for Certain Fractal Repellers

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimativas de parâmetros genéticos para a produção de leite e idade ao primeiro parto em vacas da raça pardo-suiça utilizando amostrador de Gibbs

Registros de 2.981 lactações de vacas da raça Pardo-Suiça, distribuídas em 62 rebanhos, com parições nos anos de 1980 a 2002, foram utilizados para verificar a influência de fatores genéticos e não genéticos, sobre a produção de leite e idade ao primeiro parto. O modelo empregado incluiu os efeitos fixos de rebanho, ano e estação de parto, além dos efeitos aleatórios de animal e ambiente temporário. Para a produção de leite, além dos efeitos fixos descritos anteriormente, incluíram-se também os efeitos linear da duração da lactação e linear e quadrático da idade da vaca ao parto, como co-variáveis. Na estimação dos componentes de (co) variâncias foi utilizada a inferência Bayesiana por meio de amostrador de Gibbs, com tamanho de cadeia de 1.500.000 rounds e período de queima 500.000 rounds. A frequência de amostragem foi de 500 rounds. As médias estimadas para produção de leite e idade ao primeiro parto foram iguais a 5347,47 1849,13 kg e 29,65 4,51 meses, respectivamente. Os efeitos de rebanho, ano de parto e duração da lactação, influenciaram significativamente a produção de leite (P< 0,01). A idade ao primeiro parto foi influenciada pelos efeitos de rebanho, ano de parto (P<0,01), além do efeito de estação de parto (P<0,05). As estimativas de herdabilidade obtidas para a produção de leite e idade ao primeiro parto foram iguais a 0,23 e 0,18, respectivamente. A correlação genética entre as duas foi igual a -0,31. A tendência genética e fenotípica, em função do reprodutor, para produção de leite foi de 1,09 kg e 115,34 kg de leite, respectivamente, para cada ano de produção. Para idade ao primeiro parto, os valores genéticos dos reprodutores tornaram-se negativos a partir de 1988, com redução aproximada de 0,05 meses a cada ano e fenotipicamente verificou-se uma redução de 32 para 28 meses de idade ao primeiro. Filhas de touros com alto valor genético para produção de leite tendem a apresentar crescimento mais acelerado ou maturidade fisiológica a uma idade mais precoce, diminuindo a idade ao primeiro parto.

Interação genótipo x ambiente para a produção de leite na espécie bubalina utilizando inferência Bayesiana por meio de Amostradores de Gibbs

Com o objetivo de verificar a existência da interação genótipo x ambiente, sob a forma de heterogeneidade de variâncias para a produção de leite na espécie bubalina e o seu impacto na avaliação genética dos animais, utilizando a inferência Bayesiana por meio de Amostrador de Gibbs, foram utilizados 5.484 registros de produção de leite referentes à produções de 2.994 búfalas predominantemente Murrah, filhas de 150 reprodutores, acasalados com 1130 matrizes, cujos partos ocorreram entre os anos de 1974 e 2004. Os registros foram provenientes do Programa de Melhoramento Genético dos Bubalinos (PROMEBUL) com a adição de registros provenientes do rebanho da EMBRAPA Amazônia Oriental -EAO, localizada em Belém, Pará. Foram estabelecidas classes de rebanho-ano de parto e de acordo com o desvio padrão de cada classe, os registros de produção de leite foram classificados em classes de alto e baixo desvio-padrão fenotípico. Posteriormente, os dados foram analisados desconsiderando e considerando as classes de desvio-padrão. O modelo utilizado empregou os efeitos fixos referentes às classes de rebanho-ano, mês de parto e covariáveis idade da fêmea ao parto e duração da lactação, além do efeito aleatório de animal, ambiente permanente e ambiente temporário. Para os efeitos fixos, foi assumido distribuição à priori uniforme e para os componentes de (co)variâncias foram assumidas distribuições priori qui-quadrado inversa e Wishart invertida. As médias observadas e desvio-padrão para produção de leite nas classes de alto e baixo desvio-padrão e em análise geral, foram iguais a 1870,21±758,78, 1900,50±587,76 e 1885,48±677,98, respectivamente. As médias posteriores para os componentes de variâncias foram maiores na classe de alto desvio-padrão. A herdabilidade obtida na classe de alto desvio-padrão foi próxima do valor observado na análise geral e inferior ao valor encontrado na classe de baixo desvio-padrão fenotípico. A correlação genética para produção de leite entre as classes de desvio-padrão foi igual a 0,58. As correlações de Spearman entre os valores genéticos para a produção de leite obtidos em análise geral com os valores obtidos nas classes de alto e baixo desvio padrão foram iguais a 0,94 e 0,93, respectivamente, para todos os reprodutores. Para uma amostra dos 10 melhores reprodutores, as mesmas correlações foram iguais a 0,94 e 0,47, respectivamente. Tais resultados revelam presença de heterogeneidade de variâncias entre rebanhos e esta heterogeneidade de variâncias é resultante de fatores ambientais, que podem levar a uma classificação errônea dos melhores reprodutores geneticamente para a produção leite.