O presente trabalho teve como objetivo principal utilizar a metodologia das análises multivariadas, modelagem matemática e redes neurais artificiais, na avaliação da eficiência produtiva de propriedades produtoras de suínos no Rio Grande do Sul. Os dados utilizados foram coletados em 47 municípios da região do Vale do Taquari, estado do Rio Grande do Sul, entre fevereiro e março de 2012, compreendendo o universo de 120 produtores. Utilizou-se um diagnóstico com perguntas estruturadas fechadas, em conjunto com os resultados produtivos de 494 abates realizados nos anos de 2010 e 2011. Analisou-se as variáveis produtivas na terminação de suínos criados em dois momentos climáticos anuais distintos, primavera/verão e outono/inverno, comparando as diferenças ocorridas nas variáveis de produtividade, o que resultou no capítulo 2, “Análise das variáveis produtivas de suínos na fase de terminação em duas estações climáticas”, no qual se identificou o perfil ideal para produtores terminadores de suínos através de um modelo matemático capaz de predizer quais as chances de o produtor obter um melhor desempenho na suinocultura, que resultou no capítulo 3, “Uso da otimização de desempenho interativo na identificação do perfil ideal de produtores terminadores de suínos”. Com o auxílio da Inteligência Artificial, uma tecnologia cada vez mais usada, na tentativa de avaliar com maior precisão quais os fatores que na criação de suínos podem contribuir significativamente para um aumento da produtividade, resultou no capítulo 4, “A utilização da Inteligência Artificial para a predição dos parâmetros produtivos da suinocultura”. Com esses resultados, pode-se dizer que: identificou-se quais as condições ambientais e climáticas impactaram sobre a eficiência produtiva dos suínos, observando-se maior peso médio vivo, ganho médio diário e taxa de mortalidade nos animais criados na estação outono/inverno. Já a Conversão Alimentar não apresentou efeito significativo da estação do ano. Ainda, identificou-se o perfil ideal para produtores terminadores de suínos através de um modelo matemático capaz de predizer quais as chances de o produtor obter um melhor desempenho na suinocultura e, por meio de predições geradas, a partir do auxílio das Redes Neurais Artificiais, obteve-se como principal resultado a condição de se afirmar que o uso da metodologia das Redes Neurais Artificiais pode predizer com reduzidas margens de erro, as variáveis produtivas, conversão alimentar, mortalidade e ganho médio diário. / The main objective of the present work2 is to use the methodology of multivariate analysis, mathematical modeling and artificial neural networks in the production evaluation efficiency of swine-producing farms in Rio Grande do Sul state. The data used were collected in 47 municipalities in the region of Vale do Taquari, between February and March 2012, covering the universe of 120 producers. There are used a diagnosis with structured questions, in conjunction with the productive results of 494 slaughterings carried out in the years 2010 and 2011. Productive variables examined in swine termination phase reared in two distinct annual weather moments, spring/ summer and autumn/winter, comparing the differences occurring in the productivity variables, which resulted in section 2, "Analysis of the productive variables of swine on termination phase in two climatic seasons", where it was identified the ideal profile for producers s through a mathematical model to predict the chances of the better performance in swine production, which resulted in section 3, "Using the interactive performance optimization in identifying the ideal profile of swine terminators phase producers", and with the aid of artificial intelligence, a technology increasingly used in an attempt to assess with greater precision what factors in swine breeding can contribute significantly to improved productivity, resulted in sector 4 "The use of artificial intelligence for prediction of swine productive parameters". With these results, it can be said that: what are the identified environmental and climatic conditions that impacted on the swine productive efficiency, observing a greater average weight, daily gain and mortality rate in animals reared in autumn/winter seasons. The feed conversion did not provide any significant effect . Still, although the ideal profile for terminators producers through a mathematical model to predict the chances of the producer better performance and, by generated predictions from the artificial neural networks, obtained as main result the condition to assert that this method can aid for the predictionm with reduced margins of error, productive variables, feed conversion ratio, mortality and average daily gain.

Made available in DSpace on 2018-06-27T19:13:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Marinez_Cargnin_Stieler.pdf: 1251304 bytes, checksum: ce901193e5e1aad3c26c6b35a042f707 (MD5) Marinez_Cargnin_Stieler.pdf.jpg: 3941 bytes, checksum: d5d8d7a3eaaac641dcc92918c317f250 (MD5) Previous issue date: 2007-05-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work is focused on the investigation of the possibilities that Mathematical Modelling offers to contextualized and meaningful learning of statistical and mathematical concepts, in a class of students from the seventh semester of Mathematics from UNIFRA. The study is supported on the possibilities of adopting a teaching methodology capable of enabling students to have contact with everyday problems, developing the ability of solving them and analyzing and interpreting the solutions while, at the same time, learning mathematic and statistic subjects. The research was carried out, in a qualitative approach, based on data collected in semi-structured interviews, observations made during student activities, reports of research subjects which were registered in Diários de Campo and other documents produced by them. Students enrolled in the Projeto de Pesquisa e Extensão em Educação Matemática II, from the Mathematics course participated in this work as research subjects. The analysis of the data was established based on theoretical approachest and personal reflection. Attitude changes during the research and the commitment of the students with the study could be verified through the analysis. It was also verified that the Mathematical Modelling environment produced interest and motivation to study contextualized mathematic and statistic subjects and the meaning of these subjects as well as developing abilities for investigating and comprehending the socio-cultural role of mathematics. / Este trabalho tem como foco central a investigação sobre as possibilidades que a Modelagem Matemática oferece à aprendizagem contextualizada e significativa de conceitos matemáticos e estatísticos, em uma turma de sétimo semestre do Curso de Licenciatura em Matemática da UNIFRA. As justificativas sustentam-se na possibilidade de adotar uma metodologia de ensino capaz de oportunizar aos alunos o contato com problemas do cotidiano, desenvolvendo a capacidade de resolvê-los e de analisar e interpretar as soluções e, ao mesmo tempo, aprender conteúdos matemáticos e estatísticos. A investigação foi operacionalizada, numa abordagem qualitativa, baseada nos dados coletados em entrevistas semi-estruturadas, observações participantes das atividades desenvolvidas com os alunos, relatos dos sujeitos da pesquisa registrados nos Diários de Campo e dos documentos por eles produzidos. Os sujeitos participantes da pesquisa são os alunos que freqüentaram a disciplina de Projeto de Pesquisa e Extensão em Educação Matemática II, que faz parte da matriz curricular do curso de Licenciatura em Matemática. Embasada nos pressupostos teóricos, em reflexões próprias e nos objetivos da pesquisa estabeleceu-se a análise dos dados. Com a análise foi possível perceber mudanças de atitudes durante a investigação e o comprometimento dos alunos com o trabalho desenvolvido. Percebeu-se também que o ambiente de Modelagem Matemática despertou o interesse e a motivação para estudar conteúdos matemáticos e estatísticos contextualizados e a significação desses conteúdos além de desenvolverem habilidades para a investigação e a compreensão do papel sociocultural da matemática.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-24T19:52:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TatianaPriscillaMartinsTeixeiraDeCamargo.pdf: 1023201 bytes, checksum: caa2d30e4a8e1c55c17e9f38b7b4a6ef (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TatianaPriscillaMartinsTeixeiraDeCamargo.pdf: 1023201 bytes, checksum: caa2d30e4a8e1c55c17e9f38b7b4a6ef (MD5) Previous issue date: 2014-08-01 / The aim of this study was to analyze the Gradebooks of two teachers, participants of our research, who took part in IPTIS (PIBID)/Franciscan University Center and work in two State and City schools in Santa Maria. Considering such records as a device for their continued training , we analyze the report of the facts, observations they considered relevant during the school year of 2013 - year in which they implemented the Mathematical Modelling Methodology with their students - as well as their thoughts about the pedagogical practices they performed. Therefore, the research problem was “Do the gradebooks contribute for the continued training of mathematics teachers involved in IPTIS (PIBID)/Franciscan University Center, focusing on the use of Mathematical Modelling Modelling in their practices?” The study was part of a wider project approved by NCSTD (CNPq): NCSTD (CNPq): Social, Applied Social and Human Sciences edict, announcement MSTI (MCTI)/ NCSTD (CNPq) /MEC/CIHEP (CAPES) Number 18/2012, entitled “The Mathematical Modelling Method as a possibility of improvement in the initial and continued training of teachers who work in several teaching levels”, coordinated by professor Dr. Vanilde Bisognin and of which the advisor of such study is a participant. The research was qualitative, founded on the theories of Denzin and Lincoln (1994), who corroborate ideas of Lüdke and André (1986). They consider the research qualitative when it is developed in a real situation, in a natural context. According to D‘ambrósio (1996) the qualitative research is focused on the individual inserted in his/her natural environment. In the Mathematical Modelling Methodology, we refer Bassanezi (2002), among other authors who research such methodology. The instruments involved gradebooks of two teachers with digital and documental records, and semi-structured interviews, in the end of the research. Based on the interviews, we verified that teachers. Considering their Gradebooks, there were some difficulties in the first records of their practices, since they only described the content and how they developed the content with their students, That was not the aim. However, along the monthly records sent to us, we verified that each teacher’s Gradebook was increasingly being built and that the difficulty of the teachers to write down their thoughts and describe their feelings decreased. One of the results of our endeavor was to remove the lack of habit and motivation regarding writing such registers that, earlier, were sporadic and unstructured, without corresponding to one of the Gradebook models suggested by Porlán and Martin (1997) or by Zabalza (2004). They began to develop models of Gradebooks organized by periods, subjects and well planned activities (representing a significant improvement in their written material). Such activities enabled them to read and reflect about what they had previously developed during the classes, providing a larger involvement with their pedagogical practice. . The Gradebooks, as a support device for continued training, can be used as a reference in the sense of improving those practices. They can be considered as an instrument of documental record to guide teacher’s planning and creation of materials and creative and differentiated didactic activities concerning teaching Mathematics, that can be used in the next school years. As a result, the study highlights more qualified professionals and more motivated students to learn and live Mathematics, considering the adopted methodology, internalizing it from daily situations, and changing the traditional scenery in the classroom. / No presente trabalho, teve-se como objetivo analisar os Diários de Aula de duas professoras participantes do PIBID/Centro Universitário Franciscano que atuam em duas Escolas da rede estadual e municipal de ensino na cidade de Santa Maria, sendo estas os sujeitos participantes de nossa pesquisa. Tendo seus Diários como dispositivo de formação continuada, analisamos os registros de fatos, observações que consideraram relevantes durante o período do ano letivo de 2013, em que implementaram a Metodologia de Modelagem Matemática com seus alunos e as reflexões que fizeram à cerca de sua práticas pedagógicas. Desse modo o problema de pesquisa envolveu: Os Diários de Classe contribuíram para a formação continuada de professores de Matemática envolvidos no PIBID/Centro Universitário Franciscano tendo por foco a utilização da Metodologia de Modelagem Matemática em suas práticas? O trabalho fez parte de um projeto maior aprovado pelo CNPq: Edital Ciências Humanas e Sociais Aplicadas, chamada MCTI/CNPq/MEC/CAPES Nº 18/2012, sob o título “A metodologia da Modelagem Matemática como possibilidade de qualificação da formação inicial e continuada de professores para os diferentes níveis de ensino”, coordenada pela professora Dra. Vanilde Bisognin e que contou com a atuação conjunta da orientadora deste projeto. A pesquisa foi de cunho qualitativo, fundamentada nas teorias de Denzin e Lincoln (1994) que corroboram ideias próximas de Lüdke e André (1986) e que consideram como qualitativa, pois se desenvolve numa situação real, num contexto natural. Para D‘Ambrósio (1996) a pesquisa é focalizada no indivíduo inserido em seu meio natural. Na Metodologia da Modelagem Matemática referenciamos Bassanezi (2002) dentre outros autores que pesquisam esta temática. Os instrumentos utilizados envolveram os Diários de Classe das duas professoras com registro documental e digital, e entrevistas estruturadas no final da pesquisa. Quanto aos seus Diários, houve algumas dificuldades nos primeiros registros de suas práticas, pois descreveram apenas o conteúdo e como o desenvolveram com seus alunos, o que não constitui a finalidade do mesmo. Mas ao longo de seus registros mensais que nos eram enviados o Diário de cada professora ia sendo construído. Percebemos que a dificuldade de colocar seus pensamentos no papel e descrever seus sentimentos tornava-se cada vez mais distante. Um dos resultados de nosso trabalho foi destituir a falta de hábito e estímulo em escrever esses registros que antes eram esporádicos e desestruturados sem atender a um dos modelos de Diário sugerido por Porlán e Martin (1997) ou por Zabalza (2004) e elaborar modelos de seus Diários organizados por períodos, assuntos e atividades bem planejadas (uma melhora significativa até mesmo em suas escritas), em que elas pudessem ler e refletir sobre o que já tinha sido desenvolvido em aulas anteriores, proporcionando um maior envolvimento com sua prática pedagógica. Os Diários, como dispositivo de formação continuada tornaram-se mais um referencial no sentido de melhorar essas práticas. Serviram como um instrumento de registro documental para orientá-las em seus planejamentos e elaboração de materiais e atividades didáticas criativas e diferenciadas voltadas para o ensino da Matemática, podendo ainda ser utilizados para os próximos anos letivos. Como resultados professoras mais qualificadas e alunos mais estimulados para aprender e vivenciar a Matemática a partir da metodologia adotada internalizando-a com situações cotidianas mudando assim o cenário tradicional de sala de aula.

Orientador: Antonio Carlos Luz Lisboa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T19:43:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_PauloSergiodaSilva_D.pdf: 16531970 bytes, checksum: 29f4837be6b441e6118e76a89e91a0ab (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Xisto pirobetuminoso é uma rocha sedimentar que contém querogênio, um material orgânico que se encontra disseminado em sua estrutura mineral. O querogênio é extraído por aquecimento a altas temperaturas, em reatores conhecidos como retortas, 1iberando óleo e gás. Este óleo quando refinado produz destilados com as mesmas características encontradas nos de petróleo, sendo considerado uma fonte de energia alternativa. A existência de umidade no xisto na entrada do reator gera uma zona de secagem influenciando na redução da temperatura dos gases e diminuição da eficiência da retorta. O objetivo deste trabalho é investigar a perda de umidade durante a secagem de partículas de xisto, visando conhecer os mecanismos envolvidos. Para obter o perfil de umidade ao longo do tempo foram utilizadas partículas classificadas em três diferentes lotes quanto ao diâmetro médio de partícula (dp): partículas individuais do Lote A (dp = 80 mm e dp = 60 mm); partículas do Lote B que subdivide-se em quatro sublotes (~ = 5,3 mm, dp = 3 mm, dp = 1,5 mm e dp = 0,85 mm) e partículas do Lote C (dp < 0,074 mm). Os experimentos de secagem foram realizados em diversos secadores: partículas do Lote A secas em estufa com circulação de ar a 60°C e 90°C; partículas do Lote B secas em bandeja termogravimétrica a 40°C, 60 °c, 80°C e 100°C e em leito de jorro e leito fluidizado a 50°C e 70°C; partículas do Lote C secas em um analisador termogravimétrico, cujas temperaturas iniciais de 20°C variaram ao longo do tempo até atingir valores máximos de 40 °C, 70°C e 100°C. Exceto os experimentos realizados no ana1isador termogravimétrico, em todos os demais a temperatura foi mantida constante. Utilizou-se o modelo matemático de difusão de Fick, considerando geometrias uni e tri-dimensionais. Na solução destes modelos foram desenvolvidos programas em linguagem Fortran para descrever a variação de umidade das partículas de xisto ao longo do tempo e da posição, levando-se em conta a geometria da partícula e a temperatura do ar de secagem (constante ou variável). Os resultados preditos pelos modelos foram comparados com os experimentais apresentando boa concordância. Estes modelos podem contribuir na estimativa de parâmetros desconhecidos do processo. Quanto ao leito em jorro e leito fiuidizado, verificou-se que são técnicas adeqüadas para a secagem de xisto / Abstract: Oil shale is a sedimentary rock which contains kerogen, an organic matter scattered througout a mineral matrix. Kerogen is extracted by pyrolysis at high temperatures in reactors known as retorts producing oil and gas. The oil, when refined, produces distillates with the same characteristics as petroleum. Oil shale is considered an alternative energy source to petroleum. At the top of a moving bed retort oil shale moisture vaporization consumes energy, thereby reducing the retort efficiency. Oil shale drying has been investigated to optimize pyrolysis. The objective of this work was to investigate the moisture loss during oil shale particles drying to know the mechanisms involved. In order to obtain the moisture profile with time particles classified in three different categories / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T09:34:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Contant_Sheila_D.pdf: 2364843 bytes, checksum: 3e362baeba9fe60ca91b2f54bbcac57e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho, foram estudados diferentes processos de polimerização: (1) homopolimerização do estireno e copolimerização do estireno com metacrilato de metila em emulsão via radical livre convencional e (2) homopolimerização do estireno em massa via radical livre no processo controlado/vivo mediado por nitróxido. A modelagem dos processos foi realizada por meio de duas abordagens diferentes: inicialmente, modelos determinísticos foram desenvolvidos para cada caso e, utilizando resultados gerados por esses modelos, redes neurais foram treinadas para a modelagem inversa dos processos. Na modelagem determinística, foram desenvolvidos programas computacionais para as polimerizações em emulsão e simulações foram realizadas para diferentes condições operacionais. Para a polimerização controlada em massa, foi utilizado um programa computacional da literatura ao qual foram introduzidas modificações. Em todos os casos, foram levantados extensos bancos de dados de parâmetros cinéticos para todos os componentes envolvidos. Para o trabalho com as redes neurais, foi utilizado um programa computacional previamente desenvolvido ao qual foram introduzidas modificações. Redes neurais foram utilizadas para modelagem inversa dos processos, sendo treinadas para a predição de condições operacionais capazes de levar à produção de polímeros com propriedades específicas. As duas metodologias utilizadas para a modelagem matemática foram capazes de extrair importantes e diferentes informações dos processos de polimerização estudados, mostrandose portanto ferramentas bastante interessantes e eficientes para aplicação na área de engenharia de polimerização / Abstract: In this work different polymerization processes were studied: (1) styrene homopolymerization and styrene/methyl methacrylate copolymerization in emulsion in the conventional freeradical process, and (2) styrene homopolymerization in bulk in the nitroxidemediated controlled/living freeradical process. Modelling was developed using two different approaches: initially deterministic models were developed in each case, and using results from these models neural networks were trained to the inverse modelling of the processes. In the deterministic modelling, computational programas were developed to the emulsion polymerizations, and simulations were performed for different operating conditions. A modified computational program from the literature was used in the controlled polymerization in bulk. In all cases, large databases of kinetic parameters to all the compounds present were searched. A modified computational program previously developed was used in the work with neural networks. Neural networks were used to the inverse modelling of the processes, and were trained to predict operating conditions that could lead to production of polymers with specific properties. The two methodologies used in the mathematical modelling were able to extract important and different information from the polymerization processes studied, showing its potential to an efficient aplication in the polymerization area / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-10-27T16:31:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Josemir do Carmo - 2014.pdf: 1438185 bytes, checksum: 0121ad4e67767d76ae218de911170ce4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-28T14:15:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Josemir do Carmo - 2014.pdf: 1438185 bytes, checksum: 0121ad4e67767d76ae218de911170ce4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T14:15:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Josemir do Carmo - 2014.pdf: 1438185 bytes, checksum: 0121ad4e67767d76ae218de911170ce4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper aims to present multiple features favored by Mathematical Modelling: a methodological alternative to teaching, mainly, in Elementary Education, in an attempt to bring the reality of the students to the classroom and this way contribute to their motivation in the study of mathematics. For this study the methodological referrals are shown and some steps to work with Modelling in the classroom are established. It also presents some examples of problems, construction and discussion of mathematical models, developed in the classroom for Elementary Education. Difficulties of intervention found by teachers to deal with the modeling are listed and also the processes of teacher’s training in relation to the Modelling are discussed, advocating that they must support themselves reflexively on the experiences with Modelling in the classroom context. This way some guidelines are proposed for an evaluation in Mathematical Modelling. / Neste trabalho buscou-se apresentar os múltiplos aspectos favorecidos pela Modelagem Matemática: uma alternativa metodológica para o ensino, principalmente, na Educação Básica, na tentativa de aproximar a realidade dos alunos à sala de aula e assim contribuir para motivação dos mesmos no estudo da matemática. Para isto são mostrados os encaminhamentos metodológicos e estabelecem-se algumas etapas para o trabalho com a modelagem em sala de aula. Apresentam-se também alguns exemplos de problemas, construção e discussão de modelos matemáticos desenvolvidos em sala de aula para a Educação Básica. São elencadas as dificuldades de intervenção encontradas pelos professores para trabalharem com modelagem e discutem-se também os processos de formação dos professores em relação à Modelagem, advogando que estas devem se apoiar reflexivamente nas experiências com Modelagem no contexto da sala de aula. Dessa forma, são propostas algumas orientações para a avaliação em Modelagem Matemática.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-10-31T00:41:51Z No. of bitstreams: 1 Sergio_Kupski_2015.pdf: 5793850 bytes, checksum: 1abe03c5de9e1065ce978b22b486cc50 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-31T00:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergio_Kupski_2015.pdf: 5793850 bytes, checksum: 1abe03c5de9e1065ce978b22b486cc50 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Supercritical fluid extraction (SFE) process of vegetable oils with CO2 is an alternative to the traditional processes, with advantages related to final product quality, extraction yield and simpler separation stages. Hops (Humulus Lupulus L.) are widely used for beer brewing and their essential oils contain substances with potential pharmaceutical use. Mathematical modeling of the mass transfer mechanisms that rule the SFE may provide information about the process parameters influence on the total yield and extraction rate. This work intends to analyze the influence of the following parameters: temperature (de 35 a 55º C), pressure (100 a 200 bar), particle size (de 3,28 X 10-4 m a 1,02 X 10-3 m), particle size distribution and raw material treatment. Extraction of hop with supercritical carbon dioxide was performed on experimental scale. The data obtained was used to adjust the extraction curves simulated with five models available at literature. Besides those, the data allowed to test a proposed model, applied for the extraction from hop bracts. Tested models adjusted the experimental data satisfactorily and the estimated parameters analysis allowed building another model. / O processo de extração supercrítica (SFE – supercritical fluid extraction) de óleos vegetais com CO2 é uma alternativa aos tradicionais, com vantagens relacionadas à qualidade do produto final, rendimento da extração e simplificação das etapas de separação. Os cones de lúpulo (Humulus lupulus L.) são amplamente utilizados na produção de cerveja e seus óleos essenciais contêm substâncias com potencial uso na indústria farmacêutica. A modelagem matemática dos mecanismos de transferência de massa que governam a SFE pode fornecer informações sobre a influência dos parâmetros de processo no rendimento total e na taxa de extração. Este trabalho propõe analisar a influência dos seguintes parâmetros: temperatura (de 35 a 55º C), pressão (100 a 200 bar), diâmetro da partícula (de 3,28 X 10-4 a 1,02 X 10-3 m), distribuição granulométrica das partículas e a forma de preparo da matéria prima. Foi realizada a extração de lúpulo com dióxido de carbono supercrítico com equipamento em escala experimental. Os dados obtidos foram utilizados para ajustar as curvas de extração simuladas utilizando cinco modelos fenomenológicos disponíveis na literatura. Além destes, os dados permitiram testar o modelo proposto, aplicado para a extração a partir das brácteas da inflorescência do lúpulo. Os modelos testados ajustaram de forma satisfatória os dados experimentais e a análise dos parâmetros estimados permitiu fundamentar um segundo modelo proposto.

O milho é uma das culturas mais importantes do mundo, pois os produtos dele oriundos são largamente utilizados na indústria de amidos, na alimentação animal e humana, e também na produção de energia proveniente de biomassa. Por esse motivo, há sempre um grande interesse em conhecer a potencialidade de uso dos principais materiais genéticos disponíveis em relação aos ambientes em que serão inseridos. Este trabalho teve como objetivo central caracterizar, para o genótipo DKB-390 conduzido sob condição irrigada, atributos ecofisiológicos como área foliar, eficiência de uso da radiação, coeficiente de extinção, coeficientes de cultura, consumo hídrico e componentes de espiga; bem como conceitualizar modelos norteadores de manejo e de planejamento para cultura do milho, no intuito de obter a produtividade de grãos contemplada pelas incertezas climáticas diárias dos principais elementos do clima e suas correlações, para posteriormente se obter as correspondentes necessidades de água e de nitrogênio pela cultura. Para tanto, um experimento de campo foi conduzido, informações da literatura foram revisadas e levantadas, e modelos de previsão foram concebidos para a produtividade de grãos e para as demais variáveis de interesse. Como principais resultados, obteve-se: (i) sob condições adequadas de suprimento hídrico e de nitrogênio, o híbrido DKB-390 requer cerca de 573 litros de água para kg de grão que produz; (ii) o genótipo responde significativamente à segunda cobertura com nitrogênio, caso a cultura seja conduzida sob elevada população de plantas e adequado suprimento hídrico; (iii) a segunda cobertura com nitrogênio promoveu melhor manutenção da área foliar durante a fase de enchimento de grãos; (iv) o incremento da segunda cobertura de nitrogênio promoveu maior eficiência de uso da água pela cultura, bem como um leve aumento nos valores modais do número de grãos por fileira (da espiga) e da massa de 1000 grãos; (v) sob condições de adequado suprimento hídrico, o coeficiente de extinção médio, generalizado para todo o ciclo, é da ordem de 0,4267; valor que tende a ser maior na medida em que o suprimento de nitrogênio é menor; (vi) a eficiência de uso da radiação foi calculada em 3,52 g (fitomassa seca de parte aérea) MJ-1 (radiação solar fotossinteticamente ativa interceptada), tendo sido menor em função do emprego do regime de nitrogênio mais restritivo; (vii) os coeficientes de cultura obtidos do experimento podem ser utilizados para o manejo da irrigação do híbrido DKB-390, para os principais subperíodos, para que a produtividade não seja penalizada por déficit hídrico; (viii) o índice de colheita (expresso em relação à parte aérea) foi da ordem de 40% (variando entre 37% e 43%) sob condições de suprimento adequado de água e nitrogênio, valores que tenderam a ser maiores quando da restrição da segunda cobertura; (ix) o modelo determinístico proposto simulou adequadamente a evolução da produtividade de fitomassa de parte aérea do híbrido empregado, bem como sua produtividade de grãos sob adequadas condições de suprimento hídrico e de nitrogênio; (x) o modelo determinístico simulou adequadamente as evapotranspirações diárias o consumo hídrico através do método de Penman-Monteith; (xi) o modelo estocástico sugerido mostrou-se satisfatório, mediante o uso da distribuição normal bivariada das variáveis radiação solar e temperatura média do ar, para simular a produtividade de grãos sob condições de suprimento hídrico adequado e sob déficit moderado; e (xii) aparentemente, o modelo estocástico necessita ser melhorado quanto à capacidade de previsão das necessidades hídricas e de nitrogênio, pois tende claramente a subestimar as primeiras e superestimar as segundas. / Maize is on of the world most important crops, given that the products generated from this cereal are largely used by sectors like starch industry, animal and human nutrition, as well as biomass energy production and refineries. For these reasons, there is frequently a huge interest in knowing the potential adoption of the main available genotypes in relation to the environment in which they will be supposedly subjected. Considering the hybrid DKB-390 under full irrigated conditions, this work has as the central objective to characterize the most important ecophysiological attributes such as leaf area, radiation use efficiency, extinction coefficient, crop coefficients, water use and ear yield components. Additionaly, specif goals were to conceptualize models applicable for both management and planning of maize crops in order to predict the grain productivity contemplated by daily climate incertainties of the driven climate variables (i.e. radiation and temperature) and their correlation, then to achieve the water and nitrogen requirement corresponding to the predicted productivity. A field experiment was carried out, useful information from literature were obtained and reviewed, and models were created towards to support the prediction tools. The following outcomes might be highligthed: (i) under suitable conditions of both nitrogen and water supply, hybrid DKB-390 requires about 573 litters of water per each kilogram of produced grain; (ii) the genotype is significantly responsive to the second nitrogen covering when growing under high plant population and suitable water supply; (iii) the second nitrogen covering has enhanced better leaf area maintainance during grain filling stage; (iv) the second nitrogen covering has led to a better water use efficiency, as well as slightly increased modal values of the number of kernels per row (of ear) and the mass of a thousand kernels; (v) under suitable water supply, averaged extinction coefficient might be generalized as 0.4267 throughout the whole cycle, whereas tending to be higher as the nitrogen supply is restricted; (vi) the radiation use efficiency as calculated as 3.52 g (above-ground dry matter) MJ-1 (intercepted photossyntheticaly active radiation), being smaller as the nitrogen supply is restricted; (vii) some crop coefficients were found for the main phenological stages and may be adopted for irrigation management of hybrid DKB-390, when one aims to not deplet the productivity; (viii) the harvest index (above-ground based) was found about 40% (varying from 37% to 43%) if water and nitrogen are added sufficiently, and is likely to be higher provided that the second covering is not done; (ix) the proposed determinist model has performed well when simulating above-ground dry matter time course and its corresponding grain productivity under full and moderated water deficit conditions; (x) by using Penman-Montheit method, the deterministic model apparently simulates well both daily evapotranspiration and water uses; (xi) through bivariate normal distribution of averaged daily solar radiation and air temperature, the suggested stochastic model has simulated grain productivity in a satisfactory way; and (xii) the suggested stochastic model need to be improved in terms of its water and nitrogen requirement predictability, given that it clearly tends to underestimate the former and overestimate the latter.

Abstract Cytosolic Ca2+, [Ca2+]I , has a key role in intracellular signalling during excitation-contraction coupling (E-C coupling) in cardiac myocytes. The sarcoplasmic reticulum (SR) is a main intracellular Ca2+ store and the Na+-Ca2+ exchanger (NaCaX) is a major mechanism to extrude Ca2+ for balancing the Ca2+ influx via L-type Ca2+ channels during excitation. Furthermore, [Ca2+]I also affects the configuration of the action potential (AP). The present study, by combination of animal experiments and computer simulations, investigated the roles of [Ca2+]I, SR and NaCaX in cardiac myocytes, in Ca2+-induced Ca2+ release (CICR) and in modulation of APs. The following were studied: (I) the stretch-induced effects on rat atrium and the role of [Ca2+]I in modulation of AP; (II) the role of the SR in modulation in rat atrium by stretch; (III) the role of NaCaX; (IV) the role of [Ca2+]I in modulation of action potential duration (APD) in myocytes with short and long action potential duration. In isolated rat atrial preparations, the physiological or moderate stretch stimulus caused two- phasic rise of developed contraction, rapid and slow phases, accompanied with slow increments of [Ca2+]I and prolongations of action potentials durations in continuous recordings. In sustained stretch, the APD and [Ca2+]I were all increased significantly when intra-atrial pressure increased from 1 to 3 mmHg. In computer simulations, employing a rat atrial model (RA model), it was found that stretch-activated channels and increased Tn C affinity for Ca2+ alone could not produce the changes in the experiments. Only after both mechanisms applied to model cells, the main experimental findings could be mimicked (I). The prolongation of APD induced by stretch in rat atrial preparations was reversed after depleting the Ca2+ content of the SR by application of the SR functional inhibitors, ryanodine, thapsigargin and caffeine (II). In the computer simulation using modified guinea pig ventricular model, the Ca2+ entry via the reversal of NaCaX was found to be accounting 25% of the total activator Ca2+ for triggering Ca2+ release from the SR during normal excitation. This contribution increases with elevated [Na+]i (III). In a guinea pig ventricular model (GPV model) and a RA model were employed for investigating the regulation of APD by [Ca2+]I-dependent membrane currents. Increased SR Ca2+ content produced an elevated [Ca2+]I in both model cells, leading to prolongation of APD in the RA model but shortening in the GPV model. Increased [Ca2+]I enhances the NaCaX current in the same scale in both models, but inhibits L-type Ca current much more in the GPV model than the RA model (IV). In conclusion, (I) Stretch-induced [Ca2+]I increase prolongs the rat atrial AP by enhancing the NaCaX inward current. Stretch-activated channels (SACs) and increased affinity of TnC for Ca2+ are main general factors responsible for the variety of changes of cardiac muscles induced by stretch. (II) The SR plays a crucial role in the modulation of myocytes by accumulating the additional Ca2+ influx via sarcolemma during stretch. (III) The NaCaX contributes a small part for activator Ca2+ for calcium release from the SR during normal cardiac E-C coupling. However, this contribution is [Na]i-dependent, and in some pathological conditions, it may be a potential factor for cardiac arrhythmogenesis. (IV) Different effects on the NaCaX and L-type channels induced by increased [Ca2+]I leads to the dispersion of the change of APD in myocytes with long and short AP during inotropic interventions that increase the [Ca2+]I.

La résistance et la tolérance, c'est à dire la capacité de la plante à supporter la présence des ravageurs, sont deux moyens dont usent les plantes pour se défendre. La tolérance est fortement liée à un processus de compensation qui est une réponse positive des plantes à la présence des ravageurs (en terme de reproduction et/ou de croissance). Dans le but d'apporter de nouvelles pistes de réflexion dans le domaine des interactions plantes-insectes, nous avons conduit trois études différentes sur la compensation chez les plantes. Dans la première, nous avons développé un modèle mathématique générique, dont l'étude a mis en évidence l'existence de paramètres seuils qui déterminent la co-existence ou non de différents types d'équilibres de compensation. La seconde étude, expérimentale, visait à tester l'hypothèse de compensation chez la tomate en réponse à la mineuse de la tomate, Tuta absoluta. Dans notre expérience, le cultivar de tomate a présenté des tendances à la compensation pour deux niveaux d'infestation, et à la sur-compensation reproductive en cas de faible infestation. Enfin, toujours dans le cas de la tomate et T. absoluta, les derniers développements s'appuient sur un modèle informatique de type « Structure-Fonction ». Ce modèle a permis de tester et visualiser différentes situations (dates et positionnements de l'attaque) sur une représentation plus réaliste de la plante. Pour conclure, nous avons mis en évidence que la compensation peut avoir un impact important sur l'efficacité des stratégies de protection des cultures et qu'elle doit être prise en compte dans le développement de ces dernières. / Resistance and tolerance, which is the ability of plants to endure a pest attack, are two different aspects of plants defenses. Tolerance is strongly linked to a compensation process which is a positive response of plants to the presence of pests (in terms of reproduction and / or growth). In order to bring new knowledges in the field of plants-insects interactions, we conducted three different studies on compensation in plants. In the first one, we developed a generic mathematical model, whose the study revealed the existence of threshold parameters that determine the co-existence or not of different types of compensation equilibria. The second study, which was experimental, aimed to test the hypothesis of a compensation response in tomato undet the attack of the tomato leafminer, Tuta absoluta. In our experiment, the tomato cultivar presented trends in compensation for two levels of infestation, and trend of reproductive overcompensation for low infestation. Finally, our last study is based on a "Structure-Function" computer model, still on the case of tomato and T. absoluta. This model was used to test and visualize different situations (dates and positions of the attack) on a more realistic representation of the plant. In conclusion, we have shown that compensation may have a significant impact on the effectiveness of strategies for crop protection and must be taken into account in their development.