A finalidade da presente dissertação é desenvolver uma teoria de suspensões coloidais com contraÍons multivalentes. O objetivo é calcular o perfil de densidáde dos contraÍons no modelo de cela de Wigner-Seitz esférica. Uma nova condição de contorno para a equação de Poisson- Boltzmann (PB) é deduzida; essa condição de contorno é justificada pelo fato de que em sistemas fortemente correlacionados, a maioria dos contraíons estão condensados nos coloides. Contraíons que estão longe das partículas coloidais vão estar em um regime disperso, no qual a equação de PB continua válida. Para obter a condição de contorno para a equação de PB, seguindo Shklovskii, consideramos o equilíbrio termodinâmico entre os contraíons condensados, que são modelados como um líquido fortemente correlacionado - o plasma de um componente -, e os contraíons no regime disperso. A densidade efetiva de contraíons na camada que envolve a partícula coloidal é obtida usando um procedimento do tipo "coarse graining". Um procedimento de comparação permite-nos conectar os dois regimes através da nova condição de contorno. O método é diferente do originalmente preconizado por Shklovskii, que usou o raio do contraíon para definir a concentração dos contraíons condensados. / The goal of the present dissertation is to develop a theory of colloidal suspensions with multivalent counterions. The objective is to calculate the counterion density profile within a spherical Wigner Seitz cell model. A new boundary condition for the Poisson-Boltzmann (PB) equation is derived. This boundary condition is justified by the fact that in a strongly correlated system, most of the counterions are condensed onto colloids. Counterions which are far from colloidal particles will be in a disperse regime in which the PB equation remains valid. To get the boundary condition for the PB equation, following Shklovskii, we consider the thermodynamic equilibrium between the condensed counterions, which are modeled as a strongly correlated fluid - the one component plasma - and the counterion in the disperse regime. The effective counterion density in the shealth surrounding the colloidal particle is obtained using a coarse graining procedure. A matching procedure allows us to connect the two regimes through the new boundary condition. The method is different from the one originally advacated by Shklovskii, who used the counterion radius to define the concentration of condensed counterions.

Apresentamos a transformada wavelet discreta incompleta, e a aplicamos no precondicionamento de sistemas de equações lineares, originados na discretização de problemas de contorno de Poisson. Esses sistemas podem ser resolvidos por algum método iterativo, mas a velocidade de convergência piora rapidamente com o aumento do número de nados da malha de discretização. O precondicionamento mediante wavelets tem a propriedade de que, mediante uma mudança de escala pelo método da diagonal limita a variação do número de condição, vantagem aproveitada por G. Beylkin [03, 04, 05) na solução matricial do sistema linear. O método de Beylkin, no entanto, tem diversos problemas práticos e é computacionalmente dificil. A transformada wavelet discreta incompleta, que modifica o método de Berylkin, aproximando a transformada wavelet discreta (completa), resolve as dificuldades e é de fácil implementação computacional. Especificamente, mostraremos mediante estudos experimentais, que, com o precondicionamento decorrente da transformada wavelet discreta incompleta, aplicado ao método do gradiente conjugado, os resultados numéricos confirmam os efeitos e vantagens do método proposto. / We present the incomplete discrete wavelet transform and we apply it for preconditioning a system of linear equations, originated in the discretization of Poisson boundary problems. Such systems can be solved by some iterative method, but the convergence speed worsens quickly with the increase of the condition number of the coefficients matrix, and that number increases exponentially with the number of discretization mesh nodes. The wavelets preconditioning has the property that a diagonal rescaling bounds the condition number, and G. Beylkin [03, 04, 05] took advantage ofthat in a rnatrix solver. The Beylkin's method, however, has several practical problems and is computationally difficult. The incomplete discrete wavelet transform, that modifies Beylkin's method approximating the (complete) discrete wavelet transform, solves the difficulties, and is of easy computational implementation. Specifically, we \:vill show by experimental studies that the incomplete discrete wavelet transform preconditioning, applied to the method of conjugated gradient, produces numeric results that confirm the effects and advantages.

Master of Science / Department of Statistics / Trevor Hefley / Binary regression models for spatial data are commonly used in disciplines such as epidemiology and ecology. Many spatially-referenced binary data sets suffer from location error, which occurs when the recorded location of an observation differs from its true location. When location error occurs, values of the covariates associated with the true spatial locations of the observations cannot be obtained. We show how a change of support (COS) can be applied to regression models for binary data to provide bias-corrected coefficient estimates when the true values of the covariates are unavailable, but the unknown location of the observations are contained within non-overlapping polygons of any geometry. The COS accommodates spatial and non-spatial covariates and preserves the convenient interpretation of methods such as logistic and probit regression. Using a simulation experiment, we compare binary regression models with a COS to naive approaches that ignore location error. We illustrate the flexibility of the COS by modeling individual-level disease risk in a population using a binary data set where the location of the observations are unknown, but contained within administrative units. Our simulation experiment and data illustration corroborate that conventional regression models for binary data which ignore location error are unreliable, but that the COS can be used to eliminate bias while preserving model choice.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:52:55Z : No. of bitstreams: 1 pereira_na_me_jabo.pdf: 364260 bytes, checksum: d1631a7d1f5b0fd3a034d899762088d6 (MD5) / As cigarras da espécie Quesada gigas são consideradaspragas chave nacultura do café, principalmente nos Estados de São Paulo e Minas Gerais. Atualmente, estas cigarras é a espécie principal e a mais prejudicial aocafeeiro einfesta principalmenteo plantiodestes doisEstados. Oobjetivo do trabalho foi estudar a distribuição espacial de Q.gigas de ovos, ovos por postura e ninfas na cultura do café. O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais –EPAMIG, no município de São SebastiãodoParaíso – MG,onde foram selecionadostrês áreas de 10.000 m2, subdivididos em 100 parcelas de 10 m x 10m. As cultivares utilizadas foram Rubi MG-1192, Acácia Cerrado MG-1474,Catuaí-30 Vermelho IAC-15, MundoNovo IAC- 501 e Melhoramento Genético. Nas amostragens foram coletados três ramos secos do terço superior de uma planta por parcela, colocadosem sacos depapel, devidamenteetiquetados e transportados para o laboratório. Para se verificar a existência depostura e o número de ovos por postura,foramrealizadas uma abertura longitudinal dosramos secos, com o auxílio deuma lâmina cortante e o auxilio do microscópio esteroscópico.Para oestudo dasninfas vivas, realizou-se a abertura detrincheiras num total de 300 covas de 0,50x0, 50x0, 50m/cova adjacente aotroncodas plantas e em seguida, procedeu à contagem. Para o estudoda dispersão das posturas, ovos por posturas e ninfas no solo foram utilizados os seguintes índices: razão variância/média, índice de Morisita, Coeficiente de Green e expoente k da distribuição binomial negativa. Com relação aos modelos probabilísticos que descrevem a distribuição espacial, foram testados os ajustes às distribuições de Poisson e Binomial Negativa. Concluindo, após a realização dos testes de ajustes aos dados é possível afirmar que a postura e ovos por posturas de... / Cicadas are considered key pests in coffee culture, mainly in the states of São Paulo and Minas Gerais. Currently, the species which is more damaging to coffee is Quesada gigas, which infests mainly the planting of these two states. The objective of this work was to study the oviposition behavior (laying and eggs) and the spatial distribution of Q.gigas in coffee culture. The experiment was conducted at the Experimental Station of the Agricultural Research Corporation of Minas Gerais - EPAMIG, in São Sebastião do Paraíso - MG, where we selected three areas of 10,000 m2, divided into 100 plots of 10 m x 10 m. The cultivars used were Rubi MG-1192, Acácia Cerrado MG-1474 and Catuaí-30 Vermelho IAC-15, Mundo Novo IAC-501, and cultivar Melhoramento Genético (Genetic Enhancement). Three dry branches of the upper third of a plant per plot were collected, placed in paper bags, properly labeled and transported to the laboratory. To verify the existence of oviposition, disposed endophytically, a longitudinal opening of the dry branches was carried out, with the aid of a cutting blade and stereoscopic microscope. For the study of the dispersion of cicada alive nymphs were made trenches of 0.50x0.50x0.50m per hole adjacent to the trunk plants and later, the couting was performed. For this study the following indexes were used: variance/ mean ratio, Morisita index, coefficient of Green k exponent of negative binomial distribution. In relation to the probabilistic models that describe the spatial distribution, the adjustments to distributions of Poisson and negative binomial were tested. In conclusion, after the accomplishment of the adjustments data tests is possible to affirm the...(Complete abstract click electronic access below)

A finalidade da presente dissertação é desenvolver uma teoria de suspensões coloidais com contraÍons multivalentes. O objetivo é calcular o perfil de densidáde dos contraÍons no modelo de cela de Wigner-Seitz esférica. Uma nova condição de contorno para a equação de Poisson- Boltzmann (PB) é deduzida; essa condição de contorno é justificada pelo fato de que em sistemas fortemente correlacionados, a maioria dos contraíons estão condensados nos coloides. Contraíons que estão longe das partículas coloidais vão estar em um regime disperso, no qual a equação de PB continua válida. Para obter a condição de contorno para a equação de PB, seguindo Shklovskii, consideramos o equilíbrio termodinâmico entre os contraíons condensados, que são modelados como um líquido fortemente correlacionado - o plasma de um componente -, e os contraíons no regime disperso. A densidade efetiva de contraíons na camada que envolve a partícula coloidal é obtida usando um procedimento do tipo "coarse graining". Um procedimento de comparação permite-nos conectar os dois regimes através da nova condição de contorno. O método é diferente do originalmente preconizado por Shklovskii, que usou o raio do contraíon para definir a concentração dos contraíons condensados. / The goal of the present dissertation is to develop a theory of colloidal suspensions with multivalent counterions. The objective is to calculate the counterion density profile within a spherical Wigner Seitz cell model. A new boundary condition for the Poisson-Boltzmann (PB) equation is derived. This boundary condition is justified by the fact that in a strongly correlated system, most of the counterions are condensed onto colloids. Counterions which are far from colloidal particles will be in a disperse regime in which the PB equation remains valid. To get the boundary condition for the PB equation, following Shklovskii, we consider the thermodynamic equilibrium between the condensed counterions, which are modeled as a strongly correlated fluid - the one component plasma - and the counterion in the disperse regime. The effective counterion density in the shealth surrounding the colloidal particle is obtained using a coarse graining procedure. A matching procedure allows us to connect the two regimes through the new boundary condition. The method is different from the one originally advacated by Shklovskii, who used the counterion radius to define the concentration of condensed counterions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-22Bitstream added on 2014-06-13T19:49:17Z : No. of bitstreams: 1 bossa_gv_me_sjrp.pdf: 1762827 bytes, checksum: e5ab0758cdec4ff5faee4c416a7cc194 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Proteínas e peptídeos são constituídos por subunidades estruturalmente mais imples chamadas aminoácidos. Uma importante propriedade destes é que, dependendo das características do meio (tais como pH e concentração iônica), os seus grupos onizáveis podem ceder prótons e, assim, adquirir carga elétrica não nula. Tal carga nfluenciará na eficiência da formação de ligações peptídicas e em interações proteína- igante, por exemplo. Partindo da hipótese de que a diferença entre os valores de pK dos rupos ionizáveis isolados e destes como partes constituintes de um aminoácido é devida, principalmente, à interação eletrostática adicional que se atribui à presença de rupos vizinhos, elaborou-se um modelo que emprega a forma linearizada da equação de Poisson-Boltzmann para o estudo de propriedades físico-químicas de moléculas com rês grupos ionizáveis. Neste trabalho tal modelo foi aplicado aos aminoácidos: Aspartato, Glutamato, Cisteína, Tirosina, Arginina, Lisina e Histidina. Calcularam-se os valores de pK e as respectivas cargas elétricas médias de tais moléculas. Como os esultados obtidos concordaram com aqueles oriundos de trabalhos experimentais, o modelo teórico foi expandido para tratar de di, tetra, pentapeptídeos e de resíduos de isina e glutamato da proteína Staphylococcal Nuclease. Os valores do Fator de Correlação de Pearson calculados para ambos proteínas e peptídeos são superiores a 0,99, fato este que evidencia a eficiência e versatilidade do modelo ao reproduzir alores de pK reportados por outros autores / Proteins and peptides are composed of subunits structurally simpler called amino acids. An important property of these is that, depending on the medium characteristics (such pH and ionic concentration), its ionizable groups may provide protons and thereby acquire a nonzero electric charge. Such charge will affect the formation of peptide bond and protein-ligand interactions, for example. Assuming that the difference between pK values of the isolates ionizable groups and of these as constituents parts of an amino acid is mainly due to the extra electrostatic interaction attributed to the presence of neighboring groups, was developed a structure-based model that employs the linearized form of the Poisson-Boltzmann equation for the study of physicochemical properties of molecules with three ionizable groups. In this work it was applied to the amino acids: aspartate, glutamate, cysteine, tyrosine, arginine, lysine and histidine. The pK values and respective mean electric charges were calculated. As the calculated values agreed with those from experimental studies, the theoretical model has been expanded to the treatment of di, tetra, pentapeptides and Staphylococcal Nuclease residues. The Pearson Correlation Factor calculated for both proteins and peptides are above 0.99, what points to the effectiveness and versatility of the model to reproduce pK values reported by other works

Orientadora: Nilza Maria Martinelli / Coorientador: José Carlos Barbosa / Banca: Arlindo Leal Boiça Junior / Banca: Douglas Henrique Bottura Maccagnan / Resumo: As cigarras da espécie Quesada gigas são consideradaspragas chave nacultura do café, principalmente nos Estados de São Paulo e Minas Gerais. Atualmente, estas cigarras é a espécie principal e a mais prejudicial aocafeeiro einfesta principalmenteo plantiodestes doisEstados. Oobjetivo do trabalho foi estudar a distribuição espacial de Q.gigas de ovos, ovos por postura e ninfas na cultura do café. O experimento foi conduzido na Estação Experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais -EPAMIG, no município de São SebastiãodoParaíso - MG,onde foram selecionadostrês áreas de 10.000 m2, subdivididos em 100 parcelas de 10 m x 10m. As cultivares utilizadas foram Rubi MG-1192, Acácia Cerrado MG-1474,Catuaí-30 Vermelho IAC-15, MundoNovo IAC- 501 e Melhoramento Genético. Nas amostragens foram coletados três ramos secos do terço superior de uma planta por parcela, colocadosem sacos depapel, devidamenteetiquetados e transportados para o laboratório. Para se verificar a existência depostura e o número de ovos por postura,foramrealizadas uma abertura longitudinal dosramos secos, com o auxílio deuma lâmina cortante e o auxilio do microscópio esteroscópico.Para oestudo dasninfas vivas, realizou-se a abertura detrincheiras num total de 300 covas de 0,50x0, 50x0, 50m/cova adjacente aotroncodas plantas e em seguida, procedeu à contagem. Para o estudoda dispersão das posturas, ovos por posturas e ninfas no solo foram utilizados os seguintes índices: razão variância/média, índice de Morisita, Coeficiente de Green e expoente k da distribuição binomial negativa. Com relação aos modelos probabilísticos que descrevem a distribuição espacial, foram testados os ajustes às distribuições de Poisson e Binomial Negativa. Concluindo, após a realização dos testes de ajustes aos dados é possível afirmar que a postura e ovos por posturas de...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cicadas are considered key pests in coffee culture, mainly in the states of São Paulo and Minas Gerais. Currently, the species which is more damaging to coffee is Quesada gigas, which infests mainly the planting of these two states. The objective of this work was to study the oviposition behavior (laying and eggs) and the spatial distribution of Q.gigas in coffee culture. The experiment was conducted at the Experimental Station of the Agricultural Research Corporation of Minas Gerais - EPAMIG, in São Sebastião do Paraíso - MG, where we selected three areas of 10,000 m2, divided into 100 plots of 10 m x 10 m. The cultivars used were Rubi MG-1192, Acácia Cerrado MG-1474 and Catuaí-30 Vermelho IAC-15, Mundo Novo IAC-501, and cultivar Melhoramento Genético (Genetic Enhancement). Three dry branches of the upper third of a plant per plot were collected, placed in paper bags, properly labeled and transported to the laboratory. To verify the existence of oviposition, disposed endophytically, a longitudinal opening of the dry branches was carried out, with the aid of a cutting blade and stereoscopic microscope. For the study of the dispersion of cicada alive nymphs were made trenches of 0.50x0.50x0.50m per hole adjacent to the trunk plants and later, the couting was performed. For this study the following indexes were used: variance/ mean ratio, Morisita index, coefficient of Green k exponent of negative binomial distribution. In relation to the probabilistic models that describe the spatial distribution, the adjustments to distributions of Poisson and negative binomial were tested. In conclusion, after the accomplishment of the adjustments data tests is possible to affirm the...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Apresentamos a transformada wavelet discreta incompleta, e a aplicamos no precondicionamento de sistemas de equações lineares, originados na discretização de problemas de contorno de Poisson. Esses sistemas podem ser resolvidos por algum método iterativo, mas a velocidade de convergência piora rapidamente com o aumento do número de nados da malha de discretização. O precondicionamento mediante wavelets tem a propriedade de que, mediante uma mudança de escala pelo método da diagonal limita a variação do número de condição, vantagem aproveitada por G. Beylkin [03, 04, 05) na solução matricial do sistema linear. O método de Beylkin, no entanto, tem diversos problemas práticos e é computacionalmente dificil. A transformada wavelet discreta incompleta, que modifica o método de Berylkin, aproximando a transformada wavelet discreta (completa), resolve as dificuldades e é de fácil implementação computacional. Especificamente, mostraremos mediante estudos experimentais, que, com o precondicionamento decorrente da transformada wavelet discreta incompleta, aplicado ao método do gradiente conjugado, os resultados numéricos confirmam os efeitos e vantagens do método proposto. / We present the incomplete discrete wavelet transform and we apply it for preconditioning a system of linear equations, originated in the discretization of Poisson boundary problems. Such systems can be solved by some iterative method, but the convergence speed worsens quickly with the increase of the condition number of the coefficients matrix, and that number increases exponentially with the number of discretization mesh nodes. The wavelets preconditioning has the property that a diagonal rescaling bounds the condition number, and G. Beylkin [03, 04, 05] took advantage ofthat in a rnatrix solver. The Beylkin's method, however, has several practical problems and is computationally difficult. The incomplete discrete wavelet transform, that modifies Beylkin's method approximating the (complete) discrete wavelet transform, solves the difficulties, and is of easy computational implementation. Specifically, we \:vill show by experimental studies that the incomplete discrete wavelet transform preconditioning, applied to the method of conjugated gradient, produces numeric results that confirm the effects and advantages.

Esta dissertação apresenta uma revisão sobre canais iônicos com respeito aos seus aspectos biofísicos e sobre alguns modelos matemáticos utilizados em sua análise. As abordagens dividem-se em duas classes: uma em que é possível realizar análises exatas e outra mais apropriada à análise numérica. Será revista a solução da equação de Poisson em coordenandas toroidais, que fornece uma expressão para o potencial elétrico na região do canal. Uma outra abordagem estudada utiliza os ensembles da mecânica estatística de equilíbrio para determinar a forma do potencial elétrico médio nessa mesma região. As descrições destinadas à análise numérica compreendem: uma formulação em que todos os elementos são considerados como meios contínuos; a Dinâmica Browniana e a Dinâmica Molecular. A dissertação é encerrada com a apresentação de alguns resultados experimentais sobre canais reais. Ao final, o leitor deverá ter um panorama sobre os estudos, teóricos e aplicados, no campo da condução passiva de íons através de membranas celulares. Esta dissertação não tem por finalidade esgotar os tópicos que abrangem esta área do conhecimento. / This dissertation presents a review about ion channels with respect to their biophysical aspects and some mathematical models employed in its analysis. Our approach is separated in two parts: one where it is possible to achieve exact results and another more suitable to numerical analysis. There will be reviewed a solution for Poisson’s equation in toroidal coordinates which gives an expression for electrical potential in the region of the channel. Also, There will be reviewed the mean force potential formulation derived from the ensembles of equilibrium statistical mechanics. The numerical analysis approach comprehends formulations where all elements are considered as a continuum media and via Brownian Dynamics and the Molecular Dynamics. This dissertation finishes with a discussion of some experimental results about real channels. At the end of this all, the reader should have an overview about the studies, both theoretical and applied, in the field of passive conduction of ions through cell membranes. However, this dissertation has no intention to be a comprehensive review of the subject.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Estatística, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-09-02T14:25:58Z No. of bitstreams: 1 2014_IsraelFreitasMadureira.pdf: 1405902 bytes, checksum: 3bf395b1163f0cde86d8dd900df84336 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-09-22T15:58:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_IsraelFreitasMadureira.pdf: 1405902 bytes, checksum: 3bf395b1163f0cde86d8dd900df84336 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-22T15:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_IsraelFreitasMadureira.pdf: 1405902 bytes, checksum: 3bf395b1163f0cde86d8dd900df84336 (MD5) / Este trabalho teve por objetivo desenvolver e implementar um pacote estatístico escrito em R para análisar a confiabilidade em sistemas reparáveis. O pacote se chama NHPPplp, do inglês Non-homogeneous Poisson Process with Power Law Process intensity. Os dados são modelados de acordo com o Processo de Lei de Pot ência, um dos mais populares modelos paramétricos na literatura de confiabilidade. Os comandos no pacote estimam os parâmetros do modelo e funções deles, além de veri car a qualidade do ajuste. Ele permite elaborar uma Política de Manutenção Preventiva Ótima para sistemas reparáveis. O estudo envolve tanto a abordagem clássica como a bayesiana. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objective of the this work is to develop and implement a statistical package written in R to analyze the reliability of repairable systems. The package is called NHPPplp (Non-homogeneous Poisson Process with Power Law Process intensity). The Power Law Process is one of the most popular parametric models in the reliability literature. The functions available in the package estimates the model parameters and function of them and also veri es the goodness-of- t. It allows the user to estimate an Optimal Preventive Policy for repairable systems. The approach includes both classical and bayesian inference.