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Governance in knowledge ecosystems: a study on the national institutes of science and technology
Full text linkOs Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCTs) ocupam um lugar estratégico no Sistema Nacional de Inovação, impulsionando a produção científica, o avanço tecnológico e a inovação no país. Esta pesquisa qualitativa, ancorada em um estudo de casos múltiplos, buscou compreender como os coordenadores desses institutos desenvolvem e aplicam mecanismos de governança para alcançar os objetivos do ecossistema de conhecimento. A análise envolveu 59 INCTs aprovados na chamada CNPq nº 15/2014, sediados em universidades federais e estaduais, com seis deles selecionados para uma investigação aprofundada. Os resultados revelam que os coordenadores exercem um papel-chave na articulação de atores, recursos e metas, utilizando diversos mecanismos de governança para fomentar a colaboração, alinhar interesses e otimizar a gestão. Contudo, o estudo também evidencia desafios relevantes, como a sobrecarga de responsabilidades nas coordenações e a instabilidade no financiamento. Em contrapartida, oportunidades promissoras foram identificadas, como a possibilidade de consolidação dos INCTs como políticas permanentes e o fortalecimento de parcerias internacionais. Além disso, o estudo fornece diretrizes para aprimorar a governança dos INCTs e reforça sua relevância no avanço científico e tecnológico, alinhando-se aos objetivos do desenvolvimento sustentável e contribuindo para o fortalecimento das redes de pesquisa no Brasil. Palavras-chave: ecossistemas de conhecimento; institutos nacionais de ciência e tecnologia; governança; coordenaçãoThe National Institutes of Science and Technology (INCTs) occupy a strategic position in the National Innovation System, driving scientific production, technological advancement, and innovation in the country. This qualitative research, anchored in a multiple case study, sought to understand how the coordinators of these institutes develop and apply governance mechanisms to achieve the goals of the knowledge ecosystem. The analysis involved 59 INCTs approved in the CNPq call No. 15/2014, based in federal and state universities, with six of them selected for in-depth investigation. The results reveal that the coordinators play a key role in the articulation of actors, resources, and goals, using various governance mechanisms to foster collaboration, align interests, and optimize management. However, the study also highlights relevant challenges, such as the overload of responsibilities in the coordinators and the instability in funding. On the other hand, promising opportunities were identified, such as the possibility of consolidating the INCTs as permanent policies and strengthening international partnerships. Furthermore, the study provides guidelines to improve the governance of INCTs and reinforces their relevance in scientific and technological advancement, aligning with the objectives of sustainable development and contributing to the strengthening of research networks in Brazil. Keywords: knowledge ecosystems; national science and technology institutes; governance; coordinationCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES
Desafios na produção agrícola: a qualidade da silagem de BRS capiaçu e os efeitos do rompimento da barragem de Fundão em Mariana (MG) na produção leiteira
Full text linkThis dissertation consists of two studies, both focusing on aspects that can influence agricultural production. In the first study, the quality of Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone cv. BRS Capiaçu silage was evaluated with the addition of cornmeal or after 3 or 5 days of wilting in terms of fermentation profile, chemical composition and in situ degradation. A completely randomized design was used, with 4 treatments and 3 replicates. The treatments studied were Control (CON), ensiling with the addition of 8% cornmeal (SGC), ensiling wilted grass for 3 days (WI3), and 5 days (WI5). The variables analyzed included pH values, volatile fatty acids, chemical composition and, in situ degradability in the rumen. Data were subjected to ANOVA with means compared using Tukey's test (P<0.05). Treatments SGC and WI3 were different from each other, but with similar results, presenting showed the lowest pH values (4.55, and 4.52%, respectively), the highest lactic acid production (2.32, and 1.57%, respectively) and the lowest butyric acid concentration (0.27, and 0.33%, respectively) (P<0.001 for both variables). In terms of chemical composition, SGC and WI3 had higher dry matter (257.2, and 318.3 g/kg, respectively) and higher crude protein (63.8, and 58.5 g/kg, respectively) and lower concentrations of neutral detergent fiber (700.2, and 765.8 g/kg, respectively), acid detergent fiber (453.3, and 504 g/kg, respectively) and lignin (82.1, and 88.4 g/kg, respectively) (P<0.001 for all variables except for CP (P=0.001)). As far as degradation in the rumen is concerned, the SGC treatment achieved the best results. The of cornmeal and WI3 improved the chemical and fermentative quality of the elephant grass silage cv. BRS Capiaçu. However, degradation was only improved with the inclusion of cornmeal. The second study investigated dairy farms affected by the Fundão dam breach in Mariana (MG) in 2015 and compared the situation of dairy farms affected by a dam breach disaster (AFD) with that of unaffected farms (UFD) in terms of management, management practices and socio-economic conditions. Sixty dairy farms managed by the Familia do Leite Program of the Federal University of Viçosa (UFV) were analyzed based on agronomic, productive, and environmental indicators. The statistical analysis was performed using the UNIVARIATE procedure of SAS for continuous variables and logistic regression with GLIMMIX of SAS for binary variables (P<0.10). The results showed that AFDwere more likely to receive technical support, purchase forage, analyze the soil, and leave the activity (P<0.10). On the other hand, AFD were less likely to use exogenous oxytocin, less likely to have parasitic sadness, use pit water, and have fewer problems with roads (P<0.10). These results highlight the significant differences in management practices and socio-economic conditions between AFD and UFD farms. These findings emphasize the need for targeted support to mitigate the long-term effects of environmental disasters on agriculture. Keywords: environmental disaster; forage conservation; milk production; mining.Esta dissertação é composta por dois estudos, ambos focados em aspectos que podem impactar a produção agropecuária. O primeiro estudo avaliou a qualidade da silagem de capim elefante cv. BRS Capiaçu com adição de fubá ou submetidas ao emurchecimento por 3 ou 5 dias, quanto ao perfil fermentativo, composição química e degradação in situ. Utilizou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, com 4 tratamentos e 3 repetições. Os tratamentos investigados foram: controle (CON), ensilagem com adição de 8% de fubá (SGC), ensilagem do capim murcho por 3 dias (WI3) e por 5 dias (WI5). As variáveis analisadas incluíram os valores de pH, ácidos graxos voláteis, composição química e degradabilidade ruminal in situ. Os dados foram submetidos à ANOVA, com médias comparadas pelo teste de Tukey (P<0,05). Os tratamentos SGC e WI3 foram diferentes entre si, porém com resultados similares, apresentando os menores valores de pH (4,55 e 4,52%, respectivamente), maior produção de ácido lático (2,32 e 1,57%) e menor concentração de ácido butírico (0,27 e 0,33%) (P<0,001 para ambas as variáveis). Na composição química, os tratamentos SGC e WI3 apresentaram maior valor de matéria seca (257,2 e 318,3 g/kg) e proteína bruta (63,8 e 58,5 g/kg) e menores concentrações de fibra em detergente neutro (700,2 e 765,8 g/kg), fibra em detergente ácido (453,3 e 504 g/kg) e lignina (82,1 e 88,4 g/kg) (P<0,001 para todas as variáveis, exceto PB (P=0,001)). Em relação à degradação ruminal, o tratamento SGC obteve os melhores resultados. A inclusão de fubá e o emurchecimento por 3 dias melhoraram a qualidade química e fermentativa da silagem de capim-elefante cv. BRS Capiaçu. No entanto, a degradação só foi melhorada com a inclusão de fubá. O segundo estudo investigou as propriedades leiteiras afetadas pelo rompimento da barragem de Fundão, em Mariana (MG), em 2015, comparando a situação de propriedades leiteiras afetadas por desastre de barragem (AFD) com a de propriedades não afetadas (UFD) em termos de gestão, práticas de manejo e condições socioeconômicas. Foram analisadas 60 propriedades atendidas pelo Programa Família do Leite da Universidade Federal de Viçosa (UFV), utilizando os indicadores agronômicos, produtivos e ambientais. A análise estatística foi realizada utilizando o procedimento UNIVARIATE do SAS para variáveis contínuas e regressão logística com GLIMMIX do SAS para variáveis binárias. (P<0,10).Os resultados indicaram que as AFD apresentaram maior chance de receber assistência técnica, comprar de forragem, analisar o solo e abandonar a atividade (P<0,10). Por outro lado, as AFD demonstraram menores chances de utilizar ocitocina exógena, ter tristeza parasitária, utilizar água de mina e ter problemas com estradas (P<0,10). Esses resultados destacam as diferenças significativas nas práticas de gestão e nas condições socioeconômicas entre as fazendas AFD e UFD. Essas descobertas reforçam a necessidade de apoio direcionado para mitigar os efeitos de longo prazo dos desastres ambientais na agricultura. Palavras-chave: conservação de forragem; desastre ambiental; mineração; produção de leite.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES
Electrochemical sensor based on carbon black for enrofloxacin determination in environmental and food samples
Full text linkA descoberta de substâncias de ação antibiótica trouxe um grande avanço para a humanidade e permitiu que a expectativa de vida fosse estendida tanto para humanos quanto para animais. O uso excessivo de medicamentos antimicrobianos, no entanto, acarretou o surgimento de novos problemas, como efeitos adversos, poluição de ecossistemas e resistência microbiana. A presença de resíduos de antibióticos em alimentos e em corpos d’água é uma preocupação a nível global e a busca por métodos que permitam a detecção e determinação desses contaminantes emergentes é essencial. Diante da necessidade de métodos simples, baratos e de fácil manipulação, os métodos eletroquímicos para sensoriamento por voltametria surgem como candidatos ideais. Neste trabalho foi desenvolvido um sensor eletroquímico modificado com carbon black para a detecção de enrofloxacina, um antibiótico de uso veterinário da classe das fluoroquinolonas, através da técnica de Voltametria de varredura linear (LSV). O material empregado foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, infravermelho com transformada de Fourier e fisissorção de nitrogênio. Características do comportamento eletroquímico do eletrodo modificado e da enrofloxacina foram obtidas por voltametria cíclica. A construção da curva analítica por LSV abrangeu uma faixa linear no seguimento entre 2,5 a 57,0 µmol L-1 e uma faixa linear entre 57,0 a 920,0 µmol L-1, com limite de detecção de 2,05 µmol L-1. O método proposto foi testado em amostras de água de rio, leite e mel, das quais foram obtidos níveis de recuperação de 94-105% de enrofloxacina em amostras fortificadas. Com exceção da ciprofloxacina, nenhum composto concomitante interferiu significativamente entre os que foram testados. Os desvios verificados nas replicatas de medidas realizadas no mesmo dia e replicatas de fabricação em dias diferentes mostraram repetibilidade dentro dos limites aceitáveis para o método. Diante do exposto, o método proposto apresentou-se como uma opção inicial simples e efetiva para a determinação de enrofloxacina em amostras ambientais e alimentícias. Palavras-chave: Alimentos; Águas naturais; Determinação eletroquímica; Eletrodo de carbono vítreo; Contaminantes emergentesThe discovery of antibiotic-acting substances brought a great advance to humankind and allowed life expectancy to be extended for both humans and animals. The excessive use of antimicrobial drugs, however, has led to the emergence of new problems, such as adverse effects, ecosystem pollution and microbial resistance. The presence of antibiotic residues in food and water courses is a global concern and the search for methods that allow the detection and determination of these emerging contaminants is essential. In face with the need for simple, cheap and easy-to-handle methods, electrochemical methods for sensing by voltammetry emerge as ideal candidates. In this work, an electrochemical sensor modified with carbon black was developed for the detection of enrofloxacin, an antibiotic for veterinary use belonging to the fluoroquinolone class, using the Linear Sweep Voltammetry (LSV) technique. The material used was characterized by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, Fourier transform infrared and nitrogen physisorption. Electrochemical behavior of the modified electrode and enrofloxacin were obtained by cyclic voltammetry. The analytical curve construction by LSV covered a linear range between 2.5 to 57.0 µmol L-1 and a linear range between 57.0 to 920.0 µmol L-1, with a detection limit of 2.05 µmol L-1. The proposed method was tested on samples of river water, milk and honey, from which recovery levels of 94-105% of enrofloxacin were obtained in fortified samples. Except for ciprofloxacin, no concomitant compounds significantly interfered among those tested. The deviations verified in the replicates performed on the same day and on different days showed repeatability within the acceptable limits for the method. Given the above, the proposed method presented itself as a simple and effective initial option for determining enrofloxacin in environmental and food samples. Keywords: Food; Natural waters; Electrochemical determination; Glassy carbon electrode; Emerging contaminantsCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Morphology of male gungus-growing ants: Contributions to the taxonomy of Mycocepurus Forel, 1893 and Mycetomoellerius Solomon et al., 2019
Full text linkAs formigas cultivadoras de fungos (Attina) constituem um grupo monofilético de Attini (Formicidae: Myrmicinae), que inclui espécies especializadas no cultivo de fungos. Estudos recentes destacam mudanças taxonômicas e filogenéticas significativas, como a revisão de gêneros e a descoberta de novas espécies, evidenciando lacunas no conhecimento da morfologia das castas reprodutivas, especialmente os machos. As operárias são tipicamente o foco principal e frequentemente os primeiros objetos de estudo para a determinação de sinapomorfias e a delimitação de espécies entre os gêneros. Porém, os machos podem ter um papel fundamental na taxonomia das formigas, uma vez que, além de sua morfologia externa, sua genitália possui potencial taxonômico. Neste contexto, o presente estudo redescreve machos de duas espécies de Mycocepurus (M. goeldii e M. smithii), e descreve duas novas espécies de Mycetomoellerius, fornecendo uma chave de identificação e diagnósticos atualizados para os gêneros Mycetomoellerius, Paratrachymyrmex e Trachymyrmex. Palavras-chave: Attini; Myrmicinae; Descrição de espécies; Morfologia comparadaFungus-growing ants (Attina) are a monophyletic group within the Attini (Formicidae: Myrmicinae), which includes species that specialize in fungal cultivation. Recent studies have highlighted significant taxonomic and phylogenetic changes, such as genus revisions and the description of new species, revealing gaps in the knowledge of reproductive caste morphology, particularly in males. Workers are the main focus to determine synapomorphies and species delimitations among ant genera. However, males play a fundamental role in ant taxonomy because their external morphology and genitalia have taxonomic potential. In this context, the present study redescribes the males of two Mycocepurus species (M. goeldii and M. smithii) and describes two new Mycetomoellerius species, providing an identification key and updated diagnoses for the genera Mycetomoellerius, Paratrachymyrmex, and Trachymyrmex. Keywords: Attini; Myrmicinae; Species description; Comparative morphologyConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES
Curvature effects in topological insulator nanoparticles
No full textNeste trabalho, investigamos a dinâmica dos estados de borda em isolantes topológicos com geometrias não triviais, especificamente a geometria cônica e toroidal. Para o isolante topológico cônico, encontramos o operador de Dirac efetivo que descreve os férmions de massa nula na superfície, incluindo termos de conexão de spin e correções de velocidade dependentes do ângulo de abertura. Resolvemos as equações e caracterizamos completamente os estados. Os estados de baixa energia se localizam na ponta do cone e a curvatura singular quebra o \textit{spin-to- surface locking}, induzindo componentes de spin fora do plano. No caso toroidal, resolvemos numericamente as equações tipo-Dirac e caracterizamos completamente os estados de superfície. Também estudamos sua resposta óptica, encontrando uma resposta plasmônica topológica nova que amplifica a absorção de luz por uma ordem de grandeza. Palavras-chave: pontos quânticos; confinamento quântico; isolantes topológicos; espaços curvosIn this work, we investigate the dynamics of edge states in topological insulators with nontrivial geometries, specifically the conical and toroidal geometry. For the conical topological insulator, we find the effective Dirac operator that describes the massless fermions at the surface, including spin-connection terms and velocity corrections dependent on the opening angle. We solve the equations and fully characterize the states. The low-energy states are located at the tip of the cone and the singular curvature breaks the \textit{spin-to-surface locking}, inducing out-of-plane spin components. In the toroidal case, we solve numerically the Dirac-type equations and fully characterize the surface states. We also study its optical response, finding a novel topological plasmonic response that amplifies the light absorption by an order of magnitude. Keywords: quantum dots; quantum confinement; topological insulator; curved spacesCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Isolamento, identificação molecular e avaliação do potencial biotecnológico de leveduras de solos manejados e florestais
No full textThe growing demand for bio-based products has boosted bioprospecting microorganisms capable of converting agro-industrial byproducts into high-value compounds. In this context, soil yeasts stand out for their metabolic versatility and biotechnological potential in the production of lipids and exopolysaccharides (EPS). In this study, we isolated and characterized yeasts from managed and forest soil samples, performing morphological grouping and PCR-fingerprinting to ensure genetic differentiation of the strains. In the first chapter, we selected both Candida maltosa UFV-1 and UFV-2 strains, which stood out for their ability to grow and accumulate lipids in culture media containing xylose as carbon source and acetic acid, the main inhibitor found in hemicellulosic hydrolysates. The yeasts also grew in culture media containing other inhibitors present in these hydrolysates such as furfural (4 g/L), hydroxymethylfurfural (4 g/L), and formic acid (0,5 g/L), indicating their potential for biorefinery processes with lignocellulosic biomasses. We applied a central composite rotational design (CCRD) with response surface methodology (RSM) to optimize growth and lipid production in non-detoxified malt bagasse hemicellulosic hydrolysate, evaluating initial pH (6.0–7.0) and different ratios of peptone:yeast extract (1:0–0:1 g/L). The predicted maximum conditions for C. maltosa UFV-1 were (P:YE = 1:0 g/L; pH = 6.0), whilst for C. maltosa UFV-2 were (P:YE = 0.58:0.42 g/L; pH = 6.5). Significant models for the lipid content and titers of were obtained for C. maltosa UFV-1, and lipid content for C. maltosa UFV-2. However, both strains did not achieve the predicted values in the non-detoxified hydrolysate. Detoxification significantly improved physiological parameters such as biomass, lipid content, lipid titer, lipid productivity, and lipid yield. The detoxification step allowed to increase the lipid content [UFV-1: 18.2% (w/w) and UFV-2: 12.2% (w/w)]. Importantly, we observed the production of ethanol (16.2-20.5 g/L) and glycerol (0.49-1.67 g/L) by both strains. Moreover, the fatty acid profile revealed that the most abundant acids were 16:0, 16:1, and 18:1, with an increase in saturated fatty acids 16:0, 18:0, and 10:0 in the detoxified media. These results demonstrate the potential of C. maltosa strains for biotechnological processes, demonstrating their robustness in growing and producing lipids under stress conditions, making them suitable for sustainable industrial processes. In the second chapter, we explored the potential of forest soil yeasts for EPS production, focusing on Cutaneotrichosporon sp. UFV-1, a strain selected for its pronounced mucoid phenotype on solid media containing sucrose, glucose, xylose and maltose (5% w/v) and growth in liquid media containing different carbon sources, especially lactose, glucose and galactose. Cutaneotrichosporon sp. UFV-1 showed the highest EPS production when grown with sucrose and lactose (concentrations close to 3.5 g/L). The EPS produced was characterized as a heteropolysaccharide, consisting of a mixture of mannose and fucose, with variations depending on the carbon source, including monomers of glucose, fructose, and galactose. This is the first experimental report demonstrating EPS production by a yeast of the genus Cutaneotrichosporon. These findings demonstrate the potential of yeasts to produce custom-made biopolymers, focusing on circular bioeconomy and sustainable processes. Keywords: circular bioeconomy; biopolymers; hemicellulosic hydrolysate; oleaginous yeasts; exopolysaccharides.A crescente demanda por produtos de origem biológica tem impulsionado a bioprospecção de microrganismos capazes de converter subprodutos agroindustriais em compostos de alto valor agregado. Nesse contexto, as leveduras de solo se destacam por sua versatilidade metabólica e potencial biotecnológico na produção de lipídios e exopolissacarídeos (EPS). Neste estudo, isolamos e caracterizamos leveduras de amostras de solo manejado e florestal, realizando agrupamento morfológico e PCR-fingerprinting para garantir a diferenciação genética das linhagens. No primeiro capítulo, selecionamos as linhagens Candida maltosa UFV-1 e UFV-2, que se destacaram pela capacidade de crescer e acumular lipídios em meios de cultura contendo xilose como única fonte de carbono e ácido acético, principal inibidor encontrado em hidrolisados hemicelulósicos. As leveduras também cresceram em meios contendo outros inibidores presentes nesses hidrolisados, como furfural (4 g/L), hidroximetilfurfural (4 g/L) e ácido fórmico (0,5 g/L), indicando seu potencial para processos de biorrefinaria com biomassas lignocelulósicas. Aplicamos um delineamento composto central rotacional (DCCR) com metodologia de superfície de resposta (MSR) para otimizar o crescimento e a produção de lipídios em hidrolisado hemicelulósico de bagaço de malte não destoxificado, avaliando o pH inicial (6,0–7,0) e diferentes razões peptona:extrato de levedura (1:0–0:1 g/L). As condições máximas preditas para C. maltosa UFV-1 foram (P:YE = 1,0 g/L; pH = 6,0), enquanto para C. maltosa UFV-2 foram (P:YE = 0,58:0,43 g/L; pH = 6,5). Modelos significativos para o teor e título lipídico foram obtidos para C. maltosa UFV-1 e teor lipídico para UFV-2. No entanto, ambas as linhagens não alcançaram os valores preditos no hidrolisado não destoxificado. A destoxificação melhorou significativamente parâmetros fisiológicos como biomassa, teor de lipídios, título lipídico, produtividade lipídica e rendimento lipídico. A etapa de destoxificação permitiu o aumento do teor de lipídios [UFV-1: 18,2% (m/m) e UFV-2: 12,2% (m/m)]. Importante ressaltar que observamos a produção de etanol (16,2-20,5 g/L) e glicerol (0,49-1,67 g/L) por ambas as linhagens. Além disso, o perfil de ácidos graxos revelou que os mais abundantes foram 16:0, 16:1 e 18:1, com aumento dos ácidos graxos saturados 16:0, 18:0 e 10:0 no meio destoxificado. Esses resultados demonstram o potencial das linhagens de C. maltosa para processos biotecnológicos,evidenciando sua robustez em crescer e produzir lipídios sob condições de estresse, tornando-as adequadas para processos industriais sustentáveis. No segundo capítulo, exploramos o potencial de leveduras de solo florestal para a produção de EPS, com foco em Cutaneotrichosporon sp. UFV-1, uma linhagem selecionada por seu fenótipo mucoide pronunciado em meios sólidos contendo sacarose, glicose, xilose e maltose (5% m/v) e crescimento em meio líquido contendo diferentes fontes de carbono, especialmente, lactose, glicose e galactose. Cutaneotrichosporon sp. UFV-1 demonstrou maior produção de EPS quando cultivada com sacarose e lactose (concentrações próximas a 3,5 g/L). O EPS produzido foi caracterizado como um heteropolissacarídeo, composto por uma mistura de manose e fucose, com variações dependendo da fonte de carbono, incluindo monômeros de glicose, frutose e galactose. Este é o primeiro relato experimental demonstrando a produção de EPS por uma levedura do gênero Cutaneotrichosporon. Esses achados demonstram o potencial das leveduras na produção de biopolímeros sob medida, com foco na bioeconomia circular e em processos sustentáveis. Palavras-chave: bioeconomia circular; biopolímeros; hidrolisado hemicelulósico; leveduras oleaginosas; exopolissacarídeos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - (CNPQ)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG
Comparação preliminar utilizando imagens 2D e 3D para predição do peso de carcaça quente e rendimento de carne comercializável em suínos
No full textThis study aimed to evaluate the predictive accuracy of the Artec LEO® scanner in estimating pork hot carcass weight (HCW) and saleable meat yield (SMy), compared to traditional 2D imaging methods. Thirty-nine half pig carcasses were used. HCW and 3D images were obtained before the chilling process, after 24h chilling the cuts shoulder, top loin, loin, belly, ribs, and ham were made and the sum of all cuts was defined as SMy. To obtain 3D images, carcasses were suspended in a fixed position and manually scanned using the Artec Leo®, which features automatic light adjustment. The digitized images were imported into Artec Studio 18 to generate the 3D models, from which total carcass volume (TCV, mm³) was extracted. Standardized 2D images were created from dorsal and lateral views by capturing screenshots within the 3D modeling environment. These views were consistently applied to all carcasses. ImageJ software was used to extract dorsal plane area (DPA, cm²) and lateral plane area (LPA, cm²) from these images. Descriptive statistics and Pearson’s correlation were used to explore associations between HCW, SMy, and image-derived features. Simple and multiple linear regressions optimized by leave-one-out cross-validation assessed the predictive power of 3D and 2D features for HCW and SMy. Model performance was evaluated using the determination coefficient (R²), root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE), Mean Absolute Percentage Error (MAPE). TCV showed a strong, significant correlation with HCW (r = 0.9659, P 0,05). O modelo linear simples com a variável VTC teve o melhor desempenho para predição do PCQ (R² = 0,9329; RMSE = 0,4312 kg), enquanto o APD teve baixo desempenho (R² = 0,0488, RMSE = 1,6231). Na regressão múltipla, utilizando preditores da imagem 2D e 3D, houve desempenho similiar (R² = 0,9413; RMSE = 0,4033 kg). Para o TCv, o VTC também foi o melhor preditor (R² = 0,4773; RMSE = 1,1795 kg). Conclui-se que uso de variáveis da imagem 3D é melhor do que de imagens 2D para predição de peso e rendimento da carcaça suína, podendo ser utilizada para predizer o peso de carcaça quente de suínos.Palavras-chave: precisão; suinocultura; visão computacional.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - (CNPQ)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Rede de pesquisa em Inteligência Artificial aplicada à pecuária digital - Rede IAPD FAPEMIGInstituto de Inteligência Artificial e Computacional (Idata)Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Ciência Animal (INCT-CA
Interdisciplinary literacy practices for preteen attending Elementary School II
No full textEsta dissertação investiga práticas de alfabetização interdisciplinares para pré- adolescentes do Ensino Fundamental II – EF II. O trabalho é resultado de mais de quatro décadas de experiência docente da pesquisadora, que tem se dedicado a reelaborar e aperfeiçoar atividades didáticas com o objetivo de torná-las mais atrativas e significativas no processo de ensino e aprendizagem, resultante de uma parceria com a Secretaria Municipal de Educação e Esportes (SME) de Viçosa-MG. O objetivo geral da pesquisa foi o de investigar como as propostas de implementação de práticas de alfabetização interdisciplinares, na perspectiva do letramento e numeramento, podem contribuir com a formação de professores que atuam junto a estudantes não alfabetizados do EF II. A questão de pesquisa buscou responder: "De que forma as práticas de alfabetização para pré-adolescentes, sob a perspectiva da interdisciplinaridade, podem contribuir para a formação continuada dos professores que atuam no Ensino Fundamental II?”. Propusemos como objetivos específicos: Identificar as principais dificuldades enfrentadas por professores do Ensino Fundamental II no processo de alfabetização de pré-adolescentes; aplicar uma capacitação com professores da Rede Municipal de Viçosa para apresentar, discutir e validar as práticas sugeridas; avaliar a efetividade do produto educacional por meio de questionários aplicados antes e depois da capacitação dos docentes e analisar práticas interdisciplinares elaborando atividades didáticas tradicionais, tornando-as mais atrativas, contextualizadas e significativas para os estudantes e desenvolver um produto educacional com propostas práticas de alfabetização adaptadas às necessidades dos alunos do Ensino Fundamental II. A pesquisa adotou uma abordagem qualitativa, baseada nos conceitos de letramento e numeramento como ações contínuas do processo alfabetizador. O instrumento de coleta de dados foi um curso de Capacitação desenvolvido com um grupo de 118 profissionais da educação da Rede Municipal da cidade de Viçosa, Minas Gerais (MG). Nesse curso, foi disponibilizado um questionário, que foi respondido por 81 participantes. Tais ações permitiram a análise das estratégias pedagógicas utilizadas e das percepções docentes sobre o ensino da leitura, escrita e do raciocínio matemático, bem como a seleção de sugestões para a elaboração de um produto educacional que atendesse a este público específico, apresentando práticas interdisciplinares para a alfabetização. Os resultados evidenciaram que metodologias interdisciplinares, aliadas a abordagens contextualizadas e participativas, são fundamentais para o desenvolvimento da alfabetização, do letramento e do numeramento entre pré-adolescentes. A socialização dessas práticas em cursos de capacitação fortalece a atuação docente e amplia as possibilidades de ensino. A análise das percepções docentes revelou que os professores reconhecem a importância de metodologias interdisciplinares para tornar o ensino mais significativo e acessível aos pré-adolescentes. Os participantes destacaram que o curso de capacitação ampliou sua compreensão sobre estratégias inovadoras de alfabetização e reforçou a necessidade de formação continuada para lidar com os desafios em sala de aula. Desta forma, conclui-se que a adoção de práticas interdisciplinares no processo de alfabetização não apenas fortalece a aprendizagem dos estudantes, mas também promove um desenvolvimento profissional entre os docentes, reafirmando a necessidade de investir na formação continuada dos professores e na socialização de experiências. Este trabalho se destaca no meio acadêmico ao ampliar a discussão sobre a alfabetização nos anos finais a partir da perspectiva do letramento e do numeramento, temas frequentemente associados aos anos iniciais, mas que ainda representam um desafio essencial para o sucesso escolar dos estudantes. Palavras-chave: Educação; Letramento; Numeramento; Alfabetização não consolidada; Capacitação docenteThis dissertation investigates interdisciplinary literacy practices for pre-adolescents in Lower Secondary Education (Ensino Fundamental II – EF II). The work is the result of over four decades of teaching experience by the researcher, who has dedicated herself to reworking and improving didactic activities with the aim of making them more engaging and meaningful in the teaching and learning process. It stems from a partnership with the Municipal Department of Education and Sports (SME) of Viçosa, Minas Gerais. The general objective of the research was to investigate how the implementation of interdisciplinary literacy practices, from the perspective of literacy and numeracy, can contribute to the training of teachers working with non-literate EF II students. The research question aimed to answer: "How can literacy practices for pre-adolescents, from an interdisciplinary perspective, contribute to the continuing education of teachers working in Lower Secondary Education?" The specific objectives proposed were: to identify the main difficulties faced by EF II teachers in the process of pre-adolescent literacy; to conduct a training course with teachers from the Municipal Network of Viçosa to present, discuss, and validate the suggested practices; to evaluate the effectiveness of the educational product through questionnaires applied before and after the training, and to analyze interdisciplinary practices by designing traditional didactic activities to make them more attractive, contextualized, and meaningful for students; and to develop an educational product with practical literacy proposals adapted to the needs of EF II students. The research adopted a qualitative approach, based on the concepts of literacy and numeracy as continuous actions in the literacy process. The data collection instrument was a training course developed with a group of 118 education professionals from the Municipal Network of Viçosa, Minas Gerais (MG). During the course, a questionnaire was made available and answered by 81 participants. These actions enabled the analysis of the pedagogical strategies used and teachers’ perceptions regarding the teaching of reading, writing, and mathematical reasoning, as well as the selection of suggestions for the development of an educational product aimed at this specific audience, presenting interdisciplinary practices for literacy. The results showed that interdisciplinary methodologies, combined with contextualized and participatory approaches, are fundamental for the development of literacy, reading, writing, and numeracy among pre-adolescents. The sharing of these practices through training courses strengthens teaching performance and broadens the possibilities for instruction. The analysis of teachers’ perceptions revealed that they recognize the importance of interdisciplinary methodologies in making teaching more meaningful and accessible to pre- adolescents. Participants highlighted that the training course broadened their understanding of innovative literacy strategies and reinforced the need for continuing education to address classroom challenges. Thus, it is concluded that the adoption of interdisciplinary practices in the literacy process not only strengthens student learning but also promotes professional development among teachers, reaffirming the need to invest in continuous teacher training and the sharing of experiences. This study stands out in the academic field by expanding the discussion on literacy in the final years of basic education from the perspective of literacy and numeracy—topics often associated with the early years, but which remain a crucial challenge for students' academic success. Keywords: Education; Education; Unconsolidated literacy; Teacher training; Literacy; NumeracyCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Analysis of the relationship between teenage pregnancy and age-grade distortion in Brazil
No full textA gravidez na adolescência é um problema de saúde pública que afeta o mundo todo, mas com especial gravidade as adolescentes em países em desenvolvimento. Entre suas consequências, pode haver elevação da distorção idade-série, que ocorre quando a adolescente atrasa os estudos e se encontra em uma série inadequada para a sua idade. Diante disso, este trabalho teve como objetivo analisar a relação entre a gravidez na adolescência e a distorção idade-série no Brasil para o ano de 2019. Para tanto, foi estimado um modelo multinível, utilizando dados mais recentes da Pesquisa Nacional de Saúde do Escolar (PeNSE). Os resultados indicam que a gravidez na adolescência está positivamente associada à distorção idade-série, sugerindo que as jovens que já engravidam tendem a acumular maior atraso escolar em comparação com aquelas que não vivenciaram uma gestação precoce. Entre os mecanismos que explicam essa relação, destacam-se o abandono temporário ou definitivo das atividades escolares durante a gestação, a sobrecarga de responsabilidades com os cuidados do bebê, a falta de apoio familiar e institucional, e o estigma social enfrentado por essas jovens. Assim, destaca-se a necessidade de políticas públicas que promovam a equidade educacional e o apoio integral às mães adolescentes. Palavras-chave: Distorção idade-série; Gravidez na Adolescência; Atraso escolar; Modelo multinívelAdolescent pregnancy is a public health issue that affects the entire world, but it is particularly severe among adolescents in developing countries. Among its consequences, one may observe an increase in age–grade distortion, which occurs when adolescents fall behind in their studies and are placed in a grade inappropriate for their age. In this context, the present study aimed to analyze the relationship between adolescent pregnancy and age–grade distortion in Brazil in 2019. To this end, a multilevel model was estimated using the most recent data from the National School Health Survey (PeNSE). The results indicate that adolescent pregnancy is positively associated with age–grade distortion, suggesting that young women who have experienced pregnancy are more likely to accumulate educational delays compared to those who have not. The mechanisms that help explain this relationship include temporary or permanent withdrawal from school during pregnancy, the burden of childcare responsibilities, lack of family and institutional support, and the social stigma faced by these adolescents. Therefore, the findings highlight the need for public policies that promote educational equity and provide comprehensive support to adolescent mothers. Keywords: Age-grade distortion; Teenage pregnancy; School delay; Multilevel modelCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq
Criticalidade em sistemas dinâmicos através de redes complexas
No full textThe study of phase transitions, which originated in the context of equilibrium systems, can be extended to a broad range of applications, including non-equilibrium cases. An example is the absorbing state phase transition, where a system undergoes a transition from an absorbing to an active state. This type of transition occurs, for instance, in models inspired by spreading phenomena. The system may be poised between the two phases, in a critical state characterized by a diverging susceptibility in the thermodynamic limit. These concepts are explored in the present thesis, starting from a simple equilibrium example and extending to the description of absorbing state phase transitions. In addition, spreading processes can be investigated using complex networks as substrates. A brief review of basic concepts and models, as well as the broad applicability of complex networks, is also included in this thesis. Thus, the criticality of dynamical systems on complex networks is addressed in two directions: using visibility graphs and intermittent networks. The visibility graph method is used to map time series onto networks. We applied this framework to generate and analyze visibility graphs from time series of the density of infected individuals. The main network metric used is the degree correlation. We found that asymptotic disassortativity in the visibility graph is a hallmark of criticality in the system. Furthermore, we show how localization in the original system can blur this signature of criticality. The other approach involved a temporal network implementation based on the intermittent activity of nodes or links. Changes in the states of nodes and links, following a general renewal process, can capture the temporal heterogeneity observed in real social interactions. Simulating spreading processes on these intermittent networks provided important insights into how inter- event time distributions influence the epidemic threshold. Moreover, when investigating the critical exponents of the absorbing state phase transition in intermittent lattices, we raised the possibility of temporal Griffiths phases occurring in this system. Additionally, criticality is discussed in the context of neuronal activity, including evidence supporting the critical brain hypothesis. In this context, a control strategy for an individual neuron model is explored. Brain criticality is a broad research topic and a promising system for applying methods discussed in the thesis. Keywords: phase transitions; spreading process; visibility graphs; intermittent networks.O estudo das transições de fase, que se originou no contexto de sistemas em equilíbrio, pode ser estendido a uma ampla gama de aplicações, incluindo casos de não equilíbrio. Um exemplo é a transição de fase para estados absorventes, onde um sistema passa de um estado absorvente para um estado ativo. Esse tipo de transição ocorre, por exemplo, em modelos inspirados em fenômenos de disseminação, em que o sistema pode estar em um estado entre as duas fases. Esse estado crítico é caracterizado por uma suscetibilidade divergente no limite termodinâmico. Esses conceitos são explorados nesta tese, partindo de um exemplo simples de equilíbrio e estendendo-se à descrição das transições de fase para estado absorvente. Além disso, os processos de disseminação podem ser investigados usando redes complexas como substratos. Uma breve revisão dos conceitos e modelos básicos, bem como da ampla aplicabilidade de redes complexas, também está incluída nesta tese. Assim, a criticalidade de sistemas dinâmicos em redes complexas é abordada em duas direções: usando grafos de visibilidade e redes intermitentes. O método do grafo de visibilidade é usado para mapear séries temporais em redes. Usamos esse mapeamento para gerar e analisar grafos de visibilidade a partir de séries temporais da densidade de indivíduos infectados. A principal análise de rede utilizada é a correlação de grau. Constatamos que a desassortatividade assintótica no grafo de visibilidade é uma característica marcante que mostra criticalidade no sistema. Além disso, mostramos como a presença de localização no sistema original pode mascarar essa assinatura de criticalidade. A outra abordagem envolveu uma implementação de rede temporal baseada na atividade intermitente de nós ou ligações. As mudanças nos estados de nós e ligações (eventos), seguindo um processo de renovação, podem capturar a heterogeneidade temporal observada em interações sociais reais. A simulação de processos de disseminação nessas redes intermitentes forneceu percepções importantes sobre como a distribuição de tempos entre eventos influencia o limiar epidêmico. Além disso, ao investigar os expoentes críticos da transição de fase para estado absorvente em redes intermitentes, levantamos a possibilidade de ocorrência de fases de Griffiths temporais. Além disso, nesta tese a criticalidade é discutida no contexto da atividade neuronal, incluindo evidências que apoiam a hipótese do cérebro crítico. Neste contexto,explora-se uma estratégia de control e para um modelo de neurônio individual. A criticalidade cerebral é um tópico de pesquisa rico e um sistema promissor para a aplicação de métodos discutidos ao longo desta tese. Palavras-chave: transições de fase ; processos de disseminação ; grafos de visibilidade ; redes intermitentesCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq