Repositório RCAAP

O presente experimento foi conduzido na Unidade Experimental de Plantas Forrageiras (UEPF) em área do Departamento de Produção Animal da ESALQ/USP, em Piracicaba (SP), entre 01/07/98 e 31/12/98. Os tratamentos consistiram de combinações entre três cultivares de Cynodon spp. (Tifton-85, Florakirk e Coastcross) e quatro intensidades de pastejo (5, 10, 15 e 20 cm) estabelecidas por ovinos em regime de lotação contínua. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados com quatro repetições e parcelas sub-divididas, onde na parcela foram alocados os cultivares e na sub-parcela as intensidades de pastejo. Foram analisadas as seguintes variáveis: índice de área foliar, interceptação luminosa, acúmulo de matéria seca e composição botânica/morfológica dos pastos. Tifton 85 mostrou os maiores valores de IAF para qualquer das intensidades de pastejo estudadas. As taxas de acúmulo de matéria seca foram semelhantes em todos os tratamentos. Tifton 85 apresentou como faixa ótima de uso condições de pasto que variaram de 5 a 15 cm. Já para Florakirk essa faixa foi até 20 cm e para Coastcross o limite superior deve ser maior que 20 cm. De maneira geral os diferentes cultivares devem possuir requerimentos variados de manejo de desfolha quando o objetivo é o uso eficiente da luz e demais fatores de crescimento associado a elevados índices de utilização da forragem produzida.

O estresse térmico causa prejuízos para a atividade leiteira. É possível selecionar animais para tolerância ao calor, uma vez que existe variação genética de características produtivas quando avaliadas em diferentes ambientes climáticos. Para uma correta avaliação genética em função de diferentes ambientes, a utilização de modelos que se ajustem aos dados é fundamental. Ao mesmo tempo, ferramentas genômicas podem auxiliar nos processos de avaliação e seleção genética para tolerância ao calor. Nesse contexto, foram desenvolvidos dois estudos. No primeiro, objetivou-se estudar as funções de variância de características de produção e qualidade do leite em relação a um índice de temperatura e umidade (THI), ajustadas por polinômios de Legendre de ordens dois a sete, avaliar qual função melhor se ajusta aos dados e compreender como os componentes de variância e os coeficientes de herdabilidade se comportam em função do THI. Para isso, foram utilizadas 74.470 informações de produção de leite (PROD, kg/dia), escore de células somáticas (ECS), porcentagens de gordura (GOR), proteína (PROT), lactose (LACT), caseína (CAS) e perfil de ácidos graxos (saturados - SAT; insaturados - INSAT; monoinsaturados - MONO; poli-insaturados - POLI; ácido palmítico - C16:0; ácido esteárico - C18:0; e ácido oléico - C18:1) de 5.224 vacas da raça Holandesa avaliadas por meio de modelos de regressão aleatória em 167 valores distintos do THI. À exceção de POLI, houve variação em todos os componentes de variância ao longo do THI para todas as características. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,07 a 0,43. Para PROD, GOR, LACT, ECS, SAT e C16:0, as estimativas de herdabilidade diminuíram com o aumento do THI e para CAS, MONO, INSAT e C18:1, aumentaram. Para PROT e C18:0 as estimativas de herdabilidade foram maiores em valores intermediários do THI e menores nos extremos. No segundo estudo, objetivou-se estimar o efeito de marcadores SNP (polimorfismos de nucleotídeo único) sobre as características PROD, CAS, ECS, SAT e INSAT e estimar o valor genético genômico (GEBV) considerando dois valores de THI, um representando o conforto térmico e outro o estresse térmico. Os valores genéticos dos animais para os dois ambientes foram usados como fenótipos nos estudos de associação genômica (GWAS). Foram utilizados genótipos de 1.157 vacas para 60.671 marcadores SNP. Para as análises genômicas, foram utilizadas somente vacas com fenótipo e genótipo. Foi utilizado o método GBLUP (melhor predição linear não-viesada genômica) sob abordagem bicaracterística para realizar o GWAS. Com objetivo de comparar os ambientes, foram considerados os 55 SNP de maior variância aditiva explicada para cada situação e 10% dos animais com maiores valores genéticos genômicos. Em geral, os SNP apresentaram poucas diferenças em suas variâncias aditivas explicadas quando comparados em ambiente de conforto e estresse térmico. Com relação aos valores genéticos genômicos, houve reclassificação dos animais para PROD (correlações 0,90 e 0,90), CAS (correlações 0,88 e 0,86), SAT (correlações 0,88 e 0,87) e INSAT (correlações 0,97 e 0,97). Para ECS, apenas um animal foi reclassificado entre os ambientes (correlações 1,00). O primeiro estudo permitiu avaliar os componentes de variância ao longo de todo o gradiente ambiental. Por sua vez, o segundo estudo permitiu avaliar a variância individual dos marcadores moleculares, complementando o estudo genético das características. Mesmo que pequenas, foi possível verificar diferenças genéticas entre os animais entre os ambientes considerados.

In the last 50 years, milk production increased in lactating dairy cows. In contrast, reproductive efficiency has dramatically decreased. Several causes may be involved, such as management and environmental factors, physiological and nutritional factors, disease challenges and others. Steroid hormone concentrations in high-producing lactating dairy cows are often at lower levels, due to high dry matter intake and increased liver blood flow and steroid hormones metabolism, which is associated with the compromised estrus expression and reduced oocyte quality, thus decreasing fertility. However, with the largely use of FTAI programs, fertility has turned the corner with current reports of increasing reproductive efficiency. Given the great number and variations on E2/P4-based FTAI protocols, three studies were performed involving different hormonal combinations and are presented in two chapters in this thesis. The first study aimed to compare the ovarian dynamics and fertility using two different treatments at the initiation of a P4-based FTAI protocol, GnRH vs. EB, combined with two different treatments at the end of the protocol, EB vs. ECP. For this study, 1,035 lactating cows were completely randomized into one of four treatments: GnRH-EB, GnRH-ECP, EB-EB, EB-ECP. Interactions and treatments at the end of the protocol did not affect fertility. However, GnRH rather than EB at the beginning tended to increase P/AI and greater proportion of cows regressed the CL when EB was used. The second study aimed to compare plasma P4 concentrations in non-lactating Holstein cows fitted implanted with new (New), or 8-days used intravaginal P4 implants previously autoclaved (Aut) or disinfected (Dis), and containing 1.9 or 1.0 g of P4. Using a 2x3 factorial arrangement of treatments, 24 cows were randomly assigned to two of six treatment groups (two replicates). Mean circulating P4 during 8 days with P4 implant were the following regarding treatments: 1.9 g > 1.0 g; 1.9 g: Aut > New > Dis; 1.0 g: Aut = New > Dis (P < 0.05). The third experiment was performed with 349 cows in two farms and aimed to compare P4 concentrations, ovarian dynamics and fertility during use of 1.9 g Aut or Dis intravaginal P4 implants, in lactating Holstein cows submitted to a 10-day long E2/P4-based FTAI protocol, combined with GnRH treatment at the beginning of the protocol. Slight variations in P4 concentrations were observed between treatments, which did not affect follicular dynamics, synchronization rate or P/AI. However, presence of CL or ovulation at the beginning of the FTAI protocol affected several reproductive variables, such as the time and synchronization of the follicular wave emergence, proportion of cows in estrus at the end of the protocol and size of the ovulatory follicle, and more overall synchronized cows became pregnant to the FTAI protocol.

Durante as últimas décadas, o melhoramento genético em bovinos leiteiros no Brasil baseou-se somente na importação de material genético, resultando em ganhos genéticos de pequena magnitude para as características de interesse econômico. Dessa forma, existe a necessidade eminente de avaliações genéticas dos animais sob condições nacionais de ambiente, de maneira a se prover um aumento na produção de leite aliado à qualidade. Neste contexto, o conhecimento sobre a composição do leite é de extrema importância para o entendimento de como alguns fatores ambientais e, principalmente genéticos podem influenciar no aumento dos conteúdos de proteína (PROT), gordura (GOR) e ácidos graxos (AG) benéficos e na redução da contagem de células somáticas, visando a melhoria da qualidade nutricional deste produto. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi predizer os teores de AG de interesse usando regressão linear bayesiana, bem como estimar componentes de variância, coeficientes de herdabilidade e comparar modelos de diferentes ordens de ajuste por meio de funções polinomiais de Legendre, sob modelos de regressão aleatória. Amostras de leite foram submetidas a análises de cromatografia gasosa e espectrometria em infravermelho médio para determinação dos ácidos graxos. A comparação dos resultados obtidos por ambos os métodos foi realizada por meio da correlação de Pearson, análise de Bland-Altman e regressão linear bayesiana e, posteriormente, equações de predição foram desenvolvidas para os ácidos graxos mirístico (C14:0) e linoléico conjugado (CLA), a partir de regressões lineares simples e múltipla bayesiana considerando-se prioris nãoinformativas e informativas. Polinômios ortogonais de Legendre de 1ª a 6ª ordens foram utilizados para o ajuste das regressões aleatórias das características. A predição dos AG por meio da aplicação da regressão linear foi viável, com erros de predição variando entre 0,01 e 4,84g por 100g de gordura para o C14:0 e 0,002 e 1,85 por 100g de gordura para o CLA, sendo neste caso os menores erros de predição obtidos quando adotada a regressão múltipla com priori não informativa. Os modelos que melhor se ajustaram para GOR, PROT, C16:0, C18:0, C18:1c9, CLA, saturados (SAT), insaturados (INSAT), monoinsaturados (MONO) e poliinsaturados (POLI) foi o de 1ª ordem, e para escore de célula somática (ESC) e C14:0 o de 2ª ordem. As estimativas de herdabilidade obtidas variaram de 0,08 a 0,11 para GOR; 0,28 a 0,35 para PROT; 0,03 a 0,22 para ECS; 0,12 a 0,31 para C16:0; 0,08 a 0,14 para C18:0; 0,24 a 0,43 para C14:0; 0,07 a 0,17 para C18:1c9; 0,13 a 0,39 para CLA; 0,14 a 0,31 para SAT; 0,04 a 0,14 para INSAT; 0,04 a 0,13 para MONO; 0,09 a 0,20 para POLI e 0,12 para PROD, nos modelos que melhor se ajustaram. Concluise que melhorias na qualidade nutricional do leite podem ser obtidas por meio da inclusão das características produtivas e do perfil de ácidos graxos em programas de seleção genética.

O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de diarreia e suas consequências no metabolismo animal em bezerros consumindo concentrado inicial contendo coprodutos como polpa cítrica, melaço e xarope de glicose; ou bezerros suplementados com probiótico. Dois experimentos foram conduzidos para avaliar o efeito da substituição de milho por coprodutos. No primeiro experimento, 24 bezerros com idade média de 2 semanas, foram distribuídos em 3 tratamentos e receberam concentrado inicial contendo doses crescentes de polpa cítrica em substituição ao milho. No segundo experimento, 32 bezerros foram divididos em 4 tratamentos, recebendo concentrado inicial contendo xarope de glicose e doses crescentes de melaço em substituição ao milho. Em ambos os experimentos, os animais foram alojados em abrigos individuais, receberam 4 L de sucedâneo lácteo por dia, dividido em duas refeições e tiveram livre acesso à água e concentrado. Após o diagnóstico da ocorrência de diarreia, foram realizadas avaliações de escore fecal, escore clínico, além de medição dos parâmetros fisiológicos, nas seguintes 24, 48 e 72 horas. Foram colhidas amostras de sangue para realização de hemograma, análises bioquímicas, análises gasométricas e eletrolíticas. A adição de coprodutos no concentrado inicial não afetou (P>0,05) o escore fecal, as características das fezes e os sinais clínicos dos animais diarreicos. As análises plasmáticas bioquímicas (glicose, proteínas totais, albumina, ?-hidroxibutirato, nitrogênio ureico plasmático, lactato total, D- e L-lactato) apresentaram valores normais e não sofreram efeito negativo (P>0,05) em resposta da substituição de milho por coprodutos no concentrado. Não houve diferença entre os tratamentos (P>0,05) nas análises gasométricas e no eritrograma, com resultados indicando ausência ou baixo nível de acidose metabólica e desidratação nos animais. De acordo com o leucograma realizado, foi constatada leucocitose e neutrofilia na maioria dos casos, significando que a diarreia foi de origem infecciosa, descartando a possibilidade que o consumo de coprodutos no concentrado fosse a etiologia da diarreia. Um terceiro experimento foi realizado para avaliar o desempenho geral de bezerros suplementados com probíóticos contendo bactérias ruminais. Foram utilizados 20 bezerros divididos em 2 tratamentos (controle e fornecimento oral de 2 gramas de probiótico/dia), sendo os animais avaliados até a 10ª semana de vida. Os animais alojados em abrigos individuais, receberam 6 L de sucedâneo lácteo por dia, e tiveram livre acesso à água e concentrado. O desaleitamento foi realizado na 6ª semana de vida, de forma a causar uma situação de estresse nos animais. O consumo diário de concentrado, ganho de peso, desenvolvimento corporal e escore fecal foram avaliados. Nas semanas 2, 4, 6, 8 e 10 foram colhidas amostras de sangue para determinação de parâmetros bioquímicos e realização do hemograma. O fornecimento de probióticos via oral não afetou (P>0,05) o escore fecal, o desempenho dos animais (ganho de peso e consumo de concentrado). Como conclusão, a substituição de milho por polpa cítrica, melaço ou xarope de glicose no concentrado inicial não apresentou efeitos negativos relacionados à diarreia e não agravou os quadros de desidratação e acidose metabólica. O fornecimento de 2 gramas diários de probióticos de bactérias ruminais não resultou em melhorias no desempenho de bezerros desaleitados precocemente.

Foram conduzidos dois experimentos com objetivo de avaliar o efeito da substituição do milho moído por diferentes co-produtos da indústria sobre o desempenho e metabolismo de bezerros em aleitamento. No primeiro experimento, 24 bezerros da raça Holandês foram distribuídos em três tratamentos, de acordo com o nível de inclusão de polpa cítrica desidratada (PC): (1) concentrado contendo 64% de milho e 0% de PC (0PC); (2) concentrado contendo 32% de milho e 32% de PC (50PC); e (3) concentrado contendo 0% de milho e 64% de PC (100PC). No segundo experimento, 36 bezerros da raça Holandês foram distribuídos em quatro tratamentos, de acordo com o nível de inclusão de melaço de cana líquido (ME) e xarope de glicose (XG): (1) concentrado contendo 65% de milho, 0% de ME e 0% XG (0ME); (2) concentrado contendo 60% de milho e 5% ME (5ME); (3) concentrado contendo 55% de milho e 10% de ME (10ME); e (4) concentrado contendo 60% de milho e 5% de XG (5XG). Os animais de ambos os experimentos receberam diariamente 4 L de sucedâneo lácteo, além de concentrado e água ad libitum. O consumo do concentrado e o escore fecal foram controlados diariamente. Semanalmente os animais foram pesados e tiveram as medidas corporais aferidas. Amostras de sangue foram colhidas semanalmente para determinação de glicose, lactato e ?-hidroxibutirato. Amostras de fluído ruminal foram colhidas nas semanas 4, 6 e 8 para determinação de pH, N-amoniacal e ácidos graxos de cadeia curta (AGCC). Na oitava semana de vida os animais foram abatidos para avaliação do desenvolvimento do trato digestório superior (peso e volume dos compartimentos e tamanho, área e número das papilas ruminais). No primeiro experimento não houve diferença entre tratamentos (P>0,05) para as variáveis de consumo, desempenho, parâmetros sanguíneos e ruminais, exceto para a concentração de butirato, onde os tratamentos 50PC e 100PC apresentaram maior (P<0,05) concentração que 0PC. Este resultado está relacionado ao maior (P<0,05) peso do trato digestório superior total, maior proporção do retículo-rúmen e área das papilas ruminais dos tratamentos com inclusão de PC, uma vez que o butirato é o principal AGCC estimulador do desenvolvimento ruminal. Dessa forma, a substituição parcial ou total do milho por PC no concentrado inicial não altera o desempenho de bezerros leiteiros, podendo ainda apresentar efeitos positivos no metabolismo ruminal e desenvolvimento do trato digestório superior. No segundo experimento não houve efeito de tratamento (P>0,05) para as variáveis de consumo, desempenho e escore fecal. Porém, observou-se aumento (P<0,05) na concentração total de AGCC, acetato e propionato do tratamento 5ME quando comparado à 0ME, sendo que os demais não diferiram de 5ME e 0ME. Essa alteração no metabolismo ruminal não foi acompanhada (P>0,05) por mudanças nos parâmetros sanguíneos ou de desenvolvimento do trato digestório superior. Pode-se concluir que a substituição do milho por 5 e 10% de ME ou 5% de XG no concentrado não prejudica o desenvolvimento corporal de bezerros leiteiros, sendo uma alternativa ao uso do milho na composição de dietas sólidas para esta classe animal.

O aumento da densidade energética da dieta e proporção de ácidos graxos (AG) insaturados na gordura do leite são alguns dos benefícios associados à suplementação lipídica. Este experimento foi conduzido com o objetivo de se avaliar o efeito da inclusão de fontes de gordura insaturada em dietas com diferentes níveis de fibra sobre a fermentação ruminal, concentração de AGL no sangue e produção e composição do leite. Foram utilizadas 5 vacas da raça Holandesa canuladas no rúmen e duodeno proximal, com média de 101 dias em lactação, produzindo cerca de 22,6 kg/d em um delineamento em Quadrado Latino 5 X 5. As fontes de gordura utilizadas foram a semente de linhaça e óleo de soja, sendo as dietas à base de silagem de milho. Os tratamentos consistiram em: 1 - 40% de concentrado sem semente de linhaça, 2 - 60% de concentrado sem semente de linhaça, 3 - 40% de concentrado com semente de linhaça, 4 - 60% de concentrado com semente de linhaça e 5 - 60% de concentrado com óleo de soja. O pH ruminal foi reduzido e a concentração molar de propionato e butirato aumentaram em função da maior inclusão de grãos à dieta. Houve redução nas concentrações molares de acetato e butirato decorrente da adição de semente de linhaça à dieta. A maior concentração de N-NH3 ruminal foi encontrada para o tratamento com menor nível de fibra na dieta com adição de semente de linhaça. A concentração de AGL no sangue foi maior em dietas com alto nível de fibra. A produção de leite não foi afetada pelos tratamentos (P<0,05), havendo uma tendência de queda (P<0,20) no teor de gordura de leite e uma redução (P<0,05) no teor de proteína quando os animais receberam a dieta contendo óleo de soja. O fornecimento de semente de linhaça nos diferentes níveis de inclusão de concentrado à dieta não apresentou benefícios na produção e composição do leite, havendo um efeito negativo da adição de óleo de soja em relação ao teor de proteína e gordura do leite.

Dois experimentos foram conduzidos com o objetivo de avaliar o efeito da inclusão de butirato de sódio, monensina sódica ou propionato de cálcio no concentrado inicial, sobre o desempenho, parâmetros sanguíneos e desenvolvimento ruminal de bezerros leiteiros. No primeiro experimento, 24 bezerras recém-nascidas da raça Holandesa foram alojadas em abrigos individuais até a 10a semana de vida, com livre acesso à água, sendo alimentadas com 4 litros de leite/dia e concentrado ad libitum, enquanto feno de capim-coast-cross foi fornecido após o desaleitamento. Os animais foram distribuídos em blocos de acordo com peso ao nascer e data de nascimento e alocados em um dos tratamentos, de acordo com o aditivo no concentrado: 1)Butirato de sódio (0,15%); 2)Monensina sódica (30 ppm); e 3)Propionato de cálcio (0,15%). Os animais foram pesados e avaliados quanto à altura na cernelha, largura do traseiro e perímetro torácico semanalmente. A partir da 4a semana foram realizadas colheitas semanais de amostras de sangue para determinação de glicose, ácidos graxos livres (AGL) e ?-hidroxibutirato (BHBA). Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos para o consumo de concentrado ou de feno e para o peso e ganho de peso dos animais (P>0,05). As avaliações quanto à altura na cernelha e perímetro torácico também não apresentaram diferenças entre os tratamentos (P>0,05), entretanto as medidas de largura de traseiro foram menores para os animais do tratamento com adição de propionato de cálcio (P<0,05). As concentrações plasmáticas de glicose, AGL e BHBA não foram afetadas pelos tratamentos (P>0,05). Houve efeito significativo da idade (P<0,0001) para a concentração plasmática de glicose, sendo esta reduzida com a idade dos animais. No segundo experimento, 15 bezerros recémnascidos da raça Holandesa, recebendo o mesmo manejo nutricional, foram fistulados no rúmen e alojados em baias individuais até a 10ª semana de vida. A partir da 4ª semana, foram realizadas colheitas semanais de fluído ruminal para determinação de pH, ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) e N-amoniacal; e de sangue para determinação de glicose. Ao completar dez semanas os animais foram abatidos para avaliação do desenvolvimento do trato digestório superior e de papilas ruminais. Não foram observadas diferenças significativas entre tratamentos para o consumo de concentrado e para o desempenho dos animais (P>0,05). Houve efeito significativo (P<0,05) de tratamento e horário de colheita para o pH ruminal. As concentrações de AGCC totais, bem como de cada ácido, não foram afetadas pelos tratamentos. As concentrações plasmáticas de glicose foram afetadas pelos tratamentos (P<0,05). O peso total do trato digestório superior, os pesos médios de cada compartimento e a capacidade máxima do retículo-rúmen não foram afetados pelos tratamentos, assim como os parâmetros de desenvolvimento do epitélio ruminal. Os aditivos incluídos no concentrado inicial se mostraram igualmente eficazes no que diz respeito aos seus efeitos no desempenho e desenvolvimento ruminal de bezerros em aleitamento.

A produção animal com foco nas características qualitativas da carcaça e na composição do corpo vazio de bovinos nortearam as discussões do capítulo 1o desta tese. No segundo capítulo, dados de nove estudos foram compilados para avaliar os efeitos da seleção para peso pós-desmame nas características de carcaça e qualidade de carne em rebanhos experimentais Nelore Controle (NeC), Nelore Seleção (NeS), Caracu (CaS), Guzerá (GuS) e Gir (GiS). Estes estudos foram conduzidos com animais do programa de melhoramento genético da Estação Experimental de Sertãozinho. Após a prova de ganho de peso, machos (n=490) de progênies nascidas entre 1992 e 2000 foram abatidos para avaliação das características de carcaça e de qualidade de carne. Foi conduzida uma meta-análise com modelo de coeficientes aleatórios; neste rebanho foi considerado efeito fixo e tratamentos dentro de ano e ano (progênie) efeitos aleatórios. Tanto o grau de maturidade calculado como o peso vivo inicial foram usados como covariáveis. As carcaças de CaS e NeS foram mais pesadas que as carcaças de NeC e GiS; as carcaças de GuS apresentaram pesos intermediários. Animais CaS apresentaram o menor valor de força de cisalhamento, comparados aos NeS, NeC, GuS e GiS. A seleção para peso pós-demame aumentou o tamanho corporal, o peso da carcaça e os pesos dos cortes cárneos comerciais sem alterar o rendimento de carcaça e o conteúdo de gordura corporal. No capítulo 3o, equações de regressão linear para estimar a composição química corporal de bovinos CaS, NeS e NeC foram desenvolvidas a partir das composições química e física do corte das 9a -10a -11a costelas. Foram utilizados 56 machos não castrados, sendo 20 animais Ca, 20 NeS e 16 NeC, com 20 a 24 meses de idade ao abate. A composição química dividida em água, proteína, extrato etéreo e minerais foi determinada no corte das costelas e em amostras obtidas após moagem completa e homogeneização de todos os tecidos corporais, separados em: sangue, couro, cabeça + patas, vísceras e carcaça. Os componentes físicos músculo, gordura e ossos foram também determinados no corte das costelas. Os totais de água e extrato etéreo do corte das 9a -10a -11a costelas estimaram, com boa precisão, os totais de água, extrato etéreo e proteína no corpo vazio dos animais. As quantidades de músculo e gordura no corte das costelas foram eficientes para estimar os totais de água, extrato etéreo e proteína no corpo vazio. As composições química e física do corte das costelas pertimitiram estimar com precisão os componentes químicos do corpo vazio dos animais. Equações retiradas da literatura permitiram estimar, com precisão, os teores de extrato etéreo e água no corpo vazio dos animais deste estudo.

A raça Holandesa apresenta alto rendimento na produção de leite, por isto, diversos países têm optado pela importação de sêmen para substituir as raças leiteiras locais. Esta estratégia seria eficaz se o sêmen importado fosse utilizado nas mesmas circunstâncias em que foram selecionados. Caso exista interação genótipo ambiente significativa, é esperada uma nova classificação dos touros, porém se o efeito da interação genótipo ambiente não é levada em consideração, os valores genéticos preditos (EBVs) podem ser tendenciosos, reduzindo a resposta de seleção. Diante disso, os objetivos deste trabalho foram comparar modelos de diferentes ordens de ajuste por meio de funções polinomiais de Legendre, utilizando modelos de regressão aleatória e estimar os coeficientes de herdabilidade para os teores de gordura, proteína, ácido graxo saturado, ácido graxo insaturado, e produção de leite. Além de estimar o valor genético dos animais, sob a interferência do estresse térmico. Foram utilizadas informações fenotípicas coletadas mensalmente ao longo da lactação e modelos com polinômios ortogonais de Legendre de primeira a sexta ordem, para verificar a interferência de estresse térmico, foram utilizadas informações de temperatura e umidade do dia de coleta. Os modelos que melhor se ajustaram foram os de primeira e segunda ordem. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,02 a 0,52 para teor de gordura; de 0,03 a 0,63 para teor de proteína; de 0,05 a 0,63 para ácido graxo saturado; de 0,019 a 0,364 para ácido graxo insaturado e de 0,133 a 0,390 para produção de leite nos diferentes modelos estudados. As estimativas de valores genéticos variaram de -0,5 a 0,5 em ambiente sem estresse térmico e de -0,2 a 0,2 em ambiente com estresse térmico para o teor de gordura; de -0,4 a 0,4 para ambiente sem estresse térmico e de -0,2 a 0,2 em ambiente com estresse térmico para o teor de proteína; de -0,3 a 0,3 em ambiente sem estresse térmico e de -0,2 a 0,2 em ambiente com estresse térmico para ácido graxo saturado; de -0,1 a 0,1 em ambiente sem estresse térmico e de -0,1 a 0,1 em ambiente com estresse térmico para ácido graxo insaturado e de - 6 a 6 em ambiente sem estresse térmico e de -2 e 2 em ambiente com estresse térmico para produção de leite. De acordo com os resultados, as herdabilidades indicam que o teor de gordura, proteína, ácido graxo saturado produção de leite podem ser utilizados como critério de seleção. Com o uso de informações de temperatura e umidade do ar, foi possível verificar a presença de interação genótipo ambiente para teor de gordura, proteína, ácido graxo saturado e produção de leite aos 205 dias em lactação.

Os cartões, sejam de crédito ou débito, são meios de pagamento altamente utilizados. Esse fato desperta o interesse de fraudadores. O mercado de cartões enxerga as fraudes como custos operacionais, que são repassados para os consumidores e para a sociedade em geral. Ainda, o alto volume de transações e a necessidade de combater as fraudes abrem espaço para a aplicação de técnicas de Aprendizagem de Máquina; entre elas, os classificadores. Um tipo de classificador largamente utilizado nesse domínio é o classificador baseado em regras. Entretanto, um ponto de atenção dessa categoria de classificadores é que, na prática, eles são altamente dependentes dos especialistas no domínio, ou seja, profissionais que detectam os padrões das transações fraudulentas, os transformam em regras e implementam essas regras nos sistemas de classificação. Ao reconhecer esse cenário, o objetivo desse trabalho é propor a uma arquitetura baseada em regras de associação e regressão logística - técnicas estudadas em Aprendizagem de Máquina - para minerar regras nos dados e produzir, como resultado, conjuntos de regras de detecção de transações fraudulentas e disponibilizá-los para os especialistas no domínio. Com isso, esses profissionais terão o auxílio dos computadores para descobrir e gerar as regras que embasam o classificador, diminuindo, então, a chance de haver padrões fraudulentos ainda não reconhecidos e tornando as atividades de gerar e manter as regras mais eficientes. Com a finalidade de testar a proposta, a parte experimental do trabalho contou com cerca de 7,7 milhões de transações reais de cartões fornecidas por uma empresa participante do mercado de cartões. A partir daí, dado que o classificador pode cometer erros (falso-positivo e falso-negativo), a técnica de análise sensível ao custo foi aplicada para que a maior parte desses erros tenha um menor custo. Além disso, após um longo trabalho de análise do banco de dados, 141 características foram combinadas para, com o uso do algoritmo FP-Growth, gerar 38.003 regras que, após um processo de filtragem e seleção, foram agrupadas em cinco conjuntos de regras, sendo que o maior deles tem 1.285 regras. Cada um desses cinco conjuntos foi submetido a uma modelagem de regressão logística para que suas regras fossem validadas e ponderadas por critérios estatísticos. Ao final do processo, as métricas de ajuste estatístico dos modelos revelaram conjuntos bem ajustados e os indicadores de desempenho dos classificadores também indicaram, num geral, poderes de classificação muito bons (AROC entre 0,788 e 0,820). Como conclusão, a aplicação combinada das técnicas estatísticas - análise sensível ao custo, regras de associação e regressão logística - se mostrou conceitual e teoricamente coesa e coerente. Por fim, o experimento e seus resultados demonstraram a viabilidade técnica e prática da proposta.

Neste trabalho, estudamos o problema de corte bidimensional multiperíodo com sobras aproveitáveis, que consiste em cortar objetos grandes visando a produção de um conjunto de itens menores. Supomos um horizonte de planejamento finito com uma quantidade finita de períodos entre os tempos inicial e final. Primeiramente consideramos uma versão determinística em que conhecemos, à priori, os itens solicitados em uma ordem de trabalho e o custo dos objetos a cada período. Algumas das sobras geradas durante o processo de corte dos itens solicitados em um período podem ser utilizadas como objetos no futuro. As sobras que podem ser usadas no futuro são denominadas sobras aproveitáveis. De forma geral, uma sobra é considerada aproveitável se possui dimensões iguais ou superiores as de algum item de uma lista pré-definida para o período. O objetivo é minimizar o custo total dos objetos utilizados para satisfazer a ordem de trabalho dos itens solicitados de todo o horizonte considerado. Havendo soluções com o mesmo custo, desejamos encontrar aquela que, no fim do horizonte de tempo considerado, maximize o valor das sobras aproveitáveis remanescentes. Apresentamos uma modelagem matemática do problema usando uma formulação em dois níveis, que é transformada em um modelo de programação linear inteira mista, devido às características do problema. Considerando a dificuldade em resolver o modelo desenvolvido, apresentamos uma proposta de uma abordagem heurística baseada em Programação Dinâmica Aproximada (PDA) para lidar com o problema proposto. Outras opções baseadas em estratégias do tipo horizonte rolante e relax-and-fix também são consideradas. Consideramos também o cenário onde não conhecemos de antemão os itens da ordem de trabalho e o custo dos objetos, mas temos informações das distribuições de probabilidade de ambos. Nesse caso, apresentamos uma abordagem baseada em programação dinâmica aproximada para estimar a melhor estratégia a ser seguida em cada período. Comparamos os resultados obtidos pela PDA com os resultados encontrados por um método guloso. Em cenários adequados, os resultados mostram que a PDA consegue soluções superiores ao método guloso.

Neste trabalho é apresentada a biblioteca AIM, uma biblioteca de objetos Pd que combina ferramentas de análise de áudio e síntese de imagens para a geração de acompanhamentos visuais para uma entrada musical. O usuário estabelece conexões que determinam como os parâmetros musicais afetam a síntese de objetos gráficos, e controla estas conexões em tempo-real durante a performance. A biblioteca combina um protocolo de comunicação para intercâmbio de parâmetros musicais e visuais com uma interface fácil de usar, tornando-a acessível a usuários sem experiência em programação de computadores. Suas áreas possíveis de aplicação incluem a musicalização infantil e a indústria de entretenimento.

O projeto VoIPFix surgiu da necessidade de uma ferramenta que complementasse as demais existentes no ramo de análise de redes de computadores para telefonia IP. Ele foi construído para ser uma ferramenta de gerenciamento eficiente e exclusiva para VoIP, com funcionalidades necessárias para dar suporte ao profissional de rede de computadores e telefonia IP a observar e diagnosticar problemas de VoIP.

Seja (G,w,t) uma tripla formada por um grafo conexo G = (V,E), uma função peso não-negativa w definida em E e um número real t >= 1, chamado de fator de dilatação. Um t-spanner de G é um subgrafo gerador H de G tal que para cada par de vértices u, v, a distância entre u e v em H é no máximo t vezes a distância entre u e v em G. Quando H é uma árvore, dizemos que H é uma árvore t-spanner. Nesta tese focamos o problema da árvore t- spanner de peso mínimo (cuja sigla em inglês é MWTSP), definido a seguir. Dada uma tripla (G,w,t), encontrar uma árvore t-spanner em G de peso mínimo. É sabido que MWTSP é NP-difícil para cada t > 1 fixo. Propomos duas formulações lineares inteiras para MWTSP, baseadas em arborescência, de tamanho polinomial no tamanho de G. A formulação que possui variáveis representando distâncias entres os pares de vértices apresentou resultados melhores na prática. Também abordamos o problema de t-spanner de peso mínimo (cuja sigla em inglês é MWSP), cuja entrada é a mesma do MWTSP e cujo objetivo é encontrar um t-spanner de peso mínimo. Mesmo para grafos com peso unitário, MWSP é NP-difícil para cada t >= 2 fixo. Tratamos este problema de duas formas. Propomos uma formulação linear inteira para o MWSP que possui um número exponencial de restrições, mas cujo problema da separação para o programa linear relaxado correspondente é polinomial no tamanho de G. Apresentamos também uma implementação de um algoritmo de branch-and-price para o MWSP baseado numa formulação linear inteira proposta por Sigurd e Zachariasen (2004). Exibimos resultados de experimentos realizados com as duas formulações para o MWTSP e também com o algoritmo de branch-and-price para o MWSP.

Semantic parsing is the process of mapping a natural-language sentence into a machine-readable, formal representation of its meaning. The LSTM Encoder-Decoder is a neural architecture with the ability to map a source language into a target one. We are interested in the problem of mapping natural language into SPARQL queries, and we seek to contribute with strategies that do not rely on handcrafted rules, high-quality lexicons, manually-built templates or other handmade complex structures. In this context, we present two contributions to the problem of semantic parsing departing from the LSTM encoder-decoder. While natural language has well defined vector representation methods that use a very large volume of texts, formal languages, like SPARQL queries, suffer from lack of suitable methods for vector representation. In the first contribution we improve the representation of SPARQL vectors. We start by obtaining an alignment matrix between the two vocabularies, natural language and SPARQL terms, which allows us to refine a vectorial representation of SPARQL items. With this refinement we obtained better results in the posterior training for the semantic parsing model. In the second contribution we propose a neural architecture, that we call Encoder CFG-Decoder, whose output conforms to a given context-free grammar. Unlike the traditional LSTM encoder-decoder, our model provides a grammatical guarantee for the mapping process, which is particularly important for practical cases where grammatical errors can cause critical failures. Results confirm that any output generated by our model obeys the given CFG, and we observe a translation accuracy improvement when compared with other results from the literature.

A criação do projeto conceitual de um bancos de dados que represente adequadamente um determinado domínio de aplicação continua sendo um dos principais desafios da área de banco de dados. Por outro lado, a discussão sobre métodos ágeis de desenvolvimento de software alcançou, recentemente, a comunidade de banco de dados. Este trabalho apresenta o projeto conceitual de bancos de dados sob a luz de métodos ágeis de desenvolvimento. Desenvolvemos uma extensão do arcabouço Naked Objects que permite uma validação ágil e precisa do projeto conceitual junto ao especialista do domínio. Em nossa abordagem, o projeto conceitual de bancos de dados é descrito por meio de anotações que representam as abstrações de dados em um ambiente dinâmico de validação.

Vários métodos tradicionais de segmentação de imagens, como a transformada de watershed de marcado- res e métodos de conexidade fuzzy (Relative Fuzzy Connectedness- RFC, Iterative Relative Fuzzy Connected- ness - IRFC), podem ser implementados de modo eficiente utilizando o método em grafos da Transformada Imagem-Floresta (Image Foresting Transform - IFT). No entanto, a carência de termos de regularização de fronteira em sua formulação fazem com que a borda do objeto segmentado possa ser altamente irregular. Um modo de contornar isto é por meio do uso de restrições de forma do objeto, que favoreçam formas mais regulares, como na recente restrição de convexidade geodésica em estrela (Geodesic Star Convexity - GSC). Neste trabalho, apresentamos uma nova restrição de forma, chamada de Faixa de Restrição Geodésica (Geodesic Band Constraint - GBC), que pode ser incorporada eficientemente em uma sub-classe do fra- mework de corte em grafos generalizado (Generalized Graph Cut - GGC), que inclui métodos pela IFT. É apresentada uma prova da otimalidade do novo algoritmo em termos de um mínimo global de uma função de energia sujeita às novas restrições de borda. A faixa de restrição geodésica nos ajuda a regularizar a borda dos objetos, consequentemente melhorando a segmentação de objetos com formas mais regulares, mantendo o baixo custo computacional da IFT. A GBC pode também ser usada conjuntamente com um mapa de custos pré estabelecido, baseado em um modelo de forma, de modo a direcionar a segmentação a seguir uma dada forma desejada, com grau de liberdade de escala e demais deformações controladas por um parâmetro único. Essa nova restrição também pode ser combinada com a GSC e com as restrições de polaridade de borda sem custo adicional. O método é demonstrado em imagens naturais, sintéticas e médicas, sendo estas provenientes de tomografias computadorizadas e de ressonância magnética.

A Morfologia Matemática (MM) é um arcabouço geral para o estudo de mapeamentos entre imagens binárias. Estes estudos são de especial interesse na área de Processamento de Imagens. Tais mapeamentos entre imagens binárias são conhecidos como operadores de conjunto. Um aspecto importante da MM é a representação destes operadores em termos de dilatações, erosões e outras operações usuais de conjunto (interseção, união, complemento e diferença). Por este motivo, a dilatação e a erosão são ditos operadores morfológicos elementares. Este trabalho visa propor novos métodos para calcular a erosão e a dilatação morfológica binária rapidamente. Tais métodos se fundamentam em conceitos e técnicas de pré-processamento (em tempo linear) introduzidas por este trabalho, como a Transformada da Densidade, ou ainda, um Conjunto de Cascas. O resultado destes pré-processamentos é traduzido em ganho de velocidade dos algoritmos de erosão e dilatação, além de apresentar uma representação compacta dos conjuntos operandos. O consumo de tempo dos métodos propostos é no pior caso quadrático, porém, num estudo experimental preliminar, o algoritmo se comporta eficientemente, chegando a ser até mesmo linear em alguns casos. Além disso, um levantamento sucinto de outros métodos de erosão e dilatação morfológica binária conhecidos pela literatura atual é apresentado. Algumas simulações e uma breve análise de complexidade mostram que os métodos propostos são boas alternativas para implementação de erosão e dilatação morfológica eficiente.

Com o aumento no uso de aglomerados e grades de computadores, cresce o interesse no estudo de comunicações entre processadores. Em um computador paralelo dedicado, ou em uma rede local homogênea, o tempo de comunicação é geralmente modelado de forma similar, independente de quais processadores estão se comunicando. Em uma rede onde os links entre os computadores são heterogêneos, computadores mais próximos tendem a apresentar menor latência e maior largura de banda do que computadores distantes. Além disso, a largura de banda agregada é diferente dependendo do número de conexões simultâneas existentes entre dois aglomerados distantes. Neste trabalho estudaremos a troca completa de mensagens de tamanhos diferentes entre aglomerados interligados por backbones. Proporemos um novo algoritmo de comunicação baseado em algoritmos conhecidos, apresentaremos simulações de escalonamentos dos algoritmos estudados para esta rede multi-aglomerado e analisaremos os resultados destas simulações.