Big data, small explanatory and predictive power: Lessons from random forest modeling of on-farm yield variability and implications for data-driven agronomy

Martin van Ittersum (2023, [Artículo])

Context: Collection and analysis of large volumes of on-farm production data are widely seen as key to understanding yield variability among farmers and improving resource-use efficiency. Objective: The aim of this study was to assess the performance of statistical and machine learning methods to explain and predict crop yield across thousands of farmers’ fields in contrasting farming systems worldwide. Methods: A large database of 10,940 field-year combinations from three countries in different stages of agricultural intensification was analyzed. Random effects models were used to partition crop yield variability and random forest models were used to explain and predict crop yield within a cross-validation scheme with data re-sampling over space and time. Results: Yield variability in relative terms was smallest for wheat and barley in the Netherlands and for wheat in Ethiopia, intermediate for rice in the Philippines, and greatest for maize in Ethiopia. Random forest models comprising a total of 87 variables explained a maximum of 65 % of cereal yield variability in the Netherlands and less than 45 % of cereal yield variability in Ethiopia and in the Philippines. Crop management related variables were important to explain and predict cereal yields in Ethiopia, while predictive (i.e., known before the growing season) climatic variables and explanatory (i.e., known during or after the growing season) climatic variables were most important to explain and predict cereal yield variability in the Philippines and in the Netherlands, respectively. Finally, model cross-validation for regions or years not seen during model training reduced the R2 considerably for most crop x country combinations, while for wheat in the Netherlands this was model dependent. Conclusion: Big data from farmers’ fields is useful to explain on-farm yield variability to some extent, but not to predict it across time and space. Significance: The results call for moderate expectations towards big data and machine learning in agronomic studies, particularly for smallholder farms in the tropics where model performance was poorest independently of the variables considered and the cross-validation scheme used.

Model Accuracy Model Precision Linear Mixed Models CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA MACHINE LEARNING SUSTAINABLE INTENSIFICATION BIG DATA YIELDS MODELS AGRONOMY

Multimodal deep learning methods enhance genomic prediction of wheat breeding

Carolina Rivera-Amado Francisco Pinto Francisco Javier Pinera-Chavez David González-Diéguez Matthew Paul Reynolds Paulino Pérez-Rodríguez Huihui Li Osval Antonio Montesinos-Lopez Jose Crossa (2023, [Artículo])

Conventional Methods Genomic Prediction Accuracy Deep Learning Novel Methods CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA WHEAT BREEDING MACHINE LEARNING METHODS MARKER-ASSISTED SELECTION

SON LAS COSAS DEL QUERER, CLANDESTINIZACIÓN DE LOS AFECTOS, LA SEXUALIDAD Y NUESTRAS IDENTIDADES DESDE LA PERSPECTIVA DE VARONES HOMOSEXUALES DE ORIGEN RURAL DE MICHOACÁN

Jaime Antonio Ferrerira Medina (2023, [Tesis de maestría])

"La homosexualidad en contextos rurales es un tema complejo que ha sido menos estudiado en comparación con las experiencias en entornos urbanos. Sin embargo, existen investigaciones y testimonios que arrojan luz sobre esta cuestión. Los contextos rurales se encuentran impregnados de una serie de discursos que ven la homosexualidad como pecaminosa, criminal y patológica, lo que influye en gran medida en la aceptación y visibilidad de personas homosexuales. Es a partir de esta premisa que el trabajo de investigación analiza ¿cuáles podrían ser las problemáticas a las que se encuentran varones homosexuales en contextos rurales?, tomando como caso las trayectorias afectivas y sexuales de varones originarios de localidades adscritas al Cinturón aguacatero -Berry en Michoacán".

Homosexualidad - Aspectos sociales - Michoacán, México. Homosexualidad - Condiciones rurales - Michoacán (Estado). Sexualidad - Prácticas sexuales - Homosexualidad. Tesis - Maestría en Antropología Social, Pacífico Sur. CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA SOCIOLOGÍA DE LOS ASENTAMIENTOS HUMANOS SOCIOLOGÍA RURAL SOCIOLOGÍA RURAL

Destilación solar tubular una opción para obtener agua potable a partir de aguas salobres para comunidades rurales

Tubular solar distillation: an option to obtain dinking water from saline waters to supply rural communities

ARTURO GONZALEZ HERRERA Sofía Garrido Hoyos (2007, [Artículo])

El objetivo del presente trabajo fue el diseñar un sistema de desalación de fácil instalación y poco mantenimiento, que utilice energía solar para este propósito, pensado para comunidades rurales a nivel familiar y obtener 10 litros del agua potable al día. Los reactores evaluados fueron: un destilador tubular solar (DTS) modificado, un concentrador solar parabólico (CPC) con un DTS acoplado y un destilador convencional de escalera.

Tratamiento del agua Desalación Energía solar Zonas rurales INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Empleo femenino, pobreza y género en dos localidades rurales de Yucatán.

LUCELY CARMINIA CONTRERAS UC (2023, [Tesis de doctorado])

El propósito de la investigación versa en torno al análisis de las causas de la integración laboral de las mujeres y las consecuencias que tiene en los hogares su participación laboral. La investigación empírica utilizó un enfoque metodológico mixto y fue en dos etapas: en la primera se utilizaron los métodos cuantitativo y cualitativo, se realizó la encuesta por muestreo de conglomerados de una proporción poblacional y se recopilaron los testimonios de las mujeres consideradas, al momento de la entrevista, informantes clave. Se hicieron 56 entrevistas en Bokobá y 78 en Teya; el 30% de las mujeres encuestadas expusieron argumentos desde sus subjetividades. El análisis de la información cuantitativa se realizó en Excel y SPSS, la cualitativa en ATLAS.ti. La segunda etapa fue desde un enfoque cualitativo; se utilizó la guía de entrevista y el muestreo fue mixto. Se realizaron 24 entrevistas, el 50% correspondió a cada localidad de estudio. La información se analizó en el programa ATLAS.ti. Se encontró que en Bokobá las mujeres tienen mayor participación laboral en comparación con las de Teya. En ambas localidades rurales, las principales variables que influyen en el empleo de las mujeres son la educación y el estado civil. Los empleos en los que generalmente se aglomeran son como trabajadoras domésticas remuneradas. El que las mujeres se empleen es importante, porque con sus ingresos contribuyen a reducir la pobreza en sus hogares y coadyuvan a fortalecer su voz para la toma de decisiones familiares. Se concluye que los habitantes de Teya tienen mayor arraigo cultural a las normas patriarcales en el hogar, en comparación con los de Bokobá, lo que explica la menor integración laboral de las mujeres y refuerza el alto índice de pobreza de la localidad. Además de mantener casi intacta la división sexual del trabajo en los hogares.

CIENCIAS SOCIALES Empleo femenino Pobreza Familia Mercados de trabajo Mujeres rurales

Local markets and food security. The case of the Milpera and Puuc regions in Yucatan

Ana Laura Bojórquez Carrillo Monserrat Vargas Jiménez Mireya Noemi Hernández Islas (2023, [Artículo, Artículo])

Food insecurity is a complex problem worldwide. A major part of this problem is the food supply. Local markets can represent a strategy for building social capital, as well as strategies for subsistence and sustainability of food value chains, contributing to food security and its effects. The objective of this research is to determine if the existence of a municipal market in the Milpera and Puuc regions of Yucatán favors the existence of food security, the consumption or the expense of natural foods. The population is located in 18 municipalities of Yucatán, Mexico. To carry out this study, a cross-sectional, non-experimental study, with a quantitative approach and correlational scope. The main techniques that were applied were descriptive statistics and contingency tables with respect to 6 hypotheses. This work shows that the existence of markets in the communities makes a significant difference because it positively impacts the food security of the inhabitants, since it allows them to have access to a wider variety of products and at the same time, favors the active dynamics of the economy of the community.

Local markets Food safety Local development Food sovereignty Rural areas Mercados locales Seguridad alimentaria Desarrollo local Soberanía alimentaria Zonas rurales CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES

A line follower robot implementation using Lego's Mindstorms Kit and Q-Learning

VICTOR RICARDO CRUZ ALVAREZ ENRIQUE HIDALGO PEÑA HECTOR GABRIEL ACOSTA MESA (2012, [Artículo])

Un problema común al trabajar con robots móviles es que la fase de programación puede ser un proceso largo, costoso y difícil para los programadores. Los Algoritmos de Aprendizaje por Refuerzo ofrecen uno de los marcos de trabajo más generales en el ámbito de aprendizaje de máquina. Este trabajo presenta un enfoque usando el algoritmo de Q-Learning en un robot Lego para que aprenda "por sí mismo" a seguir una línea negra dibujada en una superficie blanca. El entorno de programación utilizado en este trabajo es Matlab.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Algoritmos de aprendizaje reforzado Q-learning (Algoritmo de aprendizaje reforzado) Lego Mindstorms (Robótica) Matlab Reinforcement learning algorithms Q-Learning (Reinforcement learning algorithm) Lego Mindstorms (Robotics) Matlab

MEZCAL Y PODER: DESIGUALDADES Y VIOLENCIAS DE GÉNERO EN EL CONTEXTO DE LOGOCHE

Laura Carolina Vázquez Vargas (2023, [Tesis de maestría])

“La presente investigación se centra en el análisis de las desigualdades y violencias de género que presentan las mujeres que participan en la producción de mezcal, en la comunidad de Logoche, ubicada en el Distrito de Miahuatlán de Porfirio Díaz, Sierra Sur de Oaxaca. A partir del boom del mezcal, fenómeno económico ocasionado por la alta demanda de esta bebida, los pueblos productores de mezcal han experimentado transformaciones en el orden de género al interior de sus comunidades. Este trabajo se enfoca en analizar las desigualdades, desde un horizonte conceptual formado por corrientes teóricas feministas, respecto al uso del tiempo, la autonomía económica, la salud y la pobreza; así como las violencias dirigidas hacia las mujeres como física, psicológica, económica, emocional, sexual, los estigmas sociales y chismes como forma de control social ejercidos a ciertos grupos de mujeres como las madres autónomas. Asimismo, se realizó una revisión de las estrategias de resistencia que las mujeres de Logoche, han implementado a lo largo del tiempo, considerando la importancia de pensar a las mujeres como sujetas con agencia, que han resistido a dichas desigualdades y violencias de género estructurales, externas e internas en este pueblo productor de mezcal”.

Mujeres rurales - México - Logoche, Oaxaca. Mujeres campesinas - Oaxaca - Logoche. Mujeres indígenas - Violencia contra - México - Logoche (Oaxaca). Mezcal - Productos. Mezcal - Producción. Mezcal - Aspectos sociales - México - Logoche (Oaxaca). Tesis - Maestría en Antropología Social, Pacífico Sur. CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA GRUPOS SOCIALES POSICIÓN SOCIAL DE LA MUJER POSICIÓN SOCIAL DE LA MUJER

Predicción de actividad antimicrobiana usando modelos de escala evolutiva a través de un flujo de trabajo en la plataforma KNIME

Prediction of antimicrobial activity using models of evolutionary scale through a workflow in the KNIME platform

Karla Lorena MartÍnez Mauricio (2023, [Tesis de maestría])

Dentro de las estrategias para combatir la resistencia antimicrobiana, se está llevando a cabo investigación para la creación de nuevos fármacos basados en péptidos antimicrobianos. En los últimos años, se han realizado esfuerzos para incorporar herramientas computacionales que ayuden a acelerar la identificación de péptidos con actividad antimicrobiana. Una de estas herramientas son los modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional, que permiten predecir la actividad antimicrobiana en péptidos a partir de información basada en su secuencia. Un componente clave en este proceso es el tipo de características moleculares a utilizar. Recientemente, ha surgido una familia de modelos pre-entrenados llamados ESM-2, los cuales generan incrustaciones (características) que fueron aprendidas a partir de 65 millones de secuencias que abarcan diversidad evolutiva. En este trabajo de tesis, se analiza la contribución de las incrustaciones ESM-2 de diferentes dimensiones de forma individual y en conjunto en el desarrollo de modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional para la clasificación de péptidos antimicrobianos, así como sus tipos funcionales, como antibacteriano, antifúngico y antiviral. A partir de este estudio se concluye que aumentar la capacidad de los modelos ESM-2 no implica una mejora en el rendimiento de los modelos para predecir péptidos antimicrobianos. Los modelos ESM-2 t30 y ESM-2 t33 son los más apropiados para extraer características y mejorar la exactitud en las predicciones de péptidos antimicrobianos. Además, fusionar características de diferentes incrustaciones ESM-2 es una estrategia efectiva para construir mejores modelos QSAR que el uso exclusivo de características derivadas de un modelo ESM-2 específico. Se construyeron modelos más simples con un rendimiento comparable o superior a los modelos basados en aprendizaje profundo reportados en la literatura. Para llevar a cabo este estudio se implementó un flujo de trabajo en KNIME que genera de forma automática hasta 1980 modelos de clasificación binaria basados en aprendizaje tradicional. Incorpora diversas técnicas de selección de características, algoritmos de clasificación, métricas de desempeño y una fase de limpieza de datos. Este flujo de trabajo se encuentra disponible en https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom.

Molecular features play an important role in different bio-chem-informatics tasks, such as the Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) modeling. Several pre-trained models have been recently created to be used in downstream tasks either by fine-tuning a specific model or by extracting features to feed traditional classifiers. In this sense, a new family of Evolutionary Scale Modeling models (termed as ESM-2 models) has been recently introduced, demonstrating outstanding results in structure protein prediction benchmarks. Herein, we are devoted to assessing the usefulness of different-dimensional embeddings derived from ESM-2 models in the prediction of antimicrobial peptides, given the great deal of attention received because of their potential to become a plausible option to mainly fight multi-drug resistant bacteria. To this end, we created a KNIME workflow to guarantee using the same modeling methodology, and consequently, carrying out fair comparisons. As a result, it can be drawn that the 640- and 1,280- dimensional embeddings are the most appropriate to be used in modeling because statistically better results were achieved from them. We also combined features from different embeddings, and we can draw that the fusion of features of different embeddings contributes to getting better models than only using a specific model ESM-2. Comparisons regarding state-of-the-art deep learning models confirm that when performing methodologically principled studies in the prediction of AMPs, non-DL based models yield comparable-to-superior results to DL-based models. The implemented KNIME workflow is availablefreely at https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom. We consider that this workflow can be valuable to prevent unfair comparisons regarding new computational methods, as well as to propose new non-DL based models.

péptidos antimicrobianos, QSAR, aprendizaje automático ESM-2, KNIME antimicrobial peptides, QSAR, machine learning, ESM-2, KNIME INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR

THE RIGHT TO THE CITY AND URBAN-RURAL LINKAGES. COMMUNITY PARTICIPATION IN THE METROPOLITAN AREA OF TUXTLA GUTIERREZ, CHIAPAS.

Briseida Corzo Rivera Gabriel Castañeda Nolasco (2023, [Artículo, Artículo])

Access to water is a common struggle of the communities in the state of Chiapas, with the effects of urban expansion these struggles increase and with them the challenges that these populations already face, having a greater impact on the rural environment. The struggles to satisfy this basic need are a factor that has triggered processes that promote community participation. Based on a qualitative analysis, this paper compares two existing forms of participation in the rural communities of the Metropolitan Area of Tuxtla Gutierrez that allow the population to manage actions to improve their quality of life. The objective is to analyze how these processes promote or restrict the empowerment of the community and allow progress, not only in the population's access to water, but also in the construction of the right to the city. From the urban-rural linkages, the right to the city is discussed beyond the city, addressing other territories. The study identifies factors that show changes in the participation of the populations and strengthen the community, as well as factors in the relationships of the community and of the community with other actors that limit the scope of the processes.

Participation Right to the city Urban-rural linkages Access to water participación, derecho a la ciudad, vínculos urbano-rurales, acceso al agua. CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES