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Modelo de energía basado en la concentración de tareas heterogéneas y diseño de estrategias de consolidación en cómputo en la nube

Heterogeneous Jobs Concentration Energy Model and Consolidation Strategies in Cloud Computing

FERMIN ALBERTO ARMENTA CANO (2018)

La ejecución de tareas que comparten recursos de hardware en un mismo servidor, puede crear contención en el uso compartido de CPU, memoria, disco o red. Lo cual conduce a la degradación del desempeño del sistema e incrementan el consumo energético. En esta tesis, presentamos un modelo de energía novedoso analizando el consumo de energía de un servidor al ejecutar diferentes clases de aplicaciones. Definimos el modelo de energía en un escenario realístico al ejecutar cargas de trabajo heterogéneas. Consideramos aplicaciones intensivas en CPU y memoria. El modelo de energía propuesto considera el consumo energético durante la ejecución de cada tipo de tarea, así como el consumo energético al ejecutar combinaciones entre los diferentes tipos de tareas. Cada tipo de tarea requiere diferentes partes del hardware contribuyendo de forma diferente al consumo de energía total del sistema. En este trabajo, se considera el consumo de energía en función de la utilización del CPU y la concentración de diferentes clases de tareas. Analizamos múltiples algoritmos de planificación de tareas los cuales requieren diferente tipo y cantidad de información. Diseñamos estrategias de calendarización novedosas que consideran el agrupamiento de trabajos heterogéneos. Validamos la calidad de cada estrategia realizando un análisis detallado utilizando cargas de trabajo reales en diferentes escenarios con ayuda del simulador Cloudsim. El modelo de estimación de energía propuesto se basa en mediciones del consumo de energía a nivel del procesador con la herramienta likwid-powermeter y a nivel del servidor con la unidad especializada de distribución de energía (PDU). Finalmente, en este trabajo se demuestra que las estrategias propuestas mejoran la eficiencia energética con respecto a estrategias clásicas de la literatura. Las principales aportaciones de esta tesis son las siguientes: Construimos el perfil energético de diferentes tipos de trabajo y sus combinaciones. Detectamos una reducción en el consumo de energía del servidor cuando se considera el equilibrio de concentración de aplicaciones en el procesador. Identificamos cómo la degradación del rendimiento afecta el consumo de energía cuando se produce contención de recursos. Diseñamos estrategias que asignan trabajos en servidores para minimizar la contención de recursos. Finalmente, evaluamos el rendimiento de 10 estrategias de asignación de recursos por medio de experimentación.

An execution of similar jobs in shared infrastructure could create a resource contention either in CPU, memory, disk and network. It causes degradation of the system performance and increased energy consumption. In this paper, we analyze a server energy consumption, when it executes CPU-intensive and memory-intensive applications. We define a power consumption model for realistic scenarios of heterogeneous workload. Our model takes into account power consumption of individual jobs and their combinations. Different types of applications exploit different hardware and contribute differently to the total power consumption. We consider power consumption as a function of CPU utilization and job concentration. We analyze several scheduling algorithms depending on the type and amount of information they require. We propose novel heterogeneous job consolidation policies and validate them by a comprehensive evaluation analysis on real data in different scenarios using CloudSim toolkit. The energy consumption is measured at processor level with likwid-powermeter and at the server level with a specialized power distribution unit. We demonstrate that our solutions outperform known state-of-the-art strategies. The key contributions of this thesis are the following. We construct the energy profile of different job types and their combinations. We propose an energy model that consider the job concentration. We detect a reduction in a server energy consumption when the balance of concentration of applications in the same processor is considered. We identify how performance degradation affects the energy consumption when contention occurs. We design strategies that allocate jobs on servers to minimize resource contention and finally, we evaluate the performance of 10 resource allocation strategies using experimentation.

Doctoral thesis

Eficiencia energética, Modelo de energía, Tipos de aplicaciones, Contención de recursos, Medición de energía, Planificación de tareas Energy Efficiency, Energy model, Type of applications, Contention, Energy measurement, Scheduling INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES HEURÍSTICA HEURÍSTICA

Algoritmo de gestión energética aplicado dentro de las WSN’s

DIEGO MORA DELGADO (2019)

En el presente artículo se presenta el diseño de un algoritmo de gestión energética aplicado a los nodos pertenecientes a una red de sensores inalámbricos (WSN) aplicada a la agricultura de precisión. A partir de la implementación de este algoritmo en los nodos, se realiza la captura del perfil de consumo de corriente. Este perfil puede ser utilizado para dimensionar el sistema fotovoltaico autónomo que sustentará energéticamente a los nodos. La característica que se persigue al momento de dimensionar un sistema fotovoltaico autónomo es la fiabilidad. Por su parte, el algoritmo de gestión energética busca hacer más eficiente el consumo energético de los nodos. Aplicar este algoritmo propuesto en una red de sensores inalámbricos tendrá como resultado un sistema fotovoltaico autónomo fiable y, como consecuencia, la red de sensores inalámbricos desplegada en campo también lo será.

This article presents the design of an energy management algorithm implemented in the nodes belonging to a wireless sensor network (WSN) applied in precision agriculture. By the implementation of the algorithm on the nodes, the capture of the current consumption profile is carried out; this profile can be used to size the autonomous photovoltaic system that sustains energetically the nodes. The characteristic that is pursued when sizing an autonomous photovoltaic system is the reliability of it. Meanwhile the energy efficiency management algorithm seeks to make more efficient the energy consumption of the nodes. Applying the energy efficiency algorithm proposed in a wireless sensor network will result in a reliable autonomous photovoltaic system and, consequently, the wireless sensor network deployed in the field will also be.

Article

Redes de sensores inalámbricos Agricultura de precisión Sistemas fotovoltaicos autónomos Eficiencia energética Wireless sensor networks Precision agriculture Autonomous photovoltaic systems Energy efficiency INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ENERGÉTICA ENERGÍA ENERGÍA

Mitigación del cambio climático a través de un alumbrado público eficiente en México: superando los retos políticos en aras de la eficiencia económica y el equilibrio ambiental

Climate change mitigation through efficiency improvements in street lighting in Mexico: overcoming political challenges to enhance economic

efficiency and environmental equilibrium

ALEJANDRO EDUARDO GUEVARA SANGINES José Alberto Lara Pulido (2015)

El presente artículo describe un estudio de caso de los retos para la puesta en marcha de una política pública de doble dividendo —que genera beneficios económicos y ambientales de manera simultánea— en el contexto de posibles iniciativas de mitigación ante el cambio climático. Se analiza la génesis y desarrollo del Proyecto nacional de eficiencia energética en alumbrado público municipal en México. Se describe el análisis de factibilidad técnica y económica, del cual se desprende que existen amplias oportunidades de inversión rentables con una Tasa Interna de Retorno (TIR) promedio de 63% y una posible captura de 15 929 t de dióxido de carbono equivalente (CO2e), que representa una reducción de 30% con respecto a las emisiones que se generarían sin la inversión. Asimismo, describe obstáculos diversos para su realización y estrategias de política para enfrentarlos. Finalmente, se presentan los resultados logrados hasta la fecha. Este artículo ilustra cómo implementar medidas que aporten al desarrollo sustentable, considerando elementos de eficiencia económica, social y ambiental, así como la dimensión política.

In this article we describe a case study of policy challenges for the implementation of a public policy which generates social, economic and environmental benefits simultaneously and thus achieving climate change mitigation. Specifically, we analyze the creation of the

National Energy Efficiency Project for Municipal Street Lighting in Mexico. We present a technical and economic analysis which identifies profitable investment opportunities yielding an average Internal Rate of Return (IRR) of 63% and a capture of 15 929 carbon dioxide equivalent tons. We describe the obstacles faced by the stakeholders in the implementation of the project as well as its latest performance. This article presents evidence of how it is possible to implement measures contributing to sustainable development by considering elements of social, economic and environmental efficiency while coping with its policy constraints.

Article

CIENCIAS SOCIALES Alumbrado público municipal Eficiencia energética Cooperación interinstitucional Análisis costo-beneficio Desarrollo sustentable México Municipal Public Lighting Energy Efficiency Interagency cooperation Cost Benefit Analysis Sustainable Development

Materiales reciclados aligerados y su influencia en el consumo de energía eléctrica en viviendas económicas

Recycled light-weight construction materials and their effect on electricity consumption in low-cost housings

ANA CECILIA BORBON ALMADA MARIA GUADALUPE ALPUCHE CRUZ Irene Marincic Lovriha JOSE MANUEL OCHOA DE LA TORRE ISRAEL MIRANDA PASOS (2019)

Una arquitectura eficiente forma parte integral del desarrollo sustentable y, asimismo, debe contemplar una envolvente que se adapte al clima y a los recursos constructivos de una región. La evaluación del comportamiento térmico de las edificaciones mediante simulación dinámica se utiliza en todo el mundo para evaluar su eficiencia energética. En México existe carencia de datos sobre las propiedades térmicas de los materiales de construcción. En el presente trabajo se obtiene experimentalmente la conductividad térmica, calor específico y densidad volumétrica de materiales de construcción como lo son: el ladrillo de barro recocido,el bloque aligerado, el mortero cemento-arena natural y el mortero cemento-arena reciclado, este último fabricado con materiales reciclados de la demolición de concreto. Los resultados de simulación obtenidos muestran disminución en las ganancias de calor en muros y en el consumo de energía eléctrica por enfriamiento. La disminución es superior a 8%, utilizando sistemas constructivos conformados con materiales aligerados y reciclados

An efficient architecture is an integral part of sustainabledevelopment; therefore, it should include an envelope able to adapt to the climate and the constructive resources of the region. The evaluation of the thermal behavior of buildings by dynamic simulation is used worldwide to evaluate the energy efficiency of buildings. In Mexico, there is a lack of data on the thermal properties of the construction materials. In this paper, the thermal conductivity, specific heat and volumetric density of local construction materials, such as red common brick, light-weight block, natural cement-sand mortars, and recycled cements and mortars, made with recycled materials of concrete demolition, are obtained experimentally. The simulation results obtained show a decrease in the heat gains in walls and in the electricity consumptions for cooling. The decrease is over 8% when constructive systems conformed by lightened and recycled materials are used.

Article

BIOLOGÍA Y QUÍMICA Arquitectura sustentable Eficiencia energética Propiedades termofísicas Simulación térmica Viviendas económicas. Sustainable architecture Efficiency energy Thermophysical properties Tthermal simulation Low-cost dwellings

Consolidación heterogénea para calendarización consciente de la energía de tareas con contención de recursos

Heterogeneous consolidation for energy-aware scheduling of jobs with resource contention

LUIS ANGEL GALAVIZ ALEJOS (2017)

La nube es un paradigma de cómputo distribuido con gran popularidad. El gran consumo energético generado por la infraestructura de cómputo de las nubes tiene grandes repercusiones económicas y ambientales. Uno de los servicios principales de la nube es la renta de equipo de cómputo a través de la red conocido como IaaS. En una nube IaaS los proveedores de servicio son los encargados de administrar y aprovisionar los recursos de cómputo al usuario. La virtualización de los recursos de cómputo de la nube permite que varias máquinas virtuales se ejecuten en el mismo recurso físico, haciendo posible la consolidación. Las técnicas de consolidación tratan asignar todas las VMs a la mínima cantidad posible de máquinas físicas, esto genera una mejor administración de recursos y como resultado un ahorro energético. Una de las desventajas de la consolidación es que varias VMs compiten y comparten los recursos de hardware, lo que puede llevar a cuellos de botella en el uso del hardware. Nosotros proponemos clasificar las VMs de acuerdo al tipo de aplicaciones que estas ejecutan, en específico CPU y Memoria Intensivas. Esta clasificación ayuda a asignar las VMs a los recursos físicos de forma que se eviten conflictos en el uso de CPU y Memoria. Estudiamos la consolidación determinista el caso mono-objetivo de minimización de energía, y el bi-objetivo con violaciones al SLA y energía. Utilizamos un modelo construido con mediciones reales en el servidor Express x3650 M4. Utilizamos el algoritmo MOCell, el cual hace un muestreo del espacio de búsqueda ubicando a los individuos del algoritmo genético en un grid toroidal. Además, comparamos el algoritmo MOCell con el algoritmo clásico NSGA-II. Comparamos los frentes obtenidos mediante híper volumen y cubrimiento de conjuntos. Evaluamos nuestros algoritmos con cargas de sistemas reales del archivo de cargas de trabajo paralelas. Propusimos un operador de cruzamiento llamado uniforme SLA, el cual obtiene los mejores resultados pero tiene la desventaja de ser muy lento. Además, MOCell obtiene mejores frentes no dominados que NSGA-II. Para el caso monoobjetivo nuestra heurística CFFit obtiene los mejores resultados.

Cloud computing is popular a distributed computing paradigm. The high energy consumption generated by the cloud computing infrastructure has great economic and environmental repercussions. One of the main services offered by the cloud is the rental of computer equipment through the network known as IaaS. In an IaaS, cloud service providers are in charge of managing and provisioning the computing resources to the user. Virtualization of cloud computing resources allows multiple virtual machines to run on the same physical resource, making consolidation possible. The consolidation techniques try to assign all virtual machines to the minimum possible number of physical machines, this allows a better management of resources and, as a result an energy saving. One of the main disadvantages of consolidation is that multiple VMs compete and share hardware resources, which can lead to bottlenecks in the use of hardware. We propose to classify the VMs according to the type of applications it runs, specifically, CPU and Memory intensive. This classification helps to assign the VMs to the physical resources in a way that conflicts in the use of CPU and Memory could be avoided. We study deterministic consolidation in the case of single objective case for energy minimization, and SLA violations and energy minimization for bi-objective. We use a workload-aware model build from real energy measurements on server Express x3650 M4. We attack the problem using genetic algorithms. We use MOCell algorithm, it does a sampling of the search space by placing the individuals of the genetic algorithm in a toroidal grid. We compared the MOCell algorithm with the classic NSGA-II algorithm. We compare the fronts obtained by hyper volume and set coverage. We evaluate algorithms with workload traces from Parallel Workloads and Grid Workload Archives. We propose a crossover named uniform SLA, which has the best results but has the disadvantage of being very slow. In addition, MOCell gets better non-dominated fronts than NSGAII. For the single objective case our heuristic CFFit obtains better results

Master thesis

Nube, Consolidación, Energía, Contención Cloud, Consolidation, Energy, Contention INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES TRANSPORTES Y COMUNICACIONES

Planificación de eficiencia energética en centros de supercómputo utilizando energías renovables

Energy-aware scheduling of supercomputing centers using renewable energy

Sergio Nesmachnow (2017)

Este artículo presenta los avances en la definición de un modelo para la planificación

de eficiencia energética en centros de supercómputo considerando la utilización de

energías renovables. Se plantea la gestión energética como un problema de optimización

multiobjetivo y se propone una metaheurística evolutiva multiobjetivo para su resolución.

Los objetivos del problema contemplan los puntos de vista de la gestión de la infraestructura

computacional y la calidad de servicio ofrecida a los usuarios, considerando métricas de

consumo energético mediante un perfil de potencia, valores de temperatura del sistema

y calidad de servicio evaluada por la satisfacción de la fechas de finalización de trabajos

enviados por los usuarios. Los resultados de la estrategia de planificación utilizando la

metaheurística evolutiva multiobjetivo indican que el problema de gestión puede resolverse

eficientemente, alcanzando satisfactorios niveles de costo operacional y calidad de servicio

proporcionada por la infraestructura.

This article presents an energy-aware model for scheduling datacenters considering green

energy. We use a multiobjective approach and we propose a multiobjective evolutionary

algorithm to tackle the scheduling problem. The objectives for solving the problem include

both infrastructure usage and user quality of service. We considered an energy consumption

metric and temperature value for modelling infrastructure usage, and a deadline violation

metric for modelling the user quality of service. The scheduling algorithm proposed in this

work shows the problem can be solved efficiently reaching reasonable values for operational

cost and user quality of service.

Article

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS planificación y control, supercómputo, eficiencia energética, energías renovables scheduling and control, supercomputing, energy aware, green energy

Calidad de forraje de canola (Brassica napus L.) en floraciones temprana y tardía bajo condiciones de temporal en Zacatecas, México

Forage quality of canola (Brassica napus L.) at early and late bloom under rainfed conditions in Zacatecas, Mexico

HECTOR GUTIERREZ BAÑUELOS (2017)

Canola forage could be an option for diversify crops grown under rainfed conditions and to improve quality forage produced. The objective was to evaluate nutritional composition of canola under rainfed conditions at two plantgrowing stages. Fourty eight (48) randomly samples of forage in early bloom (5 % bloom, n= 24) and late bloom (90 % bloom, n= 24) were used within 1 ha plot located in semi-temperate climate at North of Mexico. All samples were dry at 65 °C during 48 h; bromatological and nutritional evaluation were performed using standard methods.

Differences (P<0.05) were observed in all variables, averaging 26 vs 12 % crude protein, 47 vs 60 % neutral detergent fiber, 28 vs 52 % acid detergent fiber, 2.56 vs 1.99 % dry matter intake (%BW), 67 vs 48 % DMS, and 133 vs 72 relative forage value, 1.52 vs 0.86 net energy for maintenance (Mcal/kg), respectively for early and late bloom.

It is concluded that early bloom canola forage represents better quality because of its protein content and fiber fraction. Estimated energetic value is 1.8 times greater in early bloom compared with late bloom (1.52 vs 0.86 Mcal ENm/kg); and early bloom energetic value is compared with sudan grass.

El objetivo fue evaluar la composición nutricional y el potencial forrajero de la canola en condiciones de temporal, durante dos etapas de crecimiento. Se utilizaron 48 muestras seleccionadas al azar de forraje en floración temprana (5 % floración, n= 24) y tardía (90 % floración, n= 24), recolectadas de una parcela (1 ha) situada en el municipio de Calera de Víctor Rosales, Zacatecas, México, caracterizado por ser un clima semi-templado. Todas las muestras se secaron a 65 °C durante 48 h; las evaluaciones nutricionales y bromatológicas se realizaron utilizando métodos estándar. Se observaron diferencias (P<0.05) en todas las variables estudiadas; la proteína cruda (%) promedió 26 vs 12, fibra detergente neutro (% base seca) 47 vs 60, fibra detergente ácido (% base seca) 28 vs 52, consumo esperado (DMI, % PV) 2.56 vs 1.99, digestibilidad de la materia seca (% base seca) 67 vs 48, valor relativo del forraje 133 vs 72, y la energía neta de mantenimiento (Mcal/kg materia seca) 1.52 vs 0.86, respectivamente para la floración temprana y tardía. Se concluye que el forraje de la canola en la fase de floración temprana presenta una mayor calidad como resultado de sus contenidos de proteína cruda y de la fracción fibra. Comparado con la floración tardía, el valor energético estimado resultó 1.8 veces mayor (1.52 vs 0.86 Mcal ENm/kg) para la floración temprana, este valor energético estimado es similar al del pasto sudán.

Producción Científica de la Universidad Autónoma de Zacatecas UAZ

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Canola Potencial forrajero Perfil nutricional Proteína Energía Forage potential Nutritional profile Protein Energy

Estrategias nutricionales para mejorar la respuesta productiva de cerdos en engorda

JOSE ALFREDO MARTINEZ AISPURO (2013)

Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Ganadería).- Colegio de Postgraduados, 2013.

El presente trabajo tuvo como objetivo reducir y/u optimizar la concentración de algunos nutrimentos en las dietas de cerdos de engorda que puede resultar benéfica en la formulación de raciones. Se realizaron 3 experimentos para evaluar el nivel de lisina, el uso de alcaloides y xilanasas en dietas para cerdos de engorda. En el experimento 1 se determinaron los niveles óptimos biológicos (NOB) de lisina total para cerdos en las etapas de crecimiento y finalización en el comportamiento productivo, las características de la canal, y la concentración de urea en plasma. El NOB para ganancia diaria de peso (GDP), conversión alimenticia, y ganancia de carne magra fue 0.88% de lisina total; mientras que el NOB para consumo de alimento fue 0.961% de lisina total. En el experimento 2 se evaluó el comportamiento productivo de cerdas en engorda (crecimiento-finalización), alimentadas con dietas bajas en proteína adicionadas con una mezcla de alcaloides. La inclusión de alcaloides a la dieta de crecimiento con 14.5% de PC aumentó la GDP (p≤0.07) y el CAL (p≤0.04). En finalización la inclusión de alcaloides no mejoró la respuesta productiva ni las características de la canal de las cerdas. En el experimento 3 se evaluó el comportamiento productivo de cerdos en iniciación, para determinar si la suplementación con xilanasas compensa la reducción de energía y/o proteína en dietas a base de sorgo y pasta de soya. La inclusión de xilanasas a la dieta compensó la reducción de energía y proteína, pudiéndose reducir 105 kilocalorías kg-1 y 2% PC, respectivamente, sin afectar las variables productivas ni las características de la canal. _______________ NUTRITIONAL STRATEGIES TO IMPROVE GROWTH PERFORMANCE OF PIGS. ABSTRACT: This study was conducted to reduce and/or to optimize the concentration of some nutrients in the diets for fattening pigs which can be beneficial in formulating rations. Three experiments were conducted to assess the level of lysine, the use of alkaloids and the addition of xylanase in diets for fattening pigs. In experiment 1, the optimum biological levels total lysine (OBL) for pigs were determined for growing and finishing stages of growth for growth performance, carcass characteristics, and plasma urea nitrogen concentration. The OBL for average daily gain (ADG), feed conversion and lean gain was 0.88% total lysine, while the OBL for feed intake was 0.961% total lysine. In experiment 2, it was evaluated the growth performance of growing-finishing gilts fed low- protein diets supplemented with a mixture of alkaloids. The inclusion of alkaloids to the growing diet with 14.5% CP increased ADG (p≤0.07) and feed intake (p≤0.04). The addition of alkaloids in finishing diets did not improve growth performance and carcass characteristics of gilts. In experiment 3, the growth performance of nursery pigs was evaluated to determine if xylanase supplementation compensates the reduction of metabolizable energy and/or crude protein in diets based on sorghum-soybean meal. The inclusion of xylanase compensated the reduction of energy and protein in the diet, being able to reduce 105 kcal kg-1 and 2% CP, respectively, without affecting growth performance nor carcass characteristics.

Doctoral thesis

Lisina Alcaloides Dietas con baja proteína Xilanasas Energía Proteína Lysine Alkaloids Low protein diets Xylanase Energy Protein Ganadería Doctorado CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Generation of high-energy pulses from an all-normal-dispersion figure-8 fiber laser¹

BALDEMAR IBARRA ESCAMILLA EVGENY KUZIN (2010)

We propose and study numerically an all-normal-dispersion Ytterbium-doped figure-eight fiber laser scheme for generation of high-energy pulses. The monotonous pulse stretching that takes place in the fiber under the combined actions of normal dispersion and nonlinear Kerr effect is compensated by the amplitude modulation effect of a bandpass filter inserted in the ring section of the laser. The Nonlinear Optical Loop Mirror (NOLM) also contributes to shorten the pulses. An output coupler with a large output coupling ratio is inserted at the amplifier output in order to extract the maximal energy from the laser. A short segment of Ytterbium-doped fiber compensates for the losses. Stable single-pulse operation is predicted over a wide range of values of the laser parameters. If the laser parameters (ring and NOLM length, dispersion, filter bandwidth, output coupling ratio) are optimized, pulses with several tens of nanojoules energy are readily obtained, with picosecond duration and a large positive chirp which is linear near the peak. If small-signal gain is large enough, the use of very large output coupling ratios opens the way to pulse energies close to 100 nJ and, after dechirping outside the laser, to durations of ~50 fs and peak powers of 1 MW.

Article

Generation of High-Energy Nonlinear optical CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA ÓPTICA

Predicción de cambios de peso de bovinos pastoreando en trópico: desarrollo y aplicación de un modelo de simulación

GILBERTO CARLOS ORTEGA NAVARRO (2011)

Tesis (Doctorado en Ciencias, especialista en Ganadería).- Colegio de Postgraduados, 2011.

El presente estudio comprendió tres etapas, que consistieron en 1 (Capítulo 1), desarrollar un modelo para predecir la ganancia de peso vivo vacío (GPV) de toros pastoreando praderas en zonas tropicales con y sin complemento alimenticio (MCPV); 2 (Capítulo 2), realizar un análisis de sensibilidad del modelo desarrollado descrito en el capítulo dos, utilizando las técnicas uno a la vez y multi pasos, y 3 (Capítulo 3), realizar un análisis comparativo de las predicciones de ganancia de peso de toros ayunados (GPAp) utilizando el MCPV y modelo del NRC, éste último, considerando la energía metabolizable (MNRC EM) y proteína metabolizable (MNRC PM). En el capítulo uno, se describe el procedimiento que se siguió para la construcción del modelo, utilizando las ecuaciones desarrolladas por Lofgreen y Garrett (1968), ARC (1980), NRC (1984) y CSIRO (1990), empleándose la base de datos de once experimentos con ganado bovino engordado en praderas tropicales. Para la evaluación de las predicciones de las ganancias de peso y determinación de la exactitud de los modelos involucrados, se realizó un análisis de regresión, prueba de medias, y se generaron los estadísticos de prueba como tendencia media (MB), cuadrado medio del error de predicción (MSPE), raíz de MSPE, variación residual (RV) y error absoluto medio (MAE). Los resultados indican una subestimación en la GPV en 25% aproximadamente, y de acuerdo a los estadísticos de prueba, análisis de regresión y prueba de medias, se considera que el modelo tiene una baja exactitud para predecir la GPV. El análisis de sensibilidad con el procedimiento uno a la vez, indican que la entrada FD generó el mayor cambio en todas las salidas del modelo, con valores de 0.4641, 38.0873 y 0.0285 para las salidas GPVp, CMS y energía disponible para ganancia (EDG), respectivamente. Con el procedimiento multipasos, la máxima GPVp se obtiene con la combinación de las entradas digestibilidad de la MS del forraje con el valor de 58.3% y con la entrada forraje disponible, con un valor de 3.5 t MS ha-1. El análisis comparativo de los las ganancias de peso residuales (GPAr) con los MCPV, MNRCEM y MNRCPM fueron -0.184, -0.284 y -0.149, respectivamente. Se concluye que existe una subestimación de los modelos MCPV, MNRCEM y MNRCPM, y cuando se considera solamente la energía disponible, el MCPV tiene una mejor GPAp que la del MNRC EM. _______________ PREDICTING WEIGHT CHANGES IN BOVINES GRAZING IN THE TROPICS:

DEVELOPMENT AND APPLICATION OF A SIMULATION MODEL. ABSTRACT: The present study was done in three stages: 1 (Chapter 1), developing a model to predict live empty weight gain (LEW) of bulls grazing in tropical grasslands without an alimentary complement (MCPV); 2 (Chapter 2), doing a sensibility analysis of the developed model described in Chapter 2, using two techniques –one at a time and multistep; and 3 (Chapter 3), doing a comparative analysis of the predictions of weight gain in fasted bulls (GPAp) using the MCPV and model of the NRC, this latter considering metabolisable energy (MNRC EM) and metabolisable protein (MNRC PM). In Chapter one is described the procedure followed to build the model, using the equations developed by Lofgreen and Garrett (1968), ARC (1980), NRC (1984), and CSIRO (1990), using the database from eleven experiments with bovine livestock grown in tropical grasslands. To evaluate the predictions in weight gain and determine the accuracy of the involved models were done a regression analysis, mean test, and test statistics were generated, such as mean tendency (MB), mean square prediction error (MSPE), root of the MSPE, residual variation, and mean absolute error (MAE). The results indicate an underestimation of LEW of approximately 25%, and according to the test statistics, regression analysis and mean test, the model is considered to have a low accuracy in predicting LEW. The sensibility analysis with the one at a time procedure indicates that the AF input generated the greatest changes in all the outputs of the model; values 0.4641, 38.0873, and 0.0285 for outputs EWG, DMC, and available energy for gain (AEG), respectively. With the multistep procedure, the greatest EWG is obtained by combining the inputs digestibility of forage DM with a value of 58.3% and available forage, with a value of 3.5 t DM ha-1. The comparative analysis of the predictions for GPAr with MCPV, MNRCEM, and MNRCPM were -0.184, -0.284, and -0.149, respectively. It is concluded that there is an underestimation of the MCPV, MNRCEM, and MNRCPM models, and when on available energy is considered, the MCPV has a better prediction of GPA than does MNRC EM.

Doctoral thesis

Bos indicus Tropical Energía Sensible Magnitud de entrada NRC Energy Input magnitude Doctorado Ganadería CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA