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

Percepción y significación de la gráfica urbana, en un acercamiento a la transdisciplinariedad

MARIA TERESA OLALDE RAMOS (2023, [Capítulo de libro])

Capítulo número 1 de la Sección El juego de los signos.

Se puede decir que los gráficos urbanos al ser analizados desde los distintos enfoques en que son interpretados, pueden ser entendidos como un fenómeno complejo, vistos desde su representación formal como signos, o también de acuerdo a su funcionalidad práctica como pueden ser las señales de tránsito, o bien los anuncios publicitarios y su impacto comercial que, como parte del contexto en que se ubican, pueden cambiar su sentido práctico y tomar nuevos roles de acuerdo a su significado. Estos mismos mensajes visuales pueden llegar a ser interpretados y significados como símbolos representativos de un sitio o como decoraciones escenográficas del mismo. Lo importante es entender es que todos y cada uno de los elementos visuales que encontramos en el contexto urbano comunican, ya que intrínsecamente llevan un mensaje en su propia representación visual, que a su vez son interpretados desde distintos enfoques por el sujeto con el que interactúan. El estudio transdisciplinario enriquecerá el conocimiento de la ciudad, lo cual puede ser un gran apoyo en la creación de distintas intervenciones en cuanto a la organización de espacios, desarrollo de edificaciones, de elementos mobiliarios, de transporte, así como de procesos de comunicación, las cuales se verán enriquecidas con los distintos enfoques disciplinarios que podemos encontrar en las diversas interpretaciones de los múltiples sujetos que la viven y la utilizan como parte de su cotidianeidad.

Signs and signboards. Commercial art. Graphic arts. Visual communication. Arte comercial. Artes gráficas. Letreros. Comunicación visual. HF5843 HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS TEORÍA, ANÁLISIS Y CRÍTICA DE LAS BELLAS ARTES

Data for the synthesis, characterization, and use of xerogels as adsorbents for the removal of fluoride and bromide in aqueous phase

NAHUM ANDRES MEDELLIN CASTILLO ELIZABETH DIANE ISAACS PAEZ Liliana Giraldo Gutiérrez JUAN CARLOS MORENO-PIRAJAN ITZIA RODRIGUEZ MENDEZ SIMON YOBANNY REYES LOPEZ JAIME REYES HERNANDEZ SONIA JUDITH SEGOVIA SANDOVAL (2022, [Artículo])

"Groundwater with high fluoride concentrations has been recognized as one of the serious concerns worldwide. Besides, the fluoride released into the groundwater by slow dissolution of fluoride-containing rocks, various industries also contribute to fluoride pollution [1]. Excess intake of fluoride leads to various health problems such as dental and skeletal fluorosis, cancer, infertility, brain damage, thyroid diseases, etc. [2]. On the other hand, bromide is naturally present in surface and groundwater sources. However, during the chlorination process, bromide can be oxidized to HOBr, which can react with natural organic matter in water to form brominated organic disinfection byproducts, which are very harmful to human health [3]. Among various methods for water treatment, the adsorption process has been widely used and seems to be an efficient and attractive method for the removal of many contaminants in water, such as anions, in terms of cost, simplicity of design, and operation [4,5]. In the past years, xerogels and carbon xerogels, a new type of adsorbents, which are synthesized by the sol-gel polycondensation of resorcinol and formaldehyde, have gained attention due to their moldable texture and chemical properties [6]. Moreover, melamine addition in resorcinol and formaldehyde xerogels adds basic groups on its surface, favouring Lewis acid-base interactions between xerogels and other components by adsorption [7]. In this data article, the synthesis of three resorcinolformaldehyde (R/F) xerogels with an increasing amount of melamine (M) was carried out by colloidal polymerization (molar ratios of M/R = 0.5, M/R = 1.0, and M/R = 2.0). Additionally, samples of M/R = 0.5 xerogel were carbonized at 400, 450, and 550 degrees C under an inert atmosphere to increase their specific area. Organic and carbon xerogels obtained were characterized by FTIR, TGA, SEM, Physisorption of N 2, and the pH at the point of zero charge (pH PZC). All organic xerogels were also tested as adsorbents on the removal of fluoride and bromide ions from aqueous phase. The Freundlich, Langmuir, and Radke-Prausnitz isotherm models were applied to interpret the experimental data from adsorption equilibrium. Additionally, the data of the mass of the xerogel needed to remove fluoride and bromide from groundwater and fulfill the maximum concentration levels are also included."

Xerogels Melamine Colloidal polymerization Fluoride and bromide ions Adsorption BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA

Corrigendum: The sole DNA ligase in Entamoeba histolytica is a high-fidelity DNA ligase involved in DNA damage repair

ELISA IRENE AZUARA LICEAGA Abigail Betanzos CESAR SALVADOR CARDONA FELIX ELIZABETH JACQUELINE CASTAÑEDA ORTIZ HELIOS CARDENAS HERNANDEZ ROSA ELENA CARDENAS GUERRA GUILLERMO PASTOR PALACIOS GUILLERMINA GARCIA RIVERA DAVID HERNANDEZ ALVAREZ CARLOS HUMBERTO TRASVIÑA ARENAS Corina Diaz Quezada Esther Orozco Luis Gabriel Brieba de Castro (2022, [Artículo])

"A Corrigendum on

The soleDNA ligase in Entamoeba histolytica is a high-fidelity DNA ligase involved in DNA damage repair

By Azuara-Liceaga E, Betanzos A, Cardona-Felix CS, Castañeda-Ortiz EJ, Cárdenas H, Cárdenas-Guerra RE, Pastor-Palacios G, García-Rivera G, Hernández-Álvarez D, Trasviña-Arenas CH, Diaz-Quezada C, Orozco E and Brieba LG (2018) Front. Cell. Infect. Microbiol. 8:214. doi: 10.3389/fcimb.2018.00214"

EhDNAlig Protozoan DNA insults Ligation Repairing 8-oxoG adduct NER and BER pathways BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA MICROBIOLOGÍA MICROBIOLOGÍA

Chapter 11. Genomic insights on global journeys of adaptive wheat genes that brought us to modern wheat

deepmala sehgal Laura Dixon Diego Pequeno Jose Crossa Alison Bentley Susanne Dreisigacker (2024, [Capítulo de libro])

Hexaploid Wheat Adaptive Genes Novel Genomic Regions Gene-Based Modeling Process-Based Modeling Global Food Security CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA HEXAPLOIDY WHEAT QUANTITATIVE TRAIT LOCI MODELLING FOOD SECURITY

The past, the present, the future, and occupational self-efficacy: an attributions and cultural differences perspective

Daniel Arturo Cernas Ortiz (2023, [Artículo, Artículo])

This study´s objective was to examine empirical relationships between three dimensions of time perspective (future, present fatalistic, and past negative) and occupational self-efficacy. By surveying Mexican (n = 286) and U.S. (n = 272) respondents, we also tested the moderating role of culture. Regression analyses revealed that time perspective dimensions have significant associations with occupational self-efficacy, being future time perspective more potent than its past negative and present fatalistic counterparts. Moderation analyses indicated that none of the examined time perspective-self-efficacy relationships varied significantly between the U.S. and Mexico. Overall, this study suggests that relationships between time perspective and occupational self-efficacy vary according to different temporal dimensions, that future TP is key to develop occupational self-efficacy, and that cultural values may not exert a significant influence on the time perspective-occupational self-efficacy connection.

Perspectiva de tiempo autoeficacia diferencias culturales análisis de moderación CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES Time perspective self-efficacy cultural differences moderation analysis

Modelo de calidad del agua en redes de distribución

Velitchko Tzatchkov Arreguin Felipe (2004, [Artículo])

Se presenta un modelo de calidad del agua potable en una red de distribución, el cual incluye las tuberías de tres pulgadas de diámetro y mayores. La aplicación se realizó en la zona norte de Culiacán, Sinaloa, México, que cuenta con una población de 61,500 habitantes. Se determinó la constante de primer orden de reacción del cloro con el agua ka= 0.0988 horas-1 y la de reacción con la pared del tubo kp = 0.4140 m/día, para un diámetro de 16 pulgadas, y kp = 0.1509 m/día para 10 pulgadas. Con lo anterior, para el caso de la ciudad de Culiacán, los valores del coeficiente total de decaimiento k son de 0.2478 a 0.189 horas-1. La comparación de resultados entre medición y modelo muestra que en 70.83% del total de los puntos se tienen diferencias menores al 25%. En la región uno del sitio de aplicación, los resultados presentan diferencias menores al 20% en el 90% de los nodos.

Calidad del agua Redes de distribución de agua Modelos matemáticos Decaimiento del cloro INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis de la precipitación inducida por forzamiento orográfico, ante el paso de frentes fríos en la porción norte de Chiapas y Sierra de Tabasco

JORGE ENRIQUE HERNANDEZ CARRILLO (2019, [Tesis de maestría])

Tesis (Maestro en Ciencias y Tecnología del Agua) -- Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Coordinación de Desarrollo Profesional e Institucional. Subcoordinación de Posgrado.

El objetivo de la investigación fue verificar de forma objetiva la metodología empírica de pronóstico utilizada en el CHMRTG, mediante el uso de técnicas estadísticas que identifiquen el grado asociación de las variables modeladas de razón de mezcla y viento, con la lámina de precipitación observada, debido al paso de frentes fríos en la porción norte de Chiapas y la sierra de Tabasco. En función de los resultados, recomendar su uso o desestimación de dicha herramienta, en el análisis y pronóstico meteorológico.

Factores meteorológicos Medidas de precipitación Modelos matemáticos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Daily rainfall interpolation models obtained by means of genetic programming

Modelos de interpolación de precipitación diaria obtenidos a partir de programación genética.

MARITZA LILIANA ARGANIS JUAREZ KATYA RODRIGUEZ VAZQUEZ (2015, [Artículo])

Se aplicó el algoritmo de cómputo evolutivo de programación genética (PG) para obtener modelos matemáticos de interpolación de precipitación diaria en una estación climatológica, utilizando datos medidos en las estaciones cercanas a la cuenca del Río Cutzamala en México. Los modelos obtenidos toman en cuenta tanto las coordenadas geográficas de las estaciones climatológicas como su elevación; la respuesta de los modelos se comparó contra los resultados obtenidos con ayuda de regresiones lineales múltiples, presentando un mejor desempeño programación genética. Adicionalmente, se construyeron mapas de isoyetas para comparar las formas espaciales entre los datos de precipitación medidos y calculados en la cuenca del río Cutzamala para una tormenta máxima histórica registrada en el año 2006, observándose concordancia en los resultados en el caso de precipitaciones mayores de 23 mm. La programación genética representa una herramienta de utilidad práctica para aproximar modelos matemáticos de variables aplicadas en problemas de ingeniería y se pueden obtener nuevos modelos en distintas cuencas al aplicar estos algoritmos.

Medidas de precipitación Programación genética Modelos matemáticos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Desarrollo y evaluación de un modelo de la onda cinemática aplicado al riego en melgas y su comparación con el modelo hidrológico

Development and evaluation of a kinematic wave model applied to border irrigation and comparison with the hydrologic model

Juan Manuel Angeles LUIS RENDON PIMENTEL OSCAR LUIS PALACIOS VELEZ RAFAEL ACOSTA HERNANDEZ (1998, [Artículo])

Durante la aplicación del agua de riego a los cultivos, en ciertos casos el agua debe suspenderse antes de que el frente de avance llegue al final de la melga, para así logar una mejor eficiencia de aplicación. Esta situación del escurrimiento superficial se presenta bien con la ecuación de la onda cinemática, que consiste en la simplificación de loas ecuaciones de Saint Venant. Se diseñó un programa de computadora que resuelve numéricamente la ecuación de la onda cinemática. El transporte del agua en el suelo se representó con la ecuación de infiltración propuesta por Green y Ampt. El modelo fue calibrado y evaluado con respecto a resultados de pruebas de riego aplicadas en un cultivo de trigo (Triticum aestivum L.) En la evaluación del modelo se obtuvo un cuadrado medio del error (CME) de 1.24 minutos para la fase de avance y de 0.68 para la recesión. Al comparar el modelo hidrológico con los datos de campo, el CME fue de 0.86 y de 1.04 minutos para el modelo de la onda cinemática y el hidrológico, respectivamente.

Riego por melgas Onda cinemática Modelos hidrológicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA