Study, suspend and optimization a spread of epidemic infections. The dynamic Monte Carlo approach

Gennadiy Burlak (2020, [Artículo])

We study a dynamics of the epidemiological infection spreading at different values of the risk factor β (a control parameter) with the using of dynamic Monte Carlo approach (DMC). In our toy model, the infection transmits due to contacts of randomly moving individuals. We show that the behavior of recovered critically depends on theβ value. For sub-critical valuesβ<βc~0.6, the number of infected cases asymptotically converges to zero, such that for a moderate risk factor the infection may disappear with time. Our simulations shown that over time, the properties of such a system asymptotically become close to the critical transition in 2D percolation system. We also analyzed a next ended system, which includes two additional parameters: the limits of taking on/off quarantine state. It is found that the early quarantine off does result in the irregular (with positive Lyapunov exponent) oscillatory dynamics of infection. If the lower limit of the quarantine off is small enough, the recovery dynamics acquirers a characteristic non monotonic shape with several damped peaks. The dynamics of infection spreading in case of the individuals with immunity is studied too.

Estudiamos una dinámica de la propagación de la infección epidemiológica a diferentes valores del factor de riesgo β (un parámetro de control) con el uso del enfoque dinámico de Monte Carlo (DMC). En nuestro modelo de juguete, la infección se transmite debido a los contactos de individuos que se mueven al azar. Mostramos que el comportamiento de los individuos recuperados depende críticamente del valor de β. Para valores subcríticos β<βc~0,6, el número de casos infectados converge asintóticamente a cero, de modo que para un factor de riesgo moderado la infección puede desaparecer con el tiempo. Nuestras simulaciones mostraron que, con el tiempo, las propiedades de dicho sistema se acercan asintóticamente a la transición crítica en el sistema de percolación2D. También analizamos un sistema extendido, que incluye dos parámetros adicionales: los límites de activación/desactivación del estado de cuarentena. Se encuentra que la cuarentena temprana da como resultado la dinámica oscilatoria irregular (con exponente de Lyapunov positivo) de la infección. Si el límite inferior de la cuarentena es lo suficientemente pequeño, la dinámica de recuperación adquiere una forma característica no monótona con varios picos amortiguados. También se estudia la dinámica de la propagación de la infección en el caso de los individuos con inmunidad.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS optimization of a spread of epidemic infections; dynamic Monte Carlo, numeric simulations.

Perfil epidemiológico y características clínicas de la escleritis en una población del noreste de México

YOLANDA MACIAS RODRIGUEZ (2022, [Artículo])

La epiescleritis (ESC) y escleritis (SC) son enfermedades que se caracterizan por causar inflamación de la capa externa fibrosa del globo ocular, la esclera y epiesclera. Estos padecimientos fueron descritos desde el siglo XIX y el Dr. Watson proporcionó la clasificación clínica que se usa para ordenarlas en sus diferentes subtipos. La etiología de las ESC y SC puede ser idiopática o asociada a causas específicas, como enfermedades autoinmunes, traumatismos, cirugías o infecciones. En diversas poblaciones del mundo se han reportado previamente las características de las ESC y SC. Sin embargo, en la población mexicana solo existen reportes de casos de presentaciones inusuales de ESC y SC y una sola serie reportando las características de la SC. Por lo anterior, se decidió llevar a cabo el presente estudio para expandir el conocimiento acerca de las características de la ESC y SC en la población mexicana. Se realizó un estudio retrospectivo y observacional. El diseño metodológico corresponde a una serie de casos. Se incluyeron pacientes con diagnóstico de ESC y SC, que hubieran firmado el consentimiento informado para participación en investigación clínica. Se analizaron los expedientes físicos y electrónicos de los pacientes que cumplieran con los criterios de inclusión, se tomó la información correspondiente a las variables previamente establecidas y se vació en una hoja de Microsoft Excel y posteriormente se analizaron estadísticamente con el programa SPSS (IBM). Se encontraron y analizaron 55 casos de ESC y 130 casos de SC. En ambos grupos hubo una predominancia del sexo femenino y la edad media fue mayor en pacientes con SC que en ESC (52.26 vs. 44.78 años). El tipo más común de ESC fue la simple y en SC la anterior difusa. La SC posterior fue el subtipo menos frecuente. La etiología más frecuente en ESC y SC fue la idiopática, y la segunda en frecuencia fue la espondiloartropatía asociada al haplotipo HLA B27 y la artritis reumatoide respectivamente. Los motivos de consulta más frecuente fueron ojo rojo solamente y ojo rojo doloroso. Los síntomas más comúnmente descritos por los pacientes con ESC y SC fueron ojo rojo, sensación de cuerpo extraño, dolor, lagrimeo y visión borrosa. Asimismo, los datos clínicos más comúnmente encontrados en pacientes con ESC y SC fueron la ingurgitción de los plexos conjuntivales y epiesclerales, queratopatía punteada superficial y queratitis ulcerativa periférica. La agudeza visual promedio fue buena tanto en ESC como en SC, siendo de 20/25 y 20/30 respectivamente. Para el análisis de tratamiento y recurrencias, se consideraron a los pacientes con un seguimiento mayor a una consulta, consistiendo estos últimos en 35 ESC y 108 SC. En la ESC, 91.4% de los pacientes fueron tratados con un AINE oral, 57.1% con esteroide tópico y 5.7% con AINE tópico. En SC, 76.9% usaron un AINE oral, 62% un esteroide oral, 50% un esteroide tópico y 52.7% un agente imnunosupresor. 29.6% de los pacientes con SC tuvieron una recurrencia. Al comparar la presente serie con las series de ESC y SC reportadas previamente en la literatura se encontró una considerable cantidad de similitudes, como la predominancia del sexo femenino, la media de edad, la incidencia estimada, los síntomas y signos, el tratamiento empleado y la cantidad de recurrencias y su asociación a una edad menor. Debido a todos lo anterior, se concluyó que la presentación de las ESC y SC en la población mexicana es similar a la presentación en otras poblaciones del mundo, previamente reportadas.

Especialidad en Oftalmología

MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS MÉDICAS CIENCIAS CLÍNICAS OFTALMOLOGÍA

Monitoreo con drones en gráficas con viento dinámico

Jovanni Manuel López Elisea (2024, [Tesis de maestría])

108 páginas. Maestría en Optimización.

Dada una gráfica completa no dirigida, se desea recorrer un subconjunto de sus aristas usando una flotilla de drones. Los drones tienen baterías limitadas que pueden recargarse al regresar a la base y, en principio, el tiempo para recorrer una arista está en función de la distancia entre sus vértices. Sin embargo, ante la presencia de viento el tiempo de recorrer una arista puede depender del sentido en el que se haga. La dificultad del problema aumenta si además la intensidad del viento puede variar de un instante a otro. En esta tesis se aborda el problema anteriormente descrito para el caso particular en el que los vértices son puntos en el plano, el impacto del viento en los tiempos de recorrido de las aristas está relativamente acotado y el subconjunto de las aristas a recorrer inducen un árbol que abarca todos los vértices excepto la base de los drones. Dado que los drones operan simultáneamente y pueden recorrer distintas partes de la gráfica de manera independiente, se desea minimizar el tiempo que emplea el dron con el recorrido más tardado. Esta tesis presenta un modelo matemático para resolver el problema de manera exacta, así como tres heurísticas diferentes para obtener buenas soluciones factibles. La primera de estas heurísticas transforma una solución sin viento y sin batería en una solución con viento y batería. La segunda heurística es un algoritmo glotón sin comunicación entre los drones y la última heurística también es un algoritmo glotón, pero con comunicación entre los drones. Aunque el problema abordado resulta ser lo suficientemente difícil como para que su resolución exacta sea inviable en la práctica, las heurísticas diseñadas son fáciles de implementar y obtuvieron resultados razonables en un tiempo corto de cómputo.

Drone aircraft--Control systems. Drone aircraft--Mathematical models. Mathematical optimization. Heuristic programming. Dynamical systems. Graph theory. Micro vehículos aéreos. Optimización matemática. Programación heurística. Teoría de grafos. TL589.4 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA MATEMÁTICAS INVESTIGACIÓN OPERATIVA DISTRIBUCIÓN Y TRANSPORTE

Modeling the growth, yield and N dynamics of wheat for decoding the tillage and nitrogen nexus in 8-years long-term conservation agriculture based maize-wheat system

C.M. Parihar Dipaka Ranjan Sena Prakash Chand Ghasal Shankar Lal Jat Yashpal Singh Saharawat Mahesh Gathala Upendra Singh Hari Sankar Nayak (2024, [Artículo])

Context: Agricultural field experiments are costly and time-consuming, and their site-specific nature limits their ability to capture spatial and temporal variability. This hinders the transfer of crop management information across different locations, impeding effective agricultural decision-making. Further, accurate estimates of the benefits and risks of alternative crop and nutrient management options are crucial for effective decision-making in agriculture. Objective: The objective of this study was to utilize the Crop Environment Resource Synthesis CERES-Wheat model to simulate crop growth, yield, and nitrogen dynamics in a long-term conservation agriculture (CA) based wheat system. The study aimed to calibrate the model using data from a field experiment conducted during the 2019-20-2020-21 growing seasons and evaluation it with independent data from the year 2021–22. Method: Crop simulation models, such as the Crop Environment Resource Synthesis CERES-Wheat (DSSAT v 4.8), may provide valuable insights into crop growth and nitrogen dynamics, enabling decision makers to understand and manage production risk more effectively. Therefore, the present study employed the CERES-Wheat (DSSAT v 4.8) model and calibrated it using field data, including plant phenological phases, leaf area index, aboveground biomass, and grain yield from the 2019-20-2020-21 growing seasons. An independent dataset from the year 2021–22 was used for model evaluation. The model was used to investigate the relationship between growing degree days (GDD), temperature, nitrate and ammonical concentration in soil, and nitrogen uptake by the crop. Additionally, the study explored the impact of contrasting tillage practices and fertilizer nitrogen management options on wheat yields. The experimental site is situated at ICAR-Indian Agricultural Research Institute (IARI), New Delhi, representing Indian Trans-Gangetic Plains Zone (28o 40’N latitude, 77o 11’E longitude and an altitude of 228 m above sea level). The treatments consist of four nitrogen management options, viz., N0 (zero nitrogen), N150 (150 kg N ha−1 through urea), GS (Green seeker based urea application) and USG (urea super granules @150 kg N ha−1) in two contrasting tillage systems, i.e., CA-based zero tillage (ZT) and conventional tillage (CT). Result: The outcomes exhibited favorable agreement between the model’s simulations and the observed data for crop phenology (With less than 2 days variation in 50% onset of flowering), grain and biomass yield (Root mean square error; RMSE 336 kg ha−1 and 649 kg ha−1, respectively), and leaf area index (LAI) (RMSE 0.28 & normalized RMSE; nRMSE 6.69%). The model effectively captured the nitrate-N (NO3−-N) dynamics in the soil profile, exhibiting a remarkable concordance with observed data, as evident from its low RMSE = 12.39 kg ha−1 and nRMSE = 13.69%. Moreover, as it successfully simulated the N balance in the production system, the nitrate leaching and ammonia volatilization pattern as described by the model are highly useful to understand these critical phenomena under both conventional tillage (CT) and CA-based Zero Tillage (ZT) treatments. Conclusion: The study concludes that the DSSAT-CERES-Wheat model has significant potential to assess the impacts of tillage and nitrogen management practices on crop growth, yield, and soil nitrogen dynamics in the western Indo-Gangetic Plains (IGP) region. By providing reliable forecasts within the growing season, this modeling approach can facilitate better planning and more efficient resource management. Future implications: The successful implementation of the DSSAT-CERES-Wheat model in this study highlights its applicability in assessing crop performance and soil dynamics. Future research should focus on expanding the model’s capabilities by reducing its sensitivity to initial soil nitrogen levels to refine its predictions further. Moreover, the model’s integration with decision support systems and real-time data can enhance its usefulness in aiding agricultural decision-making and supporting sustainable crop management practices.

Nitrogen Dynamics Mechanistic Crop Growth Models Crop Simulation CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA NITROGEN CONSERVATION AGRICULTURE WHEAT MAIZE CROP GROWTH RATE SIMULATION MODELS

Addressing agricultural labour issues is key to biodiversity-smart farming

Thomas Daum Frédéric Baudron Matin Qaim Ingo Grass (2023, [Artículo])

There is an urgent need for agricultural development strategies that reconcile agricultural production and biodiversity conservation. This is especially true in the Global South where population growth is rapid and much of the world's remaining biodiversity is located. Combining conceptual thoughts with empirical insights from case studies in Indonesia and Ethiopia, we argue that such strategies will have to pay more attention to agricultural labour dynamics. Farmers have a strong motivation to reduce the heavy toil associated with farming by adopting technologies that save labour but can negatively affect biodiversity. Labour constraints can also prevent farmers from adopting technologies that improve biodiversity but increase labour intensity. Without explicitly accounting for labour issues, conservation efforts can hardly be successful. We hence highlight the need for biodiversity-smart agriculture, that is farming practices or systems that reconcile biodiversity with land and labour productivity. Our empirical insights suggest that technological and institutional options to reconcile farmers' socio-economic goals and biodiversity conservation exist but that more needs to be done to implement such options at scale.

Land Sharing Trade-Offs CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA AGRICULTURAL DEVELOPMENT BIODIVERSITY CONSERVATION LABOUR SUSTAINABILITY

Influencia de las fases lunares en fertilidad, tasa de preñez y partos de vacas mestizas en el trópico seco.

CANUTO MUÑOZ GARCIA ROSENDO CUICAS HUERTA JUAN GONZALEZ MALDONADO EFREN ESTRADA PAQUI ISIDRO JAUREGUI PLATA JULIO CESAR GOMEZ VARGAS (2023, [Artículo])

There is speculation about moon phases influencing animal reproductive performance. A study was carried out to shed light on the influence of moon phases on estrus presentation, pregnancy rate, calving presentation, and offspring sex in cows from the Mexican dry tropical region. The reproductive data of 580 crossbred cows from 2010 to 2021 was organized according to reproductive events (estrus presentation, gestation, calving presentation, and offspring sex) occurrence during moon phases (new moon, first quarter, full moon, and last quarter). The data were analyzed by Chi-squared test and logistic regression. The full moon reduced the estrus presentation (p0.05). It is concluded that the full moon reduces estrus presentation in crossbred cows. Moon phases do not influence the gestation, calving presentation, and offspring sex.

estrus calving offspring sex CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS CIENCIAS VETERINARIAS FISIOLOGÍA ANIMAL

Farmers’ perspectives as determinants for adoption of conservation agriculture practices in Indo-Gangetic Plains of India

Ajay Kumar Mishra ML JAT (2022, [Artículo])

Understanding the farmer's perspective has traditionally been critical to influencing the adoption and out-scaling of CA-based climate-resilient practices. The objective of this study was to investigate the biophysical, socio-economic, and technical constraints in the adoption of CA by farmers in the Western- and Eastern-IGP, i.e., Karnal, Haryana, and Samastipur, Bihar, respectively. A pre-tested structured questionnaire was administered to 50 households practicing CA in Western- and Eastern-IGP. Smallholder farmers (<2 ha of landholding) in Karnal are 10% and Samastipur 66%. About 46% and 8% of households test soil periodically in Karnal and Samastipur, respectively. Results of PCA suggest economic profitability and soil health as core components from the farmer's motivational perspective in Karnal and Samastipur, respectively. Promotion and scaling up of CA technologies should be targeted per site-specific requirements, emphasizing biophysical resource availability, socio-economic constraints, and future impacts of such technology.

Smallholder Farmers Agents of Change Technology Diffusion Climate-Smart Practices CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA SMALLHOLDERS SOCIAL STRUCTURE IRRIGATION MANAGEMENT TECHNOLOGY CLIMATE-SMART AGRICULTURE CONSERVATION AGRICULTURE

Agro-morphological characterization and estimation of genetic parameters of spring maize hybrids in the inner plains of Far-West Nepal

Sandesh Thapa Darbin Joshi (2022, [Artículo])

Heat Resilient Maize Phenotypic Coefficient of Variation Heritable Traits CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA GENETIC PARAMETERS MAIZE HYBRIDS

Análisis de las conexiones matemáticas en la enseñanza y aprendizaje de la derivada basado en un networking of theories entre la Teoría de las conexiones y el Enfoque ontosemiótico.

CAMILO ANDRES RODRIGUEZ NIETO (2021, [Tesis de doctorado])

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología No. 602990

In research in Mathematics Education, models have been reported to analyze mathematical connections in which specific connection categories are considered. In the literature, it was identified that the most used model is the Businskas with contributions from other researchers. However, the problem refers to the fact that some categories of connections limit the analysis of mathematical activity and, therefore, the research suggests that the established categories are validated and, if possible, new categories of connections are reported. Other investigations focused on exploring mathematical connections and understanding the derivative reveal that high school students, pre-service teachers, and some in-service mathematics teachers have difficulty connecting multiple representations of the derivative (e.g., algebraic, or symbolic, verbal, graphic, tabular) and establish connections between partial meanings about this concept.

Networking of theories Mathematical connections Onto-semiotic approach semiotic function derivative teacher students HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA PEDAGOGÍA TEORÍA Y MÉTODOS EDUCATIVOS TEORÍAS EDUCATIVAS

Gender analysis of household seed security : A case of maize and wheat seed systems in Nepal

Hom Nath Gartaula (2022, [Libro])

Seed Security Mountains CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA SEED SYSTEMS MAIZE WHEAT ROLE OF WOMEN WOMEN'S PARTICIPATION