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Configuration of the Deep Neural Network Hyperparameters for the Hypsometric Modeling of the Guazuma crinita Mart. in the Peruvian Amazon
(MDPI, 2022-04-22) Gianmarco Goycochea Casas; Duberlí Geomar Elera Gonzáles; Juan Rodrigo Baselly Villanueva; Leonardo Pereira Fardin; Hélio Garcia Leite
The Guazuma crinita Mart. is a dominant species of great economic importance for the inhabitants of the Peruvian Amazon, standing out for its rapid growth and being harvested at an early age. Understanding its vertical growth is a challenge that researchers have continued to study using different hypsometric modeling techniques. Currently, machine learning techniques, especially artificial neural networks, have revolutionized modeling for forest management, obtaining more accurate predictions; it is because we understand that it is of the utmost importance to adapt, evaluate and apply these methods in this species for large areas. The objective of this study was to build and evaluate the efficiency of the use of a deep neural network for the prediction of the total height of Guazuma crinita Mart. from a large-scale continuous forest inventory. To do this, we explore different configurations of the hidden layer hyperparameters and define the variables according to the function HT = f(x) where HT is the total height as the output variable and x is the input variable(s). Under this criterion, we established three HT relationships: based on the diameter at breast height (DBH), (i) HT = f(DBH); based on DBH and Age, (ii) HT = f(DBH, Age) and based on DBH, Age and Agroclimatic variables, (iii) HT = f(DBH, Age, Agroclimatology), respectively. In total, 24 different configuration models were established for each function, concluding that the deep artificial neural network technique presents a satisfactory performance for the predictions of the total height of Guazuma crinita Mart. for modeling large areas, being the function based on DBH, Age and agroclimatic variables, with a performance validation of RMSE = 0.70, MAE = 0.50, bias% = −0.09 and VAR = 0.49, showed better accuracy than the others.
Improving 3-PG calibration and parameterization using artificial neural networks
(Elsiver Inc, 2023-01-23) Gabriela Cristina, Costa Silva; Júlio C´esar Lima Neves; Gustavo Eduardo Marcatti; Carlos Pedro Boechat Soares; Natalino Calegario; Carlos Alberto Araújo Júnior; Duberlí Geomar Elera Gonzales; Jos´e Marinaldo Gleriani; Daniel Henrique Breda Binoti; Haroldo Nogueira de Paiva; Helio Garcia Leite
Understanding how the physiological processes of trees are affected by the environment or silvicultural practices is important for forest management, which requires process-based models. It enables the evaluation of the growth of a forest under different scenarios. The 3-PG model has been widely used all over the world, justified by its simplicity and efficiency, as it uses a more accessible language and fewer parameters than other process-based models. It is a model of greatest interest for forest management because it enables the use of allometric equations to calculate variables of interest in this area, such as the average diameter at 1.30 m height (DBH), total height and stand volume. The 3-PG parameterization is essential to guarantee the model's good performance; however, in some cases, when observed data are not available, values from the literature is used or calibration is performed. In general, there is a mixture of these alternatives in the same parameterization, but some of the parameters generate greater sensitivity in some outputs or change according to site characteristics. In the present work, we analyzed the efficiency of artificial neural networks to predict some of the parameters pointed out in the literature as being of the greatest importance for 3-PG using climate and process variables as inputs. For this, a simulated database was generated, using 16 parameterizations of 3-PG, for different regions of Brazil. The parameters values of the DBH function (as and ns), minimum and maximum fraction of biomass allocated to the root (ηRn and ηRx), and age at full canopy cover (tc) were associated with this database. The Artificial Neural Networks (ANNs) were trained using the database with parameter repetition over time and with the average condition of each site. In the second case, training was performed using 100% of the data, and validation was performed using a simulated database. The efficiency of neural networks has been proven in predicting the parameters as, ns and ηRx, with validation root mean squared error (RMSE) of 6.9%, 6.9% and 4.8%, in the first training approach, respectively. For training based on sites average condition RMSE was 20.7%, 3.0% and 8.8%, for as, ns and ηRx, respectively. The study showed the need for more scientific investigation for the other parameters, including information and input variables such as soil characteristics. As demonstrated in this study, the possibility of parameterizing 3-PG with ANNs or any machine learning technique may contribute to the broader use of this process-based model. In addition, artificial neural networks have great potential to assist in the calibration process of the 3-PG model, making this process more efficient by integrating environmental conditions and allowing the association between parameters. It is recommended to apply these ANNs for the conditions tested here.
IoT technology enabled stochastic computing paradigm for numerical simulation of heterogeneous mosquito model
(springer Link, 2022-11-19) Sohaib Latif; Zulqurnain Sabir; Muhammad Asif Zahoor Raja; Cieza Altamirano, Gilder; Sandoval Núñez, Rafaél Artidoro; Oseda Gago, Dulio; R. Sadat; Mohamed R. Ali
In this communication, a fractional order design and numerical form of the solutions are presented for numerical simulations of heterogeneous mosquito model. The use of the fractional order derivatives is exploited to observe more accurate and exhaustive performances of the numerical simulation of the model. The novel design of the fractional order heterogeneous mosquito differential system is analyzed with stochastic solver based on the internet of things (IoT) technologies, represented with four categories i.e., normal individuals, people with reflex behavior, panic behavior and controlled behavior based differential system. The solutions of the novel design of the fractional order system are presented by using the stochastic paradigm of artificial neural network (ANN) procedures along with the Scaled Conjugate Gradient (SCG), i.e., ANN-SCG, for learning of weights. In ANN-SCG implementation, the data statistics are picked as 78% for training, 11% for both authorization and testing samples to approximate the solutions. The accuracy of the ANN-SCG technique is seen by correlation of the determined outcomes and the information base on Adams-Bashforth-Moulton method based standard solutions. To achieve the capacity, legitimacy, consistent quality, fitness, and accuracy of the ANN-SCG strategy, the reproductions-based error histograms (EHs), MSE, regression, and state transitions (STs) are used for extensive experimentations.
Artificial neural network-based heuristic to solve COVID-19 model including government strategies and individual responses
(Informatics in Medicine Unlocked, 2022-07-16) Thongchai Botmart; Zulqurnain Sabir b; Shumaila Javeed c; Rafaél Artidoro Sandoval Núñez d; Wajaree weera a; Mohamed R. Ali e; R. Sadat f
The current work aims to design a computational framework based on artificial neural networks (ANNs) and the optimization procedures of global and local search approach to solve the nonlinear dynamics of the spread of COVID-19, i.e., the SEIR-NDC model. The combination of the Genetic algorithm (GA) and active-set approach (ASA), i.e., GA-ASA, works as a global-local search scheme to solve the SEIR-NDC model. An error-based fitness function is optimized through the hybrid combination of the GA-ASA by using the differential SEIR-NDC model and its initial conditions. The numerical performances of the SEIR-NDC nonlinear model are presented through the procedures of ANNs along with GA-ASA by taking ten neurons. The orrectness of the designed scheme is observed by comparing the obtained results based on the SEIR-NDC model and the reference Adams method. The absolute error performances are performed in suitable ranges for each dynamic of the SEIR-NDC model. The statistical analysis is provided to authenticate the reliability of the proposed scheme. Moreover, performance indices graphs and convergence measures are provided to authenticate the exactness and constancy of the proposed stochastic scheme.
Swarming Computational Techniques for the Influenza Disease System
(Tech Science Press, 2022-07-28) Cieza Altamirano, Gilder; Sakda Noinang; Zulqurnain Sabir; Muhammad Asif Zahoor Raja; Manuel Jesús Sànchez-Chero; Seminario-Morales, María-Verónica; Wajaree Weera; Thongchai Botmart
The current study relates to designing a swarming computational paradigm to solve the influenza disease system (IDS). The nonlinear system’s mathematical form depends upon four classes: susceptible ndividuals, infected people, recovered individuals and cross-immune people. The solutions of the IDS are provided by using the artificial neural networks (ANNs) together with the swarming computational paradigm-based particle swarm optimization (PSO) and interior-point scheme (IPA) that are the global and local search approaches. The ANNs-PSO-IPA has never been applied to solve the IDS. Instead a merit function in the sense of mean square error is constructed using the differential form of each class of the IDS and then optimized by the PSOIPA. The correctness and accuracy of the scheme are observed to perform the comparative analysis of the obtained IDS results with the Adams solutions (reference solutions). An absolute error in suitable measures shows the precision of the proposed ANNs procedures and the optimization efficiency of the PSOIPA. Furthermore, the reliability and competence of the proposed computing method are enhanced through the statistical performances.
Solution to a Damped Duffing Equation Using He’s Frequency Approach
(Hindawi, 2022-07-11) Salas, Alvaro H. S.; Cieza Altamirano, Gilder; Sánchez-Chero, Manuel
In this paper, we generalize He’s frequency approach for solving the damped Duffing equation by introducing a time varying amplitude. We also solve this equation by means of the homotopy method and the Lindstedt–Poincaré method. High accurate formulas for approximating the Jacobi elliptic function cn are formally derived using Chebyshev and Pade approximation techniques.
Immunization with a novel recombinant protein (YidR) reduced the risk of clinical mastitis caused by Klebsiella spp. and decreased milk losses and culling risk after Escherichia coli infections
(Elsevier Inc., 2020-11-30) Tomazi, T.; Tomazi, A. C. C. H; Silva, J. C. C.; Bringhenti, L.; Bravo, M. L. M. C.; Rodrigues, M. X.; Bicalho, R. C.
The primary objective of this study was to evaluate the protective efficacy of a novel recombinant subunit vaccine containing the protein YidR (rYidR) against clinical mastitis (CM) caused by Klebsiella spp. and Escherichia coli. Given that E. coli infection is known to cause metritis, we also evaluated the effect of rYidR vaccination on the incidence of metritis and conception at the first artificial insemination. Retained placenta and abortion incidence, milk production and composition, and serological responses to specific antigens were also evaluated. In total, 3,107 cows were blocked by parity and randomly allocated into 1 of 3 treatment groups: experimental recombinant subunit vaccine containing the YidR protein (rYidR); commercial vaccine composed of Klebsiella pneumoniae siderophore receptors and porin protein (Kleb-SRP; KlebVax, Epitopix, Willmar, MN); and sterile water adjuvanted with aluminum hydroxide (20%; placebo). Vaccinations were performed at the dry-off for cows, and at 223 ± 3 d of pregnancy for pre-fresh heifers. A second administration was given at 21 ± 3 d after the first injection. Vaccination with rYidR significantly reduced the incidence of CM caused by Klebsiella spp. (3.2%) when compared with the placebo (5.1%) group. No difference was observed on risk of Klebsiella CM between Kleb-SRP (5.9%) and placebo groups. Cows in the rYidR group that experienced E. coli CM had a lower risk of death or culling (12.5%) compared with the Kleb-SRP (27.6%) and placebo groups (27.8%). Furthermore, among cows that developed E. coli CM, rYidR-immunized cows produced more milk than did cows in the placebo and Kleb-SRP groups. Regardless of CM occurrence, rYidR-immunized cows tended to have higher milk production up to the eighth month of lactation than cows in the other groups. No significant effect of treatment was observed on the overall incidence of abortion and metritis; however, the risk of retained placenta tended to be lower for the rYidR group (4.7%) compared with the placebo group (6.7%). In addition, primiparous cows in the rYidR group had the highest conception risk at the first artificial insemination (48.3%) compared with the placebo (39.5%) group, and no significant difference was observed when the Kleb-SRP (40.1%) group was compared with the placebo group. Generally, higher antibody serum titers (IgM and IgG) were observed for the immunized groups compared with the placebo. In conclusion, the rYidR vaccine reduced the risk of CM caused by Klebsiella spp. and the mortality or culling of cows with E. coli infections. Other benefits of the novel vaccine include maintenance of milk production after CM caused by E. coli, and higher conception risk at the first service in primiparous cows compared with cows in the placebo and Kleb-SRP groups.
Variabilidad morfológica de la “tara” Caesalpinia spinosa (Molina.) Kuntze (Fabaceae), en poblaciones naturales de Cajamarca: descriptores de fruto y semilla
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2019-05) Villena Velásquez, Jim Jairo; Seminario Cunya, Juan F.; Valderrama Cabrera, Miguel A.
La “tara” o “taya” Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze (Fabaceae) es una especie sudamericana de importancia biológica, económica y cultural. Sus frutos y semillas son usados en medicina, alimentación y la industria, y provienen principalmente de poblaciones silvestres. El Perú es el principal exportador de “tara” y la región Cajamarca es el segundo productor en este país. Sin embargo, los estudios sobre variabilidad morfológica de la especie son escasos y confusos, lo cual limita su uso, estudio y conservación. Los estudios indican que los caracteres morfológicos discriminantes se encuentran en el fruto (vaina) y la semilla. Se reunieron 56 muestras de vainas de nueve provincias de la región Cajamarca. Mediante observación directa y con literatura especializada se establecieron once descriptores básicos de fruto y semilla, para determinar la variabilidad del germoplasma. Los datos se ingresaron a una matriz básica de datos y se procesaron con el programa NTSYS 2.2. Se identificaron siete morfotipos (clusters): Gigante, distribuida en Cajamarca, Contumazá y Chota; Blanca y Roja, distribuidas en las nueve provincias; Barbada, exclusiva de Celendín; Jancos, distribuida en Cajamarca, San Pablo y Santa Cruz; Ista, distribuida en Cajamarca y Contumazá; y Globosa, distribuida en Cajamarca. Los cinco primeros componentes principales explicaron 73 % de la varianza total y los caracteres que más aportaron a esta varianza fueron ubicación del hilo, forma de semilla, relación largo/ancho de vaina, color del lado opuesto al sol, apariencia superficial de la vaina, presencia de pelos glandulares en la vaina, peso de la semilla y relación largo/ancho de la semilla.
Adubos e coberturas orgânicas, fontes de nutrientes de liberação lenta na produção de acelga de colheitas múltiplas
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2019-08) Murga Orrillo, Hipólito; Irigoín Aguilar, Jhon Maber; Hilares Vargas, Sharmely; Bardales Lozano, Ricardo Manuel; De Almeida Lobo, Francisco
Objetivou-se avaliar o desempenho de coberturas e adubos orgânicos na estabilidade produtiva da acelga. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, em arranjo fatorial e em parcelas subdivididas; usando húmus de minhoca (A1), guano de ilha (A2), e húmus de esterco de porquinho-da-índia (A3) como adubos, serragem de pinheiro-de-folhas-pêndulas (C1), casca de arroz (C2), e palha de aveia (C3) como coberturas, para três colheitas sucessivas. Avaliou-se, porcentagem de emergência (E), comprimento de folhas (CF), massa fresca de folhas (MFF) e massa seca de folhas (MSF). Nos resultados, as coberturas que propiciaram os maiores valores foram a C2 e C3 com 43,1 e 42,7 cm no CF, 209,9 e 215,5 g no MFF, respectivamente; nos adubos, o A3 proporcionou os maiores valores com 92,0% na E, 44,2 cm no CF, 231,6 g no MFF, e 154 g no MSF. As coberturas de C2 e C3 e, o adubo de A3 condicionaram os melhores desempenhos no CF e MFF em relação aos outros tratamentos; os rendimentos mantiveram-se na 1ª e 2a colheita baixando significativamente na 3a colheita; o húmus de esterco de porquinho-da-índia apresenta caraterísticas nutricionais destacáveis para seu uso na horticultura.
Shade nets and substrates in seedling production of Annona squamosa L. in the Roraima Cerrado
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2019-09) Tadashi Sakazaki, Roberto; Farias Araújo, Wellington; Lopes Monteiro Neto, João Luiz; Cardoso Chagas, Pollyana; Alves Chagas, Edvan; Murga Orrillo, Hipólito; Bardales Lozano, Ricardo Manuel; Abanto Rodríguez, Carlos
Sugar apple (Annona squamosa L.) is one of the most widely grown member of the Annonaceae family in several regions, but there is still a lack of agronomic data regarding the management of its initial growth stages under Cerrado conditions. The aim of the present study was to evaluate the production of Annona squamosa L. seedlings under different environmental conditions achieved by using shade nets (E1: ChromatiNet® Silver 50%; E2: ChromatiNet® red 50%; E3: ChromatiNet® red 35%; E4: ChromatiNet® Silver 35%) in combination with four different substrates (S1: soil + sand + chicken manure; S2: soil + sand + cattle manure; S3: soil + sand + cattle manure + chicken manure; S4: soil + sand + sheep manure). An experiment was set up using a completely randomized design with treatments in a split-plot arrangement, with four replicates and ten plants per experimental unit. Seedling growth parameters and quality indices were evaluated. The tested environments had higher local temperatures relative to the external environment, which had a negative effect on plant growth. Environment E2 resulted in the highest plant height and dry weight, but led to uneven growth among the evaluated plant parts. The substrate with sheep manure (S4) did not benefit seedling production. The best results for seedling growth and quality were obtained with substrates S2 (soil + sand + cattle manure) and S3 (soil + sand + cattle manure + chicken manure), which are therefore promising for Annona squamosa L. seedling production in the Roraima Cerrado.
Diseño, desarrollo y evaluación preliminar de un novedoso monitor de signos vitales llevable para vacunos
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2019-03-04) Quispe Bonilla, Max David; Poma Gutiérrez, Adolfo Guillermo; Serrano-Arriezu, Luis; Led Ramos, Santiago; Quispe Peña, Edgar Carlos
El monitoreo de los diferentes signos vitales en vacunos tiene importancia desde el punto de vista productivo, sanitario y de bienestar animal; sin embargo, existen pocos equipos que tengan el potencial de uso a nivel de campo y que no sean invasivos. Por tal motivo se llevó a cabo el presente trabajo con la finalidad de diseñar, construir y evaluar el uso de un pequeño MOnitor de SIgnos VItales LLevable (MOSIVILLe), que sea capaz de capturar las señales vitales en vacunos bajo condiciones de campo. El diseño y desarrollo del MOSIVILLe se realizó en Lima, Perú, entre enero y octubre de 2017 y la evaluación en campo se realizó en Chota, Perú, utilizando 11 vaquillas entre noviembre de 2017 y febrero de 2018. Con el uso del MOSIVILLe se obtuvieron las señales vitales de vacunos, reconociéndose las ondas P, Q, R, S, T, complejo QRS e intervalo RR del electrocardiograma que condujeron a obtener la frecuencia cardiaca (FC). Adicionalmente, se obtuvo la temperatura de la piel (T°P) y la señal de ventilación con los picos de inhalación, exhalación, tiempo de inspiración y tiempo de espiración que determinan la frecuencia respiratoria (FR). El MOSIVILLe usado en vacunos en condiciones de campo permitió obtener una FC de 70.83±1.47, FR de 25.24±1.64 y una T°P de 31.52±0.40 (promedio ± error estándar), valores que se encuentran en concordancia con la literatura. Se concluye que el MOSIVILLe es una alternativa importante para obtener diversos signos vitales en vacunos bajo condiciones de campo.
Caracterización estructural del sistema de producción de alpacas (Vicugna pacos) en Huancavelica, Perú
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2019-01-15) Hinojosa Benavides, Rene Antonio; Yzarra Aguilar, Adelfa; Ruíz Bejar, Jaime Antonio; Castrejón Valdez, Manuel
El objetivo fue identificar los factores que ocasionan bajos resultados de explotación en el sistema de producción de alpacas del departamento de Huancavelica, en función del componente estructural, realizando un muestreo aleatorio estratificado con afijación proporcional. Se visitó 224 unidades productivas con alpacas (UPA) de más de 100 cabezas, analizando 40 variables, encontrando una dimensión media de 133,3 ha y 143,8 cabezas. El empadre es estacional de enero a marzo (37%) y continuo todo el año (63%), sin registros reproductivos idóneos (70%). La hembra entra al primer empadre a los 22,6 meses en que su peso promedio bordea los 40 kg dentro de una relación de 11,3 hembras/macho, con alimentación a base de pastos naturales (100%) mediante pastoreo continuo (96%) y diferido (4%). La carga animal es 0,8 UA/ha/año (p>0,05). El descarte de machos y hembras se realiza a los 8,8±1,0 años (p≤0,05) y 7,9±0,7 años (p≤0,05), respectivamente. El tratamiento en salud animal se realiza en el 97% de las UPA, frente a una tasa de natalidad del 57,3±2,7 % y peso al nacimiento 7,8±1,0 kg; tasa de mortalidad de 5,6% en adultos y de 33,6% en crías. Los factores que ocasionan bajos resultados de explotación son: infraestructura inadecuada, instalaciones de manejo deficientes, ineficaz planificación de la reproducción, suplementación deficiente e ineficientes programas en salud animal.
Método no invasivo para determinar densidad y haces de fibras en piel de animales vivos
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2019-01-15) Quispe Peña, Edgar Carlos; Quispe Bonilla, Max David
La densidad de fibras, a pesar de su importancia en el mejoramiento genético, constituye uno de los caracteres poco conocidos y deficientemente valorados probablemente debido a la dificultad que implica su medición. Por ello se ha desarrollado un novedoso procedimiento y equipo con el objetivo de evaluar la densidad (DenFib), haces de fibras por conductos (DenCon) y la relación N° de fibras/N° de conductos (Fib/Con) en alpacas, llamas y vacunos en forma no invasiva. El procedimiento involucra cuatro pasos: preparación de la piel y fibras en animal vivo, captura amplificada de imágenes, almacenamiento de imágenes y por último, el procesamiento de las imágenes y presentación de datos, para los cuales se utiliza un microscopio digital portátil modificado y un ordenador donde se encuentra instalado dos software propietario desarrollados en lenguaje C. El procedimiento dura alrededor de 6 minutos/animal, obteniéndose imágenes nítidas en piel de alpacas, llamas y vacunos vivos, vislumbrándose haces de 1 hasta de 7 fibras en alpacas Huacaya y llamas Ccara, con promedios ± error estándar (EE) para DenFib de 23,60±0,36 y 12,73±1,41 fibras/mm2, DenCon de 10,50±0,16 y 6,77±2,26 conducto/mm2 y Fib/Con de 2,41±0,04 y 1,89±0,63, respectivamente para alpacas y llamas. En vacunos los resultados son menores y en la mayoría de los casos cada pelo emerge de un conducto solitariamente. Se concluye que el procedimiento permite obtener tres características de fibras y piel (DenFib, DenCon y Fib/Con con sus respectivas desviaciones estándar) de llamas, alpacas y vacunos, con la posibilidad de extender su uso en otras especies.
Sustratos orgánicos en la producción de plantas de Calycophyllum spruceanum (Benth.)
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2016-09-27) Abanto Rodriguez, Carlos Javier; García Soria, Diego; Guerra Arévalo, Wilson; Murga Orrillo, Hipólito; Saldaña Ríos, Gisela; Vázquez Reátegui, Daniela; Tadashi Sakazaki, Roberto
Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la influencia del compuesto orgánico en la producción de plantas de capirona. El experimento fue realizado en el Centro de Investigaciones Dale E. Bandy del IIAP Ucayali. Los tratamientos fueron distribuidos mediante un Diseño Completos al Azar (DCA), con 5 tratamientos 3 repeticiones y 10 plantas por unidad experimental, los tratamientos fueron: T1 [Tierra aluvial]; T2 [tierra agrícola]; T3 [Tierra aluvial + tierra agrícola (1:1)]; T4 [Tierra aluvial + cascarilla de arroz + gallinaza (1:1:1)] y T5 [Tierra Agrícola+ cascarilla de arroz + gallinaza (1:1:1]. Las variables evaluadas al final del experimento fueron altura de planta (H) (cm); diámetro basal (DB) (mm); número de hojas; relación altura y diámetro basal (H∕DB); masa seca de la parte aérea (MSPA) (g); masa seca de la raíz (MSR) (g) e índice de calidad de Dickson (IQD). Los resultados muestran que los tratamientos T4 y T5 presentaron diferencias significativas superiores en todas las variables evaluadas en relación a los otros tratamientos. En ese sentido se concluye que los sustratos [Tierra aluvial + cascarilla de arroz + gallinaza] y [Tierra Agrícola+ cascarilla de arroz + gallinaza], provenientes de residuos de origen animal y vegetal proporcionaron mayor eficiencia en el crecimiento y mejor calidad de plantas de capirona aptas para campo definitivo.
Potencial uso en la evaluación de lanas y fibras de animales de un novedoso caracterizador electrónico
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2018-02-14) Quispe Peña, Edgar Carlos; Sacchero, Diego Mariano; Quispe Bonilla, Max David
Se desarrolló y validó un novedoso Caracterizador Electrónico de Fibras (CEF). En el desarrollo del CEF se utilizaron y ensamblaron componentes mecánicos, ópticos, electrónicos e informáticos. Para la calibración, validación y evaluación del potencial uso en fibras de animales se tomaron muestras de patrones de diámetros conocidos de tops de ovinos, mohair, alpacas, así como muestras de fragmentos de fibras de vicuñas y de alpacas, que fueron medidas antes y después de calibrar con el CEF, OFDA2000 en modo 100 y Laserscan. También se midieron 299 fragmentos de muestras de alpacas sin lavar en el OFDA 2000 y en el CEF bajo condiciones de campo. El CEF desarrollado permite procesar las imágenes de fibras obtenidas mediante tecnología de visión artificial, realizando más de 8000 mediciones por muestra en 30 segundos. Los resultados se muestran en una interfaz gráfica amigable que forma parte del software propietario elaborado para el CEF. La calibración para la conversión de pixeles a micras se ajustó a regresiones lineales con coeficientes de correlación muy cercanos a 1. Los resultados de la validación indican que el CEF tiene alta precisión y exactitud para la media de diámetro de fibra (MDF) con rangos de tolerancia ubicados dentro de los exigidos por IWTO y ASTM, para el caso de lana de ovino y fibra de mohair, aunque un poco bajos para el caso de fibras de vicuñas. De otro lado, se encontró una correlación cercana a 1 para mediciones obtenidas por el OFDA 2000 y el CEF respecto a fibras de alpacas para MDF y factor de confort, tanto en el caso de uso en laboratorio como en campo. Finalmente, en la evaluación de fibras de cachemira se encontró que los resultados son característicos de este tipo de fibras. Se concluye que el CEF puede utilizarse en la evaluación de lanas de ovinos y fibras de mohair y alpacas con gran precisión y exactitud, debiéndose realizar más evaluaciones para fibras de vicuñas y cachemira.
Características de la fibra de alpaca Huacaya de Cotaruse, Apurímac, Perú
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2017-08-08) Machaca Machaca, Virgilio; Bustinza Choque, A. Victor; Corredor Arizapana, Flor A.; Paucara Ocsa, Valeriano; Quispe Peña, Edgar Carlos; Machaca Machaca, Roger
El objetivo del estudio fue establecer el perfil de las principales características físicas de la fibra de alpaca que pueden servir para su mejor comercialización y para fines de mejoramiento genético. Se hicieron mediciones de 145 muestras de colores blanco, intermedio y oscuro pertenecientes a alpacas de cinco comunidades del distrito de Cotaruse, Apurímac, Perú, utilizando el equipo ODFA 2000 para determinar el diámetro de fibra (DF), el coeficiente de variación (CV[DF]), el factor de confort (FC) y el índice de curvatura (IC). Se estimaron los efectos de la comunidad, el sexo, edad, color de la fibra y sitio de muestreo sobre el DF, CV(DF), FC e IC y la relación entre ellos. El promedio del diámetro de fibra (MDF) estuvo influenciado por la edad (p<0.01) (valores entre 21.61 y 24.32 μm), por color de fibra (22.30, 23.81 y 26.69 μm para blanco, intermedio y oscuro, respectivamente) y por comunidad (de 21.9 μm para Iscahuaca a 24.2 μm para San Miguel de Mestizas) y por sexo (p<0.05), siendo la fibra de las hembras 1 μm más fina que la de los machos; sin embargo, no hubo diferencias significativas por la zona corporal de la toma de la muestra. El CV(DF) mostró diferencias significativas por efecto de la edad (p<0.01) y por sexo y sitio de muestreo (p<0.05), pero sin diferencias por color y comunidad. El FC tuvo diferencias significativas (p<0.01) por efecto de la comunidad y color de la fibra, así como por edad, sexo y sitio de muestreo (p<0.05). El IC tuvo diferencias significativas debido a la comunidad (p<0.01), edad, sexo y color (p<0.05), pero no por el sitio de muestreo. La MDF presentó una alta y negativa correlación con FC (r=-0.99) e IC (r=-0.61) y la FC presentó una correlación positiva con IC (r=0.62). No se encontró una definición clara del sitio apropiado para el muestreo del vellón de alpaca, pero se puede realizar a la edad de 1 año. Las alpacas del distrito de Cotaruse, Apurímac, indistintamente del color del vellón, producen una buena calidad de fibra y hay un gran potencial de variabilidad para su mejoramiento genético.
Conducta del puma andino Puma concolor (Linnaeus, 1771) en cautiverio bajo un programa de enriquecimiento ambiental en el Parque Zoológico «Taraccasa» (Apurímac, Perú)
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2017-06-14) Morales Mijahuanca, Cristian Joel; Machaca M., Roger; Quispe Peña, Edgar Carlos; Cano Fuentes, Víctor; Escobedo Enriquez, Max H.; Corredor Arizapana, Flor A.; Machaca Machaca, Virgilio
Se aplicó un programa de enriquecimiento ambiental a pumas (Pumas concolor) del Parque Zoológico Taraccasa en Abancay (Apurímac, Perú) con el objetivo de monitorear cambios de conducta. Se observaron cuatro pumas (tres hembras, un macho) de 3 a 9 años de edad. Se utilizaron cuatro tipos de enriquecimiento ambiental: físico (taburetes de madera, troncos), alimenticio (carne de equino, alimento balanceado de gatos), sensorial (costales con esencias aromáticas y especias, orines de zorros y venados), y social (pelotas con piel de equino). El estudio consideró la etapa previa al enriquecimiento ambiental (24 días) y la etapa durante el enriquecimiento ambiental (24 días). Se registraron las conductas entre 09:00 a 12:00 y entre 16:00 a 18:00 con cámara de video. Las conductas individuales con incremento significativo fueron el cuidado corporal, locomoción, observación, exploración, búsqueda (p<0.001) y disminución de un comportamiento anormal como el pacing (p<0.001), mientras que en las conductas grupales se incrementaron la aproximación y el marcaje (p<0.001) y disminuyó la persecución (p<0.001). Se concluye que el programa de enriquecimiento ambiental aplicado a los pumas tuvo un efecto positivo, al aumentar los comportamientos de actividad y sociales normales y disminuir la estereotipia.
Development and preliminary validation of an automatic digital analysis system for animal fibre analysis
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2017-10-02) Quispe Bonilla, Max David; Benavidez Caballero, Freddy Gianfranco; Sauri Ibañez, Roberth Andre; Bengoechea Irañeta, José Javier; Quispe Peña, Edgar Carlos
New equipment was designed and developed to evaluate the physical characteristics of animal fibres, based on an automatic digital analysis system (ADAS) that allows the capture of a series of real-time images. In the development of the mechanical component, a design tool was used that allows visualization, simulation, and documentation of the product. At the same time, an Atmel (ATmega328) microcontroller was programmed to enable displacement of table coordinates, focus of images, and reading of the temperature and humidity of fibre samples and the environment. The fibre images were processed using artificial vision technology. Algorithms were also developed for edge detection to define the diameter of the fibre in pixels. Finally, calibration was carried out using a regression and standardized samples of wool tops. The authors then weighted the pixels to μm with a standard sample. A friendly graphical interface was developed for management of the built equipment, visualization of results, calibration, data and graphic export, configuration, among others. For validation, average fibre diameter (AFD), standard deviation (SD), coefficient of variation and comfort factor (CF) were compared with values of top wool patterns. Finally, the measurements of OFDA 2000 and FIBER-EC were compared using student t-test and Pearson correlation. The results of the validation showed that the confidence limit of FIBER-EC, which varied between 0.075 and 3.47 μm, is similar to that of the confidence limit of Sirolan Laserscan and OFDA 2000. Accuracy is better than the OFDA 2000 for fibre assessments less than 25 μm, which vary between 0.034 and 0.250 μm.
Cuticle and cortical cell morphology of alpaca and other rare animal fibres
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2017-09-18) McGregor McNicol, Bruce Allan; Quispe Peña, Edgar Carlos
The null hypothesis of the experiments reported is that the cuticle and cortical morphology of rare animal fibres are similar. The investigation also examined if the productivity and age of alpacas were associated with cuticle morphology and if seasonal nutritional conditions were related to cuticle scale frequency. Cuticle and cortical cell dimensions and ellipticity of the fibre cross section were investigated in 32 samples of cashmere, alpaca, mohair, bison, qiviut and vicuña from various origins. In addition, 24 Peruvian alpaca samples from animals ages 2–6 years and of varying fleece productivity were examined. Cuticle scale frequency, cuticle thickness and cortical cell dimensions (length, diameter, volume and ratio of length to diameter) and ellipticity differed between fibres and cuticle scale frequency also varied with mean fibre diameter. For Peruvian alpaca fleece samples, cuticle scale frequency varied with the age of alpaca and fleece productivity. Fibre ellipticity increased with increasing fibre diameter. Cortical cell length was strongly related to cortical cell diameter. The cuticle scale morphology of these rare animal fibres did not have fixed dimensions. Using cuticle scale morphology as a diagnostic tool to positively identify rare natural animal fibres needs to standardize measurements for fibre diameter but will still be affected by differences in animal productivity.
Aspectos biológicos y control de un gracilláriido (Gracillariidae: Lepidóptera) en Caesalpinia spinosa (Mol.) Kuntze (1898), en Cajamarca, Perú
(Universidad Nacional Autónoma de Chota, 2016-06-29) Murga Orrillo, Hipólito; Abanto Rodríguez, Carlos; Polo Vargas, Ana Rosa
Se tuvo por objetivo determinar aspectos biológicos, identificar enemigos naturales, y establecer periodos oportunos de control de un gracillariido plaga de tara. Los aspectos biológicos y los enemigos naturales se evaluaron en campo y en laboratorio, los periodos oportunos de control se determinó por interacción hospedero-plaga. Los resultados, el huevo dura 7,8 días y mide 0,34x0,21mm; la larva presenta 4 instares y dura 35,7 días, variando de medidas entre 1 o y 4 o instar de 0,09 a 0,65 mm de diámetro de encéfalo; la pupa dura 14,3 días y mide 6,7mmx1,1mm; el adulto dura 7,5 días y mide 13,43 mm de expansión alar. Presenta enemigos naturales, familias Encyrtidae, Ichneumonidae, y géneros Chelonus sp., Chrysoperla sp., Hemerobius sp., Cicloneda sp., Hipodamia sp., y Zelus spp. Las mejores épocas de control ocurren cuando la fenología de la tara está entre R3.1 a R4 y R3.3 a R6.

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