Increasing yoghurt daily production with modeling and simulation process / Aumento da produção diária de iogurte com modelagem e simulação de processos

The objective of this research was to use the modeling and computer simulation to support decision makers, aiming to increase the productive capacity of the agro-industry of LaticínioFunarbe. Specifically, it has modeled the current yoghurt production sector for simulation that enables it to meet the new demand. The Arena 14.7 simulation software was used to conduct the modeling. To validate the model, the output of yoghurt production collected at the factory for three months was compared with the output from the simulated computational model. Two indicators were established to perform analyzes of four different scenarios. The implemented model resulted in an increase in the production capacity of 5,000L.d-1 of yoghurt, corresponding to a production of yoghurts processed daily three times higher than the current production.

O objetivo deste trabalho foi usar a modelagem e a simulação computacional como ferramenta de suporte aos tomadores de decisão, visando a aumentar a produtividade da agroindústria Laticínio Funarbe. Especificamente, modelou o setor atual da produção de iogurte para elaboração de análises que possibilita atender à nova demanda. Para a modelagem utilizou-se o software de simulação Arena 14.7. Para a validação do modelo foram comparados os resultados de produção de iogurte coletados na fábrica durante três meses com os resultados simulados pelo modelo computacional. Foram estabelecidos dois indicadores para realizar análises de quatro cenários diferentes. Por meio do modelo implementado, obtivemos um aumento da capacidade produtiva de 5000L.d-1 de iogurte, que corresponde a uma produção de iogurtes processados, diariamente, três vezes maior do que a produção atual.

Increasing yoghurt daily production with modeling and simulation process / Aumento da produção diária de iogurte com modelagem e simulação de processos

The objective of this research was to use the modeling and computer simulation to support decision makers, aiming to increase the productive capacity of the agro-industry of LaticínioFunarbe. Specifically, it has modeled the current yoghurt production sector for simulation that enables it to meet the new demand. The Arena 14.7 simulation software was used to conduct the modeling. To validate the model, the output of yoghurt production collected at the factory for three months was compared with the output from the simulated computational model. Two indicators were established to perform analyzes of four different scenarios. The implemented model resulted in an increase in the production capacity of 5,000L.d-1 of yoghurt, corresponding to a production of yoghurts processed daily three times higher than the current production.(AU)

O objetivo deste trabalho foi usar a modelagem e a simulação computacional como ferramenta de suporte aos tomadores de decisão, visando a aumentar a produtividade da agroindústria Laticínio Funarbe. Especificamente, modelou o setor atual da produção de iogurte para elaboração de análises que possibilita atender à nova demanda. Para a modelagem utilizou-se o software de simulação Arena 14.7. Para a validação do modelo foram comparados os resultados de produção de iogurte coletados na fábrica durante três meses com os resultados simulados pelo modelo computacional. Foram estabelecidos dois indicadores para realizar análises de quatro cenários diferentes. Por meio do modelo implementado, obtivemos um aumento da capacidade produtiva de 5000L.d-1 de iogurte, que corresponde a uma produção de iogurtes processados, diariamente, três vezes maior do que a produção atual.(AU)

Simulação de dados para avaliação genética de rebanhos de gado de corte / Genetic evaluation of beef cattle herds through simulated data

Utilizou-se o programa GENESYS para simular rebanhos de gado de corte selecionados, durante cinco gerações, por meio da seleção individual ou seleção com base no melhor preditor linear não-viesado (BLUP). Foram comparados os valores fenotípicos médios e a endogamia média, resultantes da aplicação desses métodos. A característica quantitativa simulada foi o ganho de peso diário, com fenótipo médio inicial de 1kg e herdabilidade de 0,35. Os valores da razão sexual nas populações de seleção foram de 1:50 e 1:25 (macho: fêmeas), correspondendo aos tamanhos efetivos da população de 23,53 e 57,69 animais, respectivamente. Os ganhos genéticos individuais foram maiores para a seleção baseada no BLUP, atribuídos à sua mais alta acurácia na predição dos valores genéticos. Considerando-se cada método de seleção, não houve diferenças significativas entre os dois tamanhos efetivos quanto aos valores fenotípicos médios por geração. A endogamia média aumentou em ambos os métodos de seleção e tamanhos efetivos. Maior aumento e oscilação nos valores ocorreram para a seleção baseada no BLUP no menor tamanho. Embora a seleção tenha sido realizada por pequeno número de gerações, os resultados permitiam discriminar as combinações que proporcionaram maior incremento de endogamia.(AU)

The program GENESYS was utilized to simulate herds of beef cattle selected, for five generations, by individual selection or selection based on best linear unbiased prediction (BLUP). Average phenotypic values and inbreeding average of simulated animals from these methods were compared. The simulated quantitative trait was daily weight gain with average initial phenotypic value of 1kg and heritability of .35. The values of sexual ratio in the selection populations were 1:50 and 1:25 (male: females), corresponding to effective population sizes of 23.53 and 57.69 animals, respectively. The individual genetic gains were larger for animals under BLUP selection as a result of higher accuracy of the predicted genetic values. No significant difference between the effective population sizes for average phenotypic values by generation within each selection method was found. The inbreeding coefficient increased within both selection methods and effective sizes. Larger increase and oscillation were observed for selection based on BLUP in the population with smaller effective size. Although a short term selection program was simulated, the results allowed to discriminate combinations which resulted in larger inbreeding increment.(AU)

Intrapopulation fixation index dynamics in finite populations with variable outcrossing rates

The intrapopulation fixation index ( f ) is inversely related to the outcrossing rate (t). Results obtained from data on molecular markers of natural populations have shown that these values are highly variable, even when measured in the same group of individuals. It is thus suggested that factors besides those described in Wright's genetic equilibrium must be operating. Using simulated data sets this study shows that the finite size condition of a population is sufficient to spread the estimated f values along a range at equilibrium, as opposed to keeping them at the theoretical equilibrium point. The variation in outcrossing rates can amplify this range considerably. Correlation between estimated f values obtained from different loci in this condition showed to be negatively related to the outcrossing rates, and positively related to the variance of these rates along generations. The finite size of populations associated to small fluctuations in t mean values over time may explain the usually reported high variation among estimated f values of different loci.

O fato de que os valores do índice de fixação intrapopulacional ( f ) e os das taxas de fecundação cruzada (t) mantém uma estreita relação entre si é amplamente conhecido. Resultados das análises de marcadores moleculares em populações naturais têm demonstrado uma elevada variação destes valores para locos diferentes avaliados em uma mesma população, sugerindo que outros fatores, além daqueles descritos no modelo de equilíbrio genético de Wright devem estar operando. Pelo uso de simulações, demonstra-se neste trabalho que a condição finita de uma população é suficiente para que os valores estimados de f passem a se estabilizar ao longo de um intervalo de variação e não mais em um único ponto. Demonstra-se ainda que variações nas taxas de fecundação cruzada ao longo das gerações amplificam substancialmente a magnitude deste intervalo. A correlação entre os valores estimados de f obtidos de locos diferentes nestas condições mostrou-se dependente dos valores das taxas de fecundação cruzada e da magnitude da variância destas taxas entre gerações, podendo ser nula sob condições de panmixia e taxas constantes. A condição finita das populações associada a pequenas flutuações na taxa média de fecundação cruzada de diferentes gerações, condições tipicamente encontradas na natureza, podem explicar as discrepâncias entre os valores estimados de f de locos diferentes, comumente reportadas na literatura. Há possibilidade de que a magnitude da variância entre os valores estimados de f de diferentes locos forneça uma estimativa do número efetivo de indivíduos reprodutivamente ativos em uma dada população.

Intrapopulation fixation index dynamics in finite populations with variable outcrossing rates

The intrapopulation fixation index ( f ) is inversely related to the outcrossing rate (t). Results obtained from data on molecular markers of natural populations have shown that these values are highly variable, even when measured in the same group of individuals. It is thus suggested that factors besides those described in Wright's genetic equilibrium must be operating. Using simulated data sets this study shows that the finite size condition of a population is sufficient to spread the estimated f values along a range at equilibrium, as opposed to keeping them at the theoretical equilibrium point. The variation in outcrossing rates can amplify this range considerably. Correlation between estimated f values obtained from different loci in this condition showed to be negatively related to the outcrossing rates, and positively related to the variance of these rates along generations. The finite size of populations associated to small fluctuations in t mean values over time may explain the usually reported high variation among estimated f values of different loci.

O fato de que os valores do índice de fixação intrapopulacional ( f ) e os das taxas de fecundação cruzada (t) mantém uma estreita relação entre si é amplamente conhecido. Resultados das análises de marcadores moleculares em populações naturais têm demonstrado uma elevada variação destes valores para locos diferentes avaliados em uma mesma população, sugerindo que outros fatores, além daqueles descritos no modelo de equilíbrio genético de Wright devem estar operando. Pelo uso de simulações, demonstra-se neste trabalho que a condição finita de uma população é suficiente para que os valores estimados de f passem a se estabilizar ao longo de um intervalo de variação e não mais em um único ponto. Demonstra-se ainda que variações nas taxas de fecundação cruzada ao longo das gerações amplificam substancialmente a magnitude deste intervalo. A correlação entre os valores estimados de f obtidos de locos diferentes nestas condições mostrou-se dependente dos valores das taxas de fecundação cruzada e da magnitude da variância destas taxas entre gerações, podendo ser nula sob condições de panmixia e taxas constantes. A condição finita das populações associada a pequenas flutuações na taxa média de fecundação cruzada de diferentes gerações, condições tipicamente encontradas na natureza, podem explicar as discrepâncias entre os valores estimados de f de locos diferentes, comumente reportadas na literatura. Há possibilidade de que a magnitude da variância entre os valores estimados de f de diferentes locos forneça uma estimativa do número efetivo de indivíduos reprodutivamente ativos em uma dada população.

Evaluation of the generalized likelihood ratio test of hypotheses on the genetic control of continuous traits / Avaliação da razão de verossimilhança generalizada em teste de hipóteses sobre o controle genético de características contínuas

Studies of genetic control in plants are carried out to characterize genetic effects and detect the existence of a major gene and/or genes of minor effects (polygenes). If the trait of interest is continuous, the likelihood can be constructed based on a model with mixtures of normal densities. Once exact tests are not evident with such models, the likelihood ratio test is generally used, using the chi-square approximation. This work aimed at evaluating such test statistic using computer simulation. Data sets were simulated using generations typical in plant studies, under two conditions of null hypothesis, without a major gene, and without polygenes. The power of the test was evaluated with both types of genes present. Different sample sizes and values of heritability were considered. Results showed that, although the empirical densities of the test statistic departed significantly from a chi-square distribution, under null hypotheses, there was a reasonable control of type I error, with a significance level of 5%. The power of the test was generally high to detect polygenes and major genes. Power is low to detect a major gene only when it explains a low fraction of genetic variation.

Estudos de herança genética em plantas são realizados para caracterizar os efeitos genéticos e verificar a existência de um gene de efeito maior e/ou de genes de pequeno efeito (poligenes). Quando a característica de interesse é contínua, a verossimilhança é baseada em modelos de misturas de densidades normais. Uma vez que não há testes exatos evidentes para julgar a existência de um gene de efeito maior, a razão de verossimilhança generalizada é em geral utilizada, considerando a aproximação de qui-quadrado. Este trabalho objetivou avaliar esta estatística de teste através de simulação em computador. Dados foram simulados, considerando particularidades de genealogia típicas de tais estudos, e duas condições sob a hipótese de nulidade, ou seja, sem a presença de um gene de efeito maior e sem a presença de genes de pequeno efeito (poligenes), para avaliar o controle do erro tipo I. O poder do teste foi avaliado com ambos presentes. No processo de simulação, foram variados o tamanho de amostra e valores do coeficiente de herdabilidade. Resultados indicaram que, embora a distribuição empírica da razão de verossimilhança tenha se desviado significativamente da distribuição de qui-quadrado, houve controle do erro tipo I, considerando um nível de significância nominal de 5%. O poder é elevado para detectar poligenes e gene de efeito maior, em geral. O poder é baixo para detectar ge

Evaluation of the generalized likelihood ratio test of hypotheses on the genetic control of continuous traits / Avaliação da razão de verossimilhança generalizada em teste de hipóteses sobre o controle genético de características contínuas

Studies of genetic control in plants are carried out to characterize genetic effects and detect the existence of a major gene and/or genes of minor effects (polygenes). If the trait of interest is continuous, the likelihood can be constructed based on a model with mixtures of normal densities. Once exact tests are not evident with such models, the likelihood ratio test is generally used, using the chi-square approximation. This work aimed at evaluating such test statistic using computer simulation. Data sets were simulated using generations typical in plant studies, under two conditions of null hypothesis, without a major gene, and without polygenes. The power of the test was evaluated with both types of genes present. Different sample sizes and values of heritability were considered. Results showed that, although the empirical densities of the test statistic departed significantly from a chi-square distribution, under null hypotheses, there was a reasonable control of type I error, with a significance level of 5%. The power of the test was generally high to detect polygenes and major genes. Power is low to detect a major gene only when it explains a low fraction of genetic variation.

Estudos de herança genética em plantas são realizados para caracterizar os efeitos genéticos e verificar a existência de um gene de efeito maior e/ou de genes de pequeno efeito (poligenes). Quando a característica de interesse é contínua, a verossimilhança é baseada em modelos de misturas de densidades normais. Uma vez que não há testes exatos evidentes para julgar a existência de um gene de efeito maior, a razão de verossimilhança generalizada é em geral utilizada, considerando a aproximação de qui-quadrado. Este trabalho objetivou avaliar esta estatística de teste através de simulação em computador. Dados foram simulados, considerando particularidades de genealogia típicas de tais estudos, e duas condições sob a hipótese de nulidade, ou seja, sem a presença de um gene de efeito maior e sem a presença de genes de pequeno efeito (poligenes), para avaliar o controle do erro tipo I. O poder do teste foi avaliado com ambos presentes. No processo de simulação, foram variados o tamanho de amostra e valores do coeficiente de herdabilidade. Resultados indicaram que, embora a distribuição empírica da razão de verossimilhança tenha se desviado significativamente da distribuição de qui-quadrado, houve controle do erro tipo I, considerando um nível de significância nominal de 5%. O poder é elevado para detectar poligenes e gene de efeito maior, em geral. O poder é baixo para detectar ge