Application of Model-driven engineering to multi-agent systems: a language to model behaviors of reactive agents

Many users of multi-agent systems (MAS) are very commonly disinclined to model and simulate using current MAS platforms. More specifically, modeling the dynamics of a system (in particular the agents' behaviors) is very often a challenge to MAS users. This issue is more often observed in the domain of socio-ecological systems (SES), because SES domain experts are rarely programmers. Indeed, the majority of MAS platforms were not conceived taking into consideration domain-experts who are non-programmers. Most current MAS tools are not dedicated to SES, or nor do they possess an easily understandable formalism to represent the behaviors of agents. Moreover, because it is platform-dependent, a model realized in a given MAS platform cannot be properly used on another platform due to incompatibility between MAS platforms. To overcome these limitations, we propose a domain-specific language (DSL) to describe the behaviors of reactive agents, regardless of the MAS platform used for simulation. To achieve this result, we used model-driven engineering (MDE), an approach that provides tools to develop DSLs from a meta-model (abstract syntax), textual editors with syntax highlighting (for the concrete syntax) and code generation capabilities (for source-code generation of a model). As a result, we implemented a language and a textual editor that allow SES domain experts to describe behaviors in three different ways that are close to their natural expression: as equations when they are familiar with these, as a sequence of activities close to natural language or as an activity diagram to represent decisions and a sequence of behaviors using a graphic formalism. To demonstrate interoperability, we also developed code generators targeting two different MAS platforms (Cormas and Netlogo). We tested the code generators by implementing two SES models with the developed DSL. The generated code was targeted to both MAS platforms (Cormas and Netlogo), and successfully simulated in one of them. We conclude that the MDE approach provides adequate tools to develop DSL and code generators to facilitate MAS modeling and simulation by non-programmers. Concerning the DSL developed, although the behavioral aspect of MAS simulation is part of the complexity of modeling in MAS, there are still other essential aspects of model and simulation of MAS that are yet to be explored, such as model initialization and points of view on the model simulated worl

Use of satellite images to assess forage production in the rangelands of Zacatecas

La producción de forraje en los agostaderos del estado de Zacatecas es muy variable, debido a que las condiciones del clima, suelo y manejo también lo son. Debido a las grandes extensiones de pastizales con que se cuenta en el Estado y ante la necesidad de valorar la producción de materia seca en los pastizales, es necesario contar con herramientas de medición técnica y económicamente factibles. El í­ndice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) se ha utilizado con éxito para estimar la producción primaria de pastizales. El objetivo de este estudio fue ajustar un modelo de regresión míºltiple con base en datos de producción del estrato herbáceo y sus valores correspondientes de NDVI, para estimar espacialmente la producción de forraje en los pastizales de Zacatecas. Se obtuvo un modelo de regresión míºltiple para los tres años en conjunto, con un valor de R2 de 0.66 (PForage yields in the rangelands of Zacatecas are variable, due to soil, weather and management. The Zacatecas state has large rangeland areas which need to be continuously monitored to define a management plan of vegetation use. To estimate forage yield some easy, reliable and inexpensive measuring tools are needed. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) has been used successfully to this end. The aim of this study was to set a multiple regression model based on forage production data and corresponding NDVI values, which can help to assess spatial herbage production in the rangelands of Zacatecas. Field samplings of herbage yield were carried out across the rangelands of the State for three years. NDVI data were associated to forage yields and a multiple regression model was set for estimating forage yield in Zacatecas. The R2 value was 0.66 (

Extinction risk of Mesoamerican crop wild relatives

Ensuring food security is one of the world's most critical issues as agricultural systems are already being impacted by global change. Crop wild relatives (CWR)—wild plants related to crops—possess genetic variability that can help adapt agriculture to a changing environment and sustainably increase crop yields to meet the food security challenge. Here we report the results of an extinction risk assessment of 224 wild relatives of some of the world's most important crops (i.e. chilli pepper, maize, common bean, avocado, cotton, potato, squash, vanilla and husk tomato) in Mesoamerica—an area of global significance as a centre of crop origin, domestication and of high CWR diversity. We show that 35% of the selected CWR taxa are threatened with extinction according to The International Union for Conservation of Nature (IUCN) Red List demonstrates that these valuable genetic resources are under high anthropogenic threat. The dominant threat processes are land use change for agriculture and farming, invasive and other problematic species (e.g. pests, genetically modified organisms) and use of biological resources, including overcollection and logging. The most significant drivers of extinction relate to smallholder agriculture—given its high incidence and ongoing shifts from traditional agriculture to modern practices (e.g. use of herbicides)—smallholder ranching and housing and urban development and introduced genetic material. There is an urgent need to increase knowledge and research around different aspects of CWR. Policies that support in situ and ex situ conservation of CWR and promote sustainable agriculture are pivotal to secure these resources for the benefit of current and future generations

Propuesta para integrar un patrón heterótico de maíz de grano amarillo para la zona de transición de México: I. Método y formación de poblaciones

Se han desarrollado híbridos comerciales de maíz (Zea mays L.) para la zona de transición de México (1900 a 2200 m de altitud), en los cuales se ha combinado germoplasma generado independientemente en las regiones del subtrópico y de los Valles Altos; sin embargo, no existe una estrategia combinada de mejoramiento genético que sea específica para la zona de transición. Los objetivos de esta investigación fueron: a) Presentar una estrategia de mejoramiento para integrar un patrón heterótico de maíz de grano amarillo para la zona de transición de México, y b) Describir la formación de poblaciones que conforman el patrón heterótico para esa zona. La estrategia para el primer objetivo incluye el método de mejoramiento y los tipos de híbridos a formar; para el segundo, en seis localidades de la región Centro-Occidente de México, se evaluaron cruzas dialélicas hechas entre poblaciones de origen tropical y templado de maíz de grano amarillo; se efectuó la conversión de progenitores de grano blanco a amarillo; y se establecieron ensayos de híbridos comerciales de grano amarillo y de familias de medios hermanos de grano amarillo con germoplasma de Valles Altos y de la zona de transición, en Tepatitlán, Jal. Se concluyó que la metodología propuesta para la integración de patrones heteróticos y de variedades mejoradas para la zona de transición de México, técnicamente presenta más ventajas que el enfoque actual del Programa de Maíz del INIFAP. Se confirmó que el germoplasma templado puede hacer contribuciones importantes en el rendimiento de grano y precocidad para esa zona, por lo que ese germoplasma se utilizó como fuente en la conversión de la línea de grano blanco a amarillo "LPC1A-9R-1-1". Las familias que integraron la población INIFAP Amarillo Dentado-3 tuvieron mayor tolerancia al acame y más sanidad de mazorca, con un ciclo de madurez similar al Criollo Amarillo Zamorano, el mejor criollo amarillo de la región

Estimación de biomasa aérea en plantaciones de Cedrela odorata L. y Swietenia macrophylla King

Se evaluaron las capacidades de producción de biomasa y de captura de carbono en plantaciones de Cedrela odorata y Swietenia macrophylla con 12 años en el estado de Jalisco. En campo fueron seleccionados y derribados 15 árboles de cada especie para determinar la biomasa y el carbono en el estrato aéreo; se tomaron muestras del fuste, de las ramas (brazuelo y leña) y del follaje de cada individuo para conocer su peso fresco; en el laboratorio se secaron para obtener el peso seco y con estos datos se calculó la biomasa total de cada ejemplar a partir de la relación peso seco: peso fresco. Para realizar las estimaciones se ajustaron ecuaciones de regresión tipo polinomial y potencial, el diámetro normal y la altura fueron las variables independientes. Al peso seco de cada componente del árbol se le aplicó un índice de captura de carbono de 0.4269 y con ello se obtuvo el potencial de captura de carbono atmosférico. Para C. odorata el total de biomasa promedio por espécimen fue de 34 kg, en la que se distribuye 75 % de la biomasa en el fuste, 11 % en el brazuelo, 9 % en ramas (leña) y 5 % en el follaje. Para S. macrophylla el total de biomasa promedio por espécimen fue de 26 kg, del cual 47 % se distribuye en el fuste, 19 % en el brazuelo, 23 % en ramas y 10 % en el follaje

Identificación de razas mexicanas de maíz adaptadas a condiciones deficientes de humedad mediante datos biogeográficos

We worked with a database of recent accessions of 54 races of maize from Mexico, whose passport details were extracted from the Genetic Resource Unit from INIFAP' s Germplasm Bank. From the geographical coordinates of the accessions, was made an accession characterization by site, conditions of moisture availability for the period from May to October for the development of maize, based on the environmental information system from INIFAP and the IDRISI Andes system. With these data, a statistical analysis was made that included an analysis of variance and analysis of numerical taxonomy (cluster analysis) with the product moment correlation between races. Additionally was performed an accessions analysis by race to identify the accessions that developed under moisture-deficient environments. Accessions were selected with adaptation to an environment with humidity index (IH) (precipitation / potential evapotranspiration) from May to October less than 0.5. The results showed the identification of five racial groups, of which one of them stood out for its adaptation to an HI between 0.39 and 0.53. This group included Chapalote, Dulcillo Northwest, Tuxpeño Norteño, Conical Norteño, Tablilla of Ocho and Gordo races. Accessions analysis reported the presence of maize in a total of 677 sites with semi-arid conditions in the May-October season. The 677 accessions represent 24 races. These results suggest that in Mexico there are genetic resources, related to the races of maize, which could be useful in breeding programs aimed to maize adaptation to drought stress.Se trabajó con una base de datos de accesiones recientes de 54 razas de maíz de México, cuyos datos pasaporte se extrajeron de la Unidad de Recursos Genéticos del Banco de Germoplasma del INIFAP. A partir de las coordenadas geográficas de las accesiones, se hizo una caracterización por sitios de accesión, de las condiciones de disponibilidad de humedad del período mayo-octubre para el desarrollo del maíz, con base en el sistema de información ambiental del INIFAP y el sistema IDRISI Andes. Con estos datos se realizó un análisis estadístico que incluyó análisis de varianza y un análisis de taxonomía numérica (análisis cluster) con la opción de correlación de momento producto entre razas. Adicionalmente se realizó un análisis de accesiones por raza para identificar las accesiones que desarrollan bajo ambientes con deficiencia de humedad. Se seleccionaron las accesiones con adaptación a un ambiente con índice de humedad (IH) (precipitación/evapotranspiración potencial) mayo-octubre inferior a 0.5. Los resultados mostraron la identificación de cinco grupos raciales, de los cuales uno de ellos se destacó por su adaptación a un IH entre 0.39 y 0.53. Este grupo incluyó las razas Chapalote, Dulcillo del Noroeste, Tuxpeño Norteño, Cónico Norteño, Tablilla de Ocho y Gordo. El análisis de accesiones reportó la presencia de maíz en un total de 677 sitios con condiciones de semiaridez en la temporada mayo-octubre. Las 677 accesiones representan a 24 razas. Éstos resultados permiten concluir que en México existen recursos genéticos, relacionados con las razas de maíz, los cuales podrían ser de utilidad en los programas de mejoramiento genético de maíz enfocados a la adaptación a estrés por sequía

Propuesta para integrar un patr�n heter�tico de ma�z de grano amarillo para la zona de transici�n de M�xico: I. M�todo y formaci�n de poblaciones

Se han desarrollado h�bridos comerciales de ma�z (Zea mays L.) para la zona de transici�n de M�xico (1900 a 2200 m de altitud), en los cuales se ha combinado germoplasma generado independientemente en las regiones del subtr�pico y de los Valles Altos; sin embargo, no existe una estrategia combinada de mejoramiento gen�tico que sea espec�fica para la zona de transici�n. Los objetivos de esta investigaci�n fueron: a) Presentar una estrategia de mejoramiento para integrar un patr�n heter�tico de ma�z de grano amarillo para la zona de transici�n de M�xico, y b) Describir la formaci�n de poblaciones que conforman el patr�n heter�tico para esa zona. La estrategia para el primer objetivo incluye el m�todo de mejoramiento y los tipos de h�bridos a formar; para el segundo, en seis localidades de la regi�n Centro-Occidente de M�xico, se evaluaron cruzas dial�licas hechas entre poblaciones de origen tropical y templado de ma�z de grano amarillo; se efectu� la conversi�n de progenitores de grano blanco a amarillo; y se establecieron ensayos de h�bridos comerciales de grano amarillo y de familias de medios hermanos de grano amarillo con germoplasma de Valles Altos y de la zona de transici�n, en Tepatitl�n, Jal. Se concluy� que la metodolog�a propuesta para la integraci�n de patrones heter�ticos y de variedades mejoradas para la zona de transici�n de M�xico, t�cnicamente presenta m�s ventajas que el enfoque actual del Programa de Ma�z del INIFAP. Se confirm� que el germoplasma templado puede hacer contribuciones importantes en el rendimiento de grano y precocidad para esa zona, por lo que ese germoplasma se utiliz� como fuente en la conversi�n de la l�nea de grano blanco a amarillo "LPC1A-9R-1-1". Las familias que integraron la poblaci�n INIFAP Amarillo Dentado-3 tuvieron mayor tolerancia al acame y m�s sanidad de mazorca, con un ciclo de madurez similar al Criollo Amarillo Zamorano, el mejor criollo amarillo de la regi�n