p-medicine: a medical informatics platform for integrated large scale heterogeneous patient data

Secure access to patient data is becoming of increasing importance, as medical informatics grows in significance, to both assist with population health studies, and patient specific medicine in support of treatment. However, assembling the many different types of data emanating from the clinic is in itself a difficulty, and doing so across national borders compounds the problem. In this paper we present our solution: an easy to use distributed informatics platform embedding a state of the art data warehouse incorporating a secure pseudonymisation system protecting access to personal healthcare data. Using this system, a whole range of patient derived data, from genomics to imaging to clinical records, can be assembled and linked, and then connected with analytics tools that help us to understand the data. Research performed in this environment will have immediate clinical impact for personalised patient healthcare.

Sistema de gesti��n de rankings deportivos V6: funcionalidades avanzadas

El trabajo realizado en este Trabajo de Fin de Grado (en adelante, TFG) consiste en la inclusi��n de nuevas funcionalidades avanzadas a la ��ltima versi��n del Sistema de Gesti��n de Rankings de carreras de orientaci��n. El proyecto, actualmente en fase de explotaci��n, es un sistema de clasificaci��n y manejo de diferentes tipos de rankings para las carreas de orientaci��n a pie de la FEDO1. Por medio de este ranking, se determina la clasificaci��n global de los distintos corredores federados dentro de cada categor��a, a trav��s de diferentes par��metros de entrada que establecen la funcionalidad del ranking. En cuanto al trabajo realizado en este TFG, se trata de la implementaci��n de la siguiente versi��n del sistema (versi��n 6). En esta nueva versi��n se ha querido incluir nuevas funcionalidades requeridas por los miembros de la federaci��n, as�� como mejora de otras que no funcionan correctamente. El primer punto del trabajo fue el de comprender y familiarizarme con la herramienta ya implementada hasta el momento, as�� como aprender un nuevo lenguaje de programaci��n desconocido hasta la fecha para m��; Python. Una de las primeras modificaciones realizadas, sobre las versiones anteriores, es la modificaci��n del Sistema de Gesti��n de Rankings para los organizadores de carreras. Los organizadores de las carreras obtienen una recompensa de puntos por la organizaci��n de carreras, lo que significa un punto de gran importancia para el sistema. Esta funcionalidad no funcionaba correctamente en las versiones anteriores, de manera se tuvo que rehacer desde cero con las especificaciones necesarias. Otro requisito necesario fue modificar los requisitos para el c��lculo de las nuevas medias de corredores, permitiendo el c��lculo de la misma de forma continua o solo cuando se cumplan todos los requisitos. Respecto a la versi��n anterior, exist��a un problema con los accesos a los directorios de cada ranking. En caso de introducir los valores iniciales del ranking desde una carpeta diferente al directorio ra��z de la aplicaci��n, el sistema no realizaba correctamente la b��squeda de archivos en el directorio de ranking. De esta manera, hab��a que modificar todo el c��digo implementado para que todas las b��squedas se realizaran sobre el directorio de cada ranking. A continuaci��n, se incluy�� una nueva funcionalidad para el ranking individual de los corredores. Esta nueva funcionalidad permite la inclusi��n de una nueva opci��n de c��lculo de puntuaciones para el ranking individual, a trav��s de un fichero de entrada de puntuaciones que determinase las puntuaciones de los corredores exactas. Durante toda la fase del proyecto se ha tenido que a��adir otra serie de especificaciones en la aplicaci��n, las cuales ser��n explicadas en esta memoria. En definitiva, el trabajo realizado se ha basado en la mejora de una aplicaci��n que gestiona rankings deportivos, de manera que esta versi��n se acercase lo m��ximo posible a la versi��n final de la aplicaci��n.---ABSTRACT---The work done during these months is based on the addition of new advanced functionalities to the last version of the "Sistema de Gesti��n de Rankings" of orientation races. The project, now in phase of operation, is based on a classification system and management of different types of rankings for walk orienteering of the FEDO. Through this ranking, the global classification of the federal runners in each category is determinated, through various input parameters which establish the functionality of the ranking. Talking about the work done, it consist in the implementation of a new system version (version 6). This new version include new required functionalities by the members of the federation, as well as improving others that were working wrong. The first point of the project was to understand and become familiar with the tool already implemented in that moment, as well as learn a new programming language unknown to date for me; Python. One of the first changes made on previous versions, was the modification of the system for races organizers. The races organizers obtained a reward of points for the organized race, which means a point of great important for the system. This functionality didn't work correctly in previous versions, so was essential to redo it from zero with the required specifications. Another requirement was the addition of a new option for calculating the average of organizers, allowing calculation of it at all times. In the previous version, there was a problem with the access to directories of each ranking. In case of introduce the initial values of the ranking from a different folder to the root directory of the application, the system didn't perform correctly the finding of files in the directory of the ranking. So check all the implemented code for all searches were carried out on each ranking directory.Then a new functionality was included for the individual ranking of runners. This new feature is the inclusion of a new option to calculate scores for the individual ranking, through an input file that determinates exact scores for the runners. Throughout the project phase the addition of another set of specifications in the application was important, which will be explained in this memory. In short, the work done has been based on improving of an application that manage sport rankings, so this version could approach as much as possible to the final version of the application.

Metodolog��a para la caracterizaci��n de zonas costeras basada en un modelo sist��mico

Las obras de infraestructura que construye el ser humano para optimizar los recursos naturales y satisfacer sus necesidades, producen impactos tanto positivos como negativos en el ambiente. M��xico cuenta con una gran cantidad de recursos naturales y lugares que han sido favorecidos por la naturaleza, donde la sobrecarga de las actividades antropog��nicas genera problemas de impacto ambiental, especialmente en las zonas costeras y en su entorno. El objetivo del presente trabajo fue aportar informaci��n acerca de las principales presiones que recibe el sistema y c��mo esto afecta a las propuestas de soluciones integrales y a la capacidad para recuperar el estado de equilibrio en las zonas costeras. En la presente investigaci��n, se desarroll�� una metodolog��a para la caracterizaci��n de zonas costeras, basada en un modelo sist��mico, con el prop��sito de tener una herramienta de planificaci��n para proyectos ambientalmente sustentables, integrando una base de datos con las mejores pr��cticas de planificaci��n, lo que facilitar�� el diagn��stico y la evaluaci��n de la capacidad adaptativa de recuperaci��n del sistema. Asimismo, se utiliz�� un modelo sist��mico como una metodolog��a para organizar la gran complejidad que implica la interrelaci��n e interconexi��n que existe entre los m��ltiples componentes, y con ello obtener el conocimiento para su caracterizaci��n. Con base en el modelo de Zachman, se realiz�� un an��lisis para la detecci��n de las fortalezas y debilidades del sistema, lo que permiti�� visualizar el impacto de los riesgos a que est�� expuesta una zona costera. Las principales aportaciones de este trabajo fueron el desarrollo de la FICHA DE CARACTERIZACI��N DE LA ZONA COSTERA y la inclusi��n, en dicha ficha, de la estimaci��n del nivel de la resiliencia f��sica, ambiental, social, econ��mica y pol��tica. La metodolog��a propuesta, es una aportaci��n que permite integrar los componentes, las relaciones e interconexiones que existen en el sistema costero. La metodolog��a tiene la ventaja de ser flexible y se pueden agregar o desechar componentes de acuerdo a las particularidades de cada caso de estudio; adicionalmente, se propone utilizar esta herramienta como ayuda en el monitoreo peri��dico del sistema. Lo anterior como parte de un observatorio integrado al Sistema Nacional de Gesti��n Costera que se propone como parte de futuras l��neas de investigaci��n. Como caso de estudio, se realiz�� la caracterizaci��n del complejo sistema Banco Chinchorro, lo que result�� en la inclusi��n (en la FICHA DE CARACTERIZACI��N DE LA ZONA COSTERA), de las lecciones aprendidas con la detecci��n de buenas y malas pr��cticas, esto redund�� en la mejora de la metodolog��a propuesta para la gesti��n de la zona costera. All infrastructures that build the human being to optimize natural resources and meet their needs, generate both, positive and negative impacts on the environment, since the acquisition and transformation of resources in coastal areas affect their balance. Mexico has a large number of natural resources and places that have been favored by nature, whereas the overhead of anthropogenic activities leads to problems of environmental impact, especially in coastal areas and in its surroundings. The aim of this study was to provide information about the main pressures that a system receives and how this affects the proposed solutions and the ability to restore the state of balance in coastal areas. In this research, a methodology for the characterization of coastal zones, based on a systemic model, in order to develop a planning tool for environmentally sustainable projects, was developed, integrating a database with the best practices for planning, conservation and balance of coastal areas. This will facilitate the diagnosis and evaluation of the adaptive resilience of the system. A systemic model was used as a methodology to organize the vast complexity of the relationship and interconnection between the multiple components, and so thus gain knowledge for its characterization. Based on the Zachman model, an analysis to detect the strengths and weaknesses of the system was performed, allowing visualizing the impact of the risks that the coastal zone is exposed to. The main contributions of this study was the development of the COASTAL CHARACTERIZATION RECORD, and the inclusion, on that record, of the estimation of the physical, environmental, social, economic and political resilience. The proposed methodology is a contribution that allows integrating the components, relationships and interconnections existing in the coastal system. The methodology has the advantage of being flexible and components can be added or discarded according to the particularities of each case study; Additionally, this is not only a diagnostic tool, it is proposed to use it as an aid in monitoring periodically the system, this as part of an integrated monitoring into the National System of Coastal Management that is proposed as part of future research. As a case study, the characterization of the coastal zone ���Banco Chinchorro��� was done, resulting in the inclusion, in the COASTAL CHARACTERIZATION RECORD, of the documented lessons learned from the good and bad practices detection, improvement of the methodology proposed for the management of the coastal zone.

Virtualizaci��n de laboratorios

Para empezar, se ha hecho un an��lisis de las diferentes posibilidades que se pod��an implementar para poder conseguir el objetivo del trabajo. El resultado final debe ser, disponer de m��quinas para que el sistema operativo fuese independiente del hardware que se tiene instalado en ��l . Para ello, se decide montar un sistema operativo de base en todos los equipos del laboratorio, que tenga las necesidades m��nimas que se necesitan, las cuales son una interfaz gr��fica y conexi��n de red. Hay que intentar reducir el consumo de recursos al m��ximo con este sistema operativo m��nimo para que el rendimiento de las m��quinas sea lo m��s fluido posible para los usuarios. El sistema elegido fue Linux con su distribuci��n Ubuntu [ubu, http] con los m��dulos m��nimos que permita funcionar el software necesario. Una vez se instala el sistema operativo anfitri��n, se instala el escritorio Xfce [ubu2, http], que es el m��s ligero de Ubuntu, pero que proporciona buen rendimiento. Despu��s, se procedi�� a instalar un software de virtualizaci��n en cada equipo. En este caso se decidi��, por las buenas prestaciones que ofrec��a, que fuera VirtualBox [vir2,http] de Oracle. Sobre ��ste software se crean tantas m��quinas virtuales (con sistema operativo Windows) como asignaturas diferentes se cursan en el laboratorio donde se trabaje. Con esto, se consigue que al arrancar el programa los alumnos pudieran escoger qu�� m��quina arrancar y lo que es m��s importante, se permite realizar cualquier cambio en el hardware (exceptuando el disco duro porque borrar��a todo lo que se tuviera guardado). Adem��s de no tener que volver a reinstalar el sistema operativo nuevamente, se consigue la abstracci��n del software y hardware. Tambi��n se decide que, para tener un respaldo de las m��quinas virtuales que se tengan creadas en VirtualBox, se utiliza un servidor NAS. Uno de los motivos de utilizar dicho servidor fue por aprovechar una infraestructura ya creada. Un servidor NAS da la posibilidad de recuperar cualquier archivo (m��quina virtual) cuando haga falta porque haya alguna m��quina virtual corrupta en alg��n equipo, o en varios. Este tipo de servidor tiene la gran ventaja de ser multicast, es decir, permite solicitudes simult��neas. ABSTRACT For starters, there has been an analysis of the different possibilities that could be implemented to achieve the objective of the work. This objective was to have machines for the operating system to be independent of the hardware we have installed on it. Therefore, we decided to create an operating system based on all computers in the laboratory, taking the minimum needs we need. This is a graphical interface and network connection. We must try to reduce the consumption of resources to the maximum for the performance of the machines is as fluid as possible for users. The system was chosen with its Ubuntu Linux distribution with minimum modules that allow us to run software that is necessary for us. Once the base is installed, we install the Xfce desktop, which is the lightest of Ubuntu, but which provided good performance. Then we proceeded to install a virtualization software on each computer. In this case we decided, for good performance that gave us, it was Oracle VirtualBox. About this software create many virtual machines (Windows operating system) as different subjects are studied in the laboratory where we are. With that, we got it at program startup students could choose which machine start and what is more important, allowed us to make any changes to the hardware (except the hard drive because it would erase all we have). Besides not having to reinstall the operating system again, we get the software and hardware abstraction. We also decided that in order to have a backup of our virtual machines that we created in VirtualBox, we use a NAS server. One reason to use that server was to leverage their existing network infrastructure. A NAS server gives us the ability to retrieve any file (image) when we do need because there is some corrupt virtual machine in a team, or several. This is possible because this type of server allows multicast connection.

Methodology for Dynamic Stability and Robustness Analysis of Commercial-Power-Module-Based DC-Distributed Systems

El prop��sito de esta tesis es presentar una metodolog��a para realizar an��lisis de la din��mica en peque��a se��al y el comportamiento de sistemas de alimentaci��n distribuidos de corriente continua (CC), formados por m��dulos comerciales. Para ello se hace uso de un m��todo sencillo que indica los m��rgenes de estabilidad menos conservadores posibles mediante un solo n��mero. Este ��ndice es calculado en cada una de las interfaces que componen el sistema y puede usarse para obtener un ��ndice global que indica la estabilidad del sistema global. De esta manera se posibilita la comparaci��n de sistemas de alimentaci��n distribuidos en t��rminos de robustez. La interconexi��n de convertidores CC-CC entre ellos y con los filtros EMI necesarios puede originar interacciones no deseadas que dan lugar a la degradaci��n del comportamiento de los convertidores, haciendo el sistema m��s propenso a inestabilidades. Esta diferencia en el comportamiento se debe a interacciones entre las impedancias de los diversos elementos del sistema. En la mayor��a de los casos, los sistemas de alimentaci��n distribuida est��n formados por m��dulos comerciales cuya estructura interna es desconocida. Por ello los an��lisis presentados en esta tesis se basan en medidas de la respuesta en frecuencia del convertidor que pueden realizarse desde los terminales de entrada y salida del mismo. Utilizando las medidas de las impedancias de entrada y salida de los elementos del sistema, se puede construir una funci��n de sensibilidad que proporciona los m��rgenes de estabilidad de las diferentes interfaces. En esta tesis se utiliza el concepto del valor m��ximo de la funci��n de sensibilidad (MPC por sus siglas en ingl��s) para indicar los m��rgenes de estabilidad como un ��nico n��mero. Una vez que la estabilidad de todas las interfaces del sistema se han evaluado individualmente, los ��ndices obtenidos pueden combinarse para obtener un ��nico n��mero con el que comparar la estabilidad de diferentes sistemas. Igualmente se han analizado las posibles interacciones en la entrada y la salida de los convertidores CC-CC, obteni��ndose expresiones anal��ticas con las que describir en detalle los acoplamientos generados en el sistema. Los estudios anal��ticos realizados se han validado experimentalmente a lo largo de la tesis. El an��lisis presentado en esta tesis se culmina con la obtenci��n de un ��ndice que condensa los m��rgenes de estabilidad menos conservativos. Tambi��n se demuestra que la robustez del sistema est�� asegurada si las impedancias utilizadas en la funci��n de sensibilidad se obtienen justamente en la entrada o la salida del subsistema que est�� siendo analizado. Por otra parte, la tesis presenta un conjunto de par��metros internos asimilados a impedancias, junto con sus expresiones anal��ticas, que permiten una explicaci��n detallada de las interacciones en el sistema. Dichas expresiones anal��ticas pueden obtenerse bien mediante las funciones de transferencia anal��ticas si se conoce la estructura interna, o utilizando medidas en frecuencia o identificaci��n de las mismas a trav��s de la respuesta temporal del convertidor. De acuerdo a las metodolog��as presentadas en esta tesis se puede predecir la estabilidad y el comportamiento de sistemas compuestos b��sicamente por convertidores CC-CC y filtros, cuya estructura interna es desconocida. La predicci��n se basa en un ��ndice que condensa la informaci��n de los m��rgenes de estabilidad y que permite la obtenci��n de un indicador de la estabilidad global de todo el sistema, permitiendo la comparaci��n de la estabilidad de diferentes arquitecturas de sistemas de alimentaci��n distribuidos. ABSTRACT The purpose of this thesis is to present dynamic small-signal stability and performance analysis methodology for dc-distributed systems consisting of commercial power modules. Furthermore, the objective is to introduce simple method to state the least conservative margins for robust stability as a single number. In addition, an index characterizing the overall system stability is obtained, based on which different dc-distributed systems can be compared in terms of robustness. The interconnected systems are prone to impedance-based interactions which might lead to transient-performance degradation or even instability. These systems typically are constructed using commercial converters with unknown internal structure. Therefore, the analysis presented throughout this thesis is based on frequency responses measurable from the input and output terminals. The stability margins are stated utilizing a concept of maximum peak criteria, derived from the behavior of impedance-based sensitivity function that provides a single number to state robust stability. Using this concept, the stability information at every system interface is combined to a meaningful number to state the average robustness of the system. In addition, theoretical formulas are extracted to assess source and load side interactions in order to describe detailed couplings within the system. The presented theoretical analysis methodologies are experimentally validated throughout the thesis. In this thesis, according to the presented analysis, the least conservative stability margins are provided as a single number guaranteeing robustness. It is also shown that within the interconnected system the robust stability is ensured only if the impedance-based minor-loop gain is determined at the very input or output of each subsystem. Moreover, a complete set of impedance-type internal parameters as well as the formulas according to which the interaction sensitivity can be fully explained and analyzed, is provided. The given formulation can be utilized equally either based on measured frequency responses, time-domain identified internal parameters or extracted analytic transfer functions. Based on the analysis methodologies presented in this thesis, the stability and performance of interconnected systems consisting of converters with unknown internal structure, can be predicted. Moreover, the provided concept to assess the least conservative stability margins enables to obtain an index to state the overall robust stability of distributed power architecture and thus to compare different systems in terms of stability.

OnToology: An online tool for ontology documentation and evaluation

In this thesis, we designed and implemented an online tool (named "OnToology") to automatically generate documentation and perform evaluation for ontologies. It is also integrated with GitHub version control system to support collaborative environments.