Développement des méthodes de stabilisation pour la conception des circuits hyperfréquences : application à l'optimisation d'un amplificateur de puissance spatial

209 p. : graf.

Digital Quantum Rabi and Dicke Models in Superconducting Circuits

We propose the analog-digital quantum simulation of the quantum Rabi and Dicke models using circuit quantum electrodynamics (QED). We find that all physical regimes, in particular those which are impossible to realize in typical cavity QED setups, can be simulated via unitary decomposition into digital steps. Furthermore, we show the emergence of the Dirac equation dynamics from the quantum Rabi model when the mode frequency vanishes. Finally, we analyze the feasibility of this proposal under realistic superconducting circuit scenarios.

Spinal circuits can accommodate interaction torques during multijoint limb movements

The dynamic interaction of limb segments during movements that involve multiple joints creates torques in one joint due to motion about another. Evidence shows that such interaction torques are taken into account during the planning or control of movement in humans. Two alternative hypotheses could explain the compensation of these dynamic torques. One involves the use of internal models to centrally compute predicted interaction torques and their explicit compensation through anticipatory adjustment of descending motor commands. The alternative, based on the equilibrium-point hypothesis, claims that descending signals can be simple and related to the desired movement kinematics only, while spinal feedback mechanisms are responsible for the appropriate creation and coordination of dynamic muscle forces. Partial supporting evidence exists in each case. However, until now no model has explicitly shown, in the case of the second hypothesis, whether peripheral feedback is really sufficient on its own for coordinating the motion of several joints while at the same time accommodating intersegmental interaction torques. Here we propose a minimal computational model to examine this question. Using a biomechanics simulation of a two-joint arm controlled by spinal neural circuitry, we show for the first time that it is indeed possible for the neuromusculoskeletal system to transform simple descending control signals into muscle activation patterns that accommodate interaction forces depending on their direction and magnitude. This is achieved without the aid of any central predictive signal. Even though the model makes various simplifications and abstractions compared to the complexities involved in the control of human arm movements, the finding lends plausibility to the hypothesis that some multijoint movements can in principle be controlled even in the absence of internal models of intersegmental dynamics or learned compensatory motor signals.

Avances en algoritmos de estimación de distribuciones. Alternativas en el aprendizaje y representación de problemas

131 p.: graf.

Classification of neocortical interneurons using affinity propagation

In spite of over a century of research on cortical circuits, it is still unknown how many classes of cortical neurons exist. Neuronal classification has been a difficult problem because it is unclear what a neuronal cell class actually is and what are the best characteristics are to define them. Recently, unsupervised classifications using cluster analysis based on morphological, physiological or molecular characteristics, when applied to selected datasets, have provided quantitative and unbiased identification of distinct neuronal subtypes. However, better and more robust classification methods are needed for increasingly complex and larger datasets. We explored the use of affinity propagation, a recently developed unsupervised classification algorithm imported from machine learning, which gives a representative example or exemplar for each cluster. As a case study, we applied affinity propagation to a test dataset of 337 interneurons belonging to four subtypes, previously identified based on morphological and physiological characteristics. We found that affinity propagation correctly classified most of the neurons in a blind, non-supervised manner. In fact, using a combined anatomical/physiological dataset, our algorithm differentiated parvalbumin from somatostatin interneurons in 49 out of 50 cases. Affinity propagation could therefore be used in future studies to validly classify neurons, as a first step to help reverse engineer neural circuits.

The Influence of the Val158Met Catechol-O-Methyltransferase Polymorphism on the Personality Traits of Bipolar Patients

6 p.

Low Climate Stabilisation under Diverse Growth and Convergence Scenarios

4 p.

Low Climate Stabilisation under Diverse Growth and Convergence Scenarios

9 p.

Diseño del circuito neumático para el accionamiento de una cuchara de colada

[ES]En el presente trabajo se diseña el circuito neumático para el accionamiento de una cuchara de colada. Se comienza con la solución menos automatizada a la que se le van añadiendo elementos para mejorar el circuito hasta llegar a la forma de funcionamiento deseada. Para su desarrollo se han realizado los circuitos de forma teórica con el programa FluidSIM y posteriormente de forma práctica en un panel neumático en el laboratorio de fluidos de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. Finalmente se presenta un ejemplo ilustrativo del dimensionamiento del cilindro neumático.

Diseño del circuito neumático de una máquina conformadora

[ES]Este trabajo de fin de grado se basa en el diseño de un circuito neumático para una máquina conformadora. El diseño se efectúa con el programa Fluidsim. Primeramente se define un esquema de los movimientos básicos que se realiza en la conformación. Para el diseño del circuito se desarrollan dos posibles soluciones. Más tarde, se verifica su funcionamiento en el panel del Laboratorio de la Escuela de Ingenieros de Bilbao y se dimensionarán los elementos del circuito para un caso concreto. Por último, se extraerán las conclusiones pertinentes de cada circuito ensayado.

Diseño de un sistema de monitorización de estructuras de procesamiento paralelo.

[ES]Este proyecto consiste en el diseño de un sistema de monitorización de estructuras (SHM) con procesamiento paralelo. Los sistemas SHM sirven para analizar la integridad de estructuras y detectar daños en las mismas. El sistema diseñado utiliza la técnica de ondas ultrasónicas superficiales. Integra todos los circuitos electrónicos para generar y adquirir las señales. También incluye un procesador para tratar las señales y detectar los daños de la estructura. El sistema se ha diseñado para conectar varios equipos en paralelo

Quantum Simulation of Dissipative Processes without Reservoir Engineering

We present a quantum algorithm to simulate general finite dimensional Lindblad master equations without the requirement of engineering the system-environment interactions. The proposed method is able to simulate both Markovian and non-Markovian quantum dynamics. It consists in the quantum computation of the dissipative corrections to the unitary evolution of the system of interest, via the reconstruction of the response functions associated with the Lindblad operators. Our approach is equally applicable to dynamics generated by effectively non-Hermitian Hamiltonians. We confirm the quality of our method providing specific error bounds that quantify its accuracy.

Economía de la salud, modalidades de evaluación económica

La salud es un aspecto muy importante en la vida de cualquier persona, de forma que, al ocurrir cualquier contingencia que merma el estado de salud de un individuo o grupo de personas, se debe valorar estrictamente y en detalle las distintas alternativas destinadas a combatir la enfermedad. Esto se debe a que, la calidad de vida de los pacientes variará dependiendo de la alternativa elegida. La calidad de vida relacionada con la salud (CVRS) se entiende como el valor asignado a la duración de la vida, modificado por la oportunidad social, la percepción, el estado funcional y la disminución provocadas por una enfermedad, accidente, tratamiento o política (Sacristán et al, 1995). Para determinar el valor numérico asignado a la CVRS, ante una intervención, debemos beber de la teoría económica aplicada a las evaluaciones sanitarias para nuevas intervenciones. Entre los métodos de evaluación económica sanitaria, el método coste-utilidad emplea como utilidad, los años de vida ajustado por calidad (AVAC), que consiste, por un lado, tener en cuenta la calidad de vida ante una intervención médica, y por otro lado, los años estimados a vivir tras la intervención. Para determinar la calidad de vida, se emplea técnicas como el Juego Estándar, la Equivalencia Temporal y la Escala de Categoría. Estas técnicas nos proporcionan un valor numérico entre 0 y 1, siendo 0 el peor estado y 1 el estado perfecto de salud. Al entrevistar a un paciente a cerca de la utilidad en términos de salud, puede haber riesgo o incertidumbre en la pregunta planteada. En tal caso, se aplica el Juego Estándar con el fin de determinar el valor numérico de la utilidad o calidad de vida del paciente ante un tratamiento dado. Para obtener este valor, al paciente se le plantean dos escenarios: en primer lugar, un estado de salud con probabilidad de morir y de sobrevivir, y en segundo lugar, un estado de certeza. La utilidad se determina modificando la probabilidad de morir hasta llegar a la probabilidad que muestra la indiferencia del individuo entre el estado de riesgo y el estado de certeza. De forma similar, tenemos la equivalencia temporal, cuya aplicación resulta más fácil que el juego estándar ya que valora en un eje de ordenadas y abscisas, el valor de la salud y el tiempo a cumplir en esa situación ante un tratamiento sanitario, de forma que, se llega al valor correspondiente a la calidad de vida variando el tiempo hasta que el individuo se muestre indiferente entre las dos alternativas. En último lugar, si lo que se espera del paciente es una lista de estados de salud preferidos ante un tratamiento, empleamos la Escala de Categoría, que consiste en una línea horizontal de 10 centímetros con puntuaciones desde 0 a 100. La persona entrevistada coloca la lista de estados de salud según el orden de preferencia en la escala que después es normalizado a un intervalo entre 0 y 1. Los años de vida ajustado por calidad se obtienen multiplicando el valor de la calidad de vida por los años de vida estimados que vivirá el paciente. Sin embargo, ninguno de estas metodologías mencionadas consideran el factor edad, siendo necesario la inclusión de esta variable. Además, los pacientes pueden responder de manera subjetiva, situación en la que se requiere la opinión de un experto que determine el nivel de discapacidad del aquejado. De esta forma, se introduce el concepto de años de vida ajustado por discapacidad (AVAD) tal que el parámetro de utilidad de los AVAC será el complementario del parámetro de discapacidad de los AVAD Q^i=1-D^i. A pesar de que este último incorpora parámetros de ponderación de edad que no se contemplan en los AVAC. Además, bajo la suposición Q=1-D, podemos determinar la calidad de vida del individuo antes del tratamiento. Una vez obtenido los AVAC ganados, procedemos a la valoración monetaria de éstos. Para ello, partimos de la suposición de que la intervención sanitaria permite al individuo volver a realizar las labores que venía realizando. De modo que valoramos los salarios probables con una temporalidad igual a los AVAC ganados, teniendo en cuenta la limitación que supone la aplicación de este enfoque. Finalmente, analizamos los beneficios derivados del tratamiento (masa salarial probable) si empleamos la tabla GRF-95 (población femenina) y GRM-95 (población masculina).

Interaction between the 5-HT system and the basal ganglia: functional implication and therapeutic perspective in Parkinson's disease

The neurotransmitter serotonin (5-HT) has a multifaceted function in the modulation of information processing through the activation of multiple receptor families, including G-protein-coupled receptor subtypes (5-HT1, 5-HT2, 5-HT4-7) and ligand-gated ion channels (5-HT3). The largest population of serotonergic neurons is located in the midbrain, specifically in the raphe nuclei. Although the medial and dorsal raphe nucleus (DRN) share common projecting areas, in the basal ganglia (BG) nuclei serotonergic innervations come mainly from the DRN. The BG are a highly organized network of subcortical nuclei composed of the striatum (caudate and putamen), subthalamic nucleus (STN), internal and external globus pallidus (or entopeduncular nucleus in rodents, GPi/EP and GPe) and substantia nigra (pars compacta, SNc, and pars reticulata, SNr). The BG are part of the cortico-BG-thalamic circuits, which play a role in many functions like motor control, emotion, and cognition and are critically involved in diseases such as Parkinson's disease (PD). This review provides an overview of serotonergic modulation of the BG at the functional level and a discussion of how this interaction may be relevant to treating PD and the motor complications induced by chronic treatment with L-DOPA.

Quantum Simulator for Transport Phenomena in Fluid Flows

Transport phenomena still stand as one of the most challenging problems in computational physics. By exploiting the analogies between Dirac and lattice Boltzmann equations, we develop a quantum simulator based on pseudospin-boson quantum systems, which is suitable for encoding fluid dynamics transport phenomena within a lattice kinetic formalism. It is shown that both the streaming and collision processes of lattice Boltzmann dynamics can be implemented with controlled quantum operations, using a heralded quantum protocol to encode non-unitary scattering processes. The proposed simulator is amenable to realization in controlled quantum platforms, such as ion-trap quantum computers or circuit quantum electrodynamics processors.