Diseño de cabezal de adquisición para biopotenciales

La monitorización del funcionamiento del corazón se realiza generalmente por medio del análisis de los potenciales de acción generados en las células responsables de la contracción y relajación de este órgano. El proceso de monitorización mencionado consta de diferentes partes. En primer lugar, se adquieren las señales asociadas a la actividad de las células cardíacas. La conexión entre el cuerpo humano y el sistema de acondicionamiento puede ser implementada mediante diferentes tipos de electrodos – de placa metálica, de succión, top-hat, entre otros. Antes de la adquisición la señal eléctrica recogida por los electrodos debe ser acondicionada de acuerdo a las especificaciones de la entrada de la tarjeta de adquisición de datos (DAQ o DAC). Básicamente, debe amplificar la señal de tal manera que se aproveche al máximo el rango dinámico del cuantificador. Las características de ruido del amplificador requerido deben ser diseñadas teniendo en cuenta que el ruido interno del amplificador no afecte a la interpretación del electrocardiograma original (ECG). Durante el diseño del amplificador se han tenido en cuenta varios requisitos. Deberá optimizarse ña relación señal a ruido (SNR) de la señal entre la señal del ECG y el ruido de cuantificación. Además, el nivel de la señal ECG a la entrada de la DAQ deberá alcanzar el máximo nivel del cuantificador. También, el ruido total a la entrada del cuantificador debe ser despreciable frente a la mínima señal discernible del ECG Con el objetivo de llevar a cabo un diseño electrónico con esas prestaciones de ruido, es necesario llevar a cabo un minucioso estudio de los fundamentos de caracterización de ruido. Se han abarcado temas como la teoría básica de señales aleatorias, análisis espectral y su aplicación a la caracterización en sistemas electrónicos. Finalmente, todos esos conceptos han sido aplicados a la caracterización de las diferentes fuentes de ruido en los circuitos con amplificadores operacionales. Muchos prototipos de amplificadores correspondientes a diferentes diseños han sido implementados en placas de circuito impreso (PCB – Printed Board Circuits). Aunque el ancho de banda del amplificador operacional es adecuado para su implementación en una ‘protoboard’, las especificaciones de ruido obligan al uso de PCB. De hecho, los circuitos implementados en PCB son menos sensibles al ruido e interferencias que las ‘protoboard’ dadas las características físicas de ambos tipos de prototipos.

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kpath: An example of metabolic pathway data integration using Linked Data

The main databases related to metabolic pathways, such as Kegg, Brenda, Reactome and Biocyc, provide partially interlinked data on metabolic pathways. This limitation only allows independent searches to retrieve cross-database information on metabolism and restricts the use of more complex searches to discover new knowledge or relationships.

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Medida y evaluación de la contaminación lumínica en entornos urbanos

Coincidiendo con el planteamiento inicial de esta tesis y la entonces reciente aparición del decreto 357/2010, de 3 de agosto de la Junta de Andalucía por el que se aprueba el reglamento de la calidad del cielo nocturno frente a la contaminación lumínica y el establecimiento de medidas de ahorro y eficiencia energética, se estaban produciendo cambios sustanciales tanto en lo referente a normativas y requerimientos técnicos para su aplicación como en lo referente a tecnologías de alumbrado e instrumentación. Así, en la "Guía técnica de adaptación de las instalaciones de alumbrado exterior al decreto 357/2010", editada por la Junta de Andalucía, en lo referente a la instrumentación utilizable para las mediciones necesarias, se menciona: "Nuevas tendencias en medidas de niveles: La fotografía digital apunta como la nueva metodología de medición lumínica. Se aplica ya en casos específicos, pero los equipos y procesos son aún muy complejos y costosos. Se trabaja ya en el desarrollo de equipos y metodologías aplicables a la gestión práctica de instalaciones." El estudio y desarrollo de equipos y metodologías aplicables a la gestión práctica de instalaciones y, en particular, en lo concerniente a equipos de medición lumínica orientados a tales fines se convirtió así en uno de los principales motivos y objetivos de esta tesis. Esta tesis se realiza en las líneas de trabajo sobre la contaminación lumínica del Área de Proyectos de Ingeniería del Departamento de Expresión Gráfica, Diseño y Proyectos y en las líneas de trabajo sobre instrumentación y adquisición de datos del Departamento y Área de Tecnología Electrónica lo que supuso así una base idónea para la propuesta de este proyecto de tesis. Resultó así mismo motivadora, a modo de ejemplo, la consideración 9 que hace el Reglamento (CE) Nº 245/2009 de la Comisión de 18 de marzo de 2009 por el que se aplica la Directiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo y del Consejo: "(9) A falta de métodos científicos consensuados internacionalmente para la medición de su impacto medioambiental, no ha podido evaluarse la importancia de la denominada «contaminación lumínica»." Esta afirmación deja claro que, en los momentos del comienzo de esta tesis, la contaminación lumínica no había alcanzado aún un consenso internacional en lo relativo a los métodos científicos para su medición y evaluación. Consecuentemente, esta tesis se planteó así mismo contribuir, en la medida de sus posibilidades, en la obtención de métodos científicos para la medición y evaluación de la contaminación lumínica. Uno de los primeros aspectos que se constataron fue que la contaminación lumínica estaba siendo contemplada, inicialmente, por el contexto astronómico, uno de los afectados por la misma, y la mayoría de los trabajos, primeras normativas y propuestas se encontraban en este contexto. El entorno urbano no sólo también está afectado sino que, además, es la principal causa que la provoca. Consecuentemente en esta tesis se plantean objetivos que se pueden resumir en implicarse y participar en el estudio de la medición y evaluación de la contaminación lumínica en el entorno urbano así como estudiar y proponer herramientas o alternativas a la escasa instrumentación actualmente en uso. En este sentido se desarrollan los siguientes puntos: * Estudio de la contaminación lumínica, su evolución histórica a través de la normativa que la regula y revisión de las principales organizaciones y proyectos relevantes (estado del arte). * Estudio de la instrumentación utilizada para su medición y evaluación y propuesta de la utilización de cámaras fotográficas comerciales para ello, incluyendo aportación de propuesta de método de calibración y desarrollo de herramienta basada en la propuesta. * Estudios y mediciones de casos prácticos como mediciones con SQM (Sky Quality Meter, un instrumento muy utilizado en contexto astronómico) o aplicación de la propuesta a la medición y evaluación de anuncios y señales luminosas, habiéndose publicado un artículo al respecto en revista referenciada en el JCR. Las conclusiones extraídas de la tesis se pueden resumir en: * Se ha validado una propuesta de calibración de máquina fotográfica digital comercial para su uso en la evaluación y medición de la contaminación lumínica . Se ha diseñado una herramienta basada en esta propuesta. * Los parámetros actualmente utilizados en la definición y consecuente medición y evaluación de la contaminación lumínica no son adecuados. * La contaminación lumínica no es un concepto que pueda ser medido con una única unidad de medida y requiere de una especificación multiparamétrica que contemple diversos aspectos y consideraciones. * La cámara fotográfica digital se postula como una herramienta útil y válida para su utilización como dispositivo de medida. * La normativa relativa a la contaminación lumínica, en particular en lo relativo al contexto urbano, debe revisarse para incluir aspectos más allá de la eficiencia energética, así como contemplar instrumentación más eficiente y válida que el luxómetro y el luminancímetro, que actualmente predominan.

Dynamic Multi-Objective Optimization With jMetal and Spark: a Case Study

Technologies for Big Data and Data Science are receiving increasing research interest nowadays. This paper introduces the prototyping architecture of a tool aimed to solve Big Data Optimization problems. Our tool combines the jMetal framework for multi-objective optimization with Apache Spark, a technology that is gaining momentum. In particular, we make use of the streaming facilities of Spark to feed an optimization problem with data from different sources. We demonstrate the use of our tool by solving a dynamic bi-objective instance of the Traveling Salesman Problem (TSP) based on near real-time traffic data from New York City, which is updated several times per minute. Our experiment shows that both jMetal and Spark can be integrated providing a software platform to deal with dynamic multi-optimization problems.

Heat fluxes between the Guadalquivir river and the Gulf of Cádiz Continental Shelf

An 18-year time series of daily sea surface temperature of Gulf of Cadiz and an 18-month time series of temperature collected in the vicinity of the Guadalquivir estuary mouth have been analyzed to investigate the heat exchange between the estuary and the adjacent continental shelf. The first time identifies a continental shelf area where seasonal thermal oscillation signal (amplitudes and phase) changes abruptly. In order to explain this anomaly, the second data set allows a description of thermal fluctuations in a wide range of frequencies and an estimation of the upstream heat budget of the Guadalquivir estuary. Results show that high frequency thermal signal, diurnal and semidiurnal, and water flux signal through Guadalquivir mouth, mainly semidiurnal, apparently interact randomly to give a small exchange of thermal energy at high frequency. There is no trace, at the estuary's mouth, of daily heat exchanges with intertidal mudflats probably because it tends to cancel on daily time scales. Results also show that fluctuations of estimated air-sea fluxes force fluctuations of temperature in a quite homogeneous estuarine, with a delay of 20 days. The along-channel thermal energy gradient reaches magnitudes of 300-400 J m-4 near the mouth during the summer and winter and drives the estuary-shelf exchange of thermal energy at seasonal scale. Particularly, the thermal heat imported by the estuary from the shelf area during late fall-winter-early spring of 2008/2009 is balanced by the thermal heat that the estuary exports to the shelf area during late spring-summer of 2008. In summary, Guadalquivir river removes/imports excess of thermal energy towards/from the continental shelf seasonally, as a mechanism to accommodate excess of heat from one side respect to the other side.

What toleration means to contemporary liberalism?

Toleration is a key concept of liberalism, both from the historical and conceptual points of view. On the other hand, as people’s freedom to live according to their moral and religious ideas has long become a basic value for liberal societies and their political constitutions, it is reasonable to understand that there is nothing to be tolerated nor by citizens neither by the State. However, a part of the scope and meaning of the fundamental rights and freedoms is subject to what John Rawls calls reasonable disagreements and this is a field where toleration understood in the classic way is compatible with equality: not to intervene against that which is being disapproved understood has a raison d'être. Since the 1980s, toleration has been present in the debates on how to deal with pluralism in a constitutional democracy. This has to be connected to the rise of identity politics: political and intellectual movements such as multiculturalism or comunitarism that questioned whether social order based on neutral criteria was either possible or desirable or both things at the same time. Outstanding liberal philosophers were among those demanding political priority for comunitarian values and those who showed interest for toleration as a key concept to articulate pluralism. Key distinctions between them can be explained as the result of the different approaches they take when facing classical theories on toleration: whereas John Locke’s is a major influence on Rawls, John Stuart Mill’s is on the others, while Gray, Walzer and Rorty follow Isaiah Berlin’s reading of Mill.