Sedimentation of pairs of hydrodynamically interacting semiflexible filaments

We describe the effect of hydrodynamic interactions in the sedimentation of a pair of inextensible semiflexible filaments under a uniform constant force at low Reynolds numbers. We have analyzed the different regimes and the morphology of such polymers in simple geometries, which allow us to highlight the peculiarities of the interplay between elastic and hydrodynamic stresses. Cooperative and symmetry breaking effects associated to the geometry of the fibers gives rise to characteristic motion which give them distinct properties from rigid and elastic filaments.

Integro-difference equations for interacting species and the Neolithic transition

We introduce a set of sequential integro-difference equations to analyze the dynamics of two interacting species. Firstly, we derive the speed of the fronts when a species invades a space previously occupied by a second species, and check its validity by means of numerical random-walk simulations. As an example, we consider the Neolithic transition: the predictions of the model are consistent with the archaeological data for the front speed, provided that the interaction parameter is low enough. Secondly, an equation for the coexistence time between the invasive and the invaded populations is obtained for the first time. It agrees well with the simulations, is consistent with observations of the Neolithic transition, and makes it possible to estimate the value of the interaction parameter between the incoming and the indigenous populations

Gamma-ray emission from microquasars: a numerical model for LSI+61º303

We explore the possible association between the microquasar LSI +61°303 and the EGRET source 2CG 135+01/3EG J0241+6103 by studying, with a detailed numerical model, whether this system can produce the emission and the variability detected by EGRET (>100 MeV) through inverse Compton (IC) scattering. Our numerical approach considers a population of relativistic electrons entrained in a cylindrical inhomogeneous jet, interacting with both the radiation and the magnetic fields, taking into account the Thomson and Klein-Nishina regimes of interaction. Our results reproduce the observed spectral characteristics and variability at γ-rays, thus strengthening the identification of LSI +61°303 as a high-energy γ-ray source.

Monte Carlo simulation of x-ray spectra generated by kilo-electron-volt electrons

We present a general algorithm for the simulation of x-ray spectra emitted from targets of arbitrary composition bombarded with kilovolt electron beams. Electron and photon transport is simulated by means of the general-purpose Monte Carlo code PENELOPE, using the standard, detailed simulation scheme. Bremsstrahlung emission is described by using a recently proposed algorithm, in which the energy of emitted photons is sampled from numerical cross-section tables, while the angular distribution of the photons is represented by an analytical expression with parameters determined by fitting benchmark shape functions obtained from partial-wave calculations. Ionization of K and L shells by electron impact is accounted for by means of ionization cross sections calculated from the distorted-wave Born approximation. The relaxation of the excited atoms following the ionization of an inner shell, which proceeds through emission of characteristic x rays and Auger electrons, is simulated until all vacancies have migrated to M and outer shells. For comparison, measurements of x-ray emission spectra generated by 20 keV electrons impinging normally on multiple bulk targets of pure elements, which span the periodic system, have been performed using an electron microprobe. Simulation results are shown to be in close agreement with these measurements.

Coherent patterns and self-induced diffraction of electrons on a thin nonlinear layer

Electron scattering on a thin layer where the potential depends self-consistently on the wave function has been studied. When the amplitude of the incident wave exceeds a certain threshold, a soliton-shaped brightening (darkening) appears on the layer causing diffraction of the wave. Thus the spontaneously formed transverse pattern can be viewed as a self-induced nonlinear quantum screen. Attractive or repulsive nonlinearities result in different phase shifts of the wave function on the screen, which give rise to quite different diffraction patterns. Among others, the nonlinearity can cause self-focusing of the incident wave into a beam, splitting in two "beams," single or double traces with suppressed reflection or transmission, etc.

Shot-noise spectroscopy of energy resolved ballistic currents

We investigate the shot noise of nonequilibrium carriers injected into a ballistic conductor and interacting via long-range Coulomb forces. Coulomb interactions are shown to act as an energy analyzer of the profile of injected electrons by means of the fluctuations of the potential barrier at the emitter contact. We show that the details in the energy profile can be extracted from shot-noise measurements in the Coulomb interaction regime, but cannot be obtained from time-averaged quantities or shot-noise measurements in the absence of interactions.

Contractions in the 2-wasserstein lenght space and thermalization of granular media

An algebraic decay rate is derived which bounds the time required for velocities to equilibrate in a spatially homogeneous flow-through model representing the continuum limit of a gas of particles interacting through slightly inelastic collisions. This rate is obtained by reformulating the dynamical problem as the gradient flow of a convex energy on an infinite-dimensional manifold. An abstract theory is developed for gradient flows in length spaces, which shows how degenerate convexity (or even non-convexity) | if uniformly controlled | will quantify contractivity (limit expansivity) of the flow.

El descobriment: un context educatiu per implicar els alumnes d'educació primària en l'aprenentatge de la natació

Emmarcat en un context educatiu, la present recerca fa un recorregut teòric per les diferents perspectives que fonamenten els diferents enfocaments de l'ensenyament i aprenentatge de la natació i presenta aquelles estratègies d'ensenyança basades en el descobriment que, fruit de les seves característiques i estructura, poden ser utilitzades per part dels monitors de natació perquè els alumnes s'impliquin cognitivament en els processos d'ensenyament-aprenentatge de la natació. La recerca aprofundeix en la pedagogia del descobriment entenent-la com aquell context educatiu condicionat per l'educador, mitjançant el qual i amb la utilització de les estratègies d'ensenyança pertinents, aquest, a l'hora de presentar les activitats i interaccionar amb els alumnes, pot fomentar el seu protagonisme. Un protagonisme que vindrà marcat per l'aportació personal de cada alumne, d'aquelles respostes descobertes fruit de les decisions preses davant l'estructura de l'activitat presentada, sempre de forma intencionada, pel monitor. D'aquesta manera es promou una implicació i una participació activa dels alumnes en els processos d'aprenentatge de la natació qua ajuda a cercar-ne la significació, en contraposició, a la visió més tradicional del tractament dels cursets de natació i dels seus aprenentatges basats en una pedagogia del model. Una pedagogia en la repetició i automatització d'uns gests presentats pel monitor de natació.

On punishment and well-being

The existence of punishment opportunities has been shown to cause efficiency in public goods experiments to increase considerably. In this paper we ask whether punishment also has a downside in terms of process dissatisfaction. We conduct an experiment to study the conjecture that an environment with stronger punishment possibilities leads to higher material but lower subjective well-being. The more general motivation for our study stems from the notion that people??s subjective well-being may be affected by the institutional environment they find themselves in. Our findings show that harsher punishment possibilities lead to signficantly higher well-being, controlling for earnings and other relevant variables. People derive independent satisfaction from interacting under the protection of strong punishment possibilities. These results complement the evidence on the neural basis of altruistic punishment reported in de Quervain et al. (2004).

Industrial districts, innovation and I-district

The I-district effect hypothesis establishes the existence of highly intense innovation in Marshallian industrial districts due to the presence of external localization economies. However, industrial districts are characterized by specific manufacturing specializations in such a way that this effect could be due to these dominant specializations. The objective of this research is to test whether the effect is explained by the conditions of the territory or by the industrial specialization and to provide additional evidence of the existence and causes of the highly intense innovation in industrial districts (I-district effect). The estimates for Spain of a fixed effects model interacting territory and industry suggest that the high innovative performance of industrial districts is maintained across sectors whereas the industrial specialization behaves differently depending on the type of local production system in which it is placed. The I-district effect is related to the conditions of the territory more than to the industrial specialization. The territory is a key variable in explaining the processes of innovation and should be considered a basic dimension in the design of innovation and industrial policies.

Estudio de sincronización cooperativa en redes de sensores

En este informe se estudia cómo es posible utilizar redes de sensores inalámbricos (WSN), para la localización de determinados eventos. Se hace un estudio previo de cómo una red de sensores puede llegar a estar sincronizada de una manera cooperativa, interactuando todos los sensores de la red entre sí. Primero se realiza el estudio para la sincronización de dos sensores con frecuencias diferentes, viéndose los parámetros que intervienen para que esta sincronización se realice con éxito, y también los efectos que en ella se produce al añadirle ruido. Seguidamente, se realiza el estudio para la sincronización de redes de N sensores, de manera que interactúen entre ellos de forma cooperativa. Se observan las características de la sincronización cuando todos los sensores llegan a consenso y, después, se busca la forma para que el consenso tienda hacia un valor determinado por mutuo acuerdo de los sensores. Finalmente, a partir de las características obtenidas en el consenso de N sensores, se realiza una aplicación práctica para la localización de eventos por medio del consenso de estas redes de sensores inalámbricos.

A decision-making Fokker-Planck model in computational neuroscience

Minimal models for the explanation of decision-making in computational neuroscience are based on the analysis of the evolution for the average firing rates of two interacting neuron populations. While these models typically lead to multi-stable scenario for the basic derived dynamical systems, noise is an important feature of the model taking into account finite-size effects and robustness of the decisions. These stochastic dynamical systems can be analyzed by studying carefully their associated Fokker-Planck partial differential equation. In particular, we discuss the existence, positivity and uniqueness for the solution of the stationary equation, as well as for the time evolving problem. Moreover, we prove convergence of the solution to the the stationary state representing the probability distribution of finding the neuron families in each of the decision states characterized by their average firing rates. Finally, we propose a numerical scheme allowing for simulations performed on the Fokker-Planck equation which are in agreement with those obtained recently by a moment method applied to the stochastic differential system. Our approach leads to a more detailed analytical and numerical study of this decision-making model in computational neuroscience.

Dinàmica de sistemes mesoscòpics amb correlacions quàntiques mitjançant la formulació de de Broglie-Bohm

Per a determinar la dinàmica espai-temporal completa d’un sistema quàntic tridimensional de N partícules cal integrar l’equació d’Schrödinger en 3N dimensions. La capacitat dels ordinadors actuals permet fer-ho com a molt en 3 dimensions. Amb l’objectiu de disminuir el temps de càlcul necessari per a integrar l’equació d’Schrödinger multidimensional, es realitzen usualment una sèrie d’aproximacions, com l’aproximació de Born–Oppenheimer o la de camp mig. En general, el preu que es paga en realitzar aquestes aproximacions és la pèrdua de les correlacions quàntiques (o entrellaçament). Per tant, és necessari desenvolupar mètodes numèrics que permetin integrar i estudiar la dinàmica de sistemes mesoscòpics (sistemes d’entre tres i unes deu partícules) i en els que es tinguin en compte, encara que sigui de forma aproximada, les correlacions quàntiques entre partícules. Recentment, en el context de la propagació d’electrons per efecte túnel en materials semiconductors, X. Oriols ha desenvolupat un nou mètode [Phys. Rev. Lett. 98, 066803 (2007)] per al tractament de les correlacions quàntiques en sistemes mesoscòpics. Aquesta nova proposta es fonamenta en la formulació de la mecànica quàntica de de Broglie– Bohm. Així, volem fer notar que l’enfoc del problema que realitza X. Oriols i que pretenem aquí seguir no es realitza a fi de comptar amb una eina interpretativa, sinó per a obtenir una eina de càlcul numèric amb la que integrar de manera més eficient l’equació d’Schrödinger corresponent a sistemes quàntics de poques partícules. En el marc del present projecte de tesi doctoral es pretén estendre els algorismes desenvolupats per X. Oriols a sistemes quàntics constituïts tant per fermions com per bosons, i aplicar aquests algorismes a diferents sistemes quàntics mesoscòpics on les correlacions quàntiques juguen un paper important. De forma específica, els problemes a estudiar són els següents: (i) Fotoionització de l’àtom d’heli i de l’àtom de liti mitjançant un làser intens. (ii) Estudi de la relació entre la formulació de X. Oriols amb la aproximació de Born–Oppenheimer. (iii) Estudi de les correlacions quàntiques en sistemes bi- i tripartits en l’espai de configuració de les partícules mitjançant la formulació de de Broglie–Bohm.

La metodologia del cas en un espai d'aprenentatge interactiu

Tota implementació d’un nou sistema de treball ha de ser revisada, avaluada i millorada perquè compleixi amb els seus objectius. Des que al curs 2004 (Ajut AGAUR 2004) varem dur a terme la implantació de la plataforma a les assignatures de la Facultat de Psicologia, estem treballant en les assignatures de l’àmbit de Psicologia social i, més concretament, Psicologia de les Organitzacions, amb uns materials originals, creatius i innovadors que no solament són fàcils d’utilitzar pel professor sinó que permeten la interacció entre docents de diferents facultats i estudiants, amb l’objectiu d’aprendre conjuntament. L’aplicació telemàtica per analitzar casos complexos va ser introduïda en una assignatura amb resultats significatius i és, a partir d’aquest projecte, que s’ha pogut treballar en altres assignatures amb iguals resultats d’èxit. L'informe que es presenta recull les millores establertes a partir de l’avaluació efectuada de l’experiència anterior i els resultats analitzats de la primera experiència. Les millores introduïdes no solament fan referència als materials (imatges, textos, relacions entre ells) sinó també a l’avaluació dels estudiants. Tenir uns criteris clars de què se li està demanant a l’estudiant que faci quan interactua amb la plataforma, l’amplitud del ventall de comportaments esperats (plantilla d’avaluació), i el feedback que ha de donar-se a cada estudiant, és una eina necessària per a poder avaluar amb garanties de qualitat. D’altra banda que el professor tingui un material elaborat en forma de graella, li facilita aquesta avaluació. Podem concloure amb aquest informe que la plataforma és capaç d’avaluar les competències que ens havíem proposat i, alhora, ser una bona eina per a treballar l’autonomia de l’estudiant i motivar-lo per a seguir aprofundint en l’àmbit dels RRHH en les organitzacions, objectiu que, des del principi, ens havíem proposat.

Monitorització d'alt nivell per a el computing de l'experiment ATLAS (LHC)

Aquest projecte descriu la fusió de les necessitats diaries de monitorització del experiment ATLAS des del punt de vista del cloud. La idea principal es desenvolupar un conjunt de col·lectors que recullin informació de la distribució i processat de les dades i dels test de wlcg (Service Availability Monitoring), emmagatzemant-la en BBDD específiques per tal de mostrar els resultats en una sola pàgina HLM (High Level Monitoring). Un cop aconseguit, l’aplicació ha de permetre investigar més enllà via interacció amb el front-end, el qual estarà alimentat per les estadístiques emmagatzemades a la BBDD.