Modeling and manufacturability assessment of bistable quantum-dot cells

We have investigated the behavior of bistable cells made up of four quantum dots and occupied by two electrons, in the presence of realistic confinement potentials produced by depletion gates on top of a GaAs/AlGaAs heterostructure. Such a cell represents the basic building block for logic architectures based on the concept of quantum cellular automata (QCA) and of ground state computation, which have been proposed as an alternative to traditional transistor-based logic circuits. We have focused on the robustness of the operation of such cells with respect to asymmetries derived from fabrication tolerances. We have developed a two-dimensional model for the calculation of the electron density in a driven cell in response to the polarization state of a driver cell. Our method is based on the one-shot configuration-interaction technique, adapted from molecular chemistry. From the results of our simulations, we conclude that an implementation of QCA logic based on simple ¿hole arrays¿ is not feasible, because of the extreme sensitivity to fabrication tolerances. As an alternative, we propose cells defined by multiple gates, where geometrical asymmetries can be compensated for by adjusting the bias voltages. Even though not immediately applicable to the implementation of logic gates and not suitable for large scale integration, the proposed cell layout should allow an experimental demonstration of a chain of QCA cells.

Vulnerability of stream biota to climate change in mediterranean climate regions: a synthesis of ecological responses and conservation challenges

Freshwater species worldwide are experiencing dramatic declines partly attributable to ongoing climate change. It is expected that the future effects of climate change could be particularly severe in mediterranean climate (med-) regions, which host many endemic species already under great stress from the high level of human development. In this article, we review the climate and climate-induced changes in streams of med-regions and the responses of stream biota, focusing on both observed and anticipated ecological responses. We also discuss current knowledge gaps and conservation challenges. Expected climate alterations have already been observed in the last decades, and include: increased annual average air temperatures; decreased annual average precipitation; hydrologic alterations; and an increase in frequency, intensity and duration of extreme events, such as floods, droughts and fires. Recent observations, which are concordant with forecasts built, show stream biota of med-regions when facing climate changes tend to be displaced towards higher elevations and upper latitudes, communities tend to change their composition and homogenize, while some life-history traits seem to provide biota with resilience and resistance to adapt to the new conditions (as being short-lived, small, and resistant to low streamflow and desiccation). Nevertheless, such responses may be insufficient to cope with current and future environmental changes. Accurate forecasts of biotic changes and possible adaptations are difficult to obtain in med-regions mainly because of the difficulty of distinguishing disturbances due to natural variability from the effects of climate change, particularly regarding hydrology. Long-term studies are needed to disentangle such variability and improve knowledge regarding the ecological responses and the detection of early warning signals to climate change. Investments should focus on taxa beyond fish and macroinvertebrates, and in covering the less studied regions of Chile and South Africa. Scientists, policy makers and water managers must be involved in the climate change dialogue because the freshwater conservation concerns are huge.

Modeling and Classifying Breast Tissue Density in Mammograms

We present a new approach to model and classify breast parenchymal tissue. Given a mammogram, first, we will discover the distribution of the different tissue densities in an unsupervised manner, and second, we will use this tissue distribution to perform the classification. We achieve this using a classifier based on local descriptors and probabilistic Latent Semantic Analysis (pLSA), a generative model from the statistical text literature. We studied the influence of different descriptors like texture and SIFT features at the classification stage showing that textons outperform SIFT in all cases. Moreover we demonstrate that pLSA automatically extracts meaningful latent aspects generating a compact tissue representation based on their densities, useful for discriminating on mammogram classification. We show the results of tissue classification over the MIAS and DDSM datasets. We compare our method with approaches that classified these same datasets showing a better performance of our proposal

Projectes de modelatge i simulació avançada de sistemes mitjançant l'entorn ARENA

RESUM En l’exercici de les funcions típiques de qualsevol activitat humana, l’home ha de prendre decisions d’un o altre tipus permanentment i aquesta situació porta afegit, per lo general risc i incertesa, el que compromet la qualitat i l’èxit de la decisió. Per ajudar i contrarestar aquesta situació, l’home ha desenvolupat a través del temps una diversitat d’eines que li permeten minimitzar el risc i la incertesa en la presa de decisions. La simulació és una d’aquestes eines. Mitjançant la seva aplicació no només s’aconsegueix la comesa anterior, sinó que també es minimitzen els costos involucrats en la decisió mitjançant un millor ús dels recursos, la disminució del temps emprat per a la seva realització i la minimització de les probabilitats de risc. Aquest projecte representa la continuació d’un primer estudi introductori de la simulació anomenat: Estudi i guia docent per a modelatge i simulació de sistemes mitjançant l’entorn ARENA [9]. Realitzat per l’alumna d’Enginyeria en Organització Industrial de la Universitat de Vic, Montse Carbonell Crosas, l’any 2008 i sota la codirecció del director d’aquest segon projecte, el professor Juli Ordeix Rigo. Aquest nou projecte s’inicia amb una primera part teòrica, continguda dins del primer volum, la qual reforça els conceptes teòrics referents a la simulació amb ARENA, ja vistos en l’anterior projecte. Complementant aquells considerats bàsics i els de més utilitat i finalitza introduint nous conceptes avançats. Els nous capítols de temàtica avançada, junt als primers més bàsics de la primera part són exercitats dins de la segona, formant el segon volum d’aquest projecte. El mateix requereix la participació activa de l’alumne, per tal de realitzar cadascun dels 89 exercicis pràctics que es plantegen i poder onsolidar l’aprenentatge teòric d’aquesta eina avançada de simulació fent consultes als apartats teòrics recomanats dins de cada exercici. La complexitat dels exercicis anirà augmentant gradualment i s’insisteix en seguir la metodologia presentada en el projecte per a realitzar-los tots de forma ordenada i ascendent. L’ alumne quan acabi la part pràctica, haurà consolidat tota la part teòrica i serà capaç d’exercir com analista per tal de generar els seus propis projecte de simulació.

Projectes de modelatge i simulació avançada de sistemes mitjançant l'entorn ARENA

En l’exercici de les funcions típiques de qualsevol activitat humana, l’home ha de prendre decisions d’un o altre tipus permanentment i aquesta situació porta afegit, per lo general risc i incertesa, el que compromet la qualitat i l’èxit de la decisió. Per ajudar i contrarestar aquesta situació, l’home ha desenvolupat a través del temps una diversitat d’eines que li permeten minimitzar el risc i la incertesa en la presa de decisions. La simulació és una d’aquestes eines. Mitjançant la seva aplicació no només s’aconsegueix la comesa anterior, sinó que també es minimitzen els costos involucrats en la decisió mitjançant un millor ús dels recursos, la disminució del temps emprat per a la seva realització i la minimització de les probabilitats de risc. Aquest projecte representa la continuació d’un primer estudi introductori de la simulació anomenat: Estudi i guia docent per a modelatge i simulació de sistemes mitjançant l’entorn ARENA [9]. Realitzat per l’alumna d’Enginyeria en Organització Industrial de la Universitat de Vic, Montse Carbonell Crosas, l’any 2008 i sota la codirecció del director d’aquest segon projecte, el professor Juli Ordeix Rigo. Aquest nou projecte s’inicia amb una primera part teòrica, continguda dins del primer volum, la qual reforça els conceptes teòrics referents a la simulació amb ARENA, ja vistos en l’anterior projecte. Complementant aquells considerats bàsics i els de més utilitat i finalitza introduint nous conceptes avançats. Els nous capítols de temàtica avançada, junt als primers més bàsics de la primera part són exercitats dins de la segona, formant el segon volum d’aquest projecte. El mateix requereix la participació activa de l’alumne, per tal de realitzar cadascun dels 89 exercicis pràctics que es plantegen i poder onsolidar l’aprenentatge teòric d’aquesta eina avançada de simulació fent consultes als apartats teòrics recomanats dins de cada exercici. La complexitat dels exercicis anirà augmentant gradualment i s’insisteix en seguir la metodologia presentada en el projecte per a realitzar-los tots de forma ordenada i ascendent. L’ alumne quan acabi la part pràctica, haurà consolidat tota la part teòrica i serà capaç d’exercir com analista per tal de generar els seus propis projecte de simulació.

New Trends in Public Facility Location Modeling

The past four decades have witnessed an explosive growth in the field of networkbased facility location modeling. This is not at all surprising since location policy is one of the most profitable areas of applied systems analysis in regional science and ample theoretical and applied challenges are offered. Location-allocation models seek the location of facilities and/or services (e.g., schools, hospitals, and warehouses) so as to optimize one or several objectives generally related to the efficiency of the system or to the allocation of resources. This paper concerns the location of facilities or services in discrete space or networks, that are related to the public sector, such as emergency services (ambulances, fire stations, and police units), school systems and postal facilities. The paper is structured as follows: first, we will focus on public facility location models that use some type of coverage criterion, with special emphasis in emergency services. The second section will examine models based on the P-Median problem and some of the issues faced by planners when implementing this formulation in real world locational decisions. Finally, the last section will examine new trends in public sector facility location modeling.

Some of the challenges and experiences of formal education in a Mobile-Centric Society (MCS) = Algunos retos y experiencias de la educación formal en la Sociedad Móvil-Céntrica (SMC)

The aim of the paper is to describe some of the challenges faced by schools, or by formal education in general, as a consequence of today"s mobilecentric society (henceforth MCS), the term we will use to denote the new, networked learning ecology that has arisen from the massive penetration of digital media in everyday life. After revisiting some of the ideas of McLuhan and Vygotsky in the light of this new technological scenario, we describe five traits of the MCS and the challenges illustrated through educational practices that we believe schools will face if they wish to preserve their function of individualization and socialization. We believe that despite the emergence of the MCS, the main function of the school is still to provide the"box of tools" (a set of psychological instruments, such as reading, writing, mathematical notation, digital literacy, etc.) that enables people to develop their learning skills and life projects and to become part of communities and groups. However, the complexity and mobility of the new learning environments means that the position held by schools needs to be reevaluated in the face of the informal learning paths and experiences both online and offline to which learners now have access. We also need to reevaluate the meaning of the school itself as an institution and the model of learner it should be training