Model-based diagnosis system: application to constructed wetlands

Report for the scientific sojourn carried out at the Model-based Systems and Qualitative Reasoning Group (Technical University of Munich), from September until December 2005. Constructed wetlands (CWs), or modified natural wetlands, are used all over the world as wastewater treatment systems for small communities because they can provide high treatment efficiency with low energy consumption and low construction, operation and maintenance costs. Their treatment process is very complex because it includes physical, chemical and biological mechanisms like microorganism oxidation, microorganism reduction, filtration, sedimentation and chemical precipitation. Besides, these processes can be influenced by different factors. In order to guarantee the performance of CWs, an operation and maintenance program must be defined for each Wastewater Treatment Plant (WWTP). The main objective of this project is to provide a computer support to the definition of the most appropriate operation and maintenance protocols to guarantee the correct performance of CWs. To reach them, the definition of models which represent the knowledge about CW has been proposed: components involved in the sanitation process, relation among these units and processes to remove pollutants. Horizontal Subsurface Flow CWs are chosen as a case study and the filtration process is selected as first modelling-process application. However, the goal is to represent the process knowledge in such a way that it can be reused for other types of WWTP.

Why did London become the main money market? Monetary Policy, Arbitrage and European Money Market Integration in 18th century

How did the leading capital market start to attract international bullion? Why did London become the main money market? Monetary regulations, including the charges for minting money and the restrictions on bullion exchange, have played the key role in defining the direction of the flow of international bullion. Countries that abolished minting charges and permitted the free movement of bullion were able to attract international bullion, and countries that applied minting taxes suffered an outflow of bullion. In these cases monetary authorities tried to limit bullion movement through prohibitions on domestic bullion exchange at a free price, and tariffs and quantitative restrictions on bullion exports. The paper illustrates the logic of international monetary flow in the 18th century, using empirical evidence for England, France and Spain. The first section defines and measures monetary policy, and the second section introduces minting charges into the arbitrage equation in order to explain the logic of bullion flow between the pairs of nations England-France, England-Spain and France-Spain. The conclusion emphasises the importance of monetary policy in the creation of leading money markets.

Sistema inalámbrico de control de iluminación

L’objectiu principal del projecte és dissenyar un sistema de control automàtic de il·luminació en un recinte tancat, mitjançant la detecció de presència d’una persona que entra dins del radi d’actuació del sistema. Utilitzant dues plaques amb capacitat de comunicació inalàmbrica es controlaran dos components, un sensor i un actuador. El sensor té la funció de detectar la presència d’una persona per mitjà d’infraroigs, mentre que l’actuador ens proporciona la funcionalitat d’un interruptor amb el qual pogué actuar sobre la llum, encenent-la o apagant-la en funció de l’estat de detecció.

Construcció modular d'agents basats en components: estudi i desenvolupament

La complexitat de disseny d’agents mòbils creix a mesura que s’incrementen les seves funcionalitats. Aquest projecte proposa enfocar el problema des d’un punt de vista modular. S’ha realitzat un estudi tant dels propis agents com de les parts que ho integren. De la mateixa forma, s’han establert i s'han implementat els mecanismes necessaris per habilitar les comunicacions segures entre agents. Finalment, s’han desenvolupat dos components que ofereixen les funcionalitats de seguiment de l’agent mòbil i la recuperació dels resultats generats. El desenvolupament d’agents basats en components tracta d’aplicar la vella estratègia "divideix i venceràs" a la fase de disseny, reduint, així,la seva gran complexitat.

Systematic Construction of Goal-Oriented COTS Taxonomies

Informe de investigación realizado a partir de una estancia en el Department of Computer and Information Science de la Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Noruega, entre setiembre i diciembre de 2006. El uso de componentes de software llamados Commercial-Off-The-Shelf (COTS) en el desarrollo de sistemas basados en componentes implica varios retos. Uno de ellos es la falta de información disponible y adecuada para dar soporte al proceso de selección de componentes a ser integrados. Para lidiar con estos problemas, se esta desarrollando un trabajo de tesis que propone un método llamado GOThIC (Goal-Oriented Taxonomy and reuse Infrastructure Construction). El método está orientado a construir una infrastructura de reuse para facilitar la búsqueda y reuse de componentes COTS. La estancia en la NTNU, reportada en este documento, tuvo como objetivo primordial las mejora del método y la obtención de datos empíricos para darle soporte. Algunos de los principales resultados fueron la obtención de datos empíricos fundamentando la utilización del método en ámbitos industriales de selección de componentes COTS, así como una nueva estrategia para conseguir de forma factible e incremental, la federación y reuso de los diferentes esfuerzos existentes para encontrar, seleccionar y mantener componentes COTS y Open Source (OSS) -comúnmente llamados componentes Off-The-Shelf (OTS) - en forma estructurada.

Leading indicator properties of US high-yield credit spreads

In this paper we examine the out-of-sample forecast performance of high-yield credit spreads regarding real-time and revised data on employment and industrial production in the US. We evaluate models using both a point forecast and a probability forecast exercise. Our main findings suggest the use of few factors obtained by pooling information from a number of sector-specific high-yield credit spreads. This can be justified by observing that, especially for employment, there is a gain from using a principal components model fitted to high-yield credit spreads compared to the prediction produced by benchmarks, such as an AR, and ARDL models that use either the term spread or the aggregate high-yield spread as exogenous regressor. Moreover, forecasts based on real-time data are generally comparable to forecasts based on revised data. JEL Classification: C22; C53; E32 Keywords: Credit spreads; Principal components; Forecasting; Real-time data.

Estudi: microcontrolador LPC2119 - ARM. Cas pràctic: anàlisi, disseny i construcció d'un robot amb pèndul invertit

Estudi de l'arquitectura i prestacions del microcontrolador LPC2119 tot implementant la proposta d’un cas pràctic. En la besant teòrica, es fa una anàlisi acurada del dispositiu LPC2119, enumerant les principals característiques i exposant les seves parts, aprofundint sobretot en l’arquitectura i core ARM que incorpora. En l'àmbit pràctic, s'introdueix el problema del pèndul invertit com a proposta per a ser integrada sobre un robot que exploti les funcionalitats del dispositiu integrat presentades a l'estudi teòric.

Implementation of IPM programs on European greenhouse tomato production areas: Tools and constraints

Whiteflies and whitefly-transmitted viruses are some of the major constraints on European tomato production. The main objectives of this study were to: identify where and why whiteflies are a major limitation on tomato crops; collect information about whiteflies and associated viruses; determine the available management tools; and identify key knowledge gaps and research priorities. This study was conducted within the framework of ENDURE (European Network for Durable Exploitation of Crop Protection Strategies). Two whitefly species are the main pests of tomato in Europe: Bemisia tabaci and Trialeurodes vaporariorum. Trialeurodes vaporariorum is widespread to all areas where greenhouse industry is present, and B. tabaci has invaded, since the early 1990’s, all the subtropical and tropical areas. Biotypes B and Q of B. tabaci are widespread and especially problematic. Other key tomato pests are Aculops lycopersici, Helicoverpa armigera, Frankliniella occidentalis, and leaf miners. Tomato crops are particularly susceptible to viruses causingTomato yellow leaf curl disease (TYLCD). High incidences of this disease are associated to high pressure of its vector, B. tabaci. The ranked importance of B. tabaci established in this study correlates with the levels of insecticide use, showing B. tabaci as one of the principal drivers behind chemical control. Confirmed cases of resistance to almost all insecticides have been reported. Integrated Pest Management based on biological control (IPM-BC) is applied in all the surveyed regions and identified as the strategy using fewer insecticides. Other IPM components include greenhouse netting and TYLCD-tolerant tomato cultivars. Sampling techniques differ between regions, where decisions are generally based upon whitefly densities and do not relate to control strategies or growing cycles. For population monitoring and control, whitefly species are always identified. In Europe IPM-BC is the recommended strategy for a sustainable tomato production. The IPM-BC approach is mainly based on inoculative releases of the parasitoids Eretmocerus mundus and Encarsia formosa and/or the polyphagous predators Macrolophus caliginosus and Nesidiocoris tenuis. However, some limitations for a wider implementation have been identified: lack of biological solutions for some pests, costs of beneficials, low farmer confidence, costs of technical advice, and low pest injury thresholds. Research priorities to promote and improve IPM-BC are proposed on the following domains: (i) emergence and invasion of new whitefly-transmitted viruses; (ii) relevance of B. tabaci biotypes regarding insecticide resistance; (iii) biochemistry and genetics of plant resistance; (iv) economic thresholds and sampling techniques of whiteflies for decision making; and (v) conservation and management of native whitefly natural enemies and improvement of biological control of other tomato pests.

A right to a national space of communication? : on Stateless nations, their right to a space of communication of their own

Hem establert les bases metodològiques i teòriques per investigar la pregunta “Tenen les nacions sense estat el dret de controlar el seu propi espai de comunicació?”. La investigació ajusta el concepte d’espai de comunicació a la teoria política, cercant els seus límits en els drets individuals i, des de la perspectiva del liberalisme 2, aportant la justificació del seu control en quant que plataforma que incideix en la conservació i supervivència d’una cultura nacional. El primer article i fase de la tesi és l’adaptació i definició del concepte espai de comunicació. Fins ara, la recerca ha proposat diferents models d’espai de comunicació entenent si es tracta d’una visió emfatitzant la distribució i la producció de material marcat amb els símbols de la identitat nacional de la societat emissora, o bé si emfatitza la idea d’un espai de circulació de fluxos comunicatiu ajustat a un territori tradicionalment vinculat a una identitat nacional o nació sense estat. Igualment, es distingeix la dimensió d’emissió –sortir del territori al món- i la de recepció –fluxos informatius rebuts des del món al territori, concretament, al ciutadà; el paper d’intervenció de les institucions democràtiques és diferent en una dimensió o una altra i, per tant, també són diferents els drets afectats i les teories o principis que neguen o justifiquen el control de l’espai de comunicació. També s’ha indagat en les teories sobre els efectes cognitius dels mitjans de comunicació per relacionar-los amb la construcció nacional com a cohesió simbòlica i cultural. Si bé els mitjans no poden fer canviar de pensament immediatament, sí que poden conformar a llarg termini una percepció nacional general. Una comunitat és imaginada, donada la distància física dels seus components, i la comunicació social és, juntament amb l’educació, el principal factor de construcció nacional, avui en dia.

La presa de consciència de les actituds a l'educació física en la formació inicial de mestres de primària

Aquest treball és el resultat d’un procés de reflexió al voltant de les actituds dins la Formació Inicial de mestres de primària d’Educació física. Es tracta, d’una primera aproximació d’anàlisi i interpretació sobre la presa de consciència d’actituds que fan els estudiants en la pràctica de l’Educació física. Les preguntes que em plantejo en aquesta recerca són el resultat de les dues parts que configura aquest treball. La primera pregunta, es centra en el marc teòric de l’estudi, donant resposta a les relacions que s’estableixen entre l’educació física i l’educació en valors en el currículum de primària d’Educació física i en la Formació Inicial de mestres. La segona pregunta, pretén donar resposta a la proposta pràctica i així, esbrinar el paper del joc motor en el treball educatiu de les actituds en la Formació Inicial de mestres de primària. Els aspectes teòrics que estudio analitzen la relació que s’estableix entre l’Educació física i les actituds dins el marc educatiu de la Formació Inicial de mestres de primària. I serà, a partir de la proposta pràctica quan el joc motor esdevindrà element d’aproximació en la presa de consciència d’actituds En el context de la Facultat d’Educació de la Universitat de Vic, i en l’assignatura d’Educació física i la seva Didàctica de 2n curs, els estudiants de mestres de primària d’Educació física són protagonistes del seu propi procés d’aprenentatge. Tenen la possibilitat d’experimentar el paper de mestres, a partir de la posada en pràctica d’un joc motor. A partir d’aquesta pràctica, he volgut conèixer quins són els components de la pràctica que possibiliten la presa de consciència de les actituds presents a les sessions de classe per promoure l’educació en valors. Els instruments utilitzats, en la realització d’aquest treball, són un qüestionari elaborat a partir d’una selecció i justificació de continguts actitudinals, i l’observació d’una fitxa sessió després de la pràctica. El treball de recerca se situa en un paradigma interpretatiu i pràctic. Es planteja comprendre la importància que té, en les sessions de classe d’educació física, el desenvolupament de processos d’acció i de reflexió en la formació inicial dels mestres de primària i així examinar i perfeccionar futures intervencions pràctiques, tant del professorat com dels estudiants de mestre.

Llibreria de components per a la modelització del procés de sortides de passatgers d'un aeroport

Nota: Aquest document conté originàriament altre material i/o programari només consultable a la Biblioteca de Ciència i Tecnologia.

Public and private learning from prices, strategic substitutability and complementarity, and equilibrium multiplicity

We study a general static noisy rational expectations model where investors have private information about asset payoffs, with common and private components, and about their own exposure to an aggregate risk factor, and derive conditions for existence and uniqueness (or multiplicity) of equilibria. We find that a main driver of the characterization of equilibria is whether the actions of investors are strategic substitutes or complements. This latter property in turn is driven by the strength of a private learning channel from prices, arising from the multidimensional sources of asymmetric information, in relation to the usual public learning channel. When the private learning channel is strong (weak) in relation to the public we have strong (weak) strategic complementarity in actions and potentially multiple (unique) equilibria. The results enable a precise characterization of whether information acquisition decisions are strategic substitutes or complements. We find that the strategic substitutability in information acquisition result obtained in Grossman and Stiglitz (1980) is robust. JEL Classification: D82, D83, G14 Keywords: Rational expectations equilibrium, asymmetric information, risk exposure, hedging, supply information, information acquisition.

Modelos de viento aplicados a la mejora en la predicción de incendios forestales

La predicción de incendios forestales es uno de los grandes retos de la comunidad científica debido al impacto medioambiental, humano y económico que tienen en la sociedad. El comportamiento de este fenómeno es difícil de modelar debido a la gran cantidad de variables que intervienen y la dificultad que implica su correcta medición. Los simuladores de fuego son herramientas muy útiles pero, actualmente, los resultados que obtenemos tienen un alto grado de imprecisión. Desde nuestro grupo se ha trabajado en la predicción en dos etapas, donde antes de realizar cualquier predicción, se incorpora una etapa de ajuste de los parámetros de entrada para obtener mejores predicciones. Pese a la mejora que supone este nuevo paradigma de predicción, las simulaciones sobre incendios reales tienen un alto grado de error por el efecto de las condiciones meteorológicas que, usualmente, varían de manera notable durante el transcurso de la simulación. Uno de los factores más determinantes en el comportamiento de un incendio, junto con las características del terreno, es el viento. Los modelos de predicción son extremadamente sensibles al cambio en los componentes de dirección y velocidad del viento por lo que cualquier mejora que podamos introducir para mejorar la calidad de estas componentes influye directamente en la calidad de la predicción. Nuestro sistema de predicción utiliza la dirección y velocidad del viento de forma global en todo el terreno, y lo que proponemos con este trabajo es introducir un modelo de vientos que nos permita generar vientos locales en todas las celdas en las que se divide el terreno. Este viento local dependerá del viento general y de las características del terreno de dichas celdas. Consideramos que la utilización de un viento general no es suficiente para realizar una buena predicción del comportamiento de un incendio y hemos comprobado que la inclusión de un simulador de campo de vientos en nuestro sistema puede llegar a mejorar nuestras predicciones considerablemente. Los resultados obtenidos en los experimentos sintéticos que hemos realizado nos hacen ser optimistas, puesto que consideramos que la inclusión de componentes de viento locales permitirá mejorar nuestras predicciones en incendios reales.

Detecció i localització d'impactes a estructures aeroespacials

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Universidad Politécnica de Madrid, Espanya, entre setembre i o desembre del 2007. Actualment la indústria aeroespacial i aeronàutica té com prioritat millorar la fiabilitat de las seves estructures a través del desenvolupament de nous sistemes per a la monitorització i detecció d’impactes. Hi ha diverses tècniques potencialment útils, i la seva aplicabilitat en una situació particular depèn críticament de la mida del defecte que permet l’estructura. Qualsevol defecte canviarà la resposta vibratòria de l’element estructural, així com el transitori de l’ona que es propaga per l’estructura elàstica. Correlacionar aquests canvis, que poden ser detectats experimentalment amb l’ocurrència del defecte, la seva localització i quantificació, és un problema molt complex. Aquest treball explora l’ús de l'Anàlisis de Components Principals (Principal Component Analysis - PCA-) basat en la formulació dels estadístics T2 i Q per tal de detectar i distingir els defectes a l'estructura, tot correlacionant els seus canvis a la resposta vibratòria. L’estructura utilitzada per l’estudi és l’ala d’una turbina d’un avió comercial. Aquesta ala s’excita en un extrem utilitzant un vibrador, i a la qual s'han adherit set sensors PZT a la superfície. S'aplica un senyal conegut i s'analitzen les respostes. Es construeix un model PCA utilitzant dades de l’estructura sense defecte. Per tal de provar el model, s'adhereix un tros d’alumini en quatre posicions diferents. Les dades dels assajos de l'estructura amb defecte es projecten sobre el model. Les components principals i les distàncies de Q-residual i T2-Hotelling s'utilitzaran per a l'anàlisi de les incidències. Q-residual indica com de bé s'adiu cadascuna de les mostres al model PCA, ja que és una mesura de la diferència, o residu, entre la mostra i la seva projecció sobre les components principals retingudes en el model. La distància T2-Hotelling és una mesura de la variació de cada mostra dins del model PCA, o el que vindria a ser el mateix, la distància al centre del model PCA.

Desenvolupament d'eines d'alta ressolució per al cribatge (screening) de l'activitat de fàrmacs

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Satandford University, EEUU, entre 2007 i 2009. Els darrers anys, hi ha hagut un avanç espectacular en la tecnologia aplicada a l’anàlisi del genoma i del proteoma (microarrays, PCR quantitativa real time, electroforesis dos dimensions, espectroscòpia de masses, etc.) permetent la resolució de mostres complexes i la detecció quantitativa de diferents gens i proteïnes en un sol experiment. A més a més, la seva importància radica en la capacitat d’identificar potencials dianes terapèutiques i possibles fàrmacs, així com la seva aplicació en el disseny i desenvolupament de noves eines de diagnòstic. L’aplicabilitat de les tècniques actuals, però, està limitada al nivell al que el teixit pot ser disseccionat. Si bé donen valuosa informació sobre expressió de gens i proteïnes implicades en una malaltia o en resposta a un fàrmac per exemple, en cap cas, s’obté una informació in situ ni es pot obtenir informació espacial o una resolució temporal, així com tampoc s’obté informació de sistemes in vivo. L’objectiu d’aquest projecte és desenvolupar i validar un nou microscopi, d’alta resolució, ultrasensible i de fàcil ús, que permeti tant la detecció de metabòlits, gens o proteïnes a la cèl•lula viva en temps real com l’estudi de la seva funció. Obtenint així una descripció detallada de les interaccions entre proteïnes/gens que es donen dins la cèl•lula. Aquest microscopi serà un instrument sensible, selectiu, ràpid, robust, automatitzat i de cost moderat que realitzarà processos de cribatge d’alt rendiment (High throughput screening) genètics, mèdics, químics i farmacèutics (per aplicacions diagnòstiques i de identificació i selecció de compostos actius) de manera més eficient. Per poder realitzar aquest objectius el microscopi farà ús de les més noves tecnologies: 1)la microscopia òptica i d’imatge, per millorar la visualització espaial i la sensibilitat de l’imatge; 2) la utilització de nous mètodes de detecció incloent els més moderns avanços en nanopartícules; 3) la creació de mètodes informàtics per adquirir, emmagatzemar i processar les imatges obtingudes.