Using active learning for monitoring networks design: The example of wind power plants sites evaluation

Locating new wind farms is of crucial importance for energy policies of the next decade. To select the new location, an accurate picture of the wind fields is necessary. However, characterizing wind fields is a difficult task, since the phenomenon is highly nonlinear and related to complex topographical features. In this paper, we propose both a nonparametric model to estimate wind speed at different time instants and a procedure to discover underrepresented topographic conditions, where new measuring stations could be added. Compared to space filling techniques, this last approach privileges optimization of the output space, thus locating new potential measuring sites through the uncertainty of the model itself.

Learning from failure - rationale and design for a study about discontinuation of randomized trials (DISCO study).

BACKGROUND: Randomized controlled trials (RCTs) may be discontinued because of apparent harm, benefit, or futility. Other RCTs are discontinued early because of insufficient recruitment. Trial discontinuation has ethical implications, because participants consent on the premise of contributing to new medical knowledge, Research Ethics Committees (RECs) spend considerable effort reviewing study protocols, and limited resources for conducting research are wasted. Currently, little is known regarding the frequency and characteristics of discontinued RCTs. METHODS/DESIGN: Our aims are, first, to determine the prevalence of RCT discontinuation for specific reasons; second, to determine whether the risk of RCT discontinuation for specific reasons differs between investigator- and industry-initiated RCTs; third, to identify risk factors for RCT discontinuation due to insufficient recruitment; fourth, to determine at what stage RCTs are discontinued; and fifth, to examine the publication history of discontinued RCTs.We are currently assembling a multicenter cohort of RCTs based on protocols approved between 2000 and 2002/3 by 6 RECs in Switzerland, Germany, and Canada. We are extracting data on RCT characteristics and planned recruitment for all included protocols. Completion and publication status is determined using information from correspondence between investigators and RECs, publications identified through literature searches, or by contacting the investigators. We will use multivariable regression models to identify risk factors for trial discontinuation due to insufficient recruitment. We aim to include over 1000 RCTs of which an anticipated 150 will have been discontinued due to insufficient recruitment. DISCUSSION: Our study will provide insights into the prevalence and characteristics of RCTs that were discontinued. Effective recruitment strategies and the anticipation of problems are key issues in the planning and evaluation of trials by investigators, Clinical Trial Units, RECs and funding agencies. Identification and modification of barriers to successful study completion at an early stage could help to reduce the risk of trial discontinuation, save limited resources, and enable RCTs to better meet their ethical requirements.

Influence of local environmental olfactory cues on place learning in rats

The aim of the present study was to assess the influence of local environmental olfactory cues on place learning in rats. We developed a new experimental design allowing the comparison of the use of local olfactory and visual cues in spatial and discrimination learning. We compared the effect of both types of cues on the discrimination of a single food source in an open-field arena. The goal was either in a fixed or in a variable location, and could be indicated by local olfactory and/or visual cues. The local cues enhanced the discrimination of the goal dish, whether it was in a fixed or in a variable location. However, we did not observe any overshadowing of the spatial information by the local olfactory or visual cue. Rats relied primarily on distant visuospatial information to locate the goal, neglecting local information when it was in conflict with the spatial information.

Interactions between learning and immunity in Drosophila melanogaster

Learning and immunity are two adaptive traits with roles in central aspects of an organism's life: learning allows adjusting behaviours in changing environments, while immunity protects the body integrity against parasites and pathogens. While we know a lot about how these two traits interact in vertebrates, the interactions between learning and immunity remain poorly explored in insects. During my PhD, I studied three possible ways in which these two traits interact in the model system Drosophila melanogaster, a model organism in the study of learning and in the study of immunity. Learning can affect the behavioural defences against parasites and pathogens through the acquisition of new aversions for contaminated food for instance. This type of learning relies on the ability to associate a food-related cue with the visceral sickness following ingestion of contaminated food. Despite its potential implication in infection prevention, the existence of pathogen avoidance learning has been rarely explored in invertebrates. In a first part of my PhD, I tested whether D. melanogaster, which feed on food enriched in microorganisms, innately avoid the orally-acquired 'novel' virulent pathogen Pseudomonas entomophila, and whether it can learn to avoid it. Although flies did not innately avoid this pathogen, they decreased their preference for contaminated food over time, suggesting the existence of a form of learning based likely on infection-induced sickness. I further found that flies may be able to learn to avoid an odorant which was previously associated with the pathogen, but this requires confirmation with additional data. If this is confirmed, this would be the first time, to my knowledge, that pathogen avoidance learning is reported in an insect. The detrimental effect of infection on cognition and more specifically on learning ability is well documented in vertebrates and in social insects. While the underlying mechanisms are described in detail in vertebrates, experimental investigations are lacking in invertebrates. In a second part of my PhD, I tested the effect of an oral infection with natural pathogens on associative learning of D. melanogaster. By contrast with previous studies in insects, I found that flies orally infected with the virulent P. entomophila learned better the association of an odorant with mechanical shock than uninfected flies. The effect seems to be specific to a gut infection, and so far I have not been able to draw conclusions on the respective contributions of the pathogen's virulence and of the flies' immune activity in this effect. Interestingly, infected flies may display an increased sensitivity to physical pain. If the learning improvement observed in infected flies was due partially to the activity of the immune system, my results would suggest the existence of physiological connections between the immune system and the nervous system. The basis of these connections would then need to be addressed. Learning and immunity are linked at the physiological level in social insects. Physiological links between traits often result from the expression of genetic links between these traits. However, in social insects, there is no evidence that learning and immunity may be involved in an evolutionary trade-off. I previously reported a positive effect of infection on learning in D. melanogaster. This might suggest that a positive genetic link could exist between learning and immunity. We tested this hypothesis with two approaches: the diallel cross design with inbred lines, and the isofemale lines design. The two approaches provided consistent results: we found no additive genetic correlation between learning and resistance to infection with the diallel cross, and no genetic correlation in flies which are not yet adapted to laboratory conditions in isofemale lines. Consistently with the literature, the two studies suggested that the positive effect of infection on learning I observed might not be reflected by a positive evolutionary link between learning and immunity. Nevertheless, the existence of complex genetic relationships between the two traits cannot be excluded. - L'apprentissage et l'immunité sont deux caractères à valeur adaptative impliqués dans des aspects centraux de la vie d'un organisme : l'apprentissage permet d'ajuster les comportements pour faire face aux changements de l'environnement, tandis que l'immunité protège l'intégrité corporelle contre les attaques des parasites et des pathogènes. Alors que les interactions entre l'apprentissage et l'immunité sont bien documentées chez les vertébrés, ces interactions ont été très peu étudiées chez les insectes. Pendant ma thèse, je me suis intéressée à trois aspects des interactions possibles entre l'apprentissage et l'immunité chez la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster, qui est un organisme modèle dans l'étude à la fois de l'apprentissage et de l'immunité. L'apprentissage peut affecter les défenses comportementales contre les parasites et les pathogènes par l'acquisition de nouvelles aversions pour la nourriture contaminée par exemple. Ce type d'apprentissage repose sur la capacité à associer une caractéristique de la nourriture avec la maladie qui suit l'ingestion de cette nourriture. Malgré les implications potentielles pour la prévention des infections, l'évitement appris des pathogènes a été rarement étudié chez les invertébrés. Dans une première partie de ma thèse, j'ai testé si les mouches, qui se nourrissent sur des milieux enrichis en micro-organismes, évitent de façon innée un 'nouveau' pathogène virulent Pseudomonas entomophila, et si elles ont la capacité d'apprendre à l'éviter. Bien que les mouches ne montrent pas d'évitement inné pour ce pathogène, elles diminuent leur préférence pour de la nourriture contaminée dans le temps, suggérant l'existence d'une forme d'apprentissage basée vraisemblablement sur la maladie générée par l'infection. J'ai ensuite observé que les mouches semblent être capables d'apprendre à éviter une odeur qui était au préalable associée avec ce pathogène, mais cela reste à confirmer par la collecte de données supplémentaires. Si cette observation est confirmée, cela sera la première fois, à ma connaissance, que l'évitement appris des pathogènes est décrit chez un insecte. L'effet détrimental des infections sur la cognition et plus particulièrement sur les capacités d'apprentissage est bien documenté chez les vertébrés et les insectes sociaux. Alors que les mécanismes sous-jacents sont détaillés chez les vertébrés, des études expérimentales font défaut chez les insectes. Dans une seconde partie de ma thèse, j'ai mesuré les effets d'une infection orale par des pathogènes naturels sur les capacités d'apprentissage associatif de la drosophile. Contrairement aux études précédentes chez les insectes, j'ai trouvé que les mouches infectées par le pathogène virulent P. entomophila apprennent mieux à associer une odeur avec des chocs mécaniques que des mouches non infectées. Cet effet semble spécifique à l'infection orale, et jusqu'à présent je n'ai pas pu conclure sur les contributions respectives de la virulence du pathogène et de l'activité immunitaire des mouches dans cet effet. De façon intéressante, les mouches infectées pourraient montrer une plus grande réactivité à la douleur physique. Si l'amélioration de l'apprentissage observée chez les mouches infectées était due en partie à l'activité du système immunitaire, mes résultats suggéreraient l'existence de connections physiologiques entre le système immunitaire et le système nerveux. Les mécanismes de ces connections seraient à explorer. L'apprentissage et l'immunité sont liés sur un plan physiologique chez les insectes sociaux. Les liens physiologiques entre les caractères résultent souvent de l'expression de liens entre ces caractères au niveau génétique. Cependant, chez les insectes sociaux, il n'y a pas de preuve que l'apprentissage et l'immunité soient liés par un compromis évolutif. J'ai précédemment rapporté un effet positif de l'infection sur l'apprentissage chez la drosophile. Cela pourrait suggérer qu'une relation génétique positive existerait entre l'apprentissage et l'immunité. Nous avons testé cette hypothèse par deux approches : le croisement diallèle avec des lignées consanguines, et les lignées isofemelles. Les deux approches ont fournies des résultats similaires : nous n'avons pas détecté de corrélation génétique additive entre l'apprentissage et la résistance à l'infection avec le croisement diallèle, et pas de corrélation génétique chez des mouches non adaptées aux conditions de laboratoire avec les lignées isofemelles. En ligne avec la littérature, ces deux études suggèrent que l'effet positif de l'infection sur l'apprentissage que j'ai précédemment observé ne refléterait pas un lien évolutif positif entre l'apprentissage et l'immunité. Néanmoins, l'existence de relations génétiques complexes n'est pas exclue.

Learning collaboration in General Internal Medicine: a pilot project for undergraduate students in nursing, physiotherapy and medicine

Background: A form of education called Interprofessional Education (IPE) occurs when two or more professions learn with, from and about each other. The purpose of IPE is to improve collaboration and the quality of care. Today, IPE is considered as a key educational approach for students in the health professions. IPE is highly effective when delivered in active patient care, such as in clinical placements. General internal medicine (GIM) is a core discipline where hospital-based clinical placements are mandatory for students in many health professions. However, few interprofessional (IP) clinical placements in GIM have been implemented. We designed such a placement. Placement design: The placement took place in the Department of Internal Medicine at the CHUV. It involved students from nursing, physiotherapy and medicine. The students were in their last year before graduation. Students formed teams consisting of one student from each profession. Each team worked in the same unit and had to take care of the same patient. The placement lasted three weeks. It included formal IP sessions, the most important being facilitated discussions or "briefings" (3x/w) during which the students discussed patient care and management. Four teams of students eventually took part in this project. Method: We performed a type of evaluation research called formative evaluation. This aimed at (1) understanding the educational experience and (2) assessing the impact of the placement on student learning. We collected quantitative data with pre-post clerkship questionnaires. We also collected qualitative data with two Focus Groups (FG) discussions at the end of the placement. The FG were audiotaped and transcribed. A thematic analysis was then performed. Results: We focused on the qualitative data, since the quantitative data lacked of statistical power due to the small numbers of students (N = 11). Five themes emerged from the FG analysis: (1) Learning of others' roles, (2) Learning collaborative competences, (3) Striking a balance between acquiring one's own professional competences and interprofessional competences, (4) Barriers to apply learnt IP competences in the future and (5) Advantages and disadvantages of IP briefings. Conclusions: Our IP clinical placement in GIM appeared to help students learn other professionals' roles and collaborative skills. Some challenges (e.g. finding the same patient for each team) were identified and will require adjustments.

Modèle et application pour la génération automatique de parcours d'apprentissage personnalisés à partir de sources de confiance

Résumé Lors d'une recherche d'information, l'apprenant est très souvent confronté à des problèmes de guidage et de personnalisation. Ceux-ci sont d'autant plus importants que la recherche se fait dans un environnement ouvert tel que le Web. En effet, dans ce cas, il n'y a actuellement pas de contrôle de pertinence sur les ressources proposées pas plus que sur l'adéquation réelle aux besoins spécifiques de l'apprenant. A travers l'étude de l'état de l'art, nous avons constaté l'absence d'un modèle de référence qui traite des problématiques liées (i) d'une part aux ressources d'apprentissage notamment à l'hétérogénéité de la structure et de la description et à la protection en terme de droits d'auteur et (ii) d'autre part à l'apprenant en tant qu'utilisateur notamment l'acquisition des éléments le caractérisant et la stratégie d'adaptation à lui offrir. Notre objectif est de proposer un système adaptatif à base de ressources d'apprentissage issues d'un environnement à ouverture contrôlée. Celui-ci permet de générer automatiquement sans l'intervention d'un expert pédagogue un parcours d'apprentissage personnalisé à partir de ressources rendues disponibles par le biais de sources de confiance. L'originalité de notre travail réside dans la proposition d'un modèle de référence dit de Lausanne qui est basé sur ce que nous considérons comme étant les meilleures pratiques des communautés : (i) du Web en terme de moyens d'ouverture, (ii) de l'hypermédia adaptatif en terme de stratégie d'adaptation et (iii) de l'apprentissage à distance en terme de manipulation des ressources d'apprentissage. Dans notre modèle, la génération des parcours personnalisés se fait sur la base (i) de ressources d'apprentissage indexées et dont le degré de granularité en favorise le partage et la réutilisation. Les sources de confiance utilisées en garantissent l'utilité et la qualité. (ii) de caractéristiques de l'utilisateur, compatibles avec les standards existants, permettant le passage de l'apprenant d'un environnement à un autre. (iii) d'une adaptation à la fois individuelle et sociale. Pour cela, le modèle de Lausanne propose : (i) d'utiliser ISO/MLR (Metadata for Learning Resources) comme formalisme de description. (ii) de décrire le modèle d'utilisateur avec XUN1 (eXtended User Model), notre proposition d'un modèle compatible avec les standards IEEE/PAPI et IMS/LIP. (iii) d'adapter l'algorithme des fourmis au contexte de l'apprentissage à distance afin de générer des parcours personnalisés. La dimension individuelle est aussi prise en compte par la mise en correspondance de MLR et de XUM. Pour valider notre modèle, nous avons développé une application et testé plusieurs scenarii mettant en action des utilisateurs différents à des moments différents. Nous avons ensuite procédé à des comparaisons entre ce que retourne le système et ce que suggère l'expert. Les résultats s'étant avérés satisfaisants dans la mesure où à chaque fois le système retourne un parcours semblable à celui qu'aurait proposé l'expert, nous sommes confortées dans notre approche.

Train-the-trainer: E-learning zur Förderung einer praxisorientiertem Vermittlung von evidenzbasierter Medizin

Hintergrund: Trotz ihrer Etablierung als essentieller Bestandteil der medizinischen Weiter-/Fortbildung werden europa- wie schweizweit kaum Kurse in evidenzbasierter Medizin (ebm) angeboten, die - integriert im klinischen Alltag - gezielt Fertigkeiten in ebm vermitteln. Noch grössere Defizite finden sich bei ebm- Weiterbildungsmöglichkeiten für klinische Ausbilder (z.B. Oberärzte). Als Weiterführung eines EU-finanzierten, klinisch integrierten E-learning- Programms für Weiterbildungsassistenten (www.ebm-unity.org) entwickelte eine europäische Gruppe von medical educators gezielt für Ausbilder ein e-learning-Curriculum zur Vermittlung von ebm im Rahmen der klinischen Weiterbildung. Methode: Die Entwicklung des Curriculums umfasst folgende Schritte: Beschreibung von Lernzielen, Identifikation von klinisch relevanten Lernumgebungen, Entwicklung von Lerninhalten und exemplarischen didaktischen Strategien, zugeschnitten auf die jeweilige Lernumgebungen, Design von web-basierten Selbst-Lernsequenzen mit Möglichkeiten zur Selbstevaluation, Erstellung eines Handbuchs. Ergebnisse: Lernziele des Tutoren-Lehrgangs sind der Erwerb von Fertigkeiten zur Vermittlung der 5 klassischen ebm-Schritte: PICO- (Patient-Intervention-Comparison-Outcome)-Fragen, Literatursuche, kritische Literaturbewertung, Übertragung der Ergebnisse im eigenen Setting und Implementierung). Die Lehrbeispiele zeigen angehenden ebm-Tutoren, wie sich typische klinische Situationen wie z.B. Stationsvisite, Ambulanzsprechstunde, Journalclub, offizielle Konferenzen, Audit oder das klinische Assessment von Weiterbildungsassistenten gezielt für die Vermittlung von ebm nutzen lassen. Kurze E-Learning-Module mit exemplarischen «real-life»-Video-Clips erlauben flexibles Lernen zugeschnitten auf das knappe Zeitkontingent von Ärzten. Eine Selbst-Evaluation ermöglicht die Überprüfung der gelernten Inhalte. Die Pilotierung des Tutoren-Lehrgangs mit klinisch tätigen Tutoren sowie die Übersetzung des Moduls in weitere Sprachen sind derzeit in Vorbereitung. chlussfolgerung: Der modulare Train-the-Trainer-Kurs zur Vermittlung von ebm im klinischen Alltag schliesst eine wichtige Lücke in der Dissemination von klinischer ebm. Webbasierte Beispiele mit kurzen Sequenzen demonstrieren typische Situationen zur Vermittlung der ebm-Kernfertigkeiten und bieten medical educators wie Oberärzten einen niedrigschwelligen Einstieg in «ebm» am Krankenbett. Langfristiges Ziel ist eine europäische Qualifikation für ebm- Learning und -Teaching in der Fort- und Weiterbildung. Nach Abschluss der Evaluation steht das Curriculum interessierten Personen und Gruppen unter «not-for-profit»-Bedingungen zur Verfügung. Auskünfte erhältlich von rkunz@uhbs.ch. Finanziert durch die Europäische Kommission - Leonardo da Vinci Programme - Transfer of Innovation - Pilot Project for Lifelong Learn- ing 2007 und das Schweizerische Staatssekretariat für Bildung und Forschung.

E-learning initiatives in forensic interpretation: report on experiences from current projects and outlook

This paper reports on the purpose, design, methodology and target audience of E-learning courses in forensic interpretation offered by the authors since 2010, including practical experiences made throughout the implementation period of this project. This initiative was motivated by the fact that reporting results of forensic examinations in a logically correct and scientifically rigorous way is a daily challenge for any forensic practitioner. Indeed, interpretation of raw data and communication of findings in both written and oral statements are topics where knowledge and applied skills are needed. Although most forensic scientists hold educational records in traditional sciences, only few actually followed full courses that focussed on interpretation issues. Such courses should include foundational principles and methodology - including elements of forensic statistics - for the evaluation of forensic data in a way that is tailored to meet the needs of the criminal justice system. In order to help bridge this gap, the authors' initiative seeks to offer educational opportunities that allow practitioners to acquire knowledge and competence in the current approaches to the evaluation and interpretation of forensic findings. These cover, among other aspects, probabilistic reasoning (including Bayesian networks and other methods of forensic statistics, tools and software), case pre-assessment, skills in the oral and written communication of uncertainty, and the development of independence and self-confidence to solve practical inference problems. E-learning was chosen as a general format because it helps to form a trans-institutional online-community of practitioners from varying forensic disciplines and workfield experience such as reporting officers, (chief) scientists, forensic coordinators, but also lawyers who all can interact directly from their personal workplaces without consideration of distances, travel expenses or time schedules. In the authors' experience, the proposed learning initiative supports participants in developing their expertise and skills in forensic interpretation, but also offers an opportunity for the associated institutions and the forensic community to reinforce the development of a harmonized view with regard to interpretation across forensic disciplines, laboratories and judicial systems.

Supporting interdisciplinary case studies: development and implementation of a joint learning environment for students in forensic science and criminal law

Scientific reporting and communication is a challenging topic for which traditional study programs do not offer structured learning activities on a regular basis. This paper reports on the development and implementation of a web application and associated learning activities that intend to raise the awareness of reporting and communication issues among students in forensic science and law. The project covers interdisciplinary case studies based on a library of written reports about forensic examinations. Special features of the web framework, in particular a report annotation tool, support the design of various individual and group learning activities that focus on the development of knowledge and competence in dealing with reporting and communication challenges in the students' future areas of professional activity.