Phase unwrapping algorithms, respectively, based on path-following and discrete cosine transform

This paper describes a path-following phase unwrapping algorithm and a phase unwrapping algorithm based on discrete cosine transform (DCT) which accelerates the Computation and suppresses the propagation of noise. Through analysis of fringe pattern with serious noises simulated in mathematic model, we make a contrast between path-following algorithm and DCT algorithm. The advantages and disadvantages or analytical fringe pattern are also given through comparison of two algorithms. Three-dimensional experimental results have been given to prove the validity of these algorithms. Despite DCT phase unwrapping technique robustness and speed in some cases, it cannot be unwrapping inconsistencies phase. The path-following algorithm can be used in automation analysis of fringe patterns with little influence of noise. (c) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Acoplamento de técnicas espectrométricas com métodos quimiométricos de classificação e calibração multivariada em alimentos

Este trabalho de pesquisa descreve três estudos de utilização de métodos quimiométricos para a classificação e caracterização de óleos comestíveis vegetais e seus parâmetros de qualidade através das técnicas de espectrometria de absorção molecular no infravermelho médio com transformada de Fourier e de espectrometria no infravermelho próximo, e o monitoramento da qualidade e estabilidade oxidativa do iogurte usando espectrometria de fluorescência molecular. O primeiro e segundo estudos visam à classificação e caracterização de parâmetros de qualidade de óleos comestíveis vegetais utilizando espectrometria no infravermelho médio com transformada de Fourier (FT-MIR) e no infravermelho próximo (NIR). O algoritmo de Kennard-Stone foi usado para a seleção do conjunto de validação após análise de componentes principais (PCA). A discriminação entre os óleos de canola, girassol, milho e soja foi investigada usando SVM-DA, SIMCA e PLS-DA. A predição dos parâmetros de qualidade, índice de refração e densidade relativa dos óleos, foi investigada usando os métodos de calibração multivariada dos mínimos quadrados parciais (PLS), iPLS e SVM para os dados de FT-MIR e NIR. Vários tipos de pré-processamentos, primeira derivada, correção do sinal multiplicativo (MSC), dados centrados na média, correção do sinal ortogonal (OSC) e variação normal padrão (SNV) foram utilizados, usando a raiz quadrada do erro médio quadrático de validação cruzada (RMSECV) e de predição (RMSEP) como parâmetros de avaliação. A metodologia desenvolvida para determinação de índice de refração e densidade relativa e classificação dos óleos vegetais é rápida e direta. O terceiro estudo visa à avaliação da estabilidade oxidativa e qualidade do iogurte armazenado a 4C submetido à luz direta e mantido no escuro, usando a análise dos fatores paralelos (PARAFAC) na luminescência exibida por três fluoróforos presentes no iogurte, onde pelo menos um deles está fortemente relacionado com as condições de armazenamento. O sinal fluorescente foi identificado pelo espectro de emissão e excitação das substâncias fluorescentes puras, que foram sugeridas serem vitamina A, triptofano e riboflavina. Modelos de regressão baseados nos escores do PARAFAC para a riboflavina foram desenvolvidos usando os escores obtidos no primeiro dia como variável dependente e os escores obtidos durante o armazenamento como variável independente. Foi visível o decaimento da curva analítica com o decurso do tempo da experimentação. Portanto, o teor de riboflavina pode ser considerado um bom indicador para a estabilidade do iogurte. Assim, é possível concluir que a espectroscopia de fluorescência combinada com métodos quimiométricos é um método rápido para monitorar a estabilidade oxidativa e a qualidade do iogurte

注入锁定激光器的边带锁频技术稳频系统优化分析

介绍了边带锁频技术稳频方法，推导出鉴频曲线，对稳频控制过程进行了分析．建立了注入锁定激光器的边带锁频技术稳频系统理论模型，讨论了相关参量对稳频效果的影响并且进行了优化．结果表明，增加入射光强，采用窄线宽的法布里一珀罗以及对法布里一珀罗进行高准确度温控都可以增强稳频效果．提出适用于注入锁定激光器的两种稳频方案并进行比较．

Formulação supersimétrica de processos estocásticos com ruído multiplicativo

Os processos estocásticos com ruído branco multiplicativo são objeto de atenção constante em uma grande área da pesquisa científica. A variedade de prescrições possíveis para definir matematicamente estes processos oferece um obstáculo ao desenvolvimento de ferramentas gerais para seu tratamento. Na presente tese, estudamos propriedades de equilíbrio de processos markovianos com ruído branco multiplicativo. Para conseguirmos isto, definimos uma transformação de reversão temporal de tais processos levando em conta que a distribuição estacionária de probabilidade depende da prescrição. Deduzimos um formalismo funcional visando obter o funcional gerador das funções de correlação e resposta de um processo estocástico multiplicativo representado por uma equação de Langevin. Ao representar o processo estocástico neste formalismo (de Grassmann) funcional eludimos a necessidade de fixar uma prescrição particular. Neste contexto, analisamos as propriedades de equilíbrio e estudamos as simetrias ocultas do processo. Mostramos que, usando uma definição apropriada da distribuição de equilíbrio e considerando a transformação de reversão temporal adequada, as propriedades usuais de equilíbrio são satisfeitas para qualquer prescrição. Finalmente, apresentamos uma dedução detalhada da formulação supersimétrica covariante de um processo markoviano com ruído branco multiplicativo e estudamos algumas das relações impostas pelas funções de correlação através das identidades de Ward-Takahashi.

Erro de medicação: a visão do enfermeiro neonatologista

O manejo da terapia medicamentosa em unidade de terapia intensiva neonatal é complexo e agrega inúmeras drogas. Nesse sentido, manter a atenção ao preparar e administrar corretamente os medicamentos é fundamental em todo o período de assistência ao recém-nascido. Portanto, faz-se necessário que os enfermeiros tenham o entendimento acerca do conceito do erro com medicação, para que possa identificá-lo, bem como os fatores contribuintes para sua ocorrência. Diante do exposto, esta pesquisa teve como objetivos: analisar o entendimento dos enfermeiros neonatologistas sobre o conceito do erro de medicação em uma unidade de terapia intensiva neonatal; conhecer na visão destes enfermeiros quais os fatores contribuintes para a ocorrência desse erro e discutir a partir desta visão como estes fatores podem afetar a segurança do neonato. Metodologia: trata-se de uma pesquisa qualitativa, do tipo descritiva. O cenário do estudo foi uma unidade de terapia intensiva neonatal de um hospital universitário, situado no município do Rio de Janeiro. Os sujeitos foram 14 enfermeiros entre plantonistas e residentes que atuavam no manejo da terapia medicamentosa. Para a coleta dos dados utilizou-se a entrevista semiestruturada, que foram analisadas através da análise de conteúdo de Bardin, emergindo 04 categorias: Diversos conceitos sobre erros de medicação; Fatores humanos contribuintes ao erro de medicação; Fatores ambientais contribuintes ao erro de medicação e Conhecendo como os fatores contribuintes ao erro podem afetar a segurança do paciente. Para as enfermeiras o erro de medicação significa errar um dos cinco certos na administração de medicamentos (paciente, dose, via, horário e medicamento certo), e este pode acontecer em alguma parte do sistema de medicação. Neste sentido, elas entendem que uma pessoa não pode ser considerada a única responsável pela ocorrência de um erro medicamentoso. Quanto aos fatores contribuintes ao erro de medicação elencaram aqueles relacionados à prescrição medicamentosa (letra ilegível, prescrição da dose e via incorretas), ao próprio profissional de enfermagem (como sobrecarga de trabalho, número reduzido de profissionais e os múltiplos vínculos empregatícios) e ao ambiente de trabalho (ambiente inadequado e estressante; conversas paralelas com os colegas e os ruídos no setor). Na visão das enfermeiras, os fatores contribuintes ao erro podem afetar a segurança do recém-nascido, levando às situações de danos a sua saúde, podendo trazer consequências clínicas e risco de óbito. O estudo aponta a necessidade de se buscar sistemas de medicação mais confiáveis e seguros. Neste sentido, é imprescindível desenvolver e implementar programas de educação centrados nos princípios gerais da segurança do paciente. Além disso, é de suma importância que as políticas públicas de saúde, direcionem ações para o aprimoramento de medidas na segurança do RN, do sistema de medicação e da cultura de segurança.

Uso da calibração multivariada para a predição de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo empregando-se ferramentas de regressão multivariada para a previsão do teor em ésteres metílicos e, simultaneamente, de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel de soja. O modelo foi proposto a partir da correlação das propriedades de interesse com os espectros de reflectância total atenuada no infravermelho médio das misturas. Para a determinação dos teores de ésteres metílicos foi utilizada a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), podendo esta ser uma técnica alternativa aos método de referência que utilizam a cromatografia em fase gasosa (EN 14103 e EN 14105). As propriedades físico-químicas selecionadas foram índice de refração, massa específica e viscosidade. Para o estudo, foram preparadas 11 misturas com diferentes proporções de biodiesel de soja e de óleo de soja (0-100 % em massa de biodiesel de soja), em quintuplicata, totalizando 55 amostras. A região do infravermelho estudada foi a faixa de 3801 a 650 cm-1. Os espectros foram submetidos aos pré-tratamentos de correção de sinal multiplicativo (MSC) e, em seguida, à centralização na média (MC). As propriedades de interesse foram submetidas ao autoescalamento. Em seguida foi aplicada análise de componentes principais (PCA) com a finalidade de reduzir a dimensionalidade dos dados e detectar a presença de valores anômalos. Quando estes foram detectados, a amostra era descartada. Os dados originais foram submetidos ao algoritmo de Kennard-Stone dividindo-os em um conjunto de calibração, para a construção do modelo, e um conjunto de validação, para verificar a sua confiabilidade. Os resultados mostraram que o modelo proposto por PLS2 (Mínimos Quadrados Parciais) foi capaz de se ajustar bem os dados de índice de refração e de massa específica, podendo ser observado um comportamento aleatório dos erros, indicando a presença de homocedasticidade nos valores residuais, em outras palavras, o modelo construído apresentou uma capacidade de previsão para as propriedades de massa específica e índice de refração com 95% de confiança. A exatidão do modelo foi também avaliada através da estimativa dos parâmetros de regressão que são a inclinação e o intercepto pela Região Conjunta da Elipse de Confiança (EJCR). Os resultados confirmaram que o modelo MIR-PLS desenvolvido foi capaz de prever, simultaneamente, as propriedades índice de refração e massa específica. Para os teores de éteres metílicos determinados por HPLC, foi também desenvolvido um modelo MIR-PLS para correlacionar estes valores com os espectros de MIR, porém a qualidade do ajuste não foi tão boa. Apesar disso, foi possível mostrar que os dados podem ser modelados e correlacionados com os espectros de infravermelho utilizando calibração multivariada

Estudo de polimorfismos nos genes TP53 e p21(WAF1) e do perfil imunohistoquímico das proteínas p53, p21(WAF1), p16(INK4a) e ciclina D1 pela técnica de Tissue Microarray (TMA) e sua importância para o desenvolvimento e/ou severidade das neoplasias cervicais

O câncer de colo do útero é o terceiro tipo de câncer mais frequente em mulheres no mundo, e a infecção persistente pelo papilomavirus humano (HPV) oncogênico é condição necessária, mas não suficiente para seu desenvolvimento. As oncoproteínas virais E6 e E7 interferem direta ou indiretamente na ação de várias proteínas celulares. Entretanto, as variantes proteicas, resultantes de polimorfismos genéticos, podem apresentar comportamento distinto mediante a infecção pelo HPV. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre polimorfismos nos genes TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) e p21 (p21 31C>A) e o desenvolvimento de neoplasias cervicais, considerando os níveis de expressão das proteínas p53, p21, p16 e ciclina D1, e fatores de risco clássicos para o câncer cervical. Foram selecionadas 466 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 281 com diagnóstico histopatológico de neoplasia cervical de baixo (LSIL) e alto grau (HSIL) e câncer (grupo de casos) e 185 sem história atual ou pregressa de alteração citológica do colo uterino (grupo controle). A técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), foi empregada na análise dos polimorfismos p53 72C>G e p21 31C>A, usando as enzimas de restrição BstUI e BsmaI, respectivamente. A avaliação do polimorfismo p53 PIN3 (duplicação de 16 pb) foi feita por meio da análise eletroforética direta dos produtos de PCR. A expressão das proteínas p53, p21, p16, ciclina D1 e Ki-67 e a pesquisa de anticorpos anti-HPV 16 e HPV pool foram avaliadas por imunohistoquímica (Tissue Microarray - TMA) em 196 biópsias do grupo de casos. O grupo controle se mostrou em equilíbrio de Hardy-Weinberg em relação aos três polimorfismos avaliados. As distribuições genotípicas e alélicas relativas a p53 PIN3 e p53 72C>G nos grupos controles e de casos não apresentaram diferenças significativas, embora o genótipo p53 72CC tenha aumentado o risco atribuído ao uso de contraceptivos das pacientes apresentarem lesões mais severas (OR=4,33; IC 95%=1,19-15,83). O genótipo p21 31CA(Ser/Arg) conferiu proteção ao desenvolvimento de HSIL ou câncer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), e modificou o efeito de fatores de risco associados à severidade das lesões. A interação multiplicativa de alelos mostrou que a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31C(Ser), representou risco (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) e a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31A(Arg) conferiu efeito protetor (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) para o desenvolvimento de HSIL e câncer cervical. Observou-se correlação positiva da expressão de p16 e p21 e negativa da ciclina D1 com o grau da lesão. A distribuição epitelial de p16, Ki-67, p21 e p53 se mostrou associada à severidade da lesão. Os polimorfismos analisados não apresentaram associação com a expressão dos biomarcadores ou positividade para HPV. Nossos resultados sugerem a importância do polimorfismo p21 31C>A para o desenvolvimento das neoplasias cervicais e ausência de correlação dos polimorfismos p53 PIN3 e p53 72C>G com a carcinogênese cervical, embora alguns genótipos tenham se comportado como modificadores de risco. Nossos resultados de TMA corroboram o potencial de uso de biomarcadores do ciclo celular para diferenciar as lesões precursoras do câncer cervical.

Comparative analysis of carbonization drivers in China's megacities

This study investigates the key drivers affecting emission increases in terms of population growth, economic growth, industrial transformation, and energy use in six Chinese megacities: Beijing, Shanghai, Tianjin, Chongqing, Guangzhou, and Hong Kong. The six cities represent the most-developed regions in China and they have similar per capita carbon dioxide (CO 2) emissions as many developed countries. There is an urgent need to quantify the magnitude of each factor in driving the emissions changes in those cities so that a potential bottom-up climate mitigation policy design at the city and sectoral levels can be initiated. We adopt index decomposition analysis and present the results in both additive and multiplicative approaches to reveal the absolute and relative levels of each factor in driving emission changes during 1985-2007. Among all cities, economic effect and energy intensity effect have always been the two dominant factors contributing to the changes in carbon emissions. This study reveals that there are large variations in the ways driving forces contribute to emission levels in different cities and industrial sectors. © 2012 by Yale University.

Comparison between visual and passive acoustic detection of finless porpoises in the Yangtze river, China

Recently, sonar signals and other sounds produced by cetaceans have been used for acoustic detection of individuals and groups in the wild. However, the detection probability ascertained by concomitant visual survey has not been demonstrated extensively. The finless porpoises (Neophocaena phocaenoides) have narrow band and high-frequency sonar signals, which are distinctive from background noises. Underwater sound monitoring with hydrophones (B&K8103) placed along the sides of a research vessel, concurrent with visual observations was conducted in the Yangtze River from Wuhan to Poyang Lake in 1998 in China. The peak to peak detection threshold was set at 133 dB re 1 mu Pa. With this threshold level, porpoises could be detected reliably within 300 m of the hydrophone. In a total of 774-km cruise, 588 finless porpoises were sighted by visual observation and 44 864 ultrasonic pulses were recorded by the acoustical observation system. The acoustic monitoring system could detect the presence of the finless porpoises 82% of the time. A false alarm in the system occurred with a frequency of 0.9%. The high-frequency acoustical observation is suggested as an effective method for field surveys of small cetaceans, which produce high-frequency sonar signals. (C) 2001 Acoustical Society of America.

Stochastic resonance for modulated gain in a single-mode laser

Stochastic resonance (SR) induced by the signal modulation is investigated, by introducing the signal-modulated gain into a single-mode laser system. Using the linear approximation method, we detailedly calculate the signal-to-noise ratio (SNR) of a gain-noise model of the single-mode laser, taking the cross-correlation between the quantum noise and pump noise into account. We find that, SR appears in the dependence of the SNR on the intensities of the quantum and the pump noises when the correlation coefficient between both the noises is negative; moreover, when the cross-correlation between the two noises is strongly negative, SR exhibits a resonance and a suppression versus the gain coefficient, meanwhile, the single-peaked SR and multi-peaked SR occur in the behaviors of the SNR as functions of the loss coefficient and the deterministic steady-state intensity. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Stochastic resonance in single-mode semiconductor lasers

Owing to the considerable virtues of semiconductor lasers for applications, they have become the main optical source for fiber communication systems recently. The behavior of stochastic resonance (SR) in direct-modulated semiconductor laser systems is investigated in this article. Considering the carrier and photon noises and the cross-correlation between the two noises, the power spectrum of the photon density and the signal-to-noise ratio (SNR) of the modulated laser system were calculated using the linear approximation method. We found that the SR always appears in the dependence of the SNR upon the bias current density, and is strongly affected by the cross-correlation coefficient of the carrier and photon noises, the frequency of modulation signal and the photon lifetime in the laser cavity. Hence, it is promising to use the SR mechanism to enhance the SNR of direct-modulated semiconductor laser systems and improve the quality of optical communication. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Stochastic resonance in quantum-well semiconductor lasers

The quantum well (QW) semiconductor lasers have become main optical sources for optical fibre communication systems because of their higher modulation speed, broader modulation bandwidth and better temperature characteristics. In order to improve the quality of direct-modulation by means of the stochastic resonance (SR) mechanism in QW semiconductor lasers, we investigate the behaviour of the SR in direct-modulated QW semiconductor laser systems. Considering the cross-correlated carrier noise and photon noise, we calculate the power spectrum of the photon density and the signal-to-noise ratio (SNR) of the direct-modulated laser system by using the linear approximation method. The results indicate that the SR always appears in the dependence of the SNR on the bias current density, and is strongly affected by the cross-correlation coefficient of the carrier and photon noises, the frequency of modulation signal, and the photon lifetime in the laser cavity.

DCT变换域乘嵌入图像水印的检测算法

目前大多数水印算法采用线性相关的方法检测水印，但是，当原始媒体信号不服从高斯分布，或者水印不是以加嵌入方式嵌入到待保护的媒体对象中时，该方法存在一定的问题．数字水印的不可感知性约束决定了水印检测是一个弱信号检测问题，利用这一特性，首先从图像DCT（discrete cosine transfom）交流变换系数的统计特性出发，应用广义高斯分布来建立其统计分布模型，然后将水印检测问题转化为二元假设检验问题，以非高斯噪声中弱信号检测的基本理论作为乘嵌入水印的理论检测模型，推导出优化的乘嵌入水印检测算法，并对检测算法进行了实验．结果表明，对于未知嵌入强度的乘水印的盲检测，提出的水印检测器具有良好的检测性能．因此，该检测器能在数字媒体数据的版权保护方面得到了实际的应用．

Experimental study on polarization holographic storage in genetic mutant BR-D96N film

Recording with both parallel and orthogonal linearly polarized lights, polarization holographic storage in genetic mutant BR-D96N film is reported with both transmission type geometry and reflection type geometry. Polarization properties of diffraction light and scattering light are discussed for two different cases, parallel polarization recording and orthogonal polarization recording. It shows that, compared with recording with parallel polarization lights, orthogonal polarization holography can separate the diffraction light from the scattering noise, therefore improving the signal-to-noise ratio. It also shows that, compared with reconstruction with reference light, reconstruction with phase conjugated wave of the reference light can improve the signal-to-noise ratio of the reconstructed diffraction image, and also the wave-front aberration of the object light introduced by irregular phase object in the optical pass-way can also be corrected effectively, which ensures that the reconstructed diffraction image has a better fidelity. The preliminary angle-multiplexed volume holographic storage multiplexed by transmission type geometry and reflection type geometry is demonstrated in the BR-D96N film. Experiment shows that there is no cross-talk between the two pages of images except for some scattering noises.

Soil microbial community analysis using terminal restriction fragment length polymorphisms

Terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analysis is a polymerase chain reaction (PCR)-fingerprinting method that is commonly used for comparative microbial community analysis. The method can be used to analyze communities of bacteria, archaea, fungi, other phylogenetic groups or subgroups, as well as functional genes. The method is rapid, highly reproducible, and often yields a higher number of operational taxonomic units than other, commonly used PCR-fingerprinting methods. Sizing of terminal restriction fragments (T-RFs) can now be done using capillary sequencing technology allowing samples contained in 96- or 384-well plates to be sized in an overnight run. Many multivariate statistical approaches have been used to interpret and compare T-RFLP fingerprints derived from different communities. Detrended correspondence analysis and the additive main effects with multiplicative interaction model are particularly useful for revealing trends in T-RFLP data. Due to biases inherent in the method, linking the size of T-RFs derived from complex communities to existing sequence databases to infer their taxonomic position is not very robust. This approach has been used successfully, however, to identify and follow the dynamics of members within very simple or model communities. The T-RFLP approach has been used successfully to analyze the composition of microbial communities in soil, water, marine, and lacustrine sediments, biofilms, feces, in and on plant tissues, and in the digestive tracts of insects and mammals. The T-RFLP method is a user-friendly molecular approach to microbial community analysis that is adding significant information to studies of microbial populations in many environments.