After Bali: WTO Rules Applying to Public Food Reserves

Once more, agriculture threatened to prevent all progress in multilateral trade rule-making at the Ninth WTO Ministerial Conference in December 2013. But this time, the “magic of Bali” worked. After the clock had been stopped mainly because of the food security file, the ministers adopted a comprehensive package of decisions and declarations mainly in respect of development issues. Five are about agriculture. Decision 38 on Public Stockholding for Food Security Purposes contains a “peace clause” which will now be shielding certain stockpile programmes from subsidy complaints in formal litigation. This article provides contextual background and analyses this decision from a legal perspective. It finds that, at best, Decision 38 provides a starting point for a WTO Work Programme for food security, for review at the Eleventh Ministerial Conference which will probably take place in 2017. At worst, it may unduly widen the limited window for government-financed competition existing under present rules in the WTO Agreement on Agriculture – yet without increasing global food security or even guaranteeing that no subsidy claims will be launched, or entertained, under the WTO dispute settlement mechanism. Hence, the Work Programme should find more coherence between farm support and socio-economic and trade objectives when it comes to stockpiles. This also encompasses a review of the present WTO rules applying to other forms of food reserves and to regional or “virtual” stockpiles. Another “low hanging fruit” would be a decision to exempt food aid purchases from export restrictions.

Methodology for GPS Synchronization Evaluation with High Accuracy

Clock synchronization in the order of nanoseconds is one of the critical factors for time-based localization. Currently used time synchronization methods are developed for the more relaxed needs of network operation. Their usability for positioning should be carefully evaluated. In this paper, we are particularly interested in GPS-based time synchronization. To judge its usability for localization we need a method that can evaluate the achieved time synchronization with nanosecond accuracy. Our method to evaluate the synchronization accuracy is inspired by signal processing algorithms and relies on fine grain time information. The method is able to calculate the clock offset and skew between devices with nanosecond accuracy in real time. It was implemented using software defined radio technology. We demonstrate that GPS-based synchronization suffers from remaining clock offset in the range of a few hundred of nanoseconds but the clock skew is negligible. Finally, we determine a corresponding lower bound on the expected positioning error.

Differential recruitment of brain networks during visuospatial and color processing: Evidence from ERP microstates

Recent functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies consistently revealed contributions of fronto-parietal and related networks to the execution of a visuospatial judgment task, the so-called "Clock Task". However, due to the low temporal resolution of fMRI, the exact cortical dynamics and timing of processing during task performance could not be resolved until now. In order to clarify the detailed cortical activity and temporal dynamics, 14 healthy subjects performed an established version of the "Clock Task", which comprises a visuospatial task (angle discrimination) and a control task (color discrimination) with the same stimulus material, in an electroencephalography (EEG) experiment. Based on the time-resolved analysis of network activations (microstate analysis), differences in timing between the angle compared to the color discrimination task were found after sensory processing in a time window starting around 200ms. Significant differences between the two tasks were observed in an analysis window from 192ms to 776ms. We divided this window in two parts: an early phase - from 192ms to ∼440ms, and a late phase - from ∼440ms to 776ms. For both tasks, the order of network activations and the types of networks were the same, but, in each phase, activations for the two conditions were dominated by differing network states with divergent temporal dynamics. Our results provide an important basis for the assessment of deviations in processing dynamics during visuospatial tasks in clinical populations.

Age- and Gender-related Disparities in Primary Percutaneous Coronary Interventions for Acute ST-segment elevation Myocardial Infarction.

BACKGROUND Previous analyses reported age- and gender-related differences in the provision of cardiac care. The objective of the study was to compare circadian disparities in the delivery of primary percutaneous coronary intervention (PCI) for acute myocardial infarction (AMI) according to the patient's age and gender. METHODS We investigated patients included into the Acute Myocardial Infarction in Switzerland (AMIS) registry presenting to one of 11 centers in Switzerland providing primary PCI around the clock, and stratified patients according to gender and age. FINDINGS A total of 4723 patients presented with AMI between 2005 and 2010; 1319 (28%) were women and 2172 (54%) were ≥65 years of age. More than 90% of patients <65 years of age underwent primary PCI without differences between gender. Elderly patients and particularly women were at increased risk of being withheld primary PCI (males adj. HR 4.91, 95% CI 3.93-6.13; females adj. HR 9.31, 95% CI 7.37-11.75) as compared to males <65 years of age. An increased risk of a delay in door-to-balloon time >90 minutes was found in elderly males (adj HR 1.66 (95% CI 1.40-1.95), p<0.001) and females (adj HR 1.57 (95% CI 1.27-1.93), p<0.001), as well as in females <65 years (adj HR 1.47 (95% CI 1.13-1.91), p = 0.004) as compared to males <65 years of age, with significant differences in circadian patterns during on- and off-duty hours. CONCLUSIONS In a cohort of patients with AMI in Switzerland, we observed discrimination of elderly patients and females in the circadian provision of primary PCI.

Biomarker circadian rhythm profiles in critically ill mechanically ventilated patients

Objective: To explore the natural trajectory of core body temperature (CBT) and cortisol (CORT) circadian rhythms in mechanically ventilated intensive care unit (MV ICU) patients. ^ Design: Prospective, observational, time-series pilot study. ^ Setting: Medical-surgical and pulmonary ICUs in a tertiary care hospital. ^ Sample: Nine (F = 3, M = 6) adults who were mechanically ventilated within 12 hrs of ICU admission with mean ± SD age of 65.2 ± 14 years old. ^ Measurements: Core body temperature and environmental measures of light, sound, temperature, and relative humidity were logged in 1-min intervals. Hourly urine specimens and 2-hr interval blood specimens were collected for up to 7 consecutive days for CORT assay. Mechanical ventilation days, ICU length of stay, and ICU mortality were documented. Acute Physiology and Chronic Health Evaluation (APACHE) II scores were computed for each study day. The data of each biologic and environmental variable were analyzed using single cosinor analysis of 24-hr serial segments. One patient did not complete the study because mortality occurred within 8 hrs of enrollment. Nine ICU patients completed the study in 1.6 to 7.0 days. ^ Results: No normal circadian rhythm pattern was found when the cosinor-derived parameters of amplitude (one-half the peak-trough variability) and acrophase (peak time) were compared with cosinor-derived parameter reference ranges of healthy, diurnally active humans, although 83% of patient-day CBT segments showed statistically significant (p ≤ .05) and biologically meaningful (R2≥ 0.30) 24-hr rhythms with abnormal cosinor parameters. Cosinor parameters of the environmental temporal profiles showed 27% of light, 76% of ambient temperature, and 78% of relative humidity serial segments had a significant and meaningful 24-hr diurnal pattern. Average daily light intensity varied from 34 to 187 lx with a maximum light exposure of 1877 lx. No sound measurement segment had a statistically significant cosine pattern, and numerous 1-minute interval peaks ≥ 60 dB occurred around the clock. Average daily ambient temperature and relative humidity varied from 19 to 24°C and from 25% to 61%, respectively. There was no statistically significant association between CBT or clinical outcomes and cosinor-derived parameters of the environmental variables. Circadian rhythms of urine and plasma CORT were deferred for later analysis. ^ Conclusions: The natural trajectory of the CBT circadian rhythm in MV ICU patients demonstrated persistent cosinor parameter alteration, even when a significant and meaningful 24-hr rhythm was present. The ICU environmental measures showed erratic light and sound exposures. Room temperature and relative humidity data produced the highest rate of significant and meaningful diurnal 24-hr patterns. Additional research is needed to clarify relations among the CBT biomarker of the circadian clock and environmental variables of MV ICU patients. ^

Reglas y conciencia de las reglas : Significado, ontología y escepticismo

La tesis analiza dos objeciones corrientes a la interpretación del problema de las reglas por el Wittgenstein de Kripke: el PROBLEMA DE LA OBJETIVIDAD DE LA REGLA, ¿puede un individuo estar acertado en contra de la opinión comunitaria consensuada?; y el PROBLEMA DE LAS RELACIONES INTERNAS entre reglas y casos, presuntamente violentada por el rol de la noción de acuerdo en la misma. La estrategia general de la tesis es examinar las vías de ataque al lenguaje privado (LP) previas a la de Kripke. El contraste con las mismas permite conceptualizar adecuadamente la propuesta de Kripke, para mostrar que las objeciones mencionadas no se le aplican. En el marco de la tesis, comprendemos por LP a cualquier tesis que sostenga que las condiciones de significatividad del lenguaje pueden ser provistas por estados mentales subjetivos, p.e. creencias, de ahí el solapamiento de la tesis del lenguaje privado con el escepticismo epistemológico y con posiciones solipsistas, y la convicción de que la refutación del LP acarrea la ruina del escepticismo epistemológico. Hay dos versiones clásicas del argumento del LP. Las versiones epistemológicas (Malcom, Fogelin son los representantes que examinamos) derivan la imposibilidad del LP de la imposibilidad de establecer la verdad/corrección de un uso en el contexto de privacidad. La crítica a estas versiones (Ayer, thomson) muestra un círculo justificatorio entre oraciones subjetivas y objetivas. Las versiones semánticas (Kenny, Canfield, Tugendhat) intentan evitar el círculo, elucidando las presuposiciones que le subyacen. Esta respuesta no es satisfactoria ya que o bien regenera el círculo en un nuevo nivel, o bien no logran derrocar al círculo de la justificación. Con Stroud identificamos el fallo común de estas estrategias en el hecho de que en su intento de derrotar al escéptico-privatista, requieren o bien una PREMISA FÁCTICA que indica que conocemos, o bien la especificación del conocimiento como una NOTA DEFINICIONAL de los criterios/condiciones de significatividad que el argumento trascendental elucida en la pregunta del escéptico. Kripke impone un cambio de rumbo en el argumento, al plantear el desafío como una forma de ESCEPTICISMO SEMÁNTICO ONTOLÓGICO, el cual ya no se basa en las limitaciones cognitivas de la privacidad, sino justamente en las presuntas ventajas que presenta. El desafío de Kripke pregunta por las razones que podemos aportar para sostener que no ha ocurrido un cambio en el uso, lo cual equivale a preguntar ¿cómo sabes que tu uso actual CORRESPONDE con tu intención/significado previo? De la imposibilidad de responder a la cuestión clave del realismo clásico (correspondencia) en el caso del significado, Kripke concluye que no puede haber condiciones de verdad para las oraciones semánticas. Esto motiva una paradoja escéptica y una SOLUCIÓN ESCÉPTICA de la paradoja en términos de condiciones de aseverabilidad. Tener en cuenta el abandono de las condiciones de verdad es la clave para responder al problema de la objetividad, mientras que la forma del desafío y el funcionamiento de la concordancia en los juicios como base de atribución, es la clave para la solución del problema de las relaciones internas.

Reglas y conciencia de las reglas : Significado, ontología y escepticismo

La tesis analiza dos objeciones corrientes a la interpretación del problema de las reglas por el Wittgenstein de Kripke: el PROBLEMA DE LA OBJETIVIDAD DE LA REGLA, ¿puede un individuo estar acertado en contra de la opinión comunitaria consensuada?; y el PROBLEMA DE LAS RELACIONES INTERNAS entre reglas y casos, presuntamente violentada por el rol de la noción de acuerdo en la misma. La estrategia general de la tesis es examinar las vías de ataque al lenguaje privado (LP) previas a la de Kripke. El contraste con las mismas permite conceptualizar adecuadamente la propuesta de Kripke, para mostrar que las objeciones mencionadas no se le aplican. En el marco de la tesis, comprendemos por LP a cualquier tesis que sostenga que las condiciones de significatividad del lenguaje pueden ser provistas por estados mentales subjetivos, p.e. creencias, de ahí el solapamiento de la tesis del lenguaje privado con el escepticismo epistemológico y con posiciones solipsistas, y la convicción de que la refutación del LP acarrea la ruina del escepticismo epistemológico. Hay dos versiones clásicas del argumento del LP. Las versiones epistemológicas (Malcom, Fogelin son los representantes que examinamos) derivan la imposibilidad del LP de la imposibilidad de establecer la verdad/corrección de un uso en el contexto de privacidad. La crítica a estas versiones (Ayer, thomson) muestra un círculo justificatorio entre oraciones subjetivas y objetivas. Las versiones semánticas (Kenny, Canfield, Tugendhat) intentan evitar el círculo, elucidando las presuposiciones que le subyacen. Esta respuesta no es satisfactoria ya que o bien regenera el círculo en un nuevo nivel, o bien no logran derrocar al círculo de la justificación. Con Stroud identificamos el fallo común de estas estrategias en el hecho de que en su intento de derrotar al escéptico-privatista, requieren o bien una PREMISA FÁCTICA que indica que conocemos, o bien la especificación del conocimiento como una NOTA DEFINICIONAL de los criterios/condiciones de significatividad que el argumento trascendental elucida en la pregunta del escéptico. Kripke impone un cambio de rumbo en el argumento, al plantear el desafío como una forma de ESCEPTICISMO SEMÁNTICO ONTOLÓGICO, el cual ya no se basa en las limitaciones cognitivas de la privacidad, sino justamente en las presuntas ventajas que presenta. El desafío de Kripke pregunta por las razones que podemos aportar para sostener que no ha ocurrido un cambio en el uso, lo cual equivale a preguntar ¿cómo sabes que tu uso actual CORRESPONDE con tu intención/significado previo? De la imposibilidad de responder a la cuestión clave del realismo clásico (correspondencia) en el caso del significado, Kripke concluye que no puede haber condiciones de verdad para las oraciones semánticas. Esto motiva una paradoja escéptica y una SOLUCIÓN ESCÉPTICA de la paradoja en términos de condiciones de aseverabilidad. Tener en cuenta el abandono de las condiciones de verdad es la clave para responder al problema de la objetividad, mientras que la forma del desafío y el funcionamiento de la concordancia en los juicios como base de atribución, es la clave para la solución del problema de las relaciones internas.

Reglas y conciencia de las reglas : Significado, ontología y escepticismo

La tesis analiza dos objeciones corrientes a la interpretación del problema de las reglas por el Wittgenstein de Kripke: el PROBLEMA DE LA OBJETIVIDAD DE LA REGLA, ¿puede un individuo estar acertado en contra de la opinión comunitaria consensuada?; y el PROBLEMA DE LAS RELACIONES INTERNAS entre reglas y casos, presuntamente violentada por el rol de la noción de acuerdo en la misma. La estrategia general de la tesis es examinar las vías de ataque al lenguaje privado (LP) previas a la de Kripke. El contraste con las mismas permite conceptualizar adecuadamente la propuesta de Kripke, para mostrar que las objeciones mencionadas no se le aplican. En el marco de la tesis, comprendemos por LP a cualquier tesis que sostenga que las condiciones de significatividad del lenguaje pueden ser provistas por estados mentales subjetivos, p.e. creencias, de ahí el solapamiento de la tesis del lenguaje privado con el escepticismo epistemológico y con posiciones solipsistas, y la convicción de que la refutación del LP acarrea la ruina del escepticismo epistemológico. Hay dos versiones clásicas del argumento del LP. Las versiones epistemológicas (Malcom, Fogelin son los representantes que examinamos) derivan la imposibilidad del LP de la imposibilidad de establecer la verdad/corrección de un uso en el contexto de privacidad. La crítica a estas versiones (Ayer, thomson) muestra un círculo justificatorio entre oraciones subjetivas y objetivas. Las versiones semánticas (Kenny, Canfield, Tugendhat) intentan evitar el círculo, elucidando las presuposiciones que le subyacen. Esta respuesta no es satisfactoria ya que o bien regenera el círculo en un nuevo nivel, o bien no logran derrocar al círculo de la justificación. Con Stroud identificamos el fallo común de estas estrategias en el hecho de que en su intento de derrotar al escéptico-privatista, requieren o bien una PREMISA FÁCTICA que indica que conocemos, o bien la especificación del conocimiento como una NOTA DEFINICIONAL de los criterios/condiciones de significatividad que el argumento trascendental elucida en la pregunta del escéptico. Kripke impone un cambio de rumbo en el argumento, al plantear el desafío como una forma de ESCEPTICISMO SEMÁNTICO ONTOLÓGICO, el cual ya no se basa en las limitaciones cognitivas de la privacidad, sino justamente en las presuntas ventajas que presenta. El desafío de Kripke pregunta por las razones que podemos aportar para sostener que no ha ocurrido un cambio en el uso, lo cual equivale a preguntar ¿cómo sabes que tu uso actual CORRESPONDE con tu intención/significado previo? De la imposibilidad de responder a la cuestión clave del realismo clásico (correspondencia) en el caso del significado, Kripke concluye que no puede haber condiciones de verdad para las oraciones semánticas. Esto motiva una paradoja escéptica y una SOLUCIÓN ESCÉPTICA de la paradoja en términos de condiciones de aseverabilidad. Tener en cuenta el abandono de las condiciones de verdad es la clave para responder al problema de la objetividad, mientras que la forma del desafío y el funcionamiento de la concordancia en los juicios como base de atribución, es la clave para la solución del problema de las relaciones internas.

Power Measurement Methodology for FPGA Devices

The efficiency of power optimization tools depends on information on design power provided by the power estimation models. Power models targeting different power groups can enable fast identification of the most power consuming parts of design and their properties. The accuracy of these estimation models is highly dependent on the accuracy of the method used for their characterization. The highest precision is achieved by using physical onboard measurements. In this paper, we present a measurement methodology that is primarily aimed at calibrating and validating high-level dynamic power estimation models. The measurements have been carefully designed to enable the separation of the interconnect power from the logic power and the power of the clock circuitry, so that each of these power groups can be used for the corresponding model validation. The standard measurement uncertainty is lower than 2% of the measured value even with a very small number of repeated measurements. Additionally, the accuracy of a commercial low-level power estimation tool has been also assessed for comparison purposes. The results indicate that the tool is not suitable for power estimation of data path-oriented designs.

A Precharge-Absorbed DPL Logic for Reducing Early Propagation Effects on FPGA Implementations

In this paper, a new countermeasure against power and electromagnetic (EM) Side Channel Attacks (SCA) on FPGA implemented cryptographic algorithms is proposed. This structure mainly focuses on a critical vulnerability, Early Evaluation, also known as Early Propagation Effect (EPE), which exists in most conventional SCA-hardened DPL (Dual-rail with Precharge Logic) solutions. The main merit of this proposal is that the EPE can be effectively prevented by using a synchronized non regular precharge network, which maintains identical routing between the original and mirror parts, where costs and design complexity compared with previous EPE-resistant countermeasures are reduced, while security level is not sacrificed. Another advantage for our Precharge Absorbed(PA) - DPL method is that its Dual-Core style (independent architecture for true and false parts) could be generated using partial reconfiguration. This helps to get a dynamic security protection with better energy planning. That means system only keeps the true part which fulfills the normal en/decryption task in low security level, and reconfigures the false parts once high security level is required. A relatively limited clock speed is a compromise, since signal propagation is restricted to a portion of the clock period. In this paper, we explain the principles of PA-DPL and provide the guidelines to design this structure. We experimentally validate our methods in a minimized AES co-processor on Xilinx Virtex-5 board using electromagnetic (EM) attacks.

Metodologías de modelado, monitorización y asistencia robótica en neurorrehabilitación funcional de extremidad superior

La Organización Mundial de la Salud (OMS) prevé que para el año 2020, el Daño Cerebral Adquirido (DCA) estará entre las 10 causas más comunes de discapacidad. Estas lesiones, dadas sus consecuencias físicas, sensoriales, cognitivas, emocionales y socioeconómicas, cambian dramáticamente la vida de los pacientes y sus familias. Las nuevas técnicas de intervención precoz y el desarrollo de la medicina intensiva en la atención al DCA han mejorado notablemente la probabilidad de supervivencia. Sin embargo, hoy por hoy, las lesiones cerebrales no tienen ningún tratamiento quirúrgico que tenga por objetivo restablecer la funcionalidad perdida, sino que las terapias rehabilitadoras se dirigen hacia la compensación de los déficits producidos. Uno de los objetivos principales de la neurorrehabilitación es, por tanto, dotar al paciente de la capacidad necesaria para ejecutar las Actividades de Vida Diaria (AVDs) necesarias para desarrollar una vida independiente, siendo fundamentales aquellas en las que la Extremidad Superior (ES) está directamente implicada, dada su gran importancia a la hora de la manipulación de objetos. Con la incorporación de nuevas soluciones tecnológicas al proceso de neurorrehabilitación se pretende alcanzar un nuevo paradigma centrado en ofrecer una práctica personalizada, monitorizada y ubicua con una valoración continua de la eficacia y de la eficiencia de los procedimientos y con capacidad de generar conocimientos que impulsen la ruptura del paradigma de actual. Los nuevos objetivos consistirán en minimizar el impacto de las enfermedades que afectan a la capacidad funcional de las personas, disminuir el tiempo de incapacidad y permitir una gestión más eficiente de los recursos. Estos objetivos clínicos, de gran impacto socio-económico, sólo pueden alcanzarse desde una apuesta decidida en nuevas tecnologías, metodologías y algoritmos capaces de ocasionar la ruptura tecnológica necesaria que permita superar las barreras que hasta el momento han impedido la penetración tecnológica en el campo de la rehabilitación de manera universal. De esta forma, los trabajos y resultados alcanzados en la Tesis son los siguientes: 1. Modelado de AVDs: como paso previo a la incorporación de ayudas tecnológicas al proceso rehabilitador, se hace necesaria una primera fase de modelado y formalización del conocimiento asociado a la ejecución de las actividades que se realizan como parte de la terapia. En particular, las tareas más complejas y a su vez con mayor repercusión terapéutica son las AVDs, cuya formalización permitirá disponer de modelos de movimiento sanos que actuarán de referencia para futuros desarrollos tecnológicos dirigidos a personas con DCA. Siguiendo una metodología basada en diagramas de estados UML se han modelado las AVDs 'servir agua de una jarra' y 'coger un botella' 2. Monitorización ubícua del movimiento de la ES: se ha diseñado, desarrollado y validado un sistema de adquisición de movimiento basado en tecnología inercial que mejora las limitaciones de los dispositivos comerciales actuales (coste muy elevado e incapacidad para trabajar en entornos no controlados); los altos coeficientes de correlación y los bajos niveles de error obtenidos en los corregistros llevados a cabo con el sistema comercial BTS SMART-D demuestran la alta precisión del sistema. También se ha realizado un trabajo de investigación exploratorio de un sistema de captura de movimiento de coste muy reducido basado en visión estereoscópica, habiéndose detectado los puntos clave donde se hace necesario incidir desde un punto de vista tecnológico para su incorporación en un entorno real 3. Resolución del Problema Cinemático Inverso (PCI): se ha diseñado, desarrollado y validado una solución al PCI cuando el manipulador se corresponde con una ES humana estudiándose 2 posibles alternativas, una basada en la utilización de un Perceptrón Multicapa (PMC) y otra basada en sistemas Artificial Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS). La validación, llevada a cabo utilizando información relativa a los modelos disponibles de AVDs, indica que una solución basada en un PMC con 3 neuronas en la capa de entrada, una capa oculta también de 3 neuronas y una capa de salida con tantas neuronas como Grados de Libertad (GdLs) tenga el modelo de la ES, proporciona resultados, tanto de precisión como de tiempo de cálculo, que la hacen idónea para trabajar en sistemas con requisitos de tiempo real 4. Control inteligente assisted-as-needed: se ha diseñado, desarrollado y validado un algoritmo de control assisted-as-needed para una ortesis robótica con capacidades de actuación anticipatoria de la que existe un prototipo implementado en la actualidad. Los resultados obtenidos demuestran cómo el sistema es capaz de adaptarse al perfil disfuncional del paciente activando la ayuda en instantes anteriores a la ocurrencia de movimientos incorrectos. Esta estrategia implica un aumento en la participación del paciente y, por tanto, en su actividad muscular, fomentándose los procesos la plasticidad cerebral responsables del reaprendizaje o readaptación motora 5. Simuladores robóticos para planificación: se propone la utilización de un simulador robótico assisted-as-needed como herramienta de planificación de sesiones de rehabilitación personalizadas y con un objetivo clínico marcado en las que interviene una ortesis robotizada. Los resultados obtenidos evidencian como, tras la ejecución de ciertos algoritmos sencillos, es posible seleccionar automáticamente una configuración para el algoritmo de control assisted-as-needed que consigue que la ortesis se adapte a los criterios establecidos desde un punto de vista clínico en función del paciente estudiado. Estos resultados invitan a profundizar en el desarrollo de algoritmos más avanzados de selección de parámetros a partir de baterías de simulaciones Estos trabajos han servido para corroborar las hipótesis de investigación planteadas al inicio de la misma, permitiendo, asimismo, la apertura de nuevas líneas de investigación. Summary The World Health Organization (WHO) predicts that by the year 2020, Acquired Brain Injury (ABI) will be among the ten most common ailments. These injuries dramatically change the life of the patients and their families due to their physical, sensory, cognitive, emotional and socio-economic consequences. New techniques of early intervention and the development of intensive ABI care have noticeably improved the survival rate. However, in spite of these advances, brain injuries still have no surgical or pharmacological treatment to re-establish the lost functions. Neurorehabilitation therapies address this problem by restoring, minimizing or compensating the functional alterations in a person disabled because of a nervous system injury. One of the main objectives of Neurorehabilitation is to provide patients with the capacity to perform specific Activities of the Daily Life (ADL) required for an independent life, especially those in which the Upper Limb (UL) is directly involved due to its great importance in manipulating objects within the patients' environment. The incorporation of new technological aids to the neurorehabilitation process tries to reach a new paradigm focused on offering a personalized, monitored and ubiquitous practise with continuous assessment of both the efficacy and the efficiency of the procedures and with the capacity of generating new knowledge. New targets will be to minimize the impact of the sicknesses affecting the functional capabilitiies of the subjects, to decrease the time of the physical handicap and to allow a more efficient resources handling. These targets, of a great socio-economic impact, can only be achieved by means of new technologies and algorithms able to provoke the technological break needed to beat the barriers that are stopping the universal penetration of the technology in the field of rehabilitation. In this way, this PhD Thesis has achieved the following results: 1. ADL Modeling: as a previous step to the incorporation of technological aids to the neurorehabilitation process, it is necessary a first modelling and formalization phase of the knowledge associated to the execution of the activities that are performed as a part of the therapy. In particular, the most complex and therapeutically relevant tasks are the ADLs, whose formalization will produce healthy motion models to be used as a reference for future technological developments. Following a methodology based on UML state-chart diagrams, the ADLs 'serving water from a jar' and 'picking up a bottle' have been modelled 2. Ubiquitous monitoring of the UL movement: it has been designed, developed and validated a motion acquisition system based on inertial technology that improves the limitations of the current devices (high monetary cost and inability of working within uncontrolled environments); the high correlation coefficients and the low error levels obtained throughout several co-registration sessions with the commercial sys- tem BTS SMART-D show the high precision of the system. Besides an exploration of a very low cost stereoscopic vision-based motion capture system has been carried out and the key points where it is necessary to insist from a technological point of view have been detected 3. Inverse Kinematics (IK) problem solving: a solution to the IK problem has been proposed for a manipulator that corresponds to a human UL. This solution has been faced by means of two different alternatives, one based on a Mulilayer Perceptron (MLP) and another based on Artificial Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS). The validation of these solutions, carried out using the information regarding the previously generated motion models, indicate that a MLP-based solution, with an architecture consisting in 3 neurons in the input layer, one hidden layer of 3 neurons and an output layer with as many neurons as the number of Degrees of Freedom (DoFs) that the UL model has, is the one that provides the best results both in terms of precission and in terms of processing time, making in idoneous to be integrated within a system with real time restrictions 4. Assisted-as-needed intelligent control: an assisted-as-needed control algorithm with anticipatory actuation capabilities has been designed, developed and validated for a robotic orthosis of which there is an already implemented prototype. Obtained results demonstrate that the control system is able to adapt to the dysfunctional profile of the patient by triggering the assistance right before an incorrect movement is going to take place. This strategy implies an increase in the participation of the patients and in his or her muscle activity, encouraging the neural plasticity processes in charge of the motor learning 5. Planification with a robotic simulator: in this work a robotic simulator is proposed as a planification tool for personalized rehabilitation sessions under a certain clinical criterium. Obtained results indicate that, after the execution of simple parameter selection algorithms, it is possible to automatically choose a specific configuration that makes the assisted-as-needed control algorithm to adapt both to the clinical criteria and to the patient. These results invite researchers to work in the development of more complex parameter selection algorithms departing from simulation batteries Obtained results have been useful to corroborate the hypotheses set out at the beginning of this PhD Thesis. Besides, they have allowed the creation of new research lines in all the studied application fields.

An Interleaved EPE-Immune PA-DPL Structure for Resisting Concentrated EM Side Channel Attacks on FPGA Implementation

Early propagation effect (EPE) is a critical problem in conventional dual-rail logic implementations against Side Channel Attacks (SCAs). Among previous EPE-resistant architectures, PA-DPL logic offers EPE-free capability at relatively low cost. However, its separate dual core structure is a weakness when facing concentrated EM attacks where a tiny EM probe can be precisely positioned closer to one of the two cores. In this paper, we present an PA-DPL dual-core interleaved structure to strengthen resistance against sophisticated EM attacks on Xilinx FPGA implementations. The main merit of the proposed structure is that every two routing in each signal pair are kept identical even the dual cores are interleaved together. By minimizing the distance between the complementary routings and instances of both cores, even the concentrated EM measurement cannot easily distinguish the minor EM field unbalance. In PA- DPL, EPE is avoided by compressing the evaluation phase to a small portion of the clock period, therefore, the speed is inevitably limited. Regarding this, we made an improvement to extend the duty cycle of evaluation phase to more than 40 percent, yielding a larger maximum working frequency. The detailed design flow is also presented. We validate the security improvement against EM attack by implementing a simplified AES co-processor in Virtex-5 FPGA.

Optical regeneration based on noise generated in bistable devices: going from 2R to 3R

In this paper we propose to employ an instability that occurs in bistable devices as a control signal at the reception stage to generate the clock signal. One of the adopted configurations is composed of two semiconductor optical amplifiers arranged in a cascaded structure. This configuration has an output equivalent to that obtained from Self-Electrooptic Effect Devices (SEEDs), and it can implement the main Boolean functions of two binary inputs. These outputs, obtained from the addition of two binary signals, show a short spike in the transition from "1" to "2" in the internal processing. A similar result is obtained for a simple semiconductor amplifier with bistable behavior. The paper will show how these structures may help recover clock signals in any optical transmission system

Hardware timestamping for image acquisition system based on FlexRIO and IEEE 1588 v2 Standard

Current fusion devices consist of multiple diagnostics and hundreds or even thousands of signals. This situation forces on multiple occasions to use distributed data acquisition systems as the best approach. In this type of distributed systems, one of the most important issues is the synchronization between signals, so that it is possible to have a temporal correlation as accurate as possible between the acquired samples of all channels. In last decades, many fusion devices use different types of video cameras to provide inside views of the vessel during operations and to monitor plasma behavior. The synchronization between each video frame and the rest of the different signals acquired from any other diagnostics is essential in order to know correctly the plasma evolution, since it is possible to analyze jointly all the information having accurate knowledge of their temporal correlation. The developed system described in this paper allows timestamping image frames in a real-time acquisition and processing system using 1588 clock distribution. The system has been implemented using FPGA based devices together with a 1588 synchronized timing card (see Fig.1). The solution is based on a previous system [1] that allows image acquisition and real-time image processing based on PXIe technology. This architecture is fully compatible with the ITER Fast Controllers [2] and offers integration with EPICS to control and monitor the entire system. However, this set-up is not able to timestamp the frames acquired since the frame grabber module does not present any type of timing input (IRIG-B, GPS, PTP). To solve this lack, an IEEE1588 PXI timing device its used to provide an accurate way to synchronize distributed data acquisition systems using the Precision Time Protocol (PTP) IEEE 1588 2008 standard. This local timing device can be connected to a master clock device for global synchronization. The timing device has a buffer timestamp for each PXI trigger line and requires tha- a software application assigns each frame the corresponding timestamp. The previous action is critical and cannot be achieved if the frame rate is high. To solve this problem, it has been designed a solution that distributes the clock from the IEEE 1588 timing card to all FlexRIO devices [3]. This solution uses two PXI trigger lines that provide the capacity to assign timestamps to every frame acquired and register events by hardware in a deterministic way. The system provides a solution for timestamping frames to synchronize them with the rest of the different signals.

Influencia de las restricciones medioambientales en el sector eléctrico

El objetivo de esta tesis es la caracterización de la generación térmica representativa de la existente en la realidad, para posteriormente proceder a su modelización y simulación integrándolas en una red eléctrica tipo y llevar a cabo estudios de optimización multiobjetivo económico medioambiental. Para ello, en primera instancia se analiza el contexto energético y eléctrico actual, y más concretamente el peninsular, en el que habiendo desaparecido las centrales de fuelóleo, sólo quedan ciclos combinados y centrales de carbón de distinto rango. Seguidamente se lleva a cabo un análisis de los principales impactos medioambientales de las centrales eléctricas basadas en combustión, representados sobre todo por sus emisiones de CO2, SO2 y NOx, de las medidas de control y mitigación de las mismas y de la normativa que les aplica. A continuación, a partir de las características de los combustibles y de la información de los consumos específicos, se caracterizan los grupos térmicos frente a las funciones relevantes que definen su comportamiento energético, económico y medioambiental, en términos de funciones de salida horarias dependiendo de la carga. Se tiene en cuenta la posibilidad de desnitrificación y desulfuración. Dado que las funciones objetivo son múltiples, y que están en conflicto unas con otras, se ha optado por usar métodos multiobjetivo que son capaces de identificar el contorno de puntos óptimos o frente de Pareto, en los que tomando una solución no existe otra que lo mejore en alguna de las funciones objetivo sin empeorarlo en otra. Se analizaron varios métodos de optimización multiobjetivo y se seleccionó el de las ε constraint, capaz de encontrar frentes no convexos y cuya optimalidad estricta se puede comprobar. Se integró una representación equilibrada de centrales de antracita, hulla nacional e importada, lignito y ciclos combinados en la red tipo IEEE-57, en la que se puede trabajar con siete centrales sin distorsionar demasiado las potencias nominales reales de los grupos, y se programó en Matlab la resolución de flujos óptimos de carga en alterna con el método multiobjetivo integrado. Se identifican los frentes de Pareto de las combinaciones de coste y cada uno de los tres tipos de emisión, y también el de los cuatro objetivos juntos, obteniendo los resultados de costes óptimos del sistema para todo el rango de emisiones. Se valora cuánto le cuesta al sistema reducir una tonelada adicional de cualquier tipo de emisión a base de desplazarse a combinaciones de generación más limpias. Los puntos encontrados aseguran que bajo unas determinadas emisiones no pueden ser mejorados económicamente, o que atendiendo a ese coste no se puede reducir más allá el sistema en lo relativo a emisiones. También se indica cómo usar los frentes de Pareto para trazar estrategias óptimas de producción ante cambios horarios de carga. ABSTRACT The aim of this thesis is the characterization of electrical generation based on combustion processes representative of the actual power plants, for the latter modelling and simulation of an electrical grid and the development of economic- environmental multiobjective optimization studies. In this line, the first step taken is the analysis of the current energetic and electrical framework, focused on the peninsular one, where the fuel power plants have been shut down, and the only ones remaining are coal units of different types and combined cycle. Then it is carried out an analysis of the main environmental impacts of the thermal power plants, represented basically by the emissions of CO2, SO2 y NOx, their control and reduction measures and the applicable regulations. Next, based on the combustibles properties and the information about the units heat rates, the different power plants are characterized in relation to the outstanding functions that define their energy, economic and environmental behaviour, in terms of hourly output functions depending on their load. Optional denitrification and desulfurization is considered. Given that there are multiple objectives, and that they go in conflictive directions, it has been decided the use of multiobjective techniques, that have the ability of identifying the optimal points set, which is called the Pareto front, where taken a solution there will be no other point that can beat the former in an objective without worsening it in another objective. Several multiobjective optimization methods were analysed and pondered, selecting the ε constraint technique, which is able to find no convex fronts and it is opened to be tested to prove the strict Pareto optimality of the obtained solutions. A balanced representation of the thermal power plants, formed by anthracite, lignite, bituminous national and imported coals and combined cycle, was integrated in the IEEE-57 network case. This system was selected because it deals with a total power that will admit seven units without distorting significantly the actual size of the power plants. Next, an AC optimal power flow with the multiobjective method implemented in the routines was programmed. The Pareto fronts of the combination of operative costs with each of the three emissions functions were found, and also the front of all of them together. The optimal production costs of the system for all the emissions range were obtained. It is also evaluated the cost of reducing an additional emission ton of any of the emissions when the optimal production mix is displaced towards cleaner points. The obtained solutions assure that under a determined level of emissions they cannot be improved economically or, in the other way, at a determined cost it cannot be found points of lesser emissions. The Pareto fronts are also applied for the search of optimal strategic paths to follow the hourly load changes.