Média-arte locativa e mapeamentos dinâmicos na compreensão de fluxos urbanos : o contributo do dispositivo móvel na atividade do caminhar como prática artística

O interesse pela análise de espaços urbanos através de dispositivos comunicacionais móveis (de meios digitais) – perspetivando a sua transformação contando com a participação colaborativa da população – traduz o enquadramento geral da investigação. As práticas artísticas, complementadas por métodos de estudo de cidades (capazes de abordarem a respetiva complexidade de modo multioperativo e flexível), foram integradas na pesquisa tendo em linha de conta o acentuado desenvolvimento que as mesmas têm conhecido para a compreensão da atual condição urbana. O resultado foca a hibridização de processos que permitem acrescentar conhecimento coletivo sobre estruturas urbanas, expresso em mapeamentos dinâmicos que promovem leituras aumentadas de realidades urbanas. Assente no enquadramento teórico e respetiva revisão da literatura (abrangendo áreas disciplinares da média-arte locativa, da análise urbana e dos mapeamentos dinâmicos), procedeu-se ao desenvolvimento de dois artefactos complementares, cuja elaboração implicou três fases: i) pré-produção; ii) produção; iii) pós-produção. Na primeira, conceptualizaram-se os artefactos, definindo-se critérios e especificando parâmetros de análise. Complementarmente, consideraram-se softwares a utilizar bem como a seleção de atores urbanos que participaram em experiências associadas à investigação. No que se refere à produção, encetaram-se diversas ações de apropriação e apreensão de espaços urbanos selecionados na Vila de Caminha, recorrendo à técnica do caminhar mediado pela tecnologia. Na terceira fase, a informação resultante foi analisada, comparada e sistematizada através de uma reflexão final. Registaram-se marcas e apropriações na Vila de Caminha, integrando abordagens da média-arte locativa, da morfologia urbana e tecnologias digitais. A partir desta metodologia, a resposta aos objetivos da investigação contribui para a colmatação da lacuna identificada no estado arte, dado demonstrar-se a relevância da convergência operativa entre a apreensão urbana e os fluxos informacionais e comunicacionais para o revelar de vivências espaciais urbanas quotidianas (passadas e presentes) que ocorrem sobre a estrutura física das cidades. Em síntese, as práticas artísticas, provindas da média-arte locativa, expressam – em mapeamentos dinâmicos e através de realidade aumentada – o devir coletivo de experiências individuais nos espaços das cidades, acrescentando histórias à sua memória e história urbana.

Eye for an eye

Artist David Lyons and computer scientist David Flatla work collaboratively to create art that intentionally targets audiences of varying visual abilities mediated through smart device interfaces. Conceived as an investigation into theories and practices of visual perception, they explore the idea that artwork can be intentionally created to be experienced differently dependent on one’s visual abilities. They have created motion graphics and supporting recolouring and colour vision deficiency (CVD) simulation software. Some of the motion graphics communicate details specifically to those with colour blindness/CVD by containing moving imagery only seen by those with CVD. Others will contain moving images that those with typical colour vision can experience but appear to be unchanging to people with CVD. All the artwork is revealed for both audiences through the use of specially programmed smart devices, fitted with augmented reality recolouring and CVD simulation software. The visual elements come from various sources, including the Ishihara Colour Blind Test, movie marques, and game shows. The software created reflects the perceptual capabilities of most individuals with reduced colour vision. The development of the simulation software and the motion graphic series are examined and discussed from both computer science and artistic positions.

Educação comprometida: vicissitudes de aprendizagem de um grupo de estudantes de uma escola pública na cidade de Campo Maior - Piauí

A educação não pode se caracterizar como sendo algo que estabelece diferenças e prioridades levando-se em consideração as vantagens de grupos de alunos que possuem excelente estrutura familiar, melhores condições de vida e freqüentam escolas particulares, com toda infraestrutura de ensino e dotadas de recursos didáticos avançados em detrimento de uma maioria da população que freqüenta escola pública, recebe ensino de péssima qualidade e ainda tem que trabalhar para sobreviver. Mesmo que sejam questionadas, tais diferenças existem, estão comprovadas e identificadas nos diversos relatórios e dados a respeito da educação e do sistema educacional brasileiro, principalmente os de caráter público. Os reflexos das distorções sociais e das dificuldades de acesso à escola púbica retratam uma realidade cruel acerca de um percentual considerável de alunos que tentam fazer da educação um instrumento de melhoria da qualidade de vida, superação de obstáculos e das dificuldades enfrentadas com a exclusão social, se forem retratados os aspectos sócio-culturais e econômicos. Em um contexto que envolve a realidade educacional dos alunos da Unidade Escolar José Olimpio da Paz, as dificuldades são visíveis, entretanto a superação dos obstáculos e das dificuldades se dá pelo comprometimento dos alunos em participar ativamente do processo ensino-aprendizagem no intuito de melhorarem e aumentarem cada vez mais seus conhecimentos, ao mesmo tempo em que o envolvimento dos professores em promover educação com qualidade, fazendo de sua prática pedagógica um instrumento de luta pelas transformações educacionais, culturais e sociais da comunidade, com foco direcionado para a melhoria da qualidade de vida dos alunos através da educação e da aprendizagem contribui, também e de modo decisivo, para a obtenção de resultados positivos através dos quais todos tenham razões de ganho com o envolvimento compromissado com educação de qualidade.

Progetto di un dispositivo wireless di feedback tattile per un sistema di ausilio per non vedenti o ipovedenti

La tesi è incentrata sullo studio e sulla progettazione di un dispositivo wireless di feedback tattile per un sistema di ausilio per non vedenti o ipovedenti. Il dispositivo composto da micro motori vibranti avvisa l'utente di imminenti ostacoli nel suo cammino. La rilevazione degli ostacoli è opera del visore, un sistema composto da una videocamera stereo, con elaborazione su FPGA, collegata ad un Odroid-U3. Viene trattato anche lo sviluppo di un'applicazione server, con relativa libreria di funzioni, che permette al visore di comunicare con dispositivi iOS esterni. Quest'ultima parte è avvenuta in collaborazione con il collega Luca Ranalli che si è occupato dell' App client per smartphone e tablet iOS.

El tercer espacio: cruce de culturas en la literatura de frontera

Favorecida por el proyecto económico y político de la globalización, es posible observar cómo, desde las últimas décadas del pasado siglo, se ha ido agudizando una tendencia a la hibridación que, si bien podríamos considerar casi innata de la condición humana, ha trascendido en nuestros días la mera enunciación retórica hasta llegar a impregnar casi todos los estratos de la cultura. En el campo de los estudios literarios este proceso de mixturación ha contribuido a generar una verdadera explosión de la llamada literatura de frontera, caracterizada no sólo por una mutación en las mentalidades de los sectores sociales y étnicos -desde los que se origina-, sino por profundos cambios en las mismas estructuras sociales, culturales y lingüísticas. Esta problemática pone en cuestión la homogeneidad y la esencialidad de la identidad cultural, pues es un fenómeno actual que nos remite, inevitablemente, a la complejidad de la identidad. Precisamente, podríamos hablar de deslizamientos que se van produciendo en los diferentes planos de las manifestaciones artísticas, tendiendo éstos a amalgamarse, a fundirse uno con otros, en un cruzamiento de líneas de fuga, de rupturas, que atraviesan ese nuevo espacio, el Tercer Espacio, donde los diferentes discursos se van hibridando unos con otros, rompiendo la imagen de unidad, la imagen unitaria y tradicional. Unidad que no existió nunca y que no puede existir de ningún modo, porque es una imagen acotada que se esfuma en el caótico tejido de lo vivo, en la conformación y evolución de la raza humana.

Augmented environments for the targeting of hepatic lesions during image-guided robotic liver surgery

BACKGROUND Stereotactic navigation technology can enhance guidance during surgery and enable the precise reproduction of planned surgical strategies. Currently, specific systems (such as the CAS-One system) are available for instrument guidance in open liver surgery. This study aims to evaluate the implementation of such a system for the targeting of hepatic tumors during robotic liver surgery. MATERIAL AND METHODS Optical tracking references were attached to one of the robotic instruments and to the robotic endoscopic camera. After instrument and video calibration and patient-to-image registration, a virtual model of the tracked instrument and the available three-dimensional images of the liver were displayed directly within the robotic console, superimposed onto the endoscopic video image. An additional superimposed targeting viewer allowed for the visualization of the target tumor, relative to the tip of the instrument, for an assessment of the distance between the tumor and the tool for the realization of safe resection margins. RESULTS Two cirrhotic patients underwent robotic navigated atypical hepatic resections for hepatocellular carcinoma. The augmented endoscopic view allowed for the definition of an accurate resection margin around the tumor. The overlay of reconstructed three-dimensional models was also used during parenchymal transection for the identification of vascular and biliary structures. Operative times were 240 min in the first case and 300 min in the second. There were no intraoperative complications. CONCLUSIONS The da Vinci Surgical System provided an excellent platform for image-guided liver surgery with a stable optic and instrumentation. Robotic image guidance might improve the surgeon's orientation during the operation and increase accuracy in tumor resection. Further developments of this technological combination are needed to deal with organ deformation during surgery.

Initial prototype testing of Ray's Night Out: A new mobile app targeting risky drinking in young people

Background Risky single occasion drinking (RSOD; 4 or more drinks in <6 h) more than doubles the risk of injury in young people (15 - 25 years). The potential role of smartphone apps in reducing RSOD in young people is yet to be explored. Objective: To describe the initial prototype testing of ‘Ray's Night Out’, a new iPhone app targeting RSOD in young people. Method Quantitative and qualitative methods were used to evaluate the quality, perceived utility, and acceptability of the app among nine young people (19e23 years). Results Participants reported Ray's Night Out had good to excellent levels of functionality and visual appeal, acceptable to good levels of entertainment, interest and information, and acceptable levels of customization and interactivity. Young people thought the app had high levels of youth appeal, would prompt users to think about their alcohol use limits, but was unlikely to motivate a change in alcohol use in its current form. Qualitative data provided several suggestions for improving the app. Conclusion Following revision, Ray's Night Out could provide an effective intervention for RSOD in non help-seeking young people. A randomized controlled trial is currently underway to test the final prototype of the app.

On-line cone beam CT image guidance for vocal cord tumor targeting

Background and purpose: We are developing a technique for highly focused vocal cord irradiation in early glottic carcinoma to optimally treat a target volume confined to a single cord. This technique, in contrast with the conventional methods, aims at sparing the healthy vocal cord. As such a technique requires sub-mm daily targeting accuracy to be effective, we investigate the accuracy achievable with on-line kV-cone beam CT (CBCT) corrections. Materials and methods: CBCT scans were obtained in 10 early glottic cancer patients in each treatment fraction. The grey value registration available in X-ray volume imaging (XVI) software (Elekta, Synergy) was applied to a volume of interest encompassing the thyroid cartilage. After application of the thus derived corrections, residue displacements with respect to the planning CT scan were measured at clearly identifiable relevant landmarks. The intra- and inter-observer variations were also measured. Results: While before correction the systematic displacements of the vocal cords were as large as 2.4 ± 3.3 mm (cranial-caudal population mean ± SD Σ), daily CBCT registration and correction reduced these values to less than 0.2 ± 0.5 mm in all directions. Random positioning errors (SD σ) were reduced to less than 1 mm. Correcting only for translations and not for rotations did not appreciably affect this accuracy. The residue random displacements partly stem from intra-observer variations (SD = 0.2-0.6 mm). Conclusion: The use of CBCT for daily image guidance in combination with standard mask fixation reduced systematic and random set-up errors of the vocal cords to <1 mm prior to the delivery of each fraction dose. Thus, this facilitates the high targeting precision required for a single vocal cord irradiation. © 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Validation of the needle targeting accuracy of a MRI/TRUS- image-guided system for transperineal prostate cancer biopsy

Multi-parametric magnetic resonance imaging (mp-MRI) has become an increasingly important method for detecting and treating prostate cancer. Transrectal ultrasound (TRUS) is the most commonly used method for guiding prostate needle biopsy and remains the gold standard for diagnosis of prostate cancer. MRI-to-TRUS image reg- istration is an important technology for enabling computer-assisted targeting of the majority of prostate lesions that are visible in MRI but not independently distinguishable in TRUS images. The aim of this study was to estimate the needle placement accuracy of an image guidance system (SmartTargetÒ), developed by our research group, using a surgical training phantom.

Fast Geodesic Active Fields for Image Registration Based on Splitting and Augmented Lagrangian Approaches.

In this paper, we present an efficient numerical scheme for the recently introduced geodesic active fields (GAF) framework for geometric image registration. This framework considers the registration task as a weighted minimal surface problem. Hence, the data-term and the regularization-term are combined through multiplication in a single, parametrization invariant and geometric cost functional. The multiplicative coupling provides an intrinsic, spatially varying and data-dependent tuning of the regularization strength, and the parametrization invariance allows working with images of nonflat geometry, generally defined on any smoothly parametrizable manifold. The resulting energy-minimizing flow, however, has poor numerical properties. Here, we provide an efficient numerical scheme that uses a splitting approach; data and regularity terms are optimized over two distinct deformation fields that are constrained to be equal via an augmented Lagrangian approach. Our approach is more flexible than standard Gaussian regularization, since one can interpolate freely between isotropic Gaussian and anisotropic TV-like smoothing. In this paper, we compare the geodesic active fields method with the popular Demons method and three more recent state-of-the-art algorithms: NL-optical flow, MRF image registration, and landmark-enhanced large displacement optical flow. Thus, we can show the advantages of the proposed FastGAF method. It compares favorably against Demons, both in terms of registration speed and quality. Over the range of example applications, it also consistently produces results not far from more dedicated state-of-the-art methods, illustrating the flexibility of the proposed framework.

Aumentare la realta' aumentata: il caso del First-Person Shooter Game sul Conte Luigi Ferdinando Marsili

Questa trattazione verterà sull'analisi di un sistema di gioco tra due individui, tra loro interagenti mediante handeld device, in un contesto immersivo posto in un luogo chiuso di natura museale. L'intera struttura, sviluppata nell'ambito del Corso di Sistemi ed Applicazioni Multimediali nell'anno 2010-2011, vuole porre un'innovazione rispetto agli scenari esistenti: laddove un'interazione museale richieda spesso la staticità dell'utilizzatore del servizio, il mezzo del gioco richiede invece la manipolazione e il movimento all'interno del luogo, garantendo un coinvolgimento maggiormente accentuato rispetto alla normale fruizione dei contenuti. Inoltre, la scelta alla base della realizzazione realizzazione si affida allo strumento multimediale e sempre più diffuso costituito dalle tecniche di Realtà Aumentata, che appongono aggiunte digitali all'ambiente circostante e permettono di modellare strutture d'informazione e manipolazione percepibili solo tramite apposite interfacce, ma pienamente inserite in un tessuto reale. La componente innovativa in questo schema è però portata da un'ulteriore aspetto, quello della cooper- azione di due dispositivi in contemporanea attori dell'interazione che, attraverso l'azione sulle informazioni esistenti, consentono di produrre modifiche rilevabili da ciascuno dei coinvolti.

Riabilitazione e valutazione di pazienti con deficit neurologici mediante l'utilizzo di realtà virtuale, feedback aumentati, sensori inerziali e tecnologie video a basso costo.

La neuroriabilitazione è un processo attraverso cui individui affetti da patologie neurologiche mirano al conseguimento di un recupero completo o alla realizzazione del loro potenziale ottimale benessere fisico, mentale e sociale. Elementi essenziali per una riabilitazione efficace sono: una valutazione clinica da parte di un team multidisciplinare, un programma riabilitativo mirato e la valutazione dei risultati conseguiti mediante misure scientifiche e clinicamente appropriate. Obiettivo principale di questa tesi è stato sviluppare metodi e strumenti quantitativi per il trattamento e la valutazione motoria di pazienti neurologici. I trattamenti riabilitativi convenzionali richiedono a pazienti neurologici l’esecuzione di esercizi ripetitivi, diminuendo la loro motivazione. La realtà virtuale e i feedback sono in grado di coinvolgerli nel trattamento, permettendo ripetibilità e standardizzazione dei protocolli. È stato sviluppato e valutato uno strumento basato su feedback aumentati per il controllo del tronco. Inoltre, la realtà virtuale permette l’individualizzare il trattamento in base alle esigenze del paziente. Un’applicazione virtuale per la riabilitazione del cammino è stata sviluppata e testata durante un training su pazienti di sclerosi multipla, valutandone fattibilità e accettazione e dimostrando l'efficacia del trattamento. La valutazione quantitativa delle capacità motorie dei pazienti viene effettuata utilizzando sistemi di motion capture. Essendo il loro uso nella pratica clinica limitato, una metodologia per valutare l’oscillazione delle braccia in soggetti parkinsoniani basata su sensori inerziali è stata proposta. Questi sono piccoli, accurati e flessibili ma accumulano errori durante lunghe misurazioni. È stato affrontato questo problema e i risultati suggeriscono che, se il sensore è sul piede e le accelerazioni sono integrate iniziando dalla fase di mid stance, l’errore e le sue conseguenze nella determinazione dei parametri spaziali sono contenuti. Infine, è stata presentata una validazione del Kinect per il tracking del cammino in ambiente virtuale. Risultati preliminari consentono di definire il campo di utilizzo del sensore in riabilitazione.

Design, Synthesis and Development of Transporter Targeting Agents for Image-guided Therapy and Drug Delivery

The purpose of this study was to design, synthesize and develop novel transporter targeting agents for image-guided therapy and drug delivery. Two novel agents, N4-guanine (N4amG) and glycopeptide (GP) were synthesized for tumor cell proliferation assessment and cancer theranostic platform, respectively. N4amG and GP were synthesized and radiolabeled with 99mTc and 68Ga. The chemical and radiochemical purities as well as radiochemical stabilities of radiolabeled N4amG and GP were tested. In vitro stability assessment showed both 99mTc-N4amG and 99mTc-GP were stable up to 6 hours, whereas 68Ga-GP was stable up to 2 hours. Cell culture studies confirmed radiolabeled N4amG and GP could penetrate the cell membrane through nucleoside transporters and amino acid transporters, respectively. Up to 40% of intracellular 99mTc-N4amG and 99mTc-GP was found within cell nucleus following 2 hours of incubation. Flow cytometry analysis revealed 99mTc-N4amG was a cell cycle S phase-specific agent. There was a significant difference of the uptake of 99mTc-GP between pre- and post- paclitaxel-treated cells, which suggests that 99mTc-GP may be useful in chemotherapy treatment monitoring. Moreover, radiolabeled N4amG and GP were tested in vivo using tumor-bearing animal models. 99mTc-N4amG showed an increase in tumor-to-muscle count density ratios up to 5 at 4 hour imaging. Both 99mTc-labeled agents showed decreased tumor uptake after paclitaxel treatment. Immunohistochemistry analysis demonstrated that the uptake of 99mTc-N4amG was correlated with Ki-67 expression. Both 99mTc-N4amG and 99mTc-GP could differentiate between tumor and inflammation in animal studies. Furthermore, 68Ga-GP was compared to 18F-FDG in rabbit PET imaging studies. 68Ga-GP had lower tumor standardized uptake values (SUV), but similar uptake dynamics, and different biodistribution compared with 18F-FDG. Finally, to demonstrate that GP can be a potential drug carrier for cancer theranostics, several drugs, including doxorubicin, were selected to be conjugated to GP. Imaging studies demonstrated that tumor uptake of GP-drug conjugates was increased as a function of time. GP-doxorubicin (GP-DOX) showed a slow-release pattern in in vitro cytotoxicity assay and exhibited anti-cancer efficacy with reduced toxicity in in vivo tumor growth delay study. In conclusion, both N4amG and GP are transporter-based targeting agents. Radiolabeled N4amG can be used for tumor cell proliferation assessment. GP is a potential agent for image-guided therapy and drug delivery.