AdaptMCloud: uma estratégia para adaptação dinâmica de aplicações Multi-Cloud

Multi-Cloud Applications are composed of services offered by multiple cloud platforms where the user/developer has full knowledge of the use of such platforms. The use of multiple cloud platforms avoids the following problems: (i) vendor lock-in, which is dependency on the application of a certain cloud platform, which is prejudicial in the case of degradation or failure of platform services, or even price increasing on service usage; (ii) degradation or failure of the application due to fluctuations in quality of service (QoS) provided by some cloud platform, or even due to a failure of any service. In multi-cloud scenario is possible to change a service in failure or with QoS problems for an equivalent of another cloud platform. So that an application can adopt the perspective multi-cloud is necessary to create mechanisms that are able to select which cloud services/platforms should be used in accordance with the requirements determined by the programmer/user. In this context, the major challenges in terms of development of such applications include questions such as: (i) the choice of which underlying services and cloud computing platforms should be used based on the defined user requirements in terms of functionality and quality (ii) the need to continually monitor the dynamic information (such as response time, availability, price, availability), related to cloud services, in addition to the wide variety of services, and (iii) the need to adapt the application if QoS violations affect user defined requirements. This PhD thesis proposes an approach for dynamic adaptation of multi-cloud applications to be applied when a service is unavailable or when the requirements set by the user/developer point out that other available multi-cloud configuration meets more efficiently. Thus, this work proposes a strategy composed of two phases. The first phase consists of the application modeling, exploring the similarities representation capacity and variability proposals in the context of the paradigm of Software Product Lines (SPL). In this phase it is used an extended feature model to specify the cloud service configuration to be used by the application (similarities) and the different possible providers for each service (variability). Furthermore, the non-functional requirements associated with cloud services are specified by properties in this model by describing dynamic information about these services. The second phase consists of an autonomic process based on MAPE-K control loop, which is responsible for selecting, optimally, a multicloud configuration that meets the established requirements, and perform the adaptation. The adaptation strategy proposed is independent of the used programming technique for performing the adaptation. In this work we implement the adaptation strategy using various programming techniques such as aspect-oriented programming, context-oriented programming and components and services oriented programming. Based on the proposed steps, we tried to assess the following: (i) the process of modeling and the specification of non-functional requirements can ensure effective monitoring of user satisfaction; (ii) if the optimal selection process presents significant gains compared to sequential approach; and (iii) which techniques have the best trade-off when compared efforts to development/modularity and performance.

Cogestion des ressources naturelles : une approche structurale pour quantifier la contribution des réseaux d'acteurs à la résilience des systèmes socio-écologiques

Alors que les activités anthropiques font basculer de nombreux écosystèmes vers des régimes fonctionnels différents, la résilience des systèmes socio-écologiques devient un problème pressant. Des acteurs locaux, impliqués dans une grande diversité de groupes — allant d’initiatives locales et indépendantes à de grandes institutions formelles — peuvent agir sur ces questions en collaborant au développement, à la promotion ou à l’implantation de pratiques plus en accord avec ce que l’environnement peut fournir. De ces collaborations répétées émergent des réseaux complexes, et il a été montré que la topologie de ces réseaux peut améliorer la résilience des systèmes socio-écologiques (SSÉ) auxquels ils participent. La topologie des réseaux d’acteurs favorisant la résilience de leur SSÉ est caractérisée par une combinaison de plusieurs facteurs : la structure doit être modulaire afin d’aider les différents groupes à développer et proposer des solutions à la fois plus innovantes (en réduisant l’homogénéisation du réseau), et plus proches de leurs intérêts propres ; elle doit être bien connectée et facilement synchronisable afin de faciliter les consensus, d’augmenter le capital social, ainsi que la capacité d’apprentissage ; enfin, elle doit être robuste, afin d’éviter que les deux premières caractéristiques ne souffrent du retrait volontaire ou de la mise à l’écart de certains acteurs. Ces caractéristiques, qui sont relativement intuitives à la fois conceptuellement et dans leur application mathématique, sont souvent employées séparément pour analyser les qualités structurales de réseaux d’acteurs empiriques. Cependant, certaines sont, par nature, incompatibles entre elles. Par exemple, le degré de modularité d’un réseau ne peut pas augmenter au même rythme que sa connectivité, et cette dernière ne peut pas être améliorée tout en améliorant sa robustesse. Cet obstacle rend difficile la création d’une mesure globale, car le niveau auquel le réseau des acteurs contribue à améliorer la résilience du SSÉ ne peut pas être la simple addition des caractéristiques citées, mais plutôt le résultat d’un compromis subtil entre celles-ci. Le travail présenté ici a pour objectifs (1), d’explorer les compromis entre ces caractéristiques ; (2) de proposer une mesure du degré auquel un réseau empirique d’acteurs contribue à la résilience de son SSÉ ; et (3) d’analyser un réseau empirique à la lumière, entre autres, de ces qualités structurales. Cette thèse s’articule autour d’une introduction et de quatre chapitres numérotés de 2 à 5. Le chapitre 2 est une revue de la littérature sur la résilience des SSÉ. Il identifie une série de caractéristiques structurales (ainsi que les mesures de réseaux qui leur correspondent) liées à l’amélioration de la résilience dans les SSÉ. Le chapitre 3 est une étude de cas sur la péninsule d’Eyre, une région rurale d’Australie-Méridionale où l’occupation du sol, ainsi que les changements climatiques, contribuent à l’érosion de la biodiversité. Pour cette étude de cas, des travaux de terrain ont été effectués en 2010 et 2011 durant lesquels une série d’entrevues a permis de créer une liste des acteurs de la cogestion de la biodiversité sur la péninsule. Les données collectées ont été utilisées pour le développement d’un questionnaire en ligne permettant de documenter les interactions entre ces acteurs. Ces deux étapes ont permis la reconstitution d’un réseau pondéré et dirigé de 129 acteurs individuels et 1180 relations. Le chapitre 4 décrit une méthodologie pour mesurer le degré auquel un réseau d’acteurs participe à la résilience du SSÉ dans lequel il est inclus. La méthode s’articule en deux étapes : premièrement, un algorithme d’optimisation (recuit simulé) est utilisé pour fabriquer un archétype semi-aléatoire correspondant à un compromis entre des niveaux élevés de modularité, de connectivité et de robustesse. Deuxièmement, un réseau empirique (comme celui de la péninsule d’Eyre) est comparé au réseau archétypique par le biais d’une mesure de distance structurelle. Plus la distance est courte, et plus le réseau empirique est proche de sa configuration optimale. La cinquième et dernier chapitre est une amélioration de l’algorithme de recuit simulé utilisé dans le chapitre 4. Comme il est d’usage pour ce genre d’algorithmes, le recuit simulé utilisé projetait les dimensions du problème multiobjectif dans une seule dimension (sous la forme d’une moyenne pondérée). Si cette technique donne de très bons résultats ponctuellement, elle n’autorise la production que d’une seule solution parmi la multitude de compromis possibles entre les différents objectifs. Afin de mieux explorer ces compromis, nous proposons un algorithme de recuit simulé multiobjectifs qui, plutôt que d’optimiser une seule solution, optimise une surface multidimensionnelle de solutions. Cette étude, qui se concentre sur la partie sociale des systèmes socio-écologiques, améliore notre compréhension des structures actorielles qui contribuent à la résilience des SSÉ. Elle montre que si certaines caractéristiques profitables à la résilience sont incompatibles (modularité et connectivité, ou — dans une moindre mesure — connectivité et robustesse), d’autres sont plus facilement conciliables (connectivité et synchronisabilité, ou — dans une moindre mesure — modularité et robustesse). Elle fournit également une méthode intuitive pour mesurer quantitativement des réseaux d’acteurs empiriques, et ouvre ainsi la voie vers, par exemple, des comparaisons d’études de cas, ou des suivis — dans le temps — de réseaux d’acteurs. De plus, cette thèse inclut une étude de cas qui fait la lumière sur l’importance de certains groupes institutionnels pour la coordination des collaborations et des échanges de connaissances entre des acteurs aux intérêts potentiellement divergents.

Building autonomous sensitive artificial listeners (Extended abstract)

This paper describes a substantial effort to build a real-time interactive multimodal dialogue system with a focus on emotional and non-verbal interaction capabilities. The work is motivated by the aim to provide technology with competences in perceiving and producing the emotional and non-verbal behaviours required to sustain a conversational dialogue. We present the Sensitive Artificial Listener (SAL) scenario as a setting which seems particularly suited for the study of emotional and non-verbal behaviour, since it requires only very limited verbal understanding on the part of the machine. This scenario allows us to concentrate on non-verbal capabilities without having to address at the same time the challenges of spoken language understanding, task modeling etc. We first summarise three prototype versions of the SAL scenario, in which the behaviour of the Sensitive Artificial Listener characters was determined by a human operator. These prototypes served the purpose of verifying the effectiveness of the SAL scenario and allowed us to collect data required for building system components for analysing and synthesising the respective behaviours. We then describe the fully autonomous integrated real-time system we created, which combines incremental analysis of user behaviour, dialogue management, and synthesis of speaker and listener behaviour of a SAL character displayed as a virtual agent. We discuss principles that should underlie the evaluation of SAL-type systems. Since the system is designed for modularity and reuse, and since it is publicly available, the SAL system has potential as a joint research tool in the affective computing research community.

Maude Object-Oriented Action Tool

MAIDL, André Murbach; CARVILHE, Claudio; MUSICANTE, Martin A. Maude Object-Oriented Action Tool. Electronic Notes in Theoretical Computer Science. [S.l:s.n], 2008.

A large study on the effect of code obfuscation on the quality of java code

Context: Obfuscation is a common technique used to protect software against mali- cious reverse engineering. Obfuscators manipulate the source code to make it harder to analyze and more difficult to understand for the attacker. Although different ob- fuscation algorithms and implementations are available, they have never been directly compared in a large scale study. Aim: This paper aims at evaluating and quantifying the effect of several different obfuscation implementations (both open source and commercial), to help developers and project manager to decide which one could be adopted. Method: In this study we applied 44 obfuscations to 18 subject applications covering a total of 4 millions lines of code. The effectiveness of these source code obfuscations has been measured using 10 code metrics, considering modularity, size and complexity of code. Results: Results show that some of the considered obfuscations are effective in mak- ing code metrics change substantially from original to obfuscated code, although this change (called potency of the obfuscation) is different on different metrics. In the pa- per we recommend which obfuscations to select, given the security requirements of the software to be protected.

Tuotteiston nykytila-analyysi ja kehitystoimenpiteiden kartoitus ohutlevytuotteita valmistavassa yrityksessä

Työn tavoitteena oli tutkia kohdeyrityksen tuotteiston nykytilaa ja antaa kehitysehdotus tuotteiston uudesta rakenteesta, jolla voidaan toteuttaa tehokasta sarjatuotantoa. Tutkimuksessa keskityttiin vakiotuotteista koostuvan tuotteiston analysointiin. Tarkastelun kohteeksi valittiin tuotteiston yksittäiset tuotenimikkeet, joita analysoitiin toteutuneiden myyntilukujen ja asiakashaastatteluista saatujen tietojen perusteella Työssä käytettiin tutkimusmenetelminä kirjallisuustutkimusta, teemahaastattelua ja tuotteiden myynti- ja käyttötilastojen tarkastelua. Tutkimuksen luotettavuutta lisäsi, kun käytettiin kolmen riippumattoman tutkimusta vahvistavan menetelmän yhdistämistä. Tutkimuksessa saavutettujen tulosten perusteella tuotteille tulisi kehittää uudet ohjausmenetelmät, jotka helpottavat tuotannon ja varaston hallintaa. Tuotteet, joilla ei ole ollut myyntiä, tulisi käydä yksityiskohtaisesti läpi ja tehdä arviointi niiden tarpeellisuudesta. Tuoterakenteita tulisi kehittää modulaarisemmaksi tehokkaampaa sarjatuotantoa ajatellen. Tuoteryhmissä olevat samankaltaiset tuotteet tulisi yhdistää, jolloin valikoimasta saataisiin yksinkertaisempi ja helpommin hallittava.

Is Experts' Knowledge Modular?

This paper explores, both with empirical data and with computer simulations, the extent to which modularity characterises experts' knowledge. We discuss a replication of Chase and Simon's (1973) classic method of identifying 'chunks', i.e., perceptual patterns stored in memory and used as units. This method uses data about the placement of pairs of items in a memory task and consists of comparing latencies between these items and the number and type of relations they share. We then compare the human data with simulations carried out with CHREST, a computer model of perception and memory. We show that the model, based upon the acquisition of a large number of chunks, accounts for the human data well. This is taken as evidence that human knowledge is organised in a modular fashion.

Architecture for IoT Node and Platform

Only recently, during the past five years, consumer electronics has been evolving rapidly. Many products have started to include “smart home” capabilities, enabling communication and interoperability of various smart devices. Even more devices and sensors can be remote controlled and monitored through cloud services. While the smart home systems have become very affordable to average consumer compared to the early solutions decades ago, there are still many issues and things that need to be fixed or improved upon: energy efficiency, connectivity with other devices and applications, security and privacy concerns, reliability, and response time. This paper focuses on designing Internet of Things (IoT) node and platform architectures that take these issues into account, notes other currently used solutions, and selects technologies in order to provide better solution. The node architecture aims for energy efficiency and modularity, while the platform architecture goals are in scalability, portability, maintainability, performance, and modularity. Moreover, the platform architecture attempts to improve user experience by providing higher reliability and lower response time compared to the alternative platforms. The architectures were developed iteratively using a development process involving research, planning, design, implementation, testing, and analysis. Additionally, they were documented using Kruchten’s 4+1 view model, which is used to describe the use cases and different views of the architectures. The node architecture consisted of energy efficient hardware, FC3180 microprocessor and CC2520 RF transceiver, modular operating system, Contiki, and a communication protocol, AllJoyn, used for providing better interoperability with other IoT devices and applications. The platform architecture provided reliable low response time control, monitoring, and initial setup capabilities by utilizing web technologies on various devices such as smart phones, tablets, and computers. Furthermore, an optional cloud service was provided in order to control devices and monitor sensors remotely by utilizing scalable high performance technologies in the backend enabling low response time and high reliability.

Maude Object-Oriented Action Tool

MAIDL, André Murbach; CARVILHE, Claudio; MUSICANTE, Martin A. Maude Object-Oriented Action Tool. Electronic Notes in Theoretical Computer Science. [S.l:s.n], 2008.

Semantic Mining based on graph theory and ontologies. Case Study: Cell Signaling Pathways

In this paper we use concepts from graph theory and cellular biology represented as ontologies, to carry out semantic mining tasks on signaling pathway networks. Specifically, the paper describes the semantic enrichment of signaling pathway networks. A cell signaling network describes the basic cellular activities and their interactions. The main contribution of this paper is in the signaling pathway research area, it proposes a new technique to analyze and understand how changes in these networks may affect the transmission and flow of information, which produce diseases such as cancer and diabetes. Our approach is based on three concepts from graph theory (modularity, clustering and centrality) frequently used on social networks analysis. Our approach consists into two phases: the first uses the graph theory concepts to determine the cellular groups in the network, which we will call them communities; the second uses ontologies for the semantic enrichment of the cellular communities. The measures used from the graph theory allow us to determine the set of cells that are close (for example, in a disease), and the main cells in each community. We analyze our approach in two cases: TGF-β and the Alzheimer Disease.

Formalizing operator task analysis

Human operators are unique in their decision making capability, judgment and nondeterminism. Their sense of judgment, unpredictable decision procedures, susceptibility to environmental elements can cause them to erroneously execute a given task description to operate a computer system. Usually, a computer system is protected against some erroneous human behaviors by having necessary safeguard mechanisms in place. But some erroneous human operator behaviors can lead to severe or even fatal consequences especially in safety critical systems. A generalized methodology that can allow modeling and analyzing the interactions between computer systems and human operators where the operators are allowed to deviate from their prescribed behaviors will provide a formal understanding of the robustness of a computer system against possible aberrant behaviors by its human operators. We provide several methodology for assisting in modeling and analyzing human behaviors exhibited while operating computer systems. Every human operator is usually given a specific recommended set of guidelines for operating a system. We first present process algebraic methodology for modeling and verifying recommended human task execution behavior. We present how one can perform runtime monitoring of a computer system being operated by a human operator for checking violation of temporal safety properties. We consider the concept of a protection envelope giving a wider class of behaviors than those strictly prescribed by a human task that can be tolerated by a system. We then provide a framework for determining whether a computer system can maintain its guarantees if the human operators operate within their protection envelopes. This framework also helps to determine the robustness of the computer system under weakening of the protection envelopes. In this regard, we present a tool called Tutela that assists in implementing the framework. We then examine the ability of a system to remain safe under broad classes of variations of the prescribed human task. We develop a framework for addressing two issues. The first issue is: given a human task specification and a protection envelope, will the protection envelope properties still hold under standard erroneous executions of that task by the human operators? In other words how robust is the protection envelope? The second issue is: in the absence of a protection envelope, can we approximate a protection envelope encompassing those standard erroneous human behaviors that can be safely endured by the system? We present an extension of Tutela that implements this framework. The two frameworks mentioned above use Concurrent Game Structures (CGS) as models for both computer systems and their human operators. However, there are some shortcomings of this formalism for our uses. We add incomplete information concepts in CGSs to achieve better modularity for the players. We introduce nondeterminism in both the transition system and strategies of players and in the modeling of human operators and computer systems. Nondeterministic action strategies for players in \emph{i}ncomplete information \emph{N}ondeterministic CGS (iNCGS) is a more precise formalism for modeling human behaviors exhibited while operating a computer system. We show how we can reason about a human behavior satisfying a guarantee by providing a semantics of Alternating Time Temporal Logic based on iNCGS player strategies. In a nutshell this dissertation provides formal methodology for modeling and analyzing system robustness against both expected and erroneous human operator behaviors.

Cogestion des ressources naturelles : une approche structurale pour quantifier la contribution des réseaux d'acteurs à la résilience des systèmes socio-écologiques

Alors que les activités anthropiques font basculer de nombreux écosystèmes vers des régimes fonctionnels différents, la résilience des systèmes socio-écologiques devient un problème pressant. Des acteurs locaux, impliqués dans une grande diversité de groupes — allant d’initiatives locales et indépendantes à de grandes institutions formelles — peuvent agir sur ces questions en collaborant au développement, à la promotion ou à l’implantation de pratiques plus en accord avec ce que l’environnement peut fournir. De ces collaborations répétées émergent des réseaux complexes, et il a été montré que la topologie de ces réseaux peut améliorer la résilience des systèmes socio-écologiques (SSÉ) auxquels ils participent. La topologie des réseaux d’acteurs favorisant la résilience de leur SSÉ est caractérisée par une combinaison de plusieurs facteurs : la structure doit être modulaire afin d’aider les différents groupes à développer et proposer des solutions à la fois plus innovantes (en réduisant l’homogénéisation du réseau), et plus proches de leurs intérêts propres ; elle doit être bien connectée et facilement synchronisable afin de faciliter les consensus, d’augmenter le capital social, ainsi que la capacité d’apprentissage ; enfin, elle doit être robuste, afin d’éviter que les deux premières caractéristiques ne souffrent du retrait volontaire ou de la mise à l’écart de certains acteurs. Ces caractéristiques, qui sont relativement intuitives à la fois conceptuellement et dans leur application mathématique, sont souvent employées séparément pour analyser les qualités structurales de réseaux d’acteurs empiriques. Cependant, certaines sont, par nature, incompatibles entre elles. Par exemple, le degré de modularité d’un réseau ne peut pas augmenter au même rythme que sa connectivité, et cette dernière ne peut pas être améliorée tout en améliorant sa robustesse. Cet obstacle rend difficile la création d’une mesure globale, car le niveau auquel le réseau des acteurs contribue à améliorer la résilience du SSÉ ne peut pas être la simple addition des caractéristiques citées, mais plutôt le résultat d’un compromis subtil entre celles-ci. Le travail présenté ici a pour objectifs (1), d’explorer les compromis entre ces caractéristiques ; (2) de proposer une mesure du degré auquel un réseau empirique d’acteurs contribue à la résilience de son SSÉ ; et (3) d’analyser un réseau empirique à la lumière, entre autres, de ces qualités structurales. Cette thèse s’articule autour d’une introduction et de quatre chapitres numérotés de 2 à 5. Le chapitre 2 est une revue de la littérature sur la résilience des SSÉ. Il identifie une série de caractéristiques structurales (ainsi que les mesures de réseaux qui leur correspondent) liées à l’amélioration de la résilience dans les SSÉ. Le chapitre 3 est une étude de cas sur la péninsule d’Eyre, une région rurale d’Australie-Méridionale où l’occupation du sol, ainsi que les changements climatiques, contribuent à l’érosion de la biodiversité. Pour cette étude de cas, des travaux de terrain ont été effectués en 2010 et 2011 durant lesquels une série d’entrevues a permis de créer une liste des acteurs de la cogestion de la biodiversité sur la péninsule. Les données collectées ont été utilisées pour le développement d’un questionnaire en ligne permettant de documenter les interactions entre ces acteurs. Ces deux étapes ont permis la reconstitution d’un réseau pondéré et dirigé de 129 acteurs individuels et 1180 relations. Le chapitre 4 décrit une méthodologie pour mesurer le degré auquel un réseau d’acteurs participe à la résilience du SSÉ dans lequel il est inclus. La méthode s’articule en deux étapes : premièrement, un algorithme d’optimisation (recuit simulé) est utilisé pour fabriquer un archétype semi-aléatoire correspondant à un compromis entre des niveaux élevés de modularité, de connectivité et de robustesse. Deuxièmement, un réseau empirique (comme celui de la péninsule d’Eyre) est comparé au réseau archétypique par le biais d’une mesure de distance structurelle. Plus la distance est courte, et plus le réseau empirique est proche de sa configuration optimale. La cinquième et dernier chapitre est une amélioration de l’algorithme de recuit simulé utilisé dans le chapitre 4. Comme il est d’usage pour ce genre d’algorithmes, le recuit simulé utilisé projetait les dimensions du problème multiobjectif dans une seule dimension (sous la forme d’une moyenne pondérée). Si cette technique donne de très bons résultats ponctuellement, elle n’autorise la production que d’une seule solution parmi la multitude de compromis possibles entre les différents objectifs. Afin de mieux explorer ces compromis, nous proposons un algorithme de recuit simulé multiobjectifs qui, plutôt que d’optimiser une seule solution, optimise une surface multidimensionnelle de solutions. Cette étude, qui se concentre sur la partie sociale des systèmes socio-écologiques, améliore notre compréhension des structures actorielles qui contribuent à la résilience des SSÉ. Elle montre que si certaines caractéristiques profitables à la résilience sont incompatibles (modularité et connectivité, ou — dans une moindre mesure — connectivité et robustesse), d’autres sont plus facilement conciliables (connectivité et synchronisabilité, ou — dans une moindre mesure — modularité et robustesse). Elle fournit également une méthode intuitive pour mesurer quantitativement des réseaux d’acteurs empiriques, et ouvre ainsi la voie vers, par exemple, des comparaisons d’études de cas, ou des suivis — dans le temps — de réseaux d’acteurs. De plus, cette thèse inclut une étude de cas qui fait la lumière sur l’importance de certains groupes institutionnels pour la coordination des collaborations et des échanges de connaissances entre des acteurs aux intérêts potentiellement divergents.

A busca visual da cor, como medida avaliadora do funcionamento do sistema visual: um estudo exploratório a propósito da objetividade da felicidade em crianças

Este estudo, procura explicar a modularidade da mente humana, como um conjunto de módulos, permitindo desta forma contribuir para o estudo das ciências cognitivas. Estes módulos da arquitetura mental, permitem que a nossa mente interprete a cor resultante do sistema visual e das longitudes de ondas do espetro eletromagnético refratado dos objetos. Tendo por base o estudo do sistema visual, as células sensíveis, designadas por fotorrecetores percorrem o nervo ótico até atingir o encéfalo, localizando-se aí o sistema percetivo, permitindo desta forma realizar o estudo sobre busca visual da cor, como medida avaliadora do funcionamento do sistema visual, um estudo exploratório a propósito da objetividade da felicidade em crianças, que visa explorar a busca visual disjuntiva da cor como medida objetiva do bom funcionamento mental, do bem-estar subjetivo, como construto da felicidade. A amostra foi constituída por um grupo de 49 crianças não institucionalizadas e por um grupo de 16 crianças institucionalizadas, de ambos os sexos. Para a concretização deste estudo, foi necessária a utilização de uma tarefa de busca visual disjuntiva, que utilizou as simetrias de cores pertencentes ao mesmo par oponente e cores pertencentes a diferentes pares oponentes. Os resultados sugerem que não há qualquer interferência da institucionalização no funcionamento mental, logo no bem-estar subjetivo nas crianças; ABSTRACT: This study seeks to explain the modularity of the human mind, as a set of modules, giving this way a contribution to the study of the cognitive sciences. These modules of the mental architecture, allow our mind to interpret the resulting color of the visual system and the wavelengths of the electromagnetic spectrum refracted from the objects. Based on the study of our visual system, sensitive cells known as photoreceptors, which run along the optic nerve to the encephalon, being the perceptive system located there, allowing in this way to carry out the study on visual search of colour, as an assessment measure of the functioning of the visual system, an exploratory study concerning the objectivity of happiness in children, which aims to explore the disjunctive visual search of color as an objective measure of good mental functioning, of subjective well-being, as a construct of happiness. The sample consisted of a group of 49 non institutionalized children and of a group of 16 institutionalized children from both sexes. For the implementation of this study it was necessary to use a disjunctive visual search task, which used the Symmetry of colours belonging to the same opponent pair, and colours belonging to different opponent pairs. The results suggest that there is no interference from the institutionalization in mental functioning, therefore in the children’s subjective well being.

Synthetic regulation of eukaryotic gene expression by noncoding RNA

Synthetic biological systems promise to combine the spectacular diversity of biological functionality with engineering principles to design new life to address many pressing needs. As these engineered systems advance in sophistication, there is ever-greater need for customizable, situation-specific expression of desired genes. However, existing gene control platforms are generally not modular, or do not display performance requirements required for robust phenotypic responses to input signals. This work expands the capabilities of eukaryotic gene control in two important directions.

For development of greater modularity, we extend the use of synthetic self-cleaving ribozyme switches to detect changes in input protein levels and convey that information into programmed gene expression in eukaryotic cells. We demonstrate both up- and down-regulation of levels of an output transgene by more than 4-fold in response to rising input protein levels, with maximal output gene expression approaching the highest levels observed in yeast. In vitro experiments demonstrate protein-dependent ribozyme activity modulation. We further demonstrate the platform in mammalian cells. Our switch devices do not depend on special input protein activity, and can be tailored to respond to any input protein to which a suitable RNA aptamer can be developed. This platform can potentially be employed to regulate the expression of any transgene or any endogenous gene by 3’ UTR replacement, allowing for more complex cell state-specific reprogramming.

We also address an important concern with ribozyme switches, and riboswitch performance in general, their dynamic range. While riboswitches have generally allowed for versatile and modular regulation, so far their dynamic ranges of output gene modulation have been modest, generally at most 10-fold. We address this shortcoming by developing a modular genetic amplifier for near-digital control of eukaryotic gene expression. We combine ribozyme switch-mediated regulation of a synthetic TF with TF-mediated regulation of an output gene. The amplifier platform allows for as much as 20-fold regulation of output gene expression in response to input signal, with maximal expression approaching the highest levels observed in yeast, yet being tunable to intermediate and lower expression levels. EC50 values are more than 4 times lower than in previously best-performing non-amplifier ribozyme switches. The system design retains the modular-input architecture of the ribozyme switch platform, and the near-digital dynamic ranges of TF-based gene control.

Together, these developments suggest great potential for the wide applicability of these platforms for better-performing eukaryotic gene regulation, and more sophisticated, customizable reprogramming of cellular activity.

A Coopetition Space for Complex Product Specification

Part 3: Product-Service Systems