Reinforcement Learning Approaches to Power System Scheduling

One major component of power system operation is generation scheduling. The objective of the work is to develop efficient control strategies to the power scheduling problems through Reinforcement Learning approaches. The three important active power scheduling problems are Unit Commitment, Economic Dispatch and Automatic Generation Control. Numerical solution methods proposed for solution of power scheduling are insufficient in handling large and complex systems. Soft Computing methods like Simulated Annealing, Evolutionary Programming etc., are efficient in handling complex cost functions, but find limitation in handling stochastic data existing in a practical system. Also the learning steps are to be repeated for each load demand which increases the computation time.Reinforcement Learning (RL) is a method of learning through interactions with environment. The main advantage of this approach is it does not require a precise mathematical formulation. It can learn either by interacting with the environment or interacting with a simulation model. Several optimization and control problems have been solved through Reinforcement Learning approach. The application of Reinforcement Learning in the field of Power system has been a few. The objective is to introduce and extend Reinforcement Learning approaches for the active power scheduling problems in an implementable manner. The main objectives can be enumerated as:(i) Evolve Reinforcement Learning based solutions to the Unit Commitment Problem.(ii) Find suitable solution strategies through Reinforcement Learning approach for Economic Dispatch. (iii) Extend the Reinforcement Learning solution to Automatic Generation Control with a different perspective. (iv) Check the suitability of the scheduling solutions to one of the existing power systems.First part of the thesis is concerned with the Reinforcement Learning approach to Unit Commitment problem. Unit Commitment Problem is formulated as a multi stage decision process. Q learning solution is developed to obtain the optimwn commitment schedule. Method of state aggregation is used to formulate an efficient solution considering the minimwn up time I down time constraints. The performance of the algorithms are evaluated for different systems and compared with other stochastic methods like Genetic Algorithm.Second stage of the work is concerned with solving Economic Dispatch problem. A simple and straight forward decision making strategy is first proposed in the Learning Automata algorithm. Then to solve the scheduling task of systems with large number of generating units, the problem is formulated as a multi stage decision making task. The solution obtained is extended in order to incorporate the transmission losses in the system. To make the Reinforcement Learning solution more efficient and to handle continuous state space, a fimction approximation strategy is proposed. The performance of the developed algorithms are tested for several standard test cases. Proposed method is compared with other recent methods like Partition Approach Algorithm, Simulated Annealing etc.As the final step of implementing the active power control loops in power system, Automatic Generation Control is also taken into consideration.Reinforcement Learning has already been applied to solve Automatic Generation Control loop. The RL solution is extended to take up the approach of common frequency for all the interconnected areas, more similar to practical systems. Performance of the RL controller is also compared with that of the conventional integral controller.In order to prove the suitability of the proposed methods to practical systems, second plant ofNeyveli Thennal Power Station (NTPS IT) is taken for case study. The perfonnance of the Reinforcement Learning solution is found to be better than the other existing methods, which provide the promising step towards RL based control schemes for practical power industry.Reinforcement Learning is applied to solve the scheduling problems in the power industry and found to give satisfactory perfonnance. Proposed solution provides a scope for getting more profit as the economic schedule is obtained instantaneously. Since Reinforcement Learning method can take the stochastic cost data obtained time to time from a plant, it gives an implementable method. As a further step, with suitable methods to interface with on line data, economic scheduling can be achieved instantaneously in a generation control center. Also power scheduling of systems with different sources such as hydro, thermal etc. can be looked into and Reinforcement Learning solutions can be achieved.

Qualitative Air Flow Modelling and Analysis of Data Centre Air Conditioning as Multiple Jet Array

Data centre is a centralized repository,either physical or virtual,for the storage,management and dissemination of data and information organized around a particular body and nerve centre of the present IT revolution.Data centre are expected to serve uniinterruptedly round the year enabling them to perform their functions,it consumes enormous energy in the present scenario.Tremendous growth in the demand from IT Industry made it customary to develop newer technologies for the better operation of data centre.Energy conservation activities in data centre mainly concentrate on the air conditioning system since it is the major mechanical sub-system which consumes considerable share of the total power consumption of the data centre.The data centre energy matrix is best represented by power utilization efficiency(PUE),which is defined as the ratio of the total facility power to the IT equipment power.Its value will be greater than one and a large value of PUE indicates that the sub-systems draw more power from the facility and the performance of the data will be poor from the stand point of energy conservation. PUE values of 1.4 to 1.6 are acievable by proper design and management techniques.Optimizing the air conditioning systems brings enormous opportunity in bringing down the PUE value.The air conditioning system can be optimized by two approaches namely,thermal management and air flow management.thermal management systems are now introduced by some companies but they are highly sophisticated and costly and do not catch much attention in the thumb rules.

El virus de l'hepatitis C i la ribonucleasa Phumana: aspectes biològics i terapèutics

El virus de l'hepatitis C (VHC) provoca una hepatitis crònica que afecta a més de 170 milions de persones d'arreu del món. És un virus petit que es classifica dins de la família Flaviviridae i és un virus d'RNA de cadena positiva amb un genoma d'aproximadament 9.600 nucleòtids. A l'extrem 5' del genoma viral s'hi troba una regió no codificant (5'NCR) que comprèn els primers 341 nucleòtids i la seva funció està relaciona amb la traducció. Immediatament després hi ha una pauta de lectura oberta ORF que acaba en un únic codó d'aturada i codifica una poliproteïna de 3.010 aminoàcids. A continuació l'extrem 3' no codificant (3'NCR), que malgrat es desconeixen les seves funcions exactes, s'ha demostrat que és essencial per a la replicació vírica. La única poliproteïna generada és processada co- i postraduccionalment mitjançant proteases de l'hoste i víriques, donant lloc a les proteïnes estructurals (Core, E1 i E2-p7) i no estructurals (NS2-NS5B). Igual que la majoria de virus RNA, el VHC es caracteritza per tenir una taxa de mutació elevada. De fet, el genoma del virus no es pot definir com una única seqüència sinó per una població de variants molt relacionades entre sí. A aquesta manera d'organitzar la informació genètica se l'anomena quasiespècie viral i una de les seves implicacions principals és la facilitat amb què sorgeixen resistents al tractament. Els tractaments disponibles són llargs, cars, provoquen efectes secundaris considerables i només es resolen completament el 40% dels casos. Per aquesta raó es busquen altres solucions terapèutiques per combatre el virus entre les quals s'hi inclouen diferents estratègies. Una de les més innovadores i prometedores és la utilització de ribozims dirigits directament contra el genoma del virus. Aquest treball es centra en l'estudi de les noves estratègies terapèutiques basades en ribozims, concretament la ribonucleasa P. La ribonucleasa P és un ribozim que està present en tots els organismes ja que és l'enzim responsable de la maduració dels precursors d'RNA de transferència. El més interessant a nivell terapèutic és que s'ha demostrat que es pot dirigir la seva activitat cap a qualsevol RNA utilitzant una seqüència guia d'RNA que quan hibrida amb l'RNA diana, l'híbrid imita l'estructura secundària del substrat natural. En el cas del VHC, s'han estudiat ribozims dependents de seqüència (ribozims derivats d'RNAs satèl·lits i de viroides de plantes), sempre dirigits contra la regió més conservada del virus per evitar una disminució de l'eficiència del ribozim deguda a la variació de la diana. La ribonucleasa P és una endonucleasa d'activitat molt específica i es diferencia dels altres ribozims naturals en el sistema de reconeixement del substrat, reconeix elements estructurals i no de seqüència. L'objectiu final del treball és tallar in vitro l'RNA del VHC aprofitant la propietat que presenta aquest ribozim de reconèixer elements estructurals i no de seqüència ja que per a un mateix nombre de seqüències, el nombre d'estructures viables que pot adoptar l'RNA genòmic és molt més petit i per tant la variabilitat de la diana disminueix. S'han estudiat dos models d'RNasa P, la RNasa P humana guiada per seqüència guia externa (EGS) i l'RNA M1 de l'RNasa P d'E.coli unit a la seqüència guia per l'extrem 3' (ribozim M1GS). Abans però de dirigir el ribozim, s'han estudiat l'estructura i la variabilitat d'una regió del genoma del virus ja que s'ha descrit que són factors que poden limitar l'eficiència de qualsevol ribozim. Derivat d'aquests estudis s'aporten dades sobre accessibilitat i variabilitat d'una regió interna del genoma del virus de l'hepatitis C, la zona d'unió de la regió E2/NS2 (regió 2658-2869). L'estudi d'accessibilitat revela que la regió 2658-2869 del genoma del virus conté dominis oberts i tancats i que la transició entre uns i altres no és brusca si es compara amb altres regions d'estructura coneguda (regió 5' no codificant). Els resultats dels assajos in vitro amb els dos models de RNasa P mostren que s'ha aconseguit dirigir tant la ribonucleasa P humana com el ribozim M1GS cap a una zona, predeterminada segons l'estudi d'accessibilitat, com a poc estructurada i tallar l'RNA del virus. De l'anàlisi de mutacions, però, es dedueix que la regió estudiada és variable. Tot i dirigir el ribozim cap a la zona més accessible, la variació de la diana podria afectar la interacció amb la seqüència guia i per tant disminuir l'eficiència de tall. Si es proposés una estratègia terapèutica consistiria en un atac simultani de vàries dianes.D'altra banda i derivat d'un resultat inesperat on s'ha observat en els experiments control que l'extracte de RNasa P humana tallava l'RNA viral en absència de seqüències guia externes, s'ha caracteritzat una nova interacció entre l'RNA del VHC i la RNasa P humana. Per a la identificació de l'enzim responsable dels talls s'han aplicat diferents tècniques que es poden dividir en mètodes directes (RNA fingerprinting) i indirectes (immunoprecipitació i inhibicions competitives). Els resultats demostren que la ribonucleasa P humana, i no un altre enzim contaminant de l'extracte purificat, és la responsable dels dos talls específics observats i que es localitzen, un a l'entrada interna al ribosoma (IRES) i molt a prop del codó AUG d'inici de la traducció i l'altre entre la regió codificant estructural i no estructural. La ribonucleasa P és un dels enzims del metabolisme del tRNA que s'utilitza per identificar estructures similars al tRNA en substrats diferents del substrat natural. Així doncs, el fet que la ribonucleasa P reconegui i talli el genoma del VHC en dues posicions determinades suggereix que, a les zones de tall, el virus conté estructures semblants al substrat natural, és a dir estructures tipus tRNA. A més, tot i que el VHC és molt variable, els resultats indiquen que aquestes estructures poden ser importants per el virus, ja que es mantenen en totes les variants naturals analitzades. Creiem que la seva presència podria permetre al genoma interaccionar amb factors cel·lulars que intervenen en la biologia del tRNA,particularment en el cas de l'estructura tipus tRNA que es localitza a l'element IRES. Independentment però de la seva funció, es converteixen en unes noves dianes terapèutiques per a la RNasa P. S'ha de replantejar però l'estratègia inicial ja que la similitud amb el tRNA les fa susceptibles a l'atac de la ribonucleasa P, directament, en absència de seqüències guia externes.

Processament de la informació en nens de pre-escolar de les comarques gironines. Implicacions pedagògiques

La nostra investigació s'inscriu en la concepció dinàmica de la intel·ligència, i concretament en el processos que configuren el processament cerebral en el Model d'integració de la informació descrit per Das, Kirby i Jarman (1979). Els dos processos cerebrals que constitueixen la base de la conducta intel·ligent són el processament simultani i el processament seqüencial; són les dues estratègies principals del processament de la informació. Tota classe d'estímul és susceptible d'ésser processat o bé seqüencialment (seriació, verbal, anàlisi), o be simultàniament (global, visual, síntesi). Basant-nos en el recull bibliogràfic i amb la convicció de que apropant-nos al coneixement de les peculiaritats del processament de la informació, ens endinsem en la comprensió del procés que mena a la conducta intel·ligent, i per tant, a l'aprenentatge, formulem la següent hipòtesi de treball: en els nens de preescolar (d'entre els 3 i els sis anys) es donaran aquest dos tipus de processament i variaran en funció de l'edat, el sexe, l'atenció, les dificultats d'aprenentatge, els problemes de llenguatge, el bilingüisme, el nivell sociocultural, la dominància manual, el nivell mental i de la presència de patologia. Les diferències que s'esdevinguin ens permetran de formular criteris i pautes per a la intervenció educativa. Els nostres objectius es refonen en mesurar el processament en nens de preescolar de les comarques gironines, verificar la relació de cada tipus de processament amb les variables esmentades, comprovar si s'estableix un paral·lelisme entre el processament i les aportacions de concepció localitzacionista de les funcions cerebrals en base als nostres resultats, i pautes per a la intervenció pedagògica. Quant al mètode, hem seleccionat una mostra representativa dels nens i nenes matriculats a les escoles publiques de les comarques gironines durant el curs 92/93, mitjançant un mostreig aleatori estratificat i per conglomerats. El tamany real de la mostra és de dos-cents seixanta un subjectes. Els instruments emprats han estat els següents: el Test K-ABC de Kaufman & Kaufman (1983) per a la avaluació del processament; un formulari dirigit als pares per a la recollida de la informació pertinent; entrevistes amb les mestres, i el Test de la Figura Humana de Goodenough. Pel que fa referència als resultats de la nostra recerca i en funció dels objectius proposats, constatem els fets següents. En els nens de preescolar, amb edats d'entre els tres i els sis anys, es constata l'existència dels dos tipus de processament cerebral, sense que es doni un predomini d'un sobre de l'altre; ambdós processaments actuen interrelacionadament. Ambdós tipus de processament milloren a mesura que augmenta l'edat, però es constaten diferències derivades del nivell mental: amb un nivell mental normal s'hi associa una millora d'ambdós processaments, mentre que amb un nivell mental deficient només millora fonamentalment el processament seqüencial. Tanmateix, el processament simultani està més relacionat amb les funcions cognitives complexes i és més nivell mental dependent que el processament seqüencial. Tant les dificultats d'aprenentatge com els problemes de llenguatge predominen en els nens i nenes amb un desequilibri significatiu entre ambdós tipus de processament; les dificultats d'aprenentatge estan més relacionades amb una deficiència del processament simultani, mentre que els problemes de llenguatge es relacionen més amb una deficiència en el processament seqüencial. Els nivells socioculturals baixos es relacionen amb resultats inferiors en ambdós tipus de processament. Per altra part, entre els nens bilingües és més freqüent el processament seqüencial significatiu. El test de la Figura Humana es comporta com un marcador de processament simultani i el nivell atencional com un marcador de la gravetat del problema que afecta al processament i en el següent ordre: nivell mental deficient, dificultats, d'aprenentatge i problemes de llenguatge . Les deficiències atencionals van lligades a deficiències en el processament simultani i a la presencia de patologia. Quant a la dominància manual no es constaten diferències en el processament. Finalment, respecte del sexe només podem aportar que quan un dels dos tipus de processament és deficitari,i es dóna per tant, un desequilibri en el processament, predomina significativament el nombre de nens afectats per sobre del de nenes.

Desenvolupament computacional de la semblança molecular quàntica

La present Tesi Doctoral, titulada desenvolupament computacional de la semblança molecular quàntica, tracta, fonamentalment, els aspectes de càlcul de mesures de semblança basades en la comparació de funcions de densitat electrònica.El primer capítol, Semblança quàntica, és introductori. S'hi descriuen les funcions de densitat de probabilitat electrònica i llur significança en el marc de la mecànica quàntica. Se n'expliciten els aspectes essencials i les condicions matemàtiques a satisfer, cara a una millor comprensió dels models de densitat electrònica que es proposen. Hom presenta les densitats electròniques, mencionant els teoremes de Hohenberg i Kohn i esquematitzant la teoria de Bader, com magnituds fonamentals en la descripció de les molècules i en la comprensió de llurs propietats.En el capítol Models de densitats electròniques moleculars es presenten procediments computacionals originals per l'ajust de funcions densitat a models expandits en termes de gaussianes 1s centrades en els nuclis. Les restriccions físico-matemàtiques associades a les distribucions de probabilitat s'introdueixen de manera rigorosa, en el procediment anomenat Atomic Shell Approximation (ASA). Aquest procediment, implementat en el programa ASAC, parteix d'un espai funcional quasi complert, d'on se seleccionen variacionalment les funcions o capes de l'expansió, d'acord als requisits de no negativitat. La qualitat d'aquestes densitats i de les mesures de semblança derivades es verifica abastament. Aquest model ASA s'estén a representacions dinàmiques, físicament més acurades, en quant que afectades per les vibracions nuclears, cara a una exploració de l'efecte de l'esmorteïment dels pics nuclears en les mesures de semblança molecular. La comparació de les densitats dinàmiques respecte les estàtiques evidencia un reordenament en les densitats dinàmiques, d'acord al que constituiria una manifestació del Principi quàntic de Le Chatelier. El procediment ASA, explícitament consistent amb les condicions de N-representabilitat, s'aplica també a la determinació directe de densitats electròniques hidrogenoides, en un context de teoria del funcional de la densitat.El capítol Maximització global de la funció de semblança presenta algorismes originals per la determinació de la màxima sobreposició de les densitats electròniques moleculars. Les mesures de semblança molecular quàntica s'identifiquen amb el màxim solapament, de manera es mesuri la distància entre les molècules, independentment dels sistemes de referència on es defineixen les densitats electròniques. Partint de la solució global en el límit de densitats infinitament compactades en els nuclis, es proposen tres nivells de aproximació per l'exploració sistemàtica, no estocàstica, de la funció de semblança, possibilitant la identificació eficient del màxim global, així com també dels diferents màxims locals. Es proposa també una parametrització original de les integrals de recobriment a través d'ajustos a funcions lorentzianes, en quant que tècnica d'acceleració computacional. En la pràctica de les relacions estructura-activitat, aquests avenços possibiliten la implementació eficient de mesures de semblança quantitatives, i, paral·lelament, proporcionen una metodologia totalment automàtica d'alineació molecular. El capítol Semblances d'àtoms en molècules descriu un algorisme de comparació dels àtoms de Bader, o regions tridimensionals delimitades per superfícies de flux zero de la funció de densitat electrònica. El caràcter quantitatiu d'aquestes semblances possibilita la mesura rigorosa de la noció química de transferibilitat d'àtoms i grups funcionals. Les superfícies de flux zero i els algorismes d'integració usats han estat publicats recentment i constitueixen l'aproximació més acurada pel càlcul de les propietats atòmiques. Finalment, en el capítol Semblances en estructures cristal·lines hom proposa una definició original de semblança, específica per la comparació dels conceptes de suavitat o softness en la distribució de fonons associats a l'estructura cristal·lina. Aquests conceptes apareixen en estudis de superconductivitat a causa de la influència de les interaccions electró-fonó en les temperatures de transició a l'estat superconductor. En aplicar-se aquesta metodologia a l'anàlisi de sals de BEDT-TTF, s'evidencien correlacions estructurals entre sals superconductores i no superconductores, en consonància amb les hipòtesis apuntades a la literatura sobre la rellevància de determinades interaccions.Conclouen aquesta tesi un apèndix que conté el programa ASAC, implementació de l'algorisme ASA, i un capítol final amb referències bibliogràfiques.

Tropospheric planetary wave dynamics and mixture modeling: Two preferred regimes and a regime shift

Investigation of preferred structures of planetary wave dynamics is addressed using multivariate Gaussian mixture models. The number of components in the mixture is obtained using order statistics of the mixing proportions, hence avoiding previous difficulties related to sample sizes and independence issues. The method is first applied to a few low-order stochastic dynamical systems and data from a general circulation model. The method is next applied to winter daily 500-hPa heights from 1949 to 2003 over the Northern Hemisphere. A spatial clustering algorithm is first applied to the leading two principal components (PCs) and shows significant clustering. The clustering is particularly robust for the first half of the record and less for the second half. The mixture model is then used to identify the clusters. Two highly significant extratropical planetary-scale preferred structures are obtained within the first two to four EOF state space. The first pattern shows a Pacific-North American (PNA) pattern and a negative North Atlantic Oscillation (NAO), and the second pattern is nearly opposite to the first one. It is also observed that some subspaces show multivariate Gaussianity, compatible with linearity, whereas others show multivariate non-Gaussianity. The same analysis is also applied to two subperiods, before and after 1978, and shows a similar regime behavior, with a slight stronger support for the first subperiod. In addition a significant regime shift is also observed between the two periods as well as a change in the shape of the distribution. The patterns associated with the regime shifts reflect essentially a PNA pattern and an NAO pattern consistent with the observed global warming effect on climate and the observed shift in sea surface temperature around the mid-1970s.

"The past is still right here in the present": second-generation Bajan-Brit transnational migrants' views on issues relating to race and colour class

This paper deals with second-generation Barbadians or 'Bajan-Brits', who have decided to,return' to the birthplace of their parents, focusing on their reactions to matters relating to race relations and racialised identities. The importance of race and the operation of the 'colour-class' system in the Caribbean are established at the outset. Based on fifty-two qualitative in-depth interviews, the paper initially considers the positive things that the second-generation migrants report about living in a majority black country and the salience of such racial affirmation as part of their migration process. The paper then presents an analysis of the narratives provided by the Bajan-Brits concerning their reactions to issues relating to race relations in Barbadian society. The impressions of the young returnees provide clear commentaries on what are regarded as (i) the 'acceptance of white hegemony' within Barbadian society, (ii) the occurrence of de facto 'racial segregation, (iii) perceptions of the 'existence of apartheid, and (iv) 'the continuation of slavery'. The account then turns to the contemporary operation of the colour-class system. It is concluded that, despite academic arguments that the colour-class dimension has to be put to one side as the principal dimension of social stratification in the contemporary Caribbean, the second-generation migrants are acutely aware of the continued existence and salience of such gradations within society. Thus, the analysis not only serves to emphasise the continued importance of racial-based stratification in the contemporary Caribbean, but also speaks of the 'hybrid' and 'in-between' racialised identities of the second-generation migrants.

Geographical variation in the clouded leopard, Neofelis nebulosa, reveals two species

The clouded leopard, Neofelis nebulosa, is an endangered semiarboreal felid with a wide distribution in tropical forests of southern and southeast Asia, including the islands of Sumatra and Borneo in the Indonesian archipelago [1]. In common with many larger animal species, it displays morphological variation within its wide geographical range and is currently regarded as comprising of up to four subspecies [2-4]. It is widely recognized that taxonomic designation has a major impact on conservation planning and action [5-8]. Given that the last taxonomic revision was made over 50 years ago [2], a more detailed examination of geographical variation is needed. We describe here the results of a morphometric analysis of the pelages of 57 clouded leopards sampled throughout the species' range. We conclude that there are two distinct morphological groups, which differ primarily in the size of their cloud markings. These results are supported by a recent genetic analysis [9]. On that basis, we give diagnoses for the distinction of two species, one in mainland Asia (N. nebulosa) and the other in Indonesia (N. diardi). The implications for conservation that arise from this new taxonomic arrangement are discussed.

Genotype and temperature influence pea aphid resistance to a fungal entomopathogen

The influence of temperature on life history traits of four Acyrthosiphon pisum clones was investigated, together with their resistance to one genotype of the fungal entomopathogen Erynia neoaphidis . There was no difference among aphid clones in development rate, but they did differ in fecundity. Both development rate and fecundity were influenced by temperature, but all clones showed similar responses to the changes in temperature (i.e. the interaction term was nonsignificant). However, there were significant differences among clones in susceptibility to the pathogen, and this was influenced by temperature. Furthermore, the clones differed in how temperature influenced susceptibility, with susceptibility rankings changing with temperature. Two clones showed changes in susceptibility which mirrored changes in the in vitro vegetative growth rate of E. neoaphidis at different temperatures, whereas two other clones differed considerably from this expected response. Such interactions between genotype and temperature may help maintain heritable variation in aphid susceptibility to fungal pathogen attack and have implications for our understanding of disease dynamics in natural populations. This study also highlights the difficulties of drawing conclusions about the efficacy of a biological control agent when only a restricted range of pest genotypes or environmental conditions are considered.

Mapping CD55 function: the structure of two pathogen-binding domains at 1.7 A

Decay-accelerating factor (CD55), a regulator of the alternative and classical pathways of complement activation, is expressed on all serum-exposed cells. It is used by pathogens, including many enteroviruses and uropathogenic Escherichia coli, as a receptor prior to infection. We describe the x-ray structure of a pathogen-binding fragment of human CD55 at 1.7 A resolution containing two of the three domains required for regulation of human complement. We have used mutagenesis to map biological functions onto the molecule; decay-accelerating activity maps to a single face of the molecule, whereas bacterial and viral pathogens recognize a variety of different sites on CD55.

Anion-directed synthesis of metal-organic frameworks based on 2-picolinate Cu(II) complexes: a ferromagnetic alternating chain and two unprecedented ferromagnetic fish backbone chains

Three new polynuclear copper(II) complexes of 2-picolinic acid (Hpic), {[Cu-2(pic)(3)(H2O)]ClO4}(n) (1), {[Cu-2(pic)(3)(H2O)]BF4}(n) (2), and [Cu-2(pic)3(H2O)(2)(NO3)](n) (3), have been synthesized by reaction of the "metalloligand" [Cu-(pic)(2)] with the corresponding copper(II) salts. The compounds are characterized by single-crystal X-ray diffraction analyses and variable-temperature magnetic measurements. Compounds 1 and 2 are isomorphous and crystallize in the triclinic system with space group P (1) over bar, while 3 crystallizes in the monoclinic system with space group P2(1)/n. The structural analyses reveal that complexes 1 and 2 are constructed by "fish backbone" chains through syn-anti (equatorial-equatorial) carboxylate bridges, which are linked to one another by syn-anti (equatorial-axial) carboxylate bridges, giving rise to a rectangular grid-like two-dimensional net. Complex 3 is formed by alternating chains of syn-anti carboxylate-bridged copper(II) atoms, which are linked together by strong H bonds involving coordinated nitrate ions and water molecules and uncoordinated oxygen atoms from carboxylate groups. The different coordination ability of the anions along with their involvement in the H-bonding network seems to be responsible for the difference in the final polymeric structures. Variable-temperature (2-300 K) magnetic susceptibility measurement shows the presence of weak ferromagnetic coupling for all three complexes that have been fitted with a fish backbone model developed for 1 and 2 (J = 1.74 and 0.99 cm(-1); J' = 0.19 and 0.25 cm(-1), respectively) and an alternating chain model for 3 (J = 1.19 cm(-1) and J' = 1.19 cm(-1)).

Special educational needs across two decades: survey evidence from English primary schools

The article considers the perceived prevalence of special educational needs in English primary schools and changes in this prevalence over two decades and relates these to issues in education policy, teacher practice and the concept of special educational needs. The studies considered are two major surveys of schools and teachers, the first conducted in 1981 and the second conducted in the same schools in 1998. Important features of both studies were their scale and the exceptionally high response rates achieved. Two central findings were the perception of teachers that special educational needs were widespread and of an increase in special educational needs over time: perceived levels of special educational needs were one in five children in 1981, which had risen to one in four children in 1998. Learning difficulties were by far the most common aspects of special educational needs but many children had multiple difficulties, and behavioural difficulties were seen by teachers as the main barriers to inclusion. The very high figures for prevalence raise questions about the continued usefulness of the concept of special educational need distinct from broader issues of achievement.

A moving-mesh finite element method and its application to the numerical solution of phase-change problems

A distributed Lagrangian moving-mesh finite element method is applied to problems involving changes of phase. The algorithm uses a distributed conservation principle to determine nodal mesh velocities, which are then used to move the nodes. The nodal values are obtained from an ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) equation, which represents a generalization of the original algorithm presented in Applied Numerical Mathematics, 54:450--469 (2005). Having described the details of the generalized algorithm it is validated on two test cases from the original paper and is then applied to one-phase and, for the first time, two-phase Stefan problems in one and two space dimensions, paying particular attention to the implementation of the interface boundary conditions. Results are presented to demonstrate the accuracy and the effectiveness of the method, including comparisons against analytical solutions where available.

Testing for non-stationarity and cointegration allowing for the possibility of a structural break: an application to EuroSterling interest rates

In this paper we examine the order of integration of EuroSterling interest rates by employing techniques that can allow for a structural break under the null and/or alternative hypothesis of the unit-root tests. In light of these results, we investigate the cointegrating relationship implied by the single, linear expectations hypothesis of the term structure of interest rates employing two techniques, one of which allows for the possibility of a break in the mean of the cointegrating relationship. The aim of the paper is to investigate whether or not the interest rate series can be viewed as I(1) processes and furthermore, to consider whether there has been a structural break in the series. We also determine whether, if we allow for a break in the cointegration analysis, the results are consistent with those obtained when a break is not allowed for. The main results reported in this paper support the conjecture that the ‘short’ Euro-currency rates are characterised as I(1) series that exhibit a structural break on or near Black Wednesday, 16 September 1992, whereas the ‘long’ rates are I(1) series that do not support the presence of a structural break. The evidence from the cointegration analysis suggests that tests of the expectations hypothesis based on data sets that include the ERM crisis period, or a period that includes a structural break, might be problematic if the structural break is not explicitly taken into account in the testing framework.

Identification of components of the Sigma B Regulon in Listeria monocytogenes that contribute to acid and salt tolerance

Sigma B (σB) is an alternative sigma factor that controls the transcriptional response to stress in Listeria monocytogenes and is also known to play a role in the virulence of this human pathogen. In the present study we investigated the impact of a sigB deletion on the proteome of L. monocytogenes grown in a chemically defined medium both in the presence and in the absence of osmotic stress (0.5 M NaCl). Two new phenotypes associated with the sigB deletion were identified using this medium. (i) Unexpectedly, the strain with the ΔsigB deletion was found to grow faster than the parent strain in the growth medium, but only when 0.5 M NaCl was present. This phenomenon was independent of the carbon source provided in the medium. (ii) The ΔsigB mutant was found to have unusual Gram staining properties compared to the parent, suggesting that σB contributes to the maintenance of an intact cell wall. A proteomic analysis was performed by two-dimensional gel electrophoresis, using cells growing in the exponential and stationary phases. Overall, 11 proteins were found to be differentially expressed in the wild type and the ΔsigB mutant; 10 of these proteins were expressed at lower levels in the mutant, and 1 was overexpressed in the mutant. All 11 proteins were identified by tandem mass spectrometry, and putative functions were assigned based on homology to proteins from other bacteria. Five proteins had putative functions related to carbon utilization (Lmo0539, Lmo0783, Lmo0913, Lmo1830, and Lmo2696), while three proteins were similar to proteins whose functions are unknown but that are known to be stress inducible (Lmo0796, Lmo2391, and Lmo2748). To gain further insight into the role of σB in L. monocytogenes, we deleted the genes encoding four of the proteins, lmo0796, lmo0913, lmo2391, and lmo2748. Phenotypic characterization of the mutants revealed that Lmo2748 plays a role in osmotolerance, while Lmo0796, Lmo0913, and Lmo2391 were all implicated in acid stress tolerance to various degrees. Invasion assays performed with Caco-2 cells indicated that none of the four genes was required for mammalian cell invasion. Microscopic analysis suggested that loss of Lmo2748 might contribute to the cell wall defect observed in the ΔsigB mutant. Overall, this study highlighted two new phenotypes associated with the loss of σB. It also demonstrated clear roles for σB in both osmotic and low-pH stress tolerance and identified specific components of the σB regulon that contribute to the responses observed.