A hybrid smoothed finite element method (H-SFEM) to solid mechanics problems

In this paper, a hybrid smoothed finite element method (H-SFEM) is developed for solid mechanics problems by combining techniques of finite element method (FEM) and Node-based smoothed finite element method (NS-FEM) using a triangular mesh. A parameter is equipped into H-SFEM, and the strain field is further assumed to be the weighted average between compatible stains from FEM and smoothed strains from NS-FEM. We prove theoretically that the strain energy obtained from the H-SFEM solution lies in between those from the compatible FEM solution and the NS-FEM solution, which guarantees the convergence of H-SFEM. Intensive numerical studies are conducted to verify these theoretical results and show that (1) the upper and lower bound solutions can always be obtained by adjusting ; (2) there exists a preferable at which the H-SFEM can produce the ultrasonic accurate solution.

Stability of scheduled message communication over degraded broadcast channels

We develop a multi-class discrete-time processor-sharing queueing model for scheduled message communication over a discrete memoryless degraded broadcast channel. The framework we consider here models both the random message arrivals and the subsequent reliable communication by suitably combining techniques from queueing theory and information theory. Requests for message transmissions are assumed to arrive according to i.i.d. arrival processes. Then, (i) we derive an outer bound to the stability region of message arrival rate vectors achievable by the class of stationary scheduling policies, (ii) we show for any message arrival rate vector that satisfies the outer bound, that there exists a stationary "state-independent" policy that results in a stable system for the corresponding message arrival processes, and (iii) under an asymptotic regime, we show that the stability region of information arrival rate vectors is the information-theoretic capacity region of a degraded broadcast channel.

Micro and nanostructured impedance sensors for biological and biomedical applications

This thesis work covered the fabrication and characterisation of impedance sensors for biological applications aiming in particular to the cytotoxicity monitoring of cultured cells exposed to different kind of chemical compounds and drugs and to the identification of different types of biological tissue (fat, muscles, nerves) using a sensor fabricated on the tip of a commercially available needle during peripheral nerve block procedures. Gold impedance electrodes have been successfully fabricated for impedance measurement on cells cultured on the electrode surface which was modified with the fabrication of gold nanopillars. These nanostructures have a height of 60nm or 100nm and they have highly ordered layout as they are fabricated through the e-beam technique. The fabrication of the threedimensional structures on the interdigitated electrodes was supposed to improve the sensitivity of the ECIS (electric cell-substrate impedance sensing) measurement while monitoring the cytotoxicity effects of two different drugs (Antrodia Camphorata extract and Nicotine) on three different cell lines (HeLa, A549 and BALBc 3T3) cultured on the impedance devices and change the morphology of the cells growing on the nanostructured electrodes. The fabrication of the nanostructures was achieved combining techniques like UV lithography, metal lift-off, evaporation and e-beam lithography techniques. The electrodes were packaged using a pressure sensitive, medical grade adhesive double-sided tape. The electrodes were then characterised with the aid of AFM and SEM imaging which confirmed the success of the fabrication processes showing the nanopillars fabricated with the right layout and dimensions figures. The introduction of nanopillars on the impedance electrodes, however, did not improve much the sensitivity of the assay with the exception of tests carried out with Nicotine. HeLa and A549 cells appeared to grow in a different way on the two surfaces, while no differences where noticed on the BALBc 3T3 cells. Impedance measurements obtained with the dead cells on the negative control electrodes or the test electrodes with the drugs can be compared to those done on the electrodes containing just media in the tested volume (as no cells are attached and cover the electrode surface). The impedance figures recorded using these electrodes were between 1.5kΩ and 2.5 kΩ, while the figures recorded on confluent cell layers range between 4kΩ and 5.5kΩ with peaks of almost 7 kΩ if there was more than one layer of cells growing on each other. There was then a very clear separation between the values of living cell compared to the dead ones which was almost 2.5 - 3kΩ. In this way it was very easy to determine whether the drugs affected the cells normal life cycle on not. However, little or no differences were noticed in the impedance analysis carried out on the two different kinds of electrodes using cultured cells. An increase of sensitivity was noticed only in a couple of experiments carried out on A549 cells growing on the nanostructured electrodes and exposed to different concentration of a solution containing Nicotine. More experiments to achieve a higher number of statistical evidences will be needed to prove these findings with an absolute confidence. The smart needle project aimed to reduce the limitations of the Electrical Nerve Stimulation (ENS) and the Ultra Sound Guided peripheral nerve block techniques giving the clinicians an additional tool for performing correctly the peripheral nerve block. Bioimpedance, as measured at the needle tip, provides additional information on needle tip location, thereby facilitating detection of intraneural needle placement. Using the needle as a precision instrument and guidance tool may provide additional information as to needle tip location and enhance safety in regional anaesthesia. In the time analysis, with the frequency fixed at 10kHz and the samples kept at 12°C, the approximate range for muscle bioimpedance was 203 – 616 Ω, the approximate bioimpedance range for fat was 5.02 - 17.8 kΩ and the approximate range for connective tissue was 790 Ω – 1.55 kΩ. While when the samples were heated at 37°C and measured again at 10kHz, the approximate bioimpedance range for muscle was 100-175Ω. The approximate bioimpedance range of fat was 627 Ω - 3.2 kΩ and the range for connective tissue was 221-540Ω. In the experiments done on the fresh slaughtered lamb carcass, replicating a scenario close to the real application, the impedance values recorded for fat were around 17 kΩ, for muscle and lean tissue around 1.3 kΩ while the nervous structures had an impedance value of 2.9 kΩ. With the data collected during this research, it was possible to conclude that measurements of bioimpedance at the needle tip location can give valuable information to the clinicians performing a peripheral nerve block procedure as the separation (in terms of impedance figures) was very marked between the different type of tissues. It is then feasible to use an impedance electrode fabricated on the needle tip to differentiate several tissues from the nerve tissue. Currently, several different methods are being studied to fabricate an impedance electrode on the surface of a commercially available needle used for the peripheral nerve block procedure.

A review of recent developments in the speciation and location of arsenic and selenium in rice grain

Rice is a staple food yet is a significant dietary source of inorganic arsenic, a class 1, nonthreshold carcinogen. Establishing the location and speciation of arsenic within the edible rice grain is essential for understanding the risk and for developing effective strategies to reduce grain arsenic concentrations. Conversely, selenium is an essential micronutrient and up to 1 billion people worldwide are selenium-deficient. Several studies have suggested that selenium supplementation can reduce the risk of some cancers, generating substantial interest in biofortifying rice. Knowledge of selenium location and speciation is important, because the anti-cancer effects of selenium depend on its speciation. Germanic acid is an arsenite/silicic acid analogue, and location of germanium may help elucidate the mechanisms of arsenite transport into grain. This review summarises recent discoveries in the location and speciation of arsenic, germanium, and selenium in rice grain using state-of-the-art mass spectrometry and synchrotron techniques, and illustrates both the importance of high-sensitivity and high-resolution techniques and the advantages of combining techniques in an integrated quantitative and spatial approach.

O livro como objecto multifacetado : a diversidade de técnicas na ilustração infantil

The following dissertation work is related to the theme THE BOOK AS A MULTIFACETED SUBJECT: THE DIVERSITY OF TECHNIQUES IN CHILDREN’S ILLUSTRATION, a form of graphical expression that follows and is an integral part of the child development.This theoretical-practical research aims to analyze different illustration techniques in children's books, in order to develop the child imagination and creativity and to build a practical object to demonstrate these techniques, applied to a children's book. It’s divided into two distinct chapters, that are: the referential framework, with a brief historical overview, philosophical and psychological perspective and, also, techniques of illustration chosen by the author; the second chapter refers to the practical work, which contains its framework, creative and production processes.This study may contribute to a greater knowledge and understanding of the various representations that children's book may have, together with the practical work that represents and consolidate it

Reconstrução de Superfícies usando um Scanner 3D de Luz Estruturada

Ao longo dos últimos anos, os scanners 3D têm tido uma utilização crescente nas mais variadas áreas. Desde a Medicina à Arqueologia, passando pelos vários tipos de indústria, ´e possível identificar aplicações destes sistemas. Essa crescente utilização deve-se, entre vários factores, ao aumento dos recursos computacionais, à simplicidade e `a diversidade das técnicas existentes, e `as vantagens dos scanners 3D comparativamente com outros sistemas. Estas vantagens são evidentes em áreas como a Medicina Forense, onde a fotografia, tradicionalmente utilizada para documentar objectos e provas, reduz a informação adquirida a duas dimensões. Apesar das vantagens associadas aos scanners 3D, um factor negativo é o preço elevado. No âmbito deste trabalho pretendeu-se desenvolver um scanner 3D de luz estruturada económico e eficaz, e um conjunto de algoritmos para o controlo do scanner, para a reconstrução de superfícies de estruturas analisadas, e para a validação dos resultados obtidos. O scanner 3D implementado ´e constituído por uma câmara e por um projector de vídeo ”off-the-shelf”, e por uma plataforma rotativa desenvolvida neste trabalho. A função da plataforma rotativa consiste em automatizar o scanner de modo a diminuir a interação dos utilizadores. Os algoritmos foram desenvolvidos recorrendo a pacotes de software open-source e a ferramentas gratuitas. O scanner 3D foi utilizado para adquirir informação 3D de um crânio, e o algoritmo para reconstrução de superfícies permitiu obter superfícies virtuais do crânio. Através do algoritmo de validação, as superfícies obtidas foram comparadas com uma superfície do mesmo crânio, obtida por tomografia computorizada (TC). O algoritmo de validação forneceu um mapa de distâncias entre regiões correspondentes nas duas superfícies, que permitiu quantificar a qualidade das superfícies obtidas. Com base no trabalho desenvolvido e nos resultados obtidos, é possível afirmar que foi criada uma base funcional para o varrimento de superfícies 3D de estruturas, apta para desenvolvimento futuro, mostrando que é possível obter alternativas aos métodos comerciais usando poucos recursos financeiros.

User Generated Content in Researching for Design: How the Internet Supports Creativity

Résumé Cette recherche a débuté avec l’idée que l’Internet est en train de changer la manière dont nous créons des connaissances et du contenu culturel. Notre point de départ était d’utiliser l’Internet afin de rassembler et amplifier plusieurs points de vue dans un processus de design. Une approche complexe a exposé l’Internet comme un système et conséquemment comme une plateforme pour l’innovation. La structure ouverte de l’Internet a soutenu le mouvement participatif des usagers qui ont choisi de partager leurs besoins, leurs désirs et leurs solutions. Notre recherche a pour but d’étudier ce contenu généré par les usagers en ligne et comprendre sa valeur pour les designers. Les usagers créatifs veulent s’exprimer et participer activement dans le processus de design. Notre recherche tente de démontrer que les designers ont beaucoup à apprendre du contenu généré par les usagers car ceux-ci soumettent des éléments qui ont attrait à toutes les étapes du processus de design et révèlent des relations présentes dans la situation de design à l’étude. Pour en apprendre plus sur ce contenu nous nous demandons : Quel type d’information offre le contenu généré par les usagers pour la phase de recherche dans le processus de design. Afin de centrer la portée de l’étude, nous nous sommes aussi questionné si cette information est plus pertinente au design de produits, au design de services ou au design de système de produits et de services. Aspirant aux idéaux du design participatif, notre méthodologie fut développée afin d’apprendre comment le contenu généré par les usagers pourrait influencer le processus de design. Pour ce faire, nous avons choisi de chercher sur l’Internet pour du contenu qui concerne la mobilité via l’usage d’une automobile. Les trois différents types de média considérés étaient les vidéos sur YouTube, les images sur Flickr et les textes sur Blogger. Afin de répondre à notre première question de recherche, nous nous sommes penchés sur deux éléments lorsque l’on recherche pour le design : les espaces de design et les relations de design. Premièrement, nous avons catégorisé le contenu récolté selon l’espace problème, créatif et solution. Deuxièmement, nous avons catégorisé le contenu dépendant de laquelle des relations de design elle démontrait soit une combinaison d’usagers, objets et contextes. Dans le but de répondre à la deuxième question de cette recherche, nous avons examiné trois types V de produits de design : les automobiles privées comme produit, le partage de voiture comme système de produit et de service, et le taxi comme service. Chaque élément pertinent généré par les usagés trouvé dans cette recherche fut catégorisé jusqu’à ce que l’on récolte 50 échantillons pour chaque combinaison de ces variables. Nous en sommes arrivés avec une matrice de 50 éléments de chaque produit de design, pour chacun des médias, puis catégorisé selon les espaces de design et les relations dans le design. Cette recherche démontre que l’Internet, comme médium, produit les conditions avantageuses pour que les usagers partagent de grandes quantités de contenu original et diversifié qui est pertinent aux situations de design. À partir de nos données de recherche, nous avons identifié des tendances dans le contenu généré par les usagers. Notamment, nous sommes en mesure d’affirmer que le contenu généré par les usagers offre de l’information pertinente à la recherche pour le design, et ce dans tous les espaces de design et toutes les relations de design. Il en fut de même pour les différentes issues du design car du contenu sur les produits, les systèmes de produits et de services et les services était présent et pertinent. Bref, nous avons démontré que l’Internet supporte la créativité et conséquemment il y abonde de contenu créatif produit par les usagers. Suivant dans les traces dessinées par d’autres chercheurs en design participatif, cette étude devrait être considérée comme un nouvel exemple des moyens qu’ont les designers pour percevoir les besoins tacites des usagers en leur permettant d’exprimer leurs idées. Alors que ceux-ci créent librement et intuitivement ainsi exposant leurs besoins, solutions et idées, les designers peuvent porter un regard de tierce partie sur les résultats. Jumelant des techniques comme le crowdsourcing et le brainstorming, nous avons créé une nouvelle activité et le néologisme : brainsourcing. En demeurant dans une forme de pratique réflexive, les designers peuvent réfléchir et ajouter au contenu généré par les usagers qui lui n’est pas biaisé par une éducation ou une culture du design. Ce processus est similaire au design participatif professionnel où le brainsourcing est une activité parallèle lorsque le designer fait des recherches pour le design. C’est cette perspective sur la somme des idées des participants qui peut contribuer à comprendre la complexité de la situation de design. VI Cette recherche a aussi soulevé des questions par rapport à l’effet de démocratisation de l’Internet. Bien que les usagers n’ont pas l’éducation, ni les habiletés des designers, ils aspirent à démocratiser le processus du design en voulant participer activement et en exposant leurs besoins, idées et solutions. Nous avons pu déterminer que les usagers n’étaient pas qualifiés pour entreprendre le processus complet du design comme les designers professionnels, mais nous avons observé directement la capacité des usagers à mettre de l’avant leur créativité. À propos de la relation entre les usagers créatifs et les designers, nous avons étudié des langages communs tels les scénarios et les prototypes. Tous deux sont présents dans le contenu généré par les usagers que nous avons récolté dans nos recherches sur Internet. Ceci nous a mené vers une nouvelle perspective sur l’activité du design où des opportunités créatives ressortent d’une conversation avec les usagers. Cette recherche a dévoilé de grandes tendances dans la manière dont les usagers communiquent naturellement dans un processus de design. Nous espérons avoir offert un aperçu de comment les designers peuvent prendre avantage de tous les types de contenu généré par les usagers en ligne. Dans le futur, nous souhaitons que les designers aient la possibilité d’interagir avec les participants en prenant le rôle de facilitateur de la conversation. La responsabilité du résultat ne tombe pas sur les épaules du designer car son mandat est d’assurer le bon fonctionnement du processus. Les designers rejoignent les usagers en ne demandant plus comment les choses peuvent être créées, mais pourquoi elles devraient exister. En tant que designers, nous aspirons à générer plus à partir de nouvelles connaissances, nous aspirons à créer plus de sens. Mots clés: Recherche en design, complexité, design participatif, contenu généré par les usagers, démocratisation, Internet, créativité, crowdsourcing, brainstorming, brainsourcing, réflexion-en-action.

Le multiculturalisme dans une perspective féministe : une théorie libérale de l’aménagement de la diversité culturelle

L’objectif de ce mémoire est de montrer qu’il est nécessaire de complémenter les schèmes multiculturalistes existants de mesures destinées à promouvoir l’autonomie et l’égalité des individus vulnérables au sein des groupes culturels et religieux minoritaires. En effet, les politiques multiculturalistes sont justifiées, dans une société libérale, dans la mesure où elles permettent de compenser les inégalités imméritées liées à l’appartenance à une culture minoritaire. C’est de cette justification de l’aménagement de la diversité culturelle dont traite le premier chapitre de ce mémoire. Cependant, plusieurs féministes, dont les critiques sont exposées au deuxième chapitre, ont mis en lumière le fait que ces politiques peuvent, en pratique, contribuer à fragiliser encore la position des individus vulnérables au sein de ces minorités et donc à renforcer les inégalités au sein du groupe. Dans le troisième chapitre, à l’aide du concept de capabilités, compris comme définition opérationnelle et procédurale de l’autonomie relationnelle, un modèle pouvant servir de complément aux schèmes multiculturels existants est élaboré. Le fonctionnement concret que pourrait avoir ce modèle fait l’objet du quatrième chapitre. Le modèle des capabilités – qui sont ici conçues à la fois comme guide pour les politiques et comme critère pour trancher les cas particuliers – pourrait donc mener à un type d’aménagement de la diversité à la fois plus flexible, au niveau des pratiques qu’il serait possible d’accommoder, mais également plus exigeant, au niveau des mécanismes institutionnels à mettre en place.

Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives

La implementació de la Directiva Europea 91/271/CEE referent a tractament d'aigües residuals urbanes va promoure la construcció de noves instal·lacions al mateix temps que la introducció de noves tecnologies per tractar nutrients en àrees designades com a sensibles. Tant el disseny d'aquestes noves infraestructures com el redisseny de les ja existents es va portar a terme a partir d'aproximacions basades fonamentalment en objectius econòmics degut a la necessitat d'acabar les obres en un període de temps relativament curt. Aquests estudis estaven basats en coneixement heurístic o correlacions numèriques provinents de models determinístics simplificats. Així doncs, moltes de les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs) resultants van estar caracteritzades per una manca de robustesa i flexibilitat, poca controlabilitat, amb freqüents problemes microbiològics de separació de sòlids en el decantador secundari, elevats costos d'operació i eliminació parcial de nutrients allunyant-les de l'òptim de funcionament. Molts d'aquestes problemes van sorgir degut a un disseny inadequat, de manera que la comunitat científica es va adonar de la importància de les etapes inicials de disseny conceptual. Precisament per aquesta raó, els mètodes tradicionals de disseny han d'evolucionar cap a sistemes d'avaluació mes complexos, que tinguin en compte múltiples objectius, assegurant així un millor funcionament de la planta. Tot i la importància del disseny conceptual tenint en compte múltiples objectius, encara hi ha un buit important en la literatura científica tractant aquest camp d'investigació. L'objectiu que persegueix aquesta tesi és el de desenvolupar un mètode de disseny conceptual d'EDARs considerant múltiples objectius, de manera que serveixi d'eina de suport a la presa de decisions al seleccionar la millor alternativa entre diferents opcions de disseny. Aquest treball de recerca contribueix amb un mètode de disseny modular i evolutiu que combina diferent tècniques com: el procés de decisió jeràrquic, anàlisi multicriteri, optimació preliminar multiobjectiu basada en anàlisi de sensibilitat, tècniques d'extracció de coneixement i mineria de dades, anàlisi multivariant i anàlisi d'incertesa a partir de simulacions de Monte Carlo. Això s'ha aconseguit subdividint el mètode de disseny desenvolupat en aquesta tesis en quatre blocs principals: (1) generació jeràrquica i anàlisi multicriteri d'alternatives, (2) anàlisi de decisions crítiques, (3) anàlisi multivariant i (4) anàlisi d'incertesa. El primer dels blocs combina un procés de decisió jeràrquic amb anàlisi multicriteri. El procés de decisió jeràrquic subdivideix el disseny conceptual en una sèrie de qüestions mes fàcilment analitzables i avaluables mentre que l'anàlisi multicriteri permet la consideració de diferent objectius al mateix temps. D'aquesta manera es redueix el nombre d'alternatives a avaluar i fa que el futur disseny i operació de la planta estigui influenciat per aspectes ambientals, econòmics, tècnics i legals. Finalment aquest bloc inclou una anàlisi de sensibilitat dels pesos que proporciona informació de com varien les diferents alternatives al mateix temps que canvia la importància relativa del objectius de disseny. El segon bloc engloba tècniques d'anàlisi de sensibilitat, optimització preliminar multiobjectiu i extracció de coneixement per donar suport al disseny conceptual d'EDAR, seleccionant la millor alternativa un cop s'han identificat decisions crítiques. Les decisions crítiques són aquelles en les que s'ha de seleccionar entre alternatives que compleixen de forma similar els objectius de disseny però amb diferents implicacions pel que respecte a la futura estructura i operació de la planta. Aquest tipus d'anàlisi proporciona una visió més àmplia de l'espai de disseny i permet identificar direccions desitjables (o indesitjables) cap on el procés de disseny pot derivar. El tercer bloc de la tesi proporciona l'anàlisi multivariant de les matrius multicriteri obtingudes durant l'avaluació de les alternatives de disseny. Específicament, les tècniques utilitzades en aquest treball de recerca engloben: 1) anàlisi de conglomerats, 2) anàlisi de components principals/anàlisi factorial i 3) anàlisi discriminant. Com a resultat és possible un millor accés a les dades per realitzar la selecció de les alternatives, proporcionant més informació per a una avaluació mes efectiva, i finalment incrementant el coneixement del procés d'avaluació de les alternatives de disseny generades. En el quart i últim bloc desenvolupat en aquesta tesi, les diferents alternatives de disseny són avaluades amb incertesa. L'objectiu d'aquest bloc és el d'estudiar el canvi en la presa de decisions quan una alternativa és avaluada incloent o no incertesa en els paràmetres dels models que descriuen el seu comportament. La incertesa en el paràmetres del model s'introdueix a partir de funcions de probabilitat. Desprès es porten a terme simulacions Monte Carlo, on d'aquestes distribucions se n'extrauen números aleatoris que es subsisteixen pels paràmetres del model i permeten estudiar com la incertesa es propaga a través del model. Així és possible analitzar la variació en l'acompliment global dels objectius de disseny per a cada una de les alternatives, quines són les contribucions en aquesta variació que hi tenen els aspectes ambientals, legals, econòmics i tècnics, i finalment el canvi en la selecció d'alternatives quan hi ha una variació de la importància relativa dels objectius de disseny. En comparació amb les aproximacions tradicionals de disseny, el mètode desenvolupat en aquesta tesi adreça problemes de disseny/redisseny tenint en compte múltiples objectius i múltiples criteris. Al mateix temps, el procés de presa de decisions mostra de forma objectiva, transparent i sistemàtica el perquè una alternativa és seleccionada en front de les altres, proporcionant l'opció que més bé acompleix els objectius marcats, mostrant els punts forts i febles, les principals correlacions entre objectius i alternatives, i finalment tenint en compte la possible incertesa inherent en els paràmetres del model que es fan servir durant les anàlisis. Les possibilitats del mètode desenvolupat es demostren en aquesta tesi a partir de diferents casos d'estudi: selecció del tipus d'eliminació biològica de nitrogen (cas d'estudi # 1), optimització d'una estratègia de control (cas d'estudi # 2), redisseny d'una planta per aconseguir eliminació simultània de carboni, nitrogen i fòsfor (cas d'estudi # 3) i finalment anàlisi d'estratègies control a nivell de planta (casos d'estudi # 4 i # 5).

Path integrals on a flux cone

This paper considers the Schrodinger propagator on a cone with the conical singularity carrying magnetic flux (flux cone). Starting from the operator formalism, and then combining techniques of path integration in polar coordinates and in spaces with constraints, the propagator and its path integral representation are derived. The approach shows that effective Lagrangian contains a quantum correction term and that configuration space presents features of nontrivial connectivity.

Hemocitical responses to environmental stress in invertebrates: a review

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização morfofisiológica dos hemócitos do Diplópodo Rhinocricus padbergi antes e após exposição a substrato contendo lodo de esgoto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Narrativa e representação: uma leitura de Cidade de Deus

Pós-graduação em Estudos Literários - FCLAR

Integrating Environmental Justice and Social-Ecological Resilience for Successful Adaptation to Climate Change: Lessons from African American Communities on the Eastern Shore of the Chesapeake Bay

This research concerns the conceptual and empirical relationship between environmental justice and social-ecological resilience as it relates to climate change vulnerability and adaptation. Two primary questions guided this work. First, what is the level of resilience and adaptive capacity for social-ecological systems that are characterized by environmental injustice in the face of climate change? And second, what is the role of an environmental justice approach in developing adaptation policies that will promote social-ecological resilience? These questions were investigated in three African American communities that are particularly vulnerable to flooding from sea-level rise on the Eastern Shore of the Chesapeake Bay. Using qualitative and quantitative methods, I found that in all three communities, religious faith and the church, rootedness in the landscape, and race relations were highly salient to community experience. The degree to which these common aspects of the communities have imparted adaptive capacity has changed over time. Importantly, a given social-ecological factor does not have the same effect on vulnerability in all communities; however, in all communities political isolation decreases adaptive capacity and increases vulnerability. This political isolation is at least partly due to procedural injustice, which occurs for a number of interrelated reasons. This research further revealed that while all stakeholders (policymakers, environmentalists, and African American community members) generally agree that justice needs to be increased on the Eastern Shore, stakeholder groups disagree about what a justice approach to adaptation would look like. When brought together at a workshop, however, these stakeholders were able to identify numerous challenges and opportunities for increasing justice. Resilience was assessed by the presence of four resilience factors: living with uncertainty, nurturing diversity, combining different types of knowledge, and creating opportunities for self-organization. Overall, these communities seem to have low resilience; however, there is potential for resilience to increase. Finally, I argue that the use of resilience theory for environmental justice communities is limited by the great breadth and depth of knowledge required to evaluate the state of the social-ecological system, the complexities of simultaneously promoting resilience at both the regional and local scale, and the lack of attention to issues of justice.

Switched Diversity Techniques for Indoor Off-body Communications Channels: An Experimental Analysis and Modeling

This paper investigates the potential improvement in signal reliability for indoor off-body communications channels operating at 5.8 GHz using switched diversity techniques. In particular we investigate the performance of switch-and-stay combining (SSC), switch-and-examine combining (SEC) and switch-and-examine combining with post-examining selection (SECps) schemes which utilize multiple spatially separated antennas at the base station. During the measurements a test subject, wearing an antenna on his chest, performed a number of walking movements towards and then away from a uniform linear array. It was found that all of the considered diversity schemes provided a worthwhile signal improvement. However, the performance of the diversity systems varied according to the switching threshold that was adopted. To model the fading envelope observed at the output of each of the combiners, we have applied diversity specific equations developed under the assumption of Nakagami-$m$ fading. As a measure of the goodness-of-fit, the Kullback-Leibler divergence between the empirical and theoretical probability density functions (PDFs) was calculated and found to be close to 0. To assist with the interpretation of the goodness-of-fit achieved in this study, the standard deviation, $\sigma$, of a zero-mean, $\sigma^2$ variance Gaussian PDF used to approximate a zero-mean, unit variance Gaussian PDF is also presented. These were generally quite close to 1 indicating that the theoretical models provided an adequate fit to the measured data.