Living in the Landscape: Essays in Honour of Graeme Barker

This edited volume reflects on the multitude of ways by which humans shape and are shaped by the natural world, and how Archaeology and its cognate disciplines recover this relationship. The structure and content of the book recognize Graeme Barker’s pioneering contribution to the scientific study of human-environment interaction, and form a secondary dialectic between his many colleagues and past students and the academic vista which he has helped define. The volume comprises 22 thematic papers, arranged chronologically, each a presentation of front-line research in their respective fields. They mirror the scope of Barker’s legacy through a focus on transitions in the human-environment relationship, how they are enacted and perceived. The assembled chapters illustrate how climate, demographic, subsistence, social and ecological change have affected cultures from the Palaeolithic to Historical, from North Africa and West-Central Eurasia to Southeast Asia and China. They also chronicle the innovations and renegotiated relations that communities have devised to meet and exploit the many shifting realities involved with Living in the Landscape.

Proton acceleration enhanced by a plasma jet in expanding foils undergoing relativistic transparency

Ion acceleration driven by the interaction of an ultraintense (2 × 10²⁰ W cm^-2) laser pulse with an ultrathin ( nm) foil target is experimentally and numerically investigated. Protons accelerated by sheath fields and via laser radiation pressure are angularly separated and identified based on their directionality and signature features (e.g. transverse instabilities) in the measured spatial-intensity distribution. A low divergence, high energy proton component is also detected when the heated target electrons expand and the target becomes relativistically transparent during the interaction. 2D and 3D particle-in-cell simulations indicate that under these conditions a plasma jet is formed at the target rear, supported by a self-generated azimuthal magnetic field, which extends into the expanded layer of sheath-accelerated protons. Electrons trapped within this jet are directly accelerated to super-thermal energies by the portion of the laser pulse transmitted through the target. The resulting streaming of the electrons into the ion layers enhances the energy of protons in the vicinity of the jet. Through the addition of a controlled prepulse, the maximum energy of these protons is demonstrated experimentally and numerically to be sensitive to the picosecond rising edge profile of the laser pulse.

A repeated measures experiment of green exercise to improve self-esteem in UK school children

Exercising in natural, green environments creates greater improvements in adult's self-esteem than exercise undertaken in urban or indoor settings. No comparable data are available for children. The aim of this study was to determine whether so called ‘green exercise’ affected changes in self-esteem; enjoyment and perceived exertion in children differently to urban exercise. We assessed cardiorespiratory fitness (20 m shuttle-run) and self-reported physical activity (PAQ-A) in 11 and 12 year olds (n = 75). Each pupil completed two 1.5 mile timed runs, one in an urban and another in a rural environment. Trials were completed one week apart during scheduled physical education lessons allocated using a repeated measures design. Self-esteem was measured before and after each trial, ratings of perceived exertion (RPE) and enjoyment were assessed after completing each trial. We found a significant main effect (F (1,74), = 12.2, p<0.001), for the increase in self-esteem following exercise but there was no condition by exercise interaction (F (1,74), = 0.13, p = 0.72). There were no significant differences in perceived exertion or enjoyment between conditions. There was a negative correlation (r = −0.26, p = 0.04) between habitual physical activity and RPE during the control condition, which was not evident in the green exercise condition (r = −0.07, p = 0.55). Contrary to previous studies in adults, green exercise did not produce significantly greater increases in self-esteem than the urban exercise condition. Green exercise was enjoyed more equally by children with differing levels of habitual physical activity and has the potential to engage less active children in exercise.

O meio envolvente como um contributo para a ação pedagógica

Relatório da Prática Profissional Supervisionada Mestrado em Educação Pré-Escolar

Interaction between tobacco and alcohol use and the risk of head and neck cancer: pooled analysis in the International Head and Neck Cancer Epidemiology Consortium.

BACKGROUND: The magnitude of risk conferred by the interaction between tobacco and alcohol use on the risk of head and neck cancers is not clear because studies have used various methods to quantify the excess head and neck cancer burden. METHODS: We analyzed individual-level pooled data from 17 European and American case-control studies (11,221 cases and 16,168 controls) participating in the International Head and Neck Cancer Epidemiology consortium. We estimated the multiplicative interaction parameter (psi) and population attributable risks (PAR). RESULTS: A greater than multiplicative joint effect between ever tobacco and alcohol use was observed for head and neck cancer risk (psi = 2.15; 95% confidence interval, 1.53-3.04). The PAR for tobacco or alcohol was 72% (95% confidence interval, 61-79%) for head and neck cancer, of which 4% was due to alcohol alone, 33% was due to tobacco alone, and 35% was due to tobacco and alcohol combined. The total PAR differed by subsite (64% for oral cavity cancer, 72% for pharyngeal cancer, 89% for laryngeal cancer), by sex (74% for men, 57% for women), by age (33% for cases <45 years, 73% for cases >60 years), and by region (84% in Europe, 51% in North America, 83% in Latin America). CONCLUSIONS: Our results confirm that the joint effect between tobacco and alcohol use is greater than multiplicative on head and neck cancer risk. However, a substantial proportion of head and neck cancers cannot be attributed to tobacco or alcohol use, particularly for oral cavity cancer and for head and neck cancer among women and among young-onset cases.

The role of motivational systems in community service involvement : initiating and sustaining factors and quality of experience /

Community service participation can have a positive impact on development, especially for youth. Although researchers have found positive outcomes, there has been a notable decline in youth participation over the past few years (Statistics Canada, 2000). Given the positive outcomes and current decline, it has been argued that youth should be encouraged to get involved in service activities. In the present study, quantitative and qualitative data were collected to determine factors that would help youth to initiate and sustain service, along with examining the quality of their experience. Eighty-two university undergraduate students (23 men), ranging in age from 17-20 years completed a 60-minute self-report questionnaire. Initiating and sustaining factors, motivational systems (similar to approach and avoidance dimensions), activity dimensions {Structure, Supportive Social Environment), quality of experience {Positive, Stress-Challenge), and future intention to participate in community service were measured. Eight participants also completed a 20-minute telephone interview to complement and expand on the quantitative data collected. Some initiating and sustaining factors were specific to individuals higher on the avoidance dimension, while others were relevant to those higher on the approach dimension. Several factors also were important to individuals regardless of their motivational system orientation. Positive quality of experience was related positively to experiencing a supportive social environment. In addition, women rated their community service as more positive than did men. A predicted interaction between the avoidance dimension and Structure in predicting positive quality of experience was not supported; however, positive quality of experience was predicted by the interaction of the approach dimension and Structure. A tested interaction between the avoidance dimension and Supportive Social Environment in predicting positive quality of experience was not supported. Similarly, a predicted interaction between the approach dimension and Supportive Social Environment in predicting positive experience quality was not supported. However, Supportive Social Environment was positively related to positive quality of experience. No support was found for a mediational role for positive quality of experience or stress-challenge quality of experience in exploring the relation between motivational orientation and fiiture intention to engage in service activities. The results of this study suggest that participating in a service environment that is supportive and provides the opportunity for social interactions with others would promote positive quality of experience and help youth sustain involvement. Thus, to help youth have positive experiences and to remain active in service, it is important for service agencies to promote these types of environments. In addition, some initiating and sustaining factors were specific to youth higher on the avoidance dimension and some were relevant to youth higher on the approach dimension. Therefore, service agencies may need to consider using different recruitment and retention strategies, depending on the type of youth they wish to recruit.

Design, development and assessment of the Java Intelligent Tutoring System

The "Java Intelligent Tutoring System" (JITS) research project focused on designing, constructing, and determining the effectiveness of an Intelligent Tutoring System for beginner Java programming students at the postsecondary level. The participants in this research were students in the School of Applied Computing and Engineering Sciences at Sheridan College. This research involved consistently gathering input from students and instructors using JITS as it developed. The cyclic process involving designing, developing, testing, and refinement was used for the construction of JITS to ensure that it adequately meets the needs of students and instructors. The second objective in this dissertation determined the effectiveness of learning within this environment. The main findings indicate that JITS is a richly interactive ITS that engages students on Java programming problems. JITS is equipped with a sophisticated personalized feedback mechanism that models and supports each student in his/her learning style. The assessment component involved 2 main quantitative experiments to determine the effectiveness of JITS in terms of student performance. In both experiments it was determined that a statistically significant difference was achieved between the control group and the experimental group (i.e., JITS group). The main effect for Test (i.e., pre- and postiest), F( l , 35) == 119.43,p < .001, was qualified by a Test by Group interaction, F( l , 35) == 4.98,p < .05, and a Test by Time interaction, F( l , 35) == 43.82, p < .001. Similar findings were found for the second experiment; Test by Group interaction revealed F( 1 , 92) == 5.36, p < .025. In both experiments the JITS groups outperformed the corresponding control groups at posttest.

Interaction between stress and immunity during a week leading to competition in young athletes

This study examined changes in the salivary concentrations of immunoglobulin A (sIgA), cortisol (sC), testosterone (sT) and testosterone-to-cortisol ratio (T/C) in 23 competitive swimmers, 11-15 years old, during a week leading to competition as compared to a control (non-competitive) week. Results showed no effect of week or day, and no significant week-by-day interaction for sIgA, sC and T/C. In contrast, sT significantly decreased during the week of competition, along with a 7%, non-significant decrease in the weekly T/C. The latter suggests that the swimmers were in a catabolic state due to their training, but this did not have a negative effect on their performance Since sC did not change over the two weeks and according to the sport anxiety scale, competition stress was relatively low in these peri-pubertal athletes, it is concluded that in the absence of high cortisol levels mucosal immunity is unaffected in young athletes prior to competition.

Lecture de l’heure et incapacités intellectuelles : Cahier des Charges d’un cadran évolutif

La présente étude s’inscrit à l’intérieur du programme de recherche mené par le Groupe DÉFI Apprentissage (GDA) de l’Université de Montréal. Notre projet avait pour buts de réaliser les deux premières phases précédant la conception d’une ressource pédagogique qui offrira à l’enfant (6 à 12 ans qui a des incapacités intellectuelles) et à son entourage un dispositif temporel évolutif pour l’initier à la lecture de l’heure et à la gestion des activités de son horaire quotidien à l’âge approprié. Depuis quelques années, maints organismes tels que l’American Association on Mental Retardation (AAMR) , la Classification internationale des déficiences, incapacités et handicaps (CIDIH) de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), le Ministère de l’éducation, des loisirs et des sports du Québec (MELS) ainsi que le Réseau international sur le processus de production du handicap (RIPPH) soutiennent que les chercheurs doivent s’attarder aux composantes impliquées dans l’interaction Personne-Milieu pour concevoir des stratégies d’intervention auprès de diverses populations qui éprouvent des limitations. Notre recherche adoptera cette démarche en s’appuyant sur les assises suivantes : cadre méthodologique (analyse de la valeur pédagogique), cadre conceptuel (écologie de l’éducation et processus de production du handicap) et cadre technologique (ergonomie).

Caractérisation de l'interaction de l'auto-antigène ADN topoisomérase I avec les fibroblastes dans la sclérose systémique

La sclérose systémique (ScS) est une maladie auto-immune d’origine inconnue qui est caractérisée par des atteintes vasculaires, des dérèglements cellulaire et immunitaire. La majorité des patients atteints de ScS possède des auto-anticorps dirigés contre des protéines nucléaires. Ces auto-anticorps sont associés à des manifestations cliniques spécifiques favorisant la classification et le diagnostic de la ScS. Les anti-ADN topoisomérase I (antitopo) sont l’un des principaux auto-anticorps retrouvés dans la ScS. Ils sont associés à la forme la plus grave de la maladie, soit la forme diffuse. Celle-ci se caractérise par une importante fibrose progressant vers une atteinte viscérale. La fibrose résulte d’une production excessive et dérégulée de matrice extracellulaire par les fibroblastes. Bien que les anti-topo soient associés à un très mauvais pronostic et qu’ils corrèlent avec l’activité et la sévérité de la maladie, leur rôle dans la pathogenèse de la ScS n’est pas élucidé. Toutefois, depuis que certains auto-antigènes ont démontré des fonctions additionnelles lorsque retrouvés dans le milieu extracellulaire, leur contribution suscite un intérêt marqué. En effet, ces auto-antigènes, dits bifonctionnels, influencent la physiologie de certaines cellules en se liant à leur surface. Ainsi, la détermination du rôle de ces autoantigènes ouvre la voie pour l’exploration du rôle potentiellement pathogène de leurs autoanticorps. Tout d’abord, nous avons démontré que l’auto-antigène topo, ciblée par les antitopo, pouvait influencer la physiologie du fibroblaste suite à l’activation de voies de signalisations intracellulaires stimulant la migration cellulaire. Nos résultats suggèrent fortement que la topo stimule le fibroblaste suite à son interaction avec le CCR7, un récepteur de chimiokine, présent à sa surface. Nous avons également démontré que la topo utilisait les protéoglycans à chaînes d’héparanes sulfates (HSPG) à titre de corécepteurs. Il avait été démontré que la topo liée à la surface des fibroblastes entraînait le recrutement d’anti-topo, l’adhésion et l’activation monocytaires. Nous avons ici démontré que la présence d’anticorps anti-topo entraîne l’amplification de la liaison de la topo au niveau des HSPG. De ce fait, le complexe immun à la surface des fibroblastes pourrait contribuer à l’initiation d’une cascade inflammatoire propice au développement d’une fibrose, caractéristique de la ScS. En dernier lieu, nos résultats nous ont permis de suggérer l’utilisation de l’héparine et des héparines de bas poids moléculaires comme approche thérapeutique pour la ScS puisqu’elles permettent autant de prévenir la liaison du complexe immun topo/anti-topo au niveau des HSPG que de le dissocier une fois lié. En résumé, notre étude soutient d’abord le rôle actif de l’auto-antigène dans la physiologie des fibroblastes mais également le rôle pathogène des anti-topo en présence de la topo dans la ScS. Finalement, les résultats de notre étude permettent de proposer une approche thérapeutique potentielle pour inhiber le développement d’une cascade inflammatoire et pro-fibrotique.

Étude comparative du fonctionnement dans la communauté des jeunes adultes schizophrènes et de leurs pairs sans psychopathologie

La schizophrénie est un trouble mental qui touche environ un pour cent de la population et dont les symptômes et troubles associés affectent la capacité des individus à fonctionner dans la communauté. Dans la dernière décennie, des services spécialisés dans la détection et l’intervention précoce dès le premier épisode psychotique ont été implantés dans plusieurs pays. Or, ces services ont surtout ciblé, jusqu’ici, la réduction des symptômes et de la demande de soins. Les difficultés fonctionnelles des jeunes adultes schizophrènes justifient que les services qui leur sont destinés misent également sur la réadaptation et l’amélioration du fonctionnement dans la communauté. Les besoins, priorités et préférences de cette population, ainsi que l’impact des particularités développementales du jeune âge adulte sur leur fonctionnement, sont méconnus. Cette étude propose de documenter le fonctionnement dans la communauté des jeunes adultes schizophrènes au stade du premier épisode psychotique et de le comparer à celui de leurs pairs sans psychopathologie. L’utilisation d’un modèle théorique de réadaptation, le modèle de Compétence, permet de conceptualiser le fonctionnement sous l’angle de la relation personne-environnement. Ce projet s’inscrit dans une approche de recherche synthétique ; le devis préconisé est une étude de cas multiples avec l’utilisation de méthodes mixtes (qualitatives et quantitatives), selon un modèle concurrent de triangulation (Creswell & Plano Clark, 2007). Les résultats mettent en lumière des différences entre les deux groupes dans les domaines des relations sociales et conjugales, du cheminement académique et de l’indépendance résidentielle et financière. Les données qualitatives, analysées selon le modèle de la théorisation ancrée (Glaser & Strauss, 1967), permettent de comprendre les processus sociaux impliqués dans l’accomplissement des tâches développementales au jeune âge adulte, ainsi que les conditions personnelles et systémiques sous-jacentes. Les résultats soulignent l’importance d’adapter les services résidentiels aux particularités développementales, de favoriser le soutien aux études et d’inclure les amis et les pairs dans la réadaptation des personnes touchées. Cette thèse permet à la fois d’identifier les besoins et priorités de cette population, de donner une voix aux jeunes adultes schizophrènes dans l’élaboration des services qui leur sont destinés et d’examiner les enjeux méthodologiques reliés à l’utilisation d’un devis mixte en recherche clinique.

L’explication de la délinquance prolifique : l’importance de l’interaction entre le risque individuel et le risque contextuel

Le but de cette thèse est d’expliquer la délinquance prolifique de certains délinquants. Nous avançons la thèse que la délinquance prolifique s’explique par la formation plus fréquente de situations criminogènes. Ces situations réfèrent au moment où un délinquant entre en interaction avec une opportunité criminelle dans un contexte favorable au crime. Plus exactement, il s’agit du moment où le délinquant fait face à cette opportunité, mais où le crime n’a pas encore été commis. La formation de situations criminogènes est facilitée par l’interaction et l’interdépendance de trois éléments : la propension à la délinquance de la personne, son entourage criminalisé et son style de vie. Ainsi, la délinquance prolifique ne pourrait être expliquée adéquatement sans tenir compte de l’interaction entre le risque individuel et le risque contextuel. L’objectif général de la présente thèse est de faire la démonstration de l’importance d’une modélisation interactionnelle entre le risque individuel et le risque contextuel afin d’expliquer la délinquance plus prolifique de certains contrevenants. Pour ce faire, 155 contrevenants placés sous la responsabilité de deux établissements des Services correctionnels du Québec et de quatre centres jeunesse du Québec ont complété un protocole d’évaluation par questionnaires auto-administrés. Dans un premier temps (chapitre trois), nous avons décrit et comparé la nature de la délinquance autorévélée des contrevenants de notre échantillon. Ce premier chapitre de résultats a permis de mettre en valeur le fait que ce bassin de contrevenants est similaire à d’autres échantillons de délinquants en ce qui a trait à la nature de leur délinquance, plus particulièrement, au volume, à la variété et à la gravité de leurs crimes. En effet, la majorité des participants rapportent un volume faible de crimes contre la personne et contre les biens alors qu’un petit groupe se démarque par un lambda très élevé (13,1 % des délinquants de l’échantillon sont responsables de 60,3% de tous les crimes rapportés). Environ quatre délinquants sur cinq rapportent avoir commis au moins un crime contre la personne et un crime contre les biens. De plus, plus de 50% de ces derniers rapportent dans au moins quatre sous-catégories. Finalement, bien que les délinquants de notre échantillon aient un IGC (indice de gravité de la criminalité) moyen relativement faible (médiane = 77), près de 40% des contrevenants rapportent avoir commis au moins un des deux crimes les plus graves recensés dans cette étude (décharger une arme et vol qualifié). Le second objectif spécifique était d’explorer, au chapitre quatre, l’interaction entre les caractéristiques personnelles, l’entourage et le style de vie des délinquants dans la formation de situations criminogènes. Les personnes ayant une propension à la délinquance plus élevée semblent avoir tendance à être davantage entourées de personnes criminalisées et à avoir un style de vie plus oisif. L’entourage criminalisé semble également influencer le style de vie de ces délinquants. Ainsi, l’interdépendance entre ces trois éléments facilite la formation plus fréquente de situations criminogènes et crée une conjoncture propice à l’émergence de la délinquance prolifique. Le dernier objectif spécifique de la thèse, qui a été couvert dans le chapitre cinq, était d’analyser l’impact de la formation de situations criminogènes sur la nature de la délinquance. Les analyses de régression linéaires multiples et les arbres de régression ont permis de souligner la contribution des caractéristiques personnelles, de l’entourage et du style de vie dans l’explication de la nature de la délinquance. D’un côté, les analyses de régression (modèles additifs) suggèrent que l’ensemble des éléments favorisant la formation de situations criminogènes apporte une contribution unique à l’explication de la délinquance. D’un autre côté, les arbres de régression nous ont permis de mieux comprendre l’interaction entre les éléments dans l’explication de la délinquance prolifique. En effet, un positionnement plus faible sur certains éléments peut être compensé par un positionnement plus élevé sur d’autres. De plus, l’accumulation d’éléments favorisant la formation de situations criminogènes ne se fait pas de façon linéaire. Ces conclusions sont appuyées sur des proportions de variance expliquée plus élevées que celles des régressions linéaires multiples. En conclusion, mettre l’accent que sur un seul élément (la personne et sa propension à la délinquance ou le contexte et ses opportunités) ou leur combinaison de façon simplement additive ne permet pas de rendre justice à la complexité de l’émergence de la délinquance prolifique. En mettant à l’épreuve empiriquement cette idée généralement admise, cette thèse permet donc de souligner l’importance de considérer l’interaction entre le risque individuel et le risque contextuel dans l’explication de la délinquance prolifique.

L’égalité des sexes n’a rien à voir avec la science!

Cet article critique un livre récemment écrit dont l’objectif est de défendre l’égalité des sexes en niant l’existence de différences entre les femmes et les hommes. La première partie de l’article affirme que l’égalité des sexes est une valeur sociale qui ne se réduit pas au fait que les femmes et les hommes se distinguent à certains égards. Les chercheurs qui défendent leurs valeurs ou croyances personnelles à partir des recherches font un abus de pouvoir qui affecte à la fois leur crédibilité et celle de la science. La seconde partie démontre que les différences sexuelles mises à jour jusqu’à maintenant, parfois petites parfois grandes, méritent d’être mieux comprises, même si les hommes et les femmes ont davantage de points communs qu’ils ne présentent de différences. Les chercheurs tiennent rarement compte du contexte lorsqu’ils mesurent les différents traits et comparent des scores plutôt que de comparer les processus développementaux impliqués dans l’adaptation des femmes et des hommes à leur environnement. Les processus développementaux qu’il nous faut découvrir impliquent nécessairement une interaction entre l’environnement et les prédispositions biologiques.

Exploiting non-Markovianity for quantum control

Quantum technology, exploiting entanglement and the wave nature of matter, relies on the ability to accurately control quantum systems. Quantum control is often compromised by the interaction of the system with its environment since this causes loss of amplitude and phase. However, when the dynamics of the open quantum system is non-Markovian, amplitude and phase flow not only from the system into the environment but also back. Interaction with the environment is then not necessarily detrimental. We show that the back-flow of amplitude and phase can be exploited to carry out quantum control tasks that could not be realized if the system was isolated. The control is facilitated by a few strongly coupled, sufficiently isolated environmental modes. Our paradigmatic example considers a weakly anharmonic ladder with resonant amplitude control only, restricting realizable operations to SO(N). The coupling to the environment, when harnessed with optimization techniques, allows for full SU(N) controllability.

Trajectory and Force Control of a Direct Drive Arm

Using the MIT Serial Link Direct Drive Arm as the main experimental device, various issues in trajectory and force control of manipulators were studied in this thesis. Since accurate modeling is important for any controller, issues of estimating the dynamic model of a manipulator and its load were addressed first. Practical and effective algorithms were developed fro the Newton-Euler equations to estimate the inertial parameters of manipulator rigid-body loads and links. Load estimation was implemented both on PUMA 600 robot and on the MIT Serial Link Direct Drive Arm. With the link estimation algorithm, the inertial parameters of the direct drive arm were obtained. For both load and link estimation results, the estimated parameters are good models of the actual system for control purposes since torques and forces can be predicted accurately from these estimated parameters. The estimated model of the direct drive arm was them used to evaluate trajectory following performance by feedforward and computed torque control algorithms. The experimental evaluations showed that the dynamic compensation can greatly improve trajectory following accuracy. Various stability issues of force control were studied next. It was determined that there are two types of instability in force control. Dynamic instability, present in all of the previous force control algorithms discussed in this thesis, is caused by the interaction of a manipulator with a stiff environment. Kinematics instability is present only in the hybrid control algorithm of Raibert and Craig, and is caused by the interaction of the inertia matrix with the Jacobian inverse coordinate transformation in the feedback path. Several methods were suggested and demonstrated experimentally to solve these stability problems. The result of the stability analyses were then incorporated in implementing a stable force/position controller on the direct drive arm by the modified resolved acceleration method using both joint torque and wrist force sensor feedbacks.