Construcció d’un microrobot

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2006. La construcció d'un microrobot autònom capaç de realitzar una funció per ell mateix, ha permès exposar una introducció en el món de l'electrònica i la mecànica pràctiques. Es tracta d’un microrobot rastrejador: capaç de seguir una línia pintada al terra, per mitjà d'unes entrades (sensors detectors de llum), una lògica (C.I. operacionals) i uns motors motrius comandats per mitjà d'un C.I. driver. S’adjunten imatges dels resultats.

Polí­tiques i experiències catalanes en dipòsits col·lectius

L'any 1999, el Centre de Supercomputació de Catalunya (CESCA) va crear, conjuntament amb el Consorci de Biblioteques Universitàries de Catalunya (CBUC), un dipòsit cooperatiu anomenat Tesis Doctorals en Xarxa o TDX per emmagatzemar, en format digital, el text complet de les tesis doctorals llegides a les universitats catalanes i difondre-les arreu del món, en accés obert, tot preservant els drets de propietat intel·lectual dels autors. Aquest servei va iniciar-se l'any 2001 i avui dia està plenament consolidat, no només entre les universitats catalanes sinó també entre algunes universitats espanyoles. Des d'aleshores, s'han creat quatre dipòsits cooperatius més: el Dipòsit de la Recerca de Catalunya o RECERCAT, per a la cerca de publicacions d’investigació; Revistes Catalanes amb Accés Obert o RACO, per a revistes científiques, culturals i erudites catalanes; Patrimoni Digital de Catalunya o PADICAT, per emmagatzemar pàgines web catalanes; i Memòria Digital de Catalunya o MDC, per a col·leccions digitals catalanes de pintures, mapes, pòsters i revistes antigues, entre d'altres. Tots cinc dipòsits cooperatius comparteixen algunes característiques: són d'accés obert, és a dir, s'hi pot accedir gratuïtament des de la Xarxa; la majoria fan servir el protocol d'interoperabilitat Open Archives Initiative Protocol, que facilita la difusió eficaç dels continguts; s'han creat de manera cooperativa per tal que sigui més senzill adoptar procediments comuns i poder compartir els costos de desenvolupament i gestió del dipòsit; permeten donar més visibilitat als documents indexats gràcies als motors de cerca; i afavoreixen les condicions per preservar la informació a llarg termini. En aquest document es presenta la política comuna establerta per als dipòsits cooperatius catalans, es descriuen breument els cinc dipòsits, i es comenten els resultats obtinguts dels sis anys d'experiència des que el primer dipòsit va omençar a funcionar.

A nonlinear threshold model for the dependence of extremes of stationary sequences

One of the main implications of the efficient market hypothesis (EMH) is that expected future returns on financial assets are not predictable if investors are risk neutral. In this paper we argue that financial time series offer more information than that this hypothesis seems to supply. In particular we postulate that runs of very large returns can be predictable for small time periods. In order to prove this we propose a TAR(3,1)-GARCH(1,1) model that is able to describe two different types of extreme events: a first type generated by large uncertainty regimes where runs of extremes are not predictable and a second type where extremes come from isolated dread/joy events. This model is new in the literature in nonlinear processes. Its novelty resides on two features of the model that make it different from previous TAR methodologies. The regimes are motivated by the occurrence of extreme values and the threshold variable is defined by the shock affecting the process in the preceding period. In this way this model is able to uncover dependence and clustering of extremes in high as well as in low volatility periods. This model is tested with data from General Motors stocks prices corresponding to two crises that had a substantial impact in financial markets worldwide; the Black Monday of October 1987 and September 11th, 2001. By analyzing the periods around these crises we find evidence of statistical significance of our model and thereby of predictability of extremes for September 11th but not for Black Monday. These findings support the hypotheses of a big negative event producing runs of negative returns in the first case, and of the burst of a worldwide stock market bubble in the second example. JEL classification: C12; C15; C22; C51 Keywords and Phrases: asymmetries, crises, extreme values, hypothesis testing, leverage effect, nonlinearities, threshold models

Estudi, disseny i construcció d'una sonda submarina

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. S’ha construït una sonda submarina a partir dels següents requeriments: havia de ser senzilla i barata, amb mobilitat en totes les direccions i hauria de poder visualitzar el medi per on es desplaçaria. Un cop construïda la sonda es formularen tres hipòtesis relatives a la resistència que oposa l’aigua al desplaçament de la sonda en funció de la profunditat, la temperatura i la viscositat de l’aigua. Després d’haver observat el comportament dels cossos submergits en un fluid, es va dissenyar la sonda submarina d’acord amb el principi d’Arquimedes. Per construir i dissenyar els circuits elèctrics també es va experimentar amb diferents possibilitats; finalment es va optar per un sistema de relès que controlés individualment cada receptor del circuit, motors i càmera submarina. Per contrastar les hipòtesis, mitjançant un dinamòmetre, es van prendre les mesures de la força de resistència de l’aigua al desplaçament de la sonda. La construcció de la sonda ha estat un èxit, ja que és perfectament estanca i té una bona maniobrabilitat, els motors permeten el moviment de la sonda en qualsevol direcció de l’espai i el senyal de la càmera submarina és prou bo per distingir els objectes que passin pel davant de la sonda i pel fons marí. Dues de les hipòtesis han estat contrastades; la tercera no: s’ha comprovat que la força de resistència augmenta amb la profunditat i amb la disminució de temperatura de l’aigua que envolta a la sonda; la hipòtesi de la viscositat no s’ha pogut contrastar.

Structure of a multisubunit complex that promotes DNA branch migration.

The RuvA and RuvB proteins of Escherichia coli, which are induced in response to DNA damage, are important in the formation of heteroduplex DNA during genetic recombination and related recombinational repair processes. In vitro studies show that RuvA binds Holiday junctions and acts as a specificity factor that targets the RuvB ATPase, a hexameric ring protein, to the junction. Together, RuvA and RuvB promote branch migration, an ATP-dependent reaction that increases the length of the heteroduplex DNA. Electron microscopic visualization of RuvAB now provides a new insight into the mechanism of this process. We observe the formation of a tripartite protein complex in which RuvA binds the crossover and is sandwiched between two hexameric rings of RuvB. The Holliday junction within this complex adopts a square-planar structure. We propose a molecular model for branch migration, a unique feature of which is the role played by the two oppositely oriented RuvB ring motors.

NXT: el robot de Lego

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. L'NXT és un robot creat per l'empresa Lego que disposa d'un controlador, de diversos servo motors i de sensors (tacte, llum, ultrasons, so...). Es programa mitjançant un programa especial, pensat per nois i noies de catorze anys, anomenat Lego Mindstorms. S'estudia el funcionament d'aquest programa i les parts del sistema de control del robot. L'estudi engloba el controlador, quatre sensors i els servomotors.

Could cell membranes produce acoustic streaming? Making the case for synechococcus self-propulsion

Sir James Lighthill proposed in 1992 that acoustic streaming occurs in the inner ear, as part of the cochlear amplifier mechanism. Here we hypothesize that some of the most ancient organisms use acoustic streaming not only for self-propulsion but also to enhance their nutrient uptake. We focus on a motile strain of Synechococcus, a yanobacteria whose mechanism for self-propulsion is not known. Molecular motors could work like piezoelectric transducers acting on the crystalline structure surrounding the outer cell membrane. Our calculations show that a traveling surface acoustic wave (SAW)could account for the observed velocities. These SAW waves will also produce a non-negligible Stokes layer surrounding the cell: motion within this region being essentially chaotic. Therefore, an AS mechanism would be biologically advantageous, enhancing localized diffusion processes and consequently, chemical reactions. We believe that acoustic streaming, produced by nanometer scale membrane vibrations could be widespread in cell biology. Other possible instances are yeast cells and erythrocytes. Flows generated by acoustic streaming may also be produced by silica coated diatoms along their raphe. We note that microelectromechanical (MEMS) acoustic streaming devices were first introduced in the 1990’s. Nature may have preceded this invention by 2.7 Gyr.

Instrumentació i control d'actuadors fluídics per a sistemes analítics: sistema de regulació d'una microbomba de precisió a mode de xeringa

En aquest projecte s’ha implementat un sistema de control per a les bombes microfluídiques LPVX de The Lee Company funcionant a mode de xeringa. El sistema consisteix en un circuit controlador basat en el microxip UDN 296 B de Allegro MicroSystems, que conté dos Ponts en H per a controlar motors pas a pas i dos mòduls de Modulació d’Amplada de Polsos (PWM), governat a partir d’un programa de control com a instrument virtual dissenyat sota l’entorn LabVIEW. El programa de control permet indicar la quantitat de volum a aspirar o dispensar per la bomba i escollir entre una execució simple o una de continuada, podent-ne controlar en aquest segona opció el temps entre execució i execució. El programa també permet visualitzar el procés mitjançant la obtenció de la imatge d’una webcam amb DirectShow. Finalment també permet el control remot de l’Instrument Virtual a través de la xarxa d’Internet.

Estudio sobre la extracción de puntos característicos en imágenes y sus aplicaciones

En aquest treball realitzem un estudi sobre la detecció y la descripció de punts característics, una tecnologia que permet extreure informació continguda en les imatges. Primerament presentem l'estat de l'art juntament amb una avaluació dels mètodes més rellevants. A continuació proposem els nous mètodes que hem creat de detecció i descripció, juntament amb l'algorisme òptim anomenat DART, el qual supera l'estat de l'art. Finalment mostrem algunes aplicacions on s'utilitzen els punts DART. Basant-se en l'aproximació de l'espai d'escales Gaussià, el detector proposat pot extreure punts de distint tamany invariants davant canvis en el punt de vista, la rotació i la iluminació. La reutilització de l'espai d'escales durant el procés de descripció, així com l'ús d'estructures simplificades i optimitzades, permeten realitzar tot el procediment en un temps computacional menor a l'obtingut fins al moment. Així s'aconsegueixen punts invariants i distingibles de forma ràpida, el qual permet la seva utilització en aplicacions com el seguiment d'objectes, la reconstrucció d'escenaris 3D i en motors de cerca visual.

Utilització del robot mòbil com a eina d'aprenentatge en ensenyaments tècnics

En aquest Projecte de Millora de la Qualitat Docent es descriu el disseny, la construcció i la utilització d’un robot mòbil com a eina docent en titulacions d’Enginyeria. El robot mòbil té com a element de control un PC portàtil convencional per tal de facilitar el procés d’aprenentatge de l’alumnat estigui centrat en l’objectiu de les pràctiques i no en el funcionament i control del robot. A més a més, el robot disposa d’un elevat nombre de sensors i actuadors per tal d’oferir un elevat grau d’interdisciplinaritat.

Creació de recursos digitals per a la innovació docent en Geologia Estructural i Tectònica

El projecte ha estat dedicat a l’elaboració d’una sèrie de recursos didàctics en format digital per a l’ensenyament de les matèries de Geologia Estructural i Tectònica en titulacions universitàries relacionades amb les Ciències de la Terra. L’objectiu és la millora de la formació i del rendiment dels estudiants mitjançant l’elaboració d’activitats de suport no presencials que fomentin l’autoaprenentatge i l’autoregulació per part de l’estudiant. Les activitats intenten aprofitar les noves eines informàtiques disponibles i fomentar l’accés mitjançant la xarxa. El material que s’elabora en el marc del projecte consisteix en: 1) un fons documental d’imatges relacionades amb la Geologia Estructural i la Tectònica amb explicació, disponibles en xarxa i accessibles per motors específics de cerca, 2) un conjunt d’exercicis i casos pràctics, alguns d’ells resolts, i 3) sortides de camp virtuals d’una regió geològica que permeten proposar activitats prèvies a una pràctica presencial de camp o desenvolupar la pràctica a nivell completament autònom. Per aconseguir aquests objectius, les tasques realitzades són: la compilació i digitalització de la base d'imatges d'exemples naturals d'estructures geològiques de deformació de que disposàvem, junt amb la redacció de material explicatiu (text i figures), la selecció d'un conjunt d'exercicis de la disciplina, i la preparació de dades de camp per a la realització de les sortides virtuals. Paral•lelament, aquest material s'ha estat processant per a la seva disposició en xarxa com un recurs lliure y obert, accessible en una website i domini específics (plataforma REDITEC).

Implementació de les físiques d'un vehicle en un videojoc 3D

En la carrera del mundo de los videojuegos por alcanzar insospechables cotas de realismo con las que seguir sorprendiendo y enganchando al público, los motores de física se han convertido en la herramienta de presente y futuro. Atraídos por el auge de esta nueva tecnología, hemos lidiado con los motores referencia hoy día en el mercado, seleccionando luego uno de ellos e implementando un humilde videojuego de carreras como muestra de su potencial y de los conocimientos adquiridos.

Estudio descriptivo de los síntomas no motores de la enfermedad de Parkinson en una muestra del área 10 de salud de la Comunidad Valenciana.

Els símptomes no motors de la malaltia de Parkinson no són correctament identificats en el dia a dia a pesar de la seva gran importància. Hem realitzat un estudi descriptiu utilitzant el NMSQuest, trobant que en la nostra mostra la prevalencia dels símptomes no motors és major a la publicada per altres autors, i reproduïnt els resultats previs. També hem estudiat la seva relació amb la LEDD, el cost mensual del tractament farmacològic, i l’UPDRS. A més hem trobat una correlació linial forta estadísticament significativa entre la prevalencia dels símptomes no motors i les puntuacions en l’escala HADS.

Análisis, desarrolo y posicionamiento de una web 2.0

Anàlisi i desenvolupament d’una web 2.0 per taxistes, en forma de xarxa social, on puguin participar activament, anunciar la venda de les seves llicències de taxi amb informació detallada i trobin publicitat d’empreses del sector que ofereixen ofertes i promocions dels seus serveis o productes gràcies a les eines que ofereix la web a les empreses subscrites. Optimització de la web pels principals motors de cerca d’ Internet.

Isolation and identification of actin-binding proteins in Plasmodium falciparum by affinity chromatography

The invasion of the erythrocyte by Plasmodium falciparum depends on the ability of the merozoite to move through the membrane invagination. This ability is probably mediated by actin dependent motors. Using affinity columns with G-actin and F-actin we isolated actin binding proteins from the parasite. By immunoblotting and immunoprecipitation with specific antibodies we identified the presence of tropomyosin, myosin, a-actinin, and two different actins in the eluate corresponding to F-actin binding proteins. In addition to these, a 240-260 kDa doublet, different in size from the erythrocyte spectrin, reacted with an antibody against human spectrin. All the above mentioned proteins were metabolically radiolabeled when the parasite was cultured with 35S-methionine. The presence of these proteins in P. falciparum is indicative of a complex cytoskeleton and supports the proposed role for an actin-myosin motor during invasion.