Development of advanced silicon radiation detectors for high energy physics and medical imaging

The 1st chapter of this work presents the different experiments and collaborations in which I am involved during my PhD studies of Physics. Following those descriptions, the 2nd chapter is dedicated to how the radiation affects the silicon sensors, as well as some experimental measurements carried out at CERN (Geneve, Schwitzerland) and IFIC (Valencia, Spain) laboratories. Besides the previous investigation results, this chapter includes the most recent scientific papers appeared in the latest RD50 (Research & Development #50) Status Report, published in January 2007, as well as some others published this year. The 3rd and 4th are dedicated to the simulation of the electrical behavior of solid state detectors. In chapter 3 are reported the results obtained for the illumination of edgeless detectors irradiated at different fluences, in the framework of the TOSTER Collaboration. The 4th chapter reports about simulation design, simulation and fabrication of a novel 3D detector developed at CNM for ions detection in the future ITER fusion reactor. This chapter will be extended with irradiation simulations and experimental measurements in my PhD Thesis.

Interactive Epistemology and Reasoning: On the Foundations of Game Theory

Game theory describes and analyzes strategic interaction. It is usually distinguished between static games, which are strategic situations in which the players choose only once as well as simultaneously, and dynamic games, which are strategic situations involving sequential choices. In addition, dynamic games can be further classified according to perfect and imperfect information. Indeed, a dynamic game is said to exhibit perfect information, whenever at any point of the game every player has full informational access to all choices that have been conducted so far. However, in the case of imperfect information some players are not fully informed about some choices. Game-theoretic analysis proceeds in two steps. Firstly, games are modelled by so-called form structures which extract and formalize the significant parts of the underlying strategic interaction. The basic and most commonly used models of games are the normal form, which rather sparsely describes a game merely in terms of the players' strategy sets and utilities, and the extensive form, which models a game in a more detailed way as a tree. In fact, it is standard to formalize static games with the normal form and dynamic games with the extensive form. Secondly, solution concepts are developed to solve models of games in the sense of identifying the choices that should be taken by rational players. Indeed, the ultimate objective of the classical approach to game theory, which is of normative character, is the development of a solution concept that is capable of identifying a unique choice for every player in an arbitrary game. However, given the large variety of games, it is not at all certain whether it is possible to device a solution concept with such universal capability. Alternatively, interactive epistemology provides an epistemic approach to game theory of descriptive character. This rather recent discipline analyzes the relation between knowledge, belief and choice of game-playing agents in an epistemic framework. The description of the players' choices in a given game relative to various epistemic assumptions constitutes the fundamental problem addressed by an epistemic approach to game theory. In a general sense, the objective of interactive epistemology consists in characterizing existing game-theoretic solution concepts in terms of epistemic assumptions as well as in proposing novel solution concepts by studying the game-theoretic implications of refined or new epistemic hypotheses. Intuitively, an epistemic model of a game can be interpreted as representing the reasoning of the players. Indeed, before making a decision in a game, the players reason about the game and their respective opponents, given their knowledge and beliefs. Precisely these epistemic mental states on which players base their decisions are explicitly expressible in an epistemic framework. In this PhD thesis, we consider an epistemic approach to game theory from a foundational point of view. In Chapter 1, basic game-theoretic notions as well as Aumann's epistemic framework for games are expounded and illustrated. Also, Aumann's sufficient conditions for backward induction are presented and his conceptual views discussed. In Chapter 2, Aumann's interactive epistemology is conceptually analyzed. In Chapter 3, which is based on joint work with Conrad Heilmann, a three-stage account for dynamic games is introduced and a type-based epistemic model is extended with a notion of agent connectedness. Then, sufficient conditions for backward induction are derived. In Chapter 4, which is based on joint work with Jérémie Cabessa, a topological approach to interactive epistemology is initiated. In particular, the epistemic-topological operator limit knowledge is defined and some implications for games considered. In Chapter 5, which is based on joint work with Jérémie Cabessa and Andrés Perea, Aumann's impossibility theorem on agreeing to disagree is revisited and weakened in the sense that possible contexts are provided in which agents can indeed agree to disagree.

Annotating the human genome

2 Abstract2.1 En françaisLe séquençage du génome humain est un pré-requis fondamental à la compréhension de la biologie de l'être humain. Ce projet achevé, les scientifiques ont dû faire face à une tâche aussi importante, comprendre cette suite de 3 milliards de lettres qui compose notre génome. Le consortium ENCODE (ENCyclopedia Of Dna Elements) fût formé comme une suite logique au projet du génome humain. Son rôle est d'identifier tous les éléments fonctionnels de notre génome incluant les régions transcrites, les sites d'attachement des facteurs de transcription, les sites hypersensibles à la DNAse I ainsi que les marqueurs de modification des histones. Dans le cadre de ma thèse doctorale, j'ai participé à 2 sous-projets d'ENCODE. En premier lieu, j'ai eu la tâche de développer et d'optimiser une technique de validation expérimentale à haut rendement de modèles de gènes qui m'a permis d'estimer la qualité de la plus récente annotation manuelle. Ce nouveau processus de validation est bien plus efficace que la technique RNAseq qui est actuellement en train de devenir la norme. Cette technique basée sur la RT-PCR, m'a notamment permis de découvrir de nouveaux exons dans 10% des régions interrogées. En second lieu j'ai participé à une étude ayant pour but d'identifier les extrémités de tous les gènes des chromosomes humains 21 et 22. Cette étude à permis l'identification à large échelle de transcrits chimères comportant des séquences provenant de deux gènes distincts pouvant être à une grande distance l'un de autre.2.2 In EnglishThe completion of the human genome sequence js the prerequisite to fully understand the biology of human beings. This project achieved, scientists had to face another challenging task, understanding the meaning of the 3 billion letters composing this genome. As a logical continuation of the human genome project, the ENCODE (ENCyclopedia Of DNA Elements) consortium was formed with the aim of annotating all its functional elements. These elements include transcribed regions, transcription binding sites, DNAse I hypersensitive sites and histone modification marks. In the frame of my PhD thesis, I was involved in two sub-projects of ENCODE. Firstly I developed and optimized an high throughput method to validate gene models, which allowed me to assess the quality of the most recent manually-curated annotation. This novel experimental validation pipeline is extremely effective, far more so than transcriptome profiling through RNA sequencing, which is becoming the norm. This RT-PCR-seq targeted-approach is likewise particularly efficient in identifying novel exons, as we discovered about 10% of loci with unannotated exons. Secondly, I participated to a study aiming to identify the gene boundaries of all genes in the human chromosome 21 and 22. This study led to the identification of chimeric transcripts that are composed of sequences coming form two distinct genes that can be map far away from each other.

Genetic survey of "spinturnix sp" (Acari, Mesostigmata) and their bat hosts in Western Palearctic

SUMMARY : The coevolution between two intimately associated organisms, like host and parasite, is a widely investigated theme in evolutionary biology. Recently, the use of genetic data in the study of host-parasite systems evidences that the genetic information from some parasites can complement genetic data from their hosts and thus may help to better understand their host's evolutionary history. Phylogenetic and population genetic aspects of bat parasites have been poorly investigated. Spinturnicid mites are highly specialized ectoparasites, exclusively associated with bats and therefore represent an ideal model to extant our knowledge on bat and parasite biology and on their coevolutionary history. In this thesis, I developed several molecular markers (mitochondrial DNA) to compare the genetic patterns of Spinturnix mites with their bat hosts at different levels. The molecular co-phylogeny between Spinturnix sp. and their bat hosts suggests a partial cospeciation and the occurrence of failure to speciate events and multiple host switches. Thus, Spinturnix mites do not exactly mirror the phylogenetic pattern of their hosts, despite their intimate association. Similar roosting habits of the hosts seem to promote host switches between different species, as far as ecological conditions are favourable. The phylogeographic study of the Maghrebian bat M. punicus in the Mediterranean area confirms the presence of M. punicus in North Africa, Corsica and Sardinia and highlights that islands and mainland are genetically highly divergent. The comparison between the parasitic mite S. myoti and the Maghrebian bat suggests that the phylogeographic pattern of the mite is moulded by its host, with open water as main barrier for host and parasite dispersal. Moreover, the unique presence of a European S. myoti lineage on M. punicus from Corsica strongly suggests the former presence of mouse-eared bats (M. myotis and/or M. blythii) in Corsica. By highlighting the probable presence of a nowadays locally extinct host species, S. myoti may represent a good proxy for inferring complex evolutionary history of bat hosts. Finally, population genetic surveys of S. myoti and S. bechsteinii suggest that these mites benefit from close contacts between individuals during the mating season and/or hibernation to disperse among remote colonies. The contrasted genetic patterns of these two distinct bat-mite systems evidence that bat social structure is a determinant factor of the genetic structure of mite populations. Altogether, this PhD thesis demonstrates the usefulness of parasites to gather information about their bat hosts. In addition, my results illustrate how different ecological and biological characteristics of bat species allow the emergence of a surprising diversity in the genetic patterns of the parasites, which may contribute to the diversification and speciation of parasites. RESUME : La co-évolution entre deux organismes intimement liés, comme un parasite et son hôte, fait partie des questions largement étudiées en biologie évolutive. Récemment, l'utilisation de données génétique dans l'étude des interactions hôte-parasite a montré que l'information génétique de certains parasites peut compléter les données génétiques de l'hôte et ainsi peut éclairer l'histoire évolutive de leur hôte. Très peu études ont étudié les interactions entre les chauves-souris et leurs parasites d'un point de vue moléculaire. Les acariens du genre Spinturnix sont des ectoparasites très spécialisés exclusivement associés aux chauves-souris. Ils représentent donc un model idéal pour élargir nos connaissances tant sur l'écologie des parasites de chauves-souris que sur leur coévolution. Durant cette thèse, plusieurs marqueurs moléculaires (ADN mitochondrial) ont été développés pour ainsi comparer la distribution de la variation génétique des parasites du genre Spinturnix avec celle de leurs hôtes, et ceci à différents niveaux. Tout d'abord, la co-phylogénie moléculaire entre les espèces de Spinturnix et les leurs hôtes révèle une co-spéciation partielle ainsi que la présence d'événement de non spéciation et de transferts horizontaux. Ces parasites ne reflètent donc pas entièrement l'histoire évolutive de leurs hôtes, malgré leurs intimes associations. La cohabitation de plusieurs espèces de chauves-souris dans un même gîte permet aux parasites un transfert entre différentes espèces, atténuant ainsi leur degré de co-spéciation. Deuxièmement, l'étude phylogéographique du marin du Maghreb dans le bassin Méditerranéen confirme sa présence en Afrique du Nord, en Corse et en Sardaigne. La comparaison avec un de ses parasites S. myoti suggère que la répartition génétique de S. myoti est façonnée par celle de leurs hôtes, avec les étendues d'eau comme barrière principale tant à la dispersion de l'hôte que de son parasite. De plus, la présence unique d'une lignée européenne de ces parasites sur des marins du Maghreb de Corse suggère fortement la présence du grand ou petit marin en Corse dans le passé. En reflétant la présence potentielle à un endroit donné d'une espèce de chauve-souris actuellement disparue, S. myoti peut représenter une bonne alternative pour comprendre l'histoire évolutive complexe des chauves-souris. Finalement, l'étude des structures génétiques des populations des parasites S. myoti et S. bechsteinii suggère que les contacts corporels entre chauves-souris durant la saison de reproduction ou l'hibernation peuvent permettre la dispersion des parasites entre des colonies éloignées géographiquement. La différence de structure génétique entre ces deux associations particulières montre que la structure génétique des populations de parasites dépend fortement des traits d'histoire de vie de son hôte. Dans l'ensemble, cette thèse démontre l'importance des parasites pour amener des informations sur leurs hôtes, les chauves-souris. Elle illustre aussi comment les différences écologique et biologique des différentes espèces de chauves-souris peuvent amener une étonnante diversité de structure génétique au sein de populations de parasites, ce qui peut peut-être contribuer à la diversification et à la spéciation des parasites.

Dinàmica de sistemes mesoscòpics amb correlacions quàntiques mitjançant la formulació de de Broglie-Bohm

Per a determinar la dinàmica espai-temporal completa d’un sistema quàntic tridimensional de N partícules cal integrar l’equació d’Schrödinger en 3N dimensions. La capacitat dels ordinadors actuals permet fer-ho com a molt en 3 dimensions. Amb l’objectiu de disminuir el temps de càlcul necessari per a integrar l’equació d’Schrödinger multidimensional, es realitzen usualment una sèrie d’aproximacions, com l’aproximació de Born–Oppenheimer o la de camp mig. En general, el preu que es paga en realitzar aquestes aproximacions és la pèrdua de les correlacions quàntiques (o entrellaçament). Per tant, és necessari desenvolupar mètodes numèrics que permetin integrar i estudiar la dinàmica de sistemes mesoscòpics (sistemes d’entre tres i unes deu partícules) i en els que es tinguin en compte, encara que sigui de forma aproximada, les correlacions quàntiques entre partícules. Recentment, en el context de la propagació d’electrons per efecte túnel en materials semiconductors, X. Oriols ha desenvolupat un nou mètode [Phys. Rev. Lett. 98, 066803 (2007)] per al tractament de les correlacions quàntiques en sistemes mesoscòpics. Aquesta nova proposta es fonamenta en la formulació de la mecànica quàntica de de Broglie– Bohm. Així, volem fer notar que l’enfoc del problema que realitza X. Oriols i que pretenem aquí seguir no es realitza a fi de comptar amb una eina interpretativa, sinó per a obtenir una eina de càlcul numèric amb la que integrar de manera més eficient l’equació d’Schrödinger corresponent a sistemes quàntics de poques partícules. En el marc del present projecte de tesi doctoral es pretén estendre els algorismes desenvolupats per X. Oriols a sistemes quàntics constituïts tant per fermions com per bosons, i aplicar aquests algorismes a diferents sistemes quàntics mesoscòpics on les correlacions quàntiques juguen un paper important. De forma específica, els problemes a estudiar són els següents: (i) Fotoionització de l’àtom d’heli i de l’àtom de liti mitjançant un làser intens. (ii) Estudi de la relació entre la formulació de X. Oriols amb la aproximació de Born–Oppenheimer. (iii) Estudi de les correlacions quàntiques en sistemes bi- i tripartits en l’espai de configuració de les partícules mitjançant la formulació de de Broglie–Bohm.

Systems biology of plants : from intraspecific genome variation to computational morphodynamics

Recently, the introduction of second generation sequencing and further advance-ments in confocal microscopy have enabled system-level studies for the functional characterization of genes. The degree of complexity intrinsic to these approaches needs the development of bioinformatics methodologies and computational models for extracting meaningful biological knowledge from the enormous amount of experi¬mental data which is continuously generated. This PhD thesis presents several novel bioinformatics methods and computational models to address specific biological questions in Plant Biology by using the plant Arabidopsis thaliana as a model system. First, a spatio-temporal qualitative analysis of quantitative transcript and protein profiles is applied to show the role of the BREVIS RADIX (BRX) protein in the auxin- cytokinin crosstalk for root meristem growth. Core of this PhD work is the functional characterization of the interplay between the BRX protein and the plant hormone auxin in the root meristem by using a computational model based on experimental evidence. Hyphotesis generated by the modelled to the discovery of a differential endocytosis pattern in the root meristem that splits the auxin transcriptional response via the plasma membrane to nucleus partitioning of BRX. This positional information system creates an auxin transcriptional pattern that deviates from the canonical auxin response and is necessary to sustain the expression of a subset of BRX-dependent auxin-responsive genes to drive root meristem growth. In the second part of this PhD thesis, we characterized the genome-wide impact of large scale deletions on four divergent Arabidopsis natural strains, through the integration of Ultra-High Throughput Sequencing data with data from genomic hybridizations on tiling arrays. Analysis of the identified deletions revealed a considerable portion of protein coding genes affected and supported a history of genomic rearrangements shaped by evolution. In the last part of the thesis, we showed that VIP3 gene in Arabidopsis has an evo-lutionary conserved role in the 3' to 5' mRNA degradation machinery, by applying a novel approach for the analysis of mRNA-Seq data from random-primed mRNA. Altogether, this PhD research contains major advancements in the study of natural genomic variation in plants and in the application of computational morphodynamics models for the functional characterization of biological pathways essential for the plant. - Récemment, l'introduction du séquençage de seconde génération et les avancées dans la microscopie confocale ont permis des études à l'échelle des différents systèmes cellulaires pour la caractérisation fonctionnelle de gènes. Le degrés de complexité intrinsèque à ces approches ont requis le développement de méthodologies bioinformatiques et de modèles mathématiques afin d'extraire de la masse de données expérimentale générée, des information biologiques significatives. Ce doctorat présente à la fois des méthodes bioinformatiques originales et des modèles mathématiques pour répondre à certaines questions spécifiques de Biologie Végétale en utilisant la plante Arabidopsis thaliana comme modèle. Premièrement, une analyse qualitative spatio-temporelle de profiles quantitatifs de transcripts et de protéines est utilisée pour montrer le rôle de la protéine BREVIS RADIX (BRX) dans le dialogue entre l'auxine et les cytokinines, des phytohormones, dans la croissance du méristème racinaire. Le noyau de ce travail de thèse est la caractérisation fonctionnelle de l'interaction entre la protéine BRX et la phytohormone auxine dans le méristème de la racine en utilisant des modèles informatiques basés sur des preuves expérimentales. Les hypothèses produites par le modèle ont mené à la découverte d'un schéma différentiel d'endocytose dans le méristème racinaire qui divise la réponse transcriptionnelle à l'auxine par le partitionnement de BRX de la membrane plasmique au noyau de la cellule. Cette information positionnelle crée une réponse transcriptionnelle à l'auxine qui dévie de la réponse canonique à l'auxine et est nécessaire pour soutenir l'expression d'un sous ensemble de gènes répondant à l'auxine et dépendant de BRX pour conduire la croissance du méristème. Dans la seconde partie de cette thèse de doctorat, nous avons caractérisé l'impact sur l'ensemble du génome des délétions à grande échelle sur quatre souches divergentes naturelles d'Arabidopsis, à travers l'intégration du séquençage à ultra-haut-débit avec l'hybridation génomique sur puces ADN. L'analyse des délétions identifiées a révélé qu'une proportion considérable de gènes codant était affectée, supportant l'idée d'un historique de réarrangement génomique modelé durant l'évolution. Dans la dernière partie de cette thèse, nous avons montré que le gène VÏP3 dans Arabidopsis a conservé un rôle évolutif dans la machinerie de dégradation des ARNm dans le sens 3' à 5', en appliquant une nouvelle approche pour l'analyse des données de séquençage d'ARNm issue de transcripts amplifiés aléatoirement. Dans son ensemble, cette recherche de doctorat contient des avancées majeures dans l'étude des variations génomiques naturelles des plantes et dans l'application de modèles morphodynamiques informatiques pour la caractérisation de réseaux biologiques essentiels à la plante. - Le développement des plantes est écrit dans leurs codes génétiques. Pour comprendre comment les plantes sont capables de s'adapter aux changements environnementaux, il est essentiel d'étudier comment leurs gènes gouvernent leur formation. Plus nous essayons de comprendre le fonctionnement d'une plante, plus nous réalisons la complexité des mécanismes biologiques, à tel point que l'utilisation d'outils et de modèles mathématiques devient indispensable. Dans ce travail, avec l'utilisation de la plante modèle Arabidopsis thalicinci nous avons résolu des problèmes biologiques spécifiques à travers le développement et l'application de méthodes informatiques concrètes. Dans un premier temps, nous avons investigué comment le gène BREVIS RADIX (BRX) régule le développement de la racine en contrôlant la réponse à deux hormones : l'auxine et la cytokinine. Nous avons employé une analyse statistique sur des mesures quantitatives de transcripts et de produits de gènes afin de démontrer que BRX joue un rôle antagonisant dans le dialogue entre ces deux hormones. Lorsque ce-dialogue moléculaire est perturbé, la racine primaire voit sa longueur dramatiquement réduite. Pour comprendre comment BRX répond à l'auxine, nous avons développé un modèle informatique basé sur des résultats expérimentaux. Les simulations successives ont mené à la découverte d'un signal positionnel qui contrôle la réponse de la racine à l'auxine par la régulation du mouvement intracellulaire de BRX. Dans la seconde partie de cette thèse, nous avons analysé le génome entier de quatre souches naturelles d'Arabidopsis et nous avons trouvé qu'une grande partie de leurs gènes étaient manquant par rapport à la souche de référence. Ce résultat indique que l'historique des modifications génomiques conduites par l'évolution détermine une disponibilité différentielle des gènes fonctionnels dans ces plantes. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons analysé les données du transcriptome de la plante où le gène VIP3 était non fonctionnel. Ceci nous a permis de découvrir le rôle double de VIP3 dans la régulation de l'initiation de la transcription et dans la dégradation des transcripts. Ce rôle double n'avait jusqu'alors été démontrée que chez l'homme. Ce travail de doctorat supporte le développement et l'application de méthodologies informatiques comme outils inestimables pour résoudre la complexité des problèmes biologiques dans la recherche végétale. L'intégration de la biologie végétale et l'informatique est devenue de plus en plus importante pour l'avancée de nos connaissances sur le fonctionnement et le développement des plantes.

The nature of the Cr-C bond: direct estimation of aromaticity in Fischer carbenes

Report for the scientific sojourn at the the Philipps-Universität Marburg, Germany, from september to december 2007. For the first, we employed the Energy-Decomposition Analysis (EDA) to investigate aromaticity on Fischer carbenes as it is related through all the reaction mechanisms studied in my PhD thesis. This powerful tool, compared with other well-known aromaticity indices in the literature like NICS, is useful not only for quantitative results but also to measure the degree of conjugation or hyperconjugation in molecules. Our results showed for the annelated benzenoid systems studied here, that electron density is more concentrated on the outer rings than in the central one. The strain-induced bond localization plays a major role as a driven force to keep the more substituted ring as the less aromatic. The discussion presented in this work was contrasted at different levels of theory to calibrate the method and ensure the consistency of our results. We think these conclusions can also be extended to arene chemistry for explaining aromaticity and regioselectivity reactions found in those systems.In the second work, we have employed the Turbomole program package and density-functionals of the best performance in the state of art, to explore reaction mechanisms in the noble gas chemistry. Particularly, we were interested in compounds of the form H--Ng--Ng--F (where Ng (Noble Gas) = Ar, Kr and Xe) and we investigated the relative stability of these species. Our quantum chemical calculations predict that the dixenon compound HXeXeF has an activation barrier for decomposition of 11 kcal/mol which should be large enough to identify the molecule in a low-temperature matrix. The other noble gases present lower activation barriers and therefore are more labile and difficult to be observable systems experimentally.

Law and the practise of principle in diverse societies

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la London School of Economics and Political Science, United Kingdom, entre 2007 i 2009. L’objecte principal del projecte ha estat analitzar les implicacions jurídico-polítiques i institucionals d’una teoria de la justícia i la igualtat liberals aplicada a societats multiculturals amb un marcat predomini de la diversitat cultural. L’anàlisi desenvolupa una línia d'investigació interdisciplinar - entre el dret i la teoria política - iniciada en una tesis doctoral sobre multiculturalisme i drets de les minories culturals (UPF, 2000) que va culminar en la publicació de Group Rights as Human Rights (Springer, 2006). La recerca adopta com a punt de partida les conclusions de l'esmentada obra, en especial, la rellevància del reconeixement de drets col•lectius; tanmateix, el tipus de qüestions plantejades, l’enfoc i la metodologia emprades són substancialment diferents. En concret, s'adrecen preguntes específiques sobre el model i aspiracions del constitucionalisme democràtic i el paper del dret en contextos multiculturals. També s’atorga un pes central a la dimensió institucional dels models de gestió de la diversitat que s’analitzen, prioritzant un enfocament comparatiu a partir de l’estudi de controvèrsies concretes. L’objectiu és superar algunes limitacions importants de la literatura actual, com ara la tendència a examinar en abstracte la compatibilitat de determinades demandes amb el constitucionalisme democràtic, sense abordar el funcionament d'estratègies de gestió de la diversitat cultural emprades en contextos concrets. Els treballs producte d'aquest projecte articulen les línies bàsiques d’un model pluralista, basat en principis més que en regles, que desafia els plantejaments dominants actualment. Aquest model es caracteritza pel compromís amb la legitimitat i igualtat comparatives, rebutjant el paternalisme i les visions liberals típiques sobre el paper de la regulació. La presumpció de l’“standing” moral dels grups identitaris és fonamental per tal de considerar-los interlocutors vàlids amb interessos genuïns. També s’argumenta que la integració social en contextos multiculturals no depèn tant de l’eliminació del conflicte sinó, sobre tot, d’una gestió eficient que eviti abusos de poder sistemàtics. El model defensa el rol del dret en la institucionalització del diàleg intercultural, però admet que el diàleg no necessàriament condueix a l’acord o a una estructura reguladora coherent i uniforme. Les aspiracions del ordre jurídic pluralista són més modestes: afavorir la negociació i resolució en cada conflicte, malgrat la persistència de la fragmentació i la provisionalitat dels acords. La manca d'un marc regulador comú esdevé una virtut en la mesura que permet la interacció de diferents subordres; una interacció governada per una multiplicitat de regles no necessàriament harmòniques. Els avantatges i problemes d’aquest model s'analitzen a partir de l'anàlisi de l’estructura fragmentària de l'ordre jurídic internacional i del règim Europeu de drets humans.

Treeline and climate change : analyzing and modeling patterns and shifts in the Swiss Alps

Summary: Global warming has led to an average earth surface temperature increase of about 0.7 °C in the 20th century, according to the 2007 IPCC report. In Switzerland, the temperature increase in the same period was even higher: 1.3 °C in the Northern Alps anal 1.7 °C in the Southern Alps. The impacts of this warming on ecosystems aspecially on climatically sensitive systems like the treeline ecotone -are already visible today. Alpine treeline species show increased growth rates, more establishment of young trees in forest gaps is observed in many locations and treelines are migrating upwards. With the forecasted warming, this globally visible phenomenon is expected to continue. This PhD thesis aimed to develop a set of methods and models to investigate current and future climatic treeline positions and treeline shifts in the Swiss Alps in a spatial context. The focus was therefore on: 1) the quantification of current treeline dynamics and its potential causes, 2) the evaluation and improvement of temperaturebased treeline indicators and 3) the spatial analysis and projection of past, current and future climatic treeline positions and their respective elevational shifts. The methods used involved a combination of field temperature measurements, statistical modeling and spatial modeling in a geographical information system. To determine treeline shifts and assign the respective drivers, neighborhood relationships between forest patches were analyzed using moving window algorithms. Time series regression modeling was used in the development of an air-to-soil temperature transfer model to calculate thermal treeline indicators. The indicators were then applied spatially to delineate the climatic treeline, based on interpolated temperature data. Observation of recent forest dynamics in the Swiss treeline ecotone showed that changes were mainly due to forest in-growth, but also partly to upward attitudinal shifts. The recent reduction in agricultural land-use was found to be the dominant driver of these changes. Climate-driven changes were identified only at the uppermost limits of the treeline ecotone. Seasonal mean temperature indicators were found to be the best for predicting climatic treelines. Applying dynamic seasonal delimitations and the air-to-soil temperature transfer model improved the indicators' applicability for spatial modeling. Reproducing the climatic treelines of the past 45 years revealed regionally different attitudinal shifts, the largest being located near the highest mountain mass. Modeling climatic treelines based on two IPCC climate warming scenarios predicted major shifts in treeline altitude. However, the currently-observed treeline is not expected to reach this limit easily, due to lagged reaction, possible climate feedback effects and other limiting factors. Résumé: Selon le rapport 2007 de l'IPCC, le réchauffement global a induit une augmentation de la température terrestre de 0.7 °C en moyenne au cours du 20e siècle. En Suisse, l'augmentation durant la même période a été plus importante: 1.3 °C dans les Alpes du nord et 1.7 °C dans les Alpes du sud. Les impacts de ce réchauffement sur les écosystèmes - en particuliers les systèmes sensibles comme l'écotone de la limite des arbres - sont déjà visibles aujourd'hui. Les espèces de la limite alpine des forêts ont des taux de croissance plus forts, on observe en de nombreux endroits un accroissement du nombre de jeunes arbres s'établissant dans les trouées et la limite des arbres migre vers le haut. Compte tenu du réchauffement prévu, on s'attend à ce que ce phénomène, visible globalement, persiste. Cette thèse de doctorat visait à développer un jeu de méthodes et de modèles pour étudier dans un contexte spatial la position présente et future de la limite climatique des arbres, ainsi que ses déplacements, au sein des Alpes suisses. L'étude s'est donc focalisée sur: 1) la quantification de la dynamique actuelle de la limite des arbres et ses causes potentielles, 2) l'évaluation et l'amélioration des indicateurs, basés sur la température, pour la limite des arbres et 3) l'analyse spatiale et la projection de la position climatique passée, présente et future de la limite des arbres et des déplacements altitudinaux de cette position. Les méthodes utilisées sont une combinaison de mesures de température sur le terrain, de modélisation statistique et de la modélisation spatiale à l'aide d'un système d'information géographique. Les relations de voisinage entre parcelles de forêt ont été analysées à l'aide d'algorithmes utilisant des fenêtres mobiles, afin de mesurer les déplacements de la limite des arbres et déterminer leurs causes. Un modèle de transfert de température air-sol, basé sur les modèles de régression sur séries temporelles, a été développé pour calculer des indicateurs thermiques de la limite des arbres. Les indicateurs ont ensuite été appliqués spatialement pour délimiter la limite climatique des arbres, sur la base de données de températures interpolées. L'observation de la dynamique forestière récente dans l'écotone de la limite des arbres en Suisse a montré que les changements étaient principalement dus à la fermeture des trouées, mais aussi en partie à des déplacements vers des altitudes plus élevées. Il a été montré que la récente déprise agricole était la cause principale de ces changements. Des changements dus au climat n'ont été identifiés qu'aux limites supérieures de l'écotone de la limite des arbres. Les indicateurs de température moyenne saisonnière se sont avérés le mieux convenir pour prédire la limite climatique des arbres. L'application de limites dynamiques saisonnières et du modèle de transfert de température air-sol a amélioré l'applicabilité des indicateurs pour la modélisation spatiale. La reproduction des limites climatiques des arbres durant ces 45 dernières années a mis en évidence des changements d'altitude différents selon les régions, les plus importants étant situés près du plus haut massif montagneux. La modélisation des limites climatiques des arbres d'après deux scénarios de réchauffement climatique de l'IPCC a prédit des changements majeurs de l'altitude de la limite des arbres. Toutefois, l'on ne s'attend pas à ce que la limite des arbres actuellement observée atteigne cette limite facilement, en raison du délai de réaction, d'effets rétroactifs du climat et d'autres facteurs limitants.

Sound Texture Modelling

In the PhD thesis “Sound Texture Modeling” we deal with statistical modelling or textural sounds like water, wind, rain, etc. For synthesis and classification. Our initial model is based on a wavelet tree signal decomposition and the modeling of the resulting sequence by means of a parametric probabilistic model, that can be situated within the family of models trainable via expectation maximization (hidden Markov tree model ). Our model is able to capture key characteristics of the source textures (water, rain, fire, applause, crowd chatter ), and faithfully reproduces some of the sound classes. In terms of a more general taxonomy of natural events proposed by Graver, we worked on models for natural event classification and segmentation. While the event labels comprise physical interactions between materials that do not have textural propierties in their enterity, those segmentation models can help in identifying textural portions of an audio recording useful for analysis and resynthesis. Following our work on concatenative synthesis of musical instruments, we have developed a pattern-based synthesis system, that allows to sonically explore a database of units by means of their representation in a perceptual feature space. Concatenative syntyhesis with “molecules” built from sparse atomic representations also allows capture low-level correlations in perceptual audio features, while facilitating the manipulation of textural sounds based on their physical and perceptual properties. We have approached the problem of sound texture modelling for synthesis from different directions, namely a low-level signal-theoretic point of view through a wavelet transform, and a more high-level point of view driven by perceptual audio features in the concatenative synthesis setting. The developed framework provides unified approach to the high-quality resynthesis of natural texture sounds. Our research is embedded within the Metaverse 1 European project (2008-2011), where our models are contributting as low level building blocks within a semi-automated soundscape generation system.

A multi-perspective approach to performance anxiety in music students

AbstractPerforming publicly has become increasingly important in a variety of professions. This condition is associated with performance anxiety in almost all performers. Whereas some performers successfully cope with this anxiety, for others it represents a major problem and even threatens their career. Musicians and especially music students were shown to be particularly affected by performance anxiety.Therefore, the goal of this PhD thesis was to gain a better understanding of performance anxiety in university music students. More precisely, the first part of this thesis aimed at increasing knowledge on the occurrence, the experience, and the management of performance anxiety (Article 1). The second part aimed at investigating the hypothesis that there is an underlying hyperventilation problem in musicians with a high level of anxiety before a performance. This hypothesis was addressed in two ways: firstly, by investigating the association between the negative affective dimension of music performance anxiety (MPA) and self-perceived physiological symptoms that are known to co-occur with hyperventilation (Article 2) and secondly, by analyzing this association on the physiological level before a private (audience-free) and a public performance (Article 3). Article 4 places some key variables of Article 3 in a larger context by jointly analyzing the phases before, during, and after performing.The main results of the self-report data show (a) that stage fright is experienced as a problem by one-third of the surveyed students, (b) that the students express a considerable need for more help to better cope with it, and (c) that there is a positive association between negative feelings of MPA and the self-reported hyperventilation complaints before performing. This latter finding was confirmed on the physiological level in a tendency of particularly high performance-anxious musicians to hyperventilate. Furthermore, the psycho-physiological activation increased from a private to a public performance, and was higher during the performances than before or after them. The physiological activation was mainly independent of the MPA score. Finally, there was a low response coherence between the actual physiological activation and the self-reports on the instantaneous anxiety, tension, and perceived physiological activation.Given the high proportion of music students who consider stage fright as a problem and given the need for more help to better cope with it, a better understanding of this phenomenon and its inclusion in the educational process is fundamental to prevent future occupational problems. On the physiological level, breathing exercises might be a good means to decrease - but also to increase - the arousal associated with a public performance in order to meet an optimal level of arousal needed for a good performance.

La recepció de la narrativa catalana contemporània traduïda a l'alemany: 1975-2009

Entre l'abril de 2007 i l'abril del 2011 vaig gaudir d'un ajut FI al Departament de Traducció i Ciencies del Llenguatge de la Universitat Pompeu Fabra. Gràcies a aquest ajut i en el marc del programa de doctorat en Comunicació Multilingüe vaig poder dur a terme un projecte de recerca sobre la recepció de la narrativa catalana traduïda a l'alemany des de 1975 fins a l’actualitat. El primer resultat d'aquest projecte és el nou treball de recerca, llegit el novembre de 2010, en el qual intento fer un balanç de les obres de narrativa d'autors catalans publicades en alemany durant els darrers 30 anys: a partir del catàleg de totes les obres da narrativa catalana traduïdes en el període estudiat, he establert una tipologia per classificar els textos en generes i per comprovar quins autors i quines obres s'han traduït majoritàriament, per quins autors i per quins generes s'han interessat més els editors alemanys i fins a quin punt es pot considerar que aquestes traduccions representen d'una manera equilibrada narrativa catalana d'aquests anys. En el treball també he analitzat les característiques de les editorials on s'han publicat les obres traduïdes i he intentat avaluar la seva recepció, a partir de la traducció dels títols i els textos de presentació de les obres. Fet aquest primer balanç, ara estic preparant quatre articles que aprofundeixen en temes plantejats al treball de recerca i que junts han de formar la meva tesi doctoral, actualment en curs d'elaboració. A banda de la meva recerca personal, l'ajut FI també m'ha permès formar-me com a investigadora, amb la publicació d'articles, la docència al departament, la participació en congressos i, sobretot, la col•laboració amb el grup de recerca TRILCAT, d'estudis de traducció, recepció i literatura catalana.

Vers une sociolinguistique médicale : une approche des objets de langage dans le contexte de la médecine

L'interaction soignant-soigné, dans ses aspects relationnel et communicationnel, a fait l'objet depuis les années 1970 de nombreuses études, inscrites dans une pluralité d'approches théoriques et méthodologiques. L'approche de la sociolinguistique de type médical, dans laquelle s'insère le présent travail de thèse, s'est développée dans le contexte même de ces études. Ce travail s'articule autour de trois sujets de recherche permettant d'illustrer, d'éclairer ainsi que de définir l'approche spécifique de la sociolinguistique médicale et traduisant, par ailleurs, certaines des questions relatives au développement de cette sociolinguistique, qui relève des sciences de la communication et des sciences humaines en médecine. Les deux premiers sujets de recherche se focalisent sur le processus d'échange d'information, central dans l'interaction médicale. Ils portent, pour l'un, sur un format de question spécifique utilisé par des étudiants en médecine dans le cadre d'entretiens avec patients simulés centrés sur l'annonce de mauvaises nouvelles et, pour l'autre, sur la(es) définition(s) d'une unité lexicale attestée dans le contexte communicationnel du VIH/sida. Le troisième sujet de recherche, en corrélation avec les deux autres, traite des défis qui se posent aux chercheurs-sociolinguistes relativement à l'étude et à la production de savoirs sur des questions liées à la santé et à la maladie. - Since the 1970's, many studies, following various theoretical and methodological approaches, have investigated - from a relational and communication point of view - the interaction between health care professionals and patients. The approach of the medical sociolinguistics, on which this PhD thesis is based, has been developed in the context of these studies. This PhD thesis is centred on three research topics illustrating and revealing the specific approach of the medical sociolinguistics and reflecting, as regards the third research topic, on particular issues related to the development of this discipline belonging to both communication sciences and medical humanities. The first two research topics focus on the information sharing process, a main phase and purpose of the medical interaction. They address (i) a particular question design used by medical students with simulated patients in breaking bad news interviews, and (ii) the meaning of a lexical unit used in the HIV/AIDS communication context. The third topic, related with the two other, focuses on the challenges faced by medical sociolinguists while producing knowledge and investigating health- and disease-related issues.

El subtitulado como posible herramienta complementaria en la rehabilitación logopédica de determinadas patologías lingüísticas

La tesis es una aproximación multidisciplinar entre dos áreas de investigación tan diferentes como la Traducción Audiovisual y la Logopedia. El potencial de los subtítulos como herramienta de aprendizaje lingüístico está centrando la atención de numerosos estudios en los últimos años. Los subtítulos nacieron, originalmente, como una técnica de traducción o de accesibilidad para personas sordas o con deficiencias auditivas, sin embargo, se ha demostrado que también son una herramienta muy útil para fomentar el aprendizaje de la lectura y escritura e incluso para mejorar las competencias lingüísticas de estudiantes con diferentes necesidades. El objetivo principal de la tesis es, por tanto, un intento de ampliar la función y los posibles destinatarios que se puedan beneficiar del uso de esta técnica. Así, se pretende mostrar cómo se puede aplicar una técnica de traducción audiovisual, en concreto el subtitulado, en el ámbito de las patologías del lenguaje, como material de rehabilitación logopédica.

Appropriation of technology in "non-western" societies: an approximation to the case of Bulgaria

The principal focus of the PhD thesis lies in the Social Software area and the appropriation of technology in "non-Western" societies taking the example of Bulgaria. The term "non-Western" is used to explain places considered technologically underdeveloped. The aims have been to capture how Bulgarian users creatively interpret and appropriate Internet identifying the sociocultural, political and subjective conditions in which that appropriation occurs, to identify emerging practices based on the interpretation and use of Internet and the impact they had on society and what conditions could influence the technological interpretation and the meaning these practices had for both users and social configuration of Internet as media in Bulgaria. An ethnographic approach has been used simultaneously in different online and offline contexts. On the one hand, this study is based on exploration of the Bulgarian Internet Space through online participant observation in forums and websites reviews and on the other hand, on semi-structured interviews with different types of users of the virtual platforms found, made both face to face and online and finally online participant observation at the same platforms. It is based on some contributions of the ethnographic work of Christine Hine in virtual environments and the notions of time and space of Barbara Czarniawska contextualized in the modern form of organization that occurs in a network of multiple and fragmented contexts across many movements.