6

The use of the Internet now has a specific purpose: to find information. Unfortunately, the amount of data available on the Internet is growing exponentially, creating what can be considered a nearly infinite and ever-evolving network with no discernable structure. This rapid growth has raised the question of how to find the most relevant information. Many different techniques have been introduced to address the information overload, including search engines, Semantic Web, and recommender systems, among others. Recommender systems are computer-based techniques that are used to reduce information overload and recommend products likely to interest a user when given some information about the user's profile. This technique is mainly used in e-Commerce to suggest items that fit a customer's purchasing tendencies. The use of recommender systems for e-Government is a research topic that is intended to improve the interaction among public administrations, citizens, and the private sector through reducing information overload on e-Government services. More specifically, e-Democracy aims to increase citizens' participation in democratic processes through the use of information and communication technologies. In this chapter, an architecture of a recommender system that uses fuzzy clustering methods for e-Elections is introduced. In addition, a comparison with the smartvote system, a Web-based Voting Assistance Application (VAA) used to aid voters in finding the party or candidate that is most in line with their preferences, is presented.

Optimization of the piggyBac Transposon Using mRNA and Insulators: Toward a More Reliable Gene Delivery System.

Integrating and expressing stably a transgene into the cellular genome remain major challenges for gene-based therapies and for bioproduction purposes. While transposon vectors mediate efficient transgene integration, expression may be limited by epigenetic silencing, and persistent transposase expression may mediate multiple transposition cycles. Here, we evaluated the delivery of the piggyBac transposase messenger RNA combined with genetically insulated transposons to isolate the transgene from neighboring regulatory elements and stabilize expression. A comparison of piggyBac transposase expression from messenger RNA and DNA vectors was carried out in terms of expression levels, transposition efficiency, transgene expression and genotoxic effects, in order to calibrate and secure the transposition-based delivery system. Messenger RNA reduced the persistence of the transposase to a narrow window, thus decreasing side effects such as superfluous genomic DNA cleavage. Both the CTF/NF1 and the D4Z4 insulators were found to mediate more efficient expression from a few transposition events. We conclude that the use of engineered piggyBac transposase mRNA and insulated transposons offer promising ways of improving the quality of the integration process and sustaining the expression of transposon vectors.

Apprenticeship Council Report on New Apprenticeship Programme Proposals

In May 2013, the then Minister for Education and Skills announced a wide ranging review of apprenticeship in Ireland. The review was undertaken by an independent Review Group under the chairmanship of Kevin Duffy. The objective of the review was to “examine the future of apprenticeship training in Ireland with a greater focus on a work based learning and a closer alignment of the current needs if the Irish labour market”. The Apprenticeship Review took place in the context of a wider reform programme in education and training, including major structural change in further education and training, the establishment of SOLAS and the development of new national strategies in both further and higher education. Apprenticeship was defined by the Apprenticeship Review Group as a programme of structured education and training, which formally combines and alternates learning in the work place with learning in an education or training centre, (a dual system i.e. a blended combination of on-the-job employer-based training and off-the-job training) whose completion - Prepares the participant for a specific occupation - Leads to an award, recognised under the National Framework of Qualifications from Level 5 to Level 1

Projecte Nova Economia

Disseny d'un model informàtic i de comunicacions basat en programari lliure que permeti l'estandardització de la instal·lació i posterior manteniment de les TIC aplicables a les delegacions territorials d'una entitat bancària.

Assessment of speed of human locomotion using a differential satellite global positioning system.

PURPOSE: The objective was to explore whether a satellite-based navigation system, global positioning system used in differential mode (DGPS), could accurately assess the speed of running in humans. METHODS: A subject was equipped with a portable GPS receptor coupled to a receiver for differential corrections, while running outdoors on a straight asphalt road at 27 different speeds. Actual speed (reference method) was assessed by chronometry. RESULTS: The accuracy of speed prediction had a standard deviation (SD) of 0.08 km x h(-1) for walking, 0.11 km x h(-1) for running, yielding a coefficient of variation (SD/mean) of 1.38% and 0.82%, respectively. There was a highly significant linear relationship between actual and DGPS speed assessment (r2 = 0.999) with little bias in the prediction equation, because the slope of the regression line was close to unity (0.997). CONCLUSION: the DGPS technique appears to be a valid and inconspicuous tool for "on line" monitoring of the speed of displacement of individuals located on any field on earth, for prolonged periods of time and unlimited distance, but only in specific environmental conditions ("open sky"). Furthermore, the accuracy of speed assessment using the differential GPS mode was improved by a factor of 10 as compared to non-differential GPS.

Brain injury program to ensure greater access to community-based services, July 11, 2006

More than 2,200 Iowans each year experience a traumatic brain injury that requires hospitalization. Of those, more than 750 will experience long-term disability as a result. According to a 2000 CDC report, there are an estimated 50,000 such individuals living in Iowa – a number similar to the population of Ames. As part of an enterprise-wide effort to ensure that all Iowans, including those with brain injuries, have access to quality healthcare, Governor Tom Vilsack signed the Brain Injury Services program bill on May 23. The bill will allow the Iowa Department of Public Health (IDPH) to implement a one-of-a-kind program to help those with brain injuries and their families in navigating and maximizing the Iowa community-based service system.

Ultra high throughput sequencing excludes MDH1 as candidate gene for RP28-linked retinitis pigmentosa.

PURPOSE: Mutations in IDH3B, an enzyme participating in the Krebs cycle, have recently been found to cause autosomal recessive retinitis pigmentosa (arRP). The MDH1 gene maps within the RP28 arRP linkage interval and encodes cytoplasmic malate dehydrogenase, an enzyme functionally related to IDH3B. As a proof of concept for candidate gene screening to be routinely performed by ultra high throughput sequencing (UHTs), we analyzed MDH1 in a patient from each of the two families described so far to show linkage between arRP and RP28. METHODS: With genomic long-range PCR, we amplified all introns and exons of the MDH1 gene (23.4 kb). PCR products were then sequenced by short-read UHTs with no further processing. Computer-based mapping of the reads and mutation detection were performed by three independent software packages. RESULTS: Despite the intrinsic complexity of human genome sequences, reads were easily mapped and analyzed, and all algorithms used provided the same results. The two patients were homozygous for all DNA variants identified in the region, which confirms previous linkage and homozygosity mapping results, but had different haplotypes, indicating genetic or allelic heterogeneity. None of the DNA changes detected could be associated with the disease. CONCLUSIONS: The MDH1 gene is not the cause of RP28-linked arRP. Our experimental strategy shows that long-range genomic PCR followed by UHTs provides an excellent system to perform a thorough screening of candidate genes for hereditary retinal degeneration.

Measurement of multi-segment foot joint angles during gait using a wearable system.

Usually the measurement of multi-segment foot and ankle complex kinematics is done with stationary motion capture devices which are limited to use in a gait laboratory. This study aimed to propose and validate a wearable system to measure the foot and ankle complex joint angles during gait in daily conditions, and then to investigate its suitability for clinical evaluations. The foot and ankle complex consisted of four segments (shank, hindfoot, forefoot, and toes), with an inertial measurement unit (3D gyroscopes and 3D accelerometers) attached to each segment. The angles between the four segments were calculated in the sagittal, coronal, and transverse planes using a new algorithm combining strap-down integration and detection of low-acceleration instants. To validate the joint angles measured by the wearable system, three subjects walked on a treadmill for five minutes at three different speeds. A camera-based stationary system that used a cluster of markers on each segment was used as a reference. To test the suitability of the system for clinical evaluation, the joint angle ranges were compared between a group of 10 healthy subjects and a group of 12 patients with ankle osteoarthritis, during two 50-m walking trials where the wearable system was attached to each subject. On average, over all joints and walking speeds, the RMS differences and correlation coefficients between the angular curves obtained using the wearable system and the stationary system were 1 deg and 0.93, respectively. Moreover, this system was able to detect significant alteration of foot and ankle function between the group of patients with ankle osteoarthritis and the group of healthy subjects. In conclusion, this wearable system was accurate and suitable for clinical evaluation when used to measure the multi-segment foot and ankle complex kinematics during long-distance walks in daily life conditions.

Ultrastructural analysis of neuronal plasticity in the adult mouse

ABSTRACT Adult neuronal plasticity is a term that corresponds to a set of biological mechanisms allowing a neuronal circuit to respond and adapt to modifications of the received inputs. Mystacial whiskers of the mouse are the starting point of a major sensory pathway that provides the animal with information from its immediate environment. Through whisking, information is gathered that allows the animal to orientate itself and to recognize objects. This sensory system is crucial for nocturnal behaviour during which vision is not of much use. Sensory information of the whiskers are sent via brainstem and thalamus to the primary somatosensory area (S1) of the cerebral cortex in a strictly topological manner. Cell bodies in the layer N of S 1 are arranged in ring forming structures called barrels. As such, each barrel corresponds to the cortical representation in layer IV of a single whisker follicle. This histological feature allows to identify with uttermost precision the part of the cortex devoted to a given whisker and to study modifications induced by different experimental conditions. The condition used in the studies of my thesis is the passive stimulation of one whisker in the adult mouse for a period of 24 hours. It is performed by glueing a piece of metal on one whisker and placing the awake animal in a cage surrounded by an electromagnetic coil that generates magnetic field burst inducing whisker movement at a given frequency during 24 hours. I analysed the ultrastructure of the barrel corresponding the stimulated whisker using serial sections electron microscopy and computer-based three-dimensional reconstructions; analysis of neighbouring, unstimulated barrels as well as those from unstimulated mice served as control. The following elements were structurally analyzed: the spiny dendrites, the axons of excitatory as well as inhibitory cells, their connections via synapses and the astrocytic processes. The density of synapses and spines is upregulated in a barrel corresponding to a stimulated whisker. This upregulation is absent in the BDNF heterozygote mice, indicating that a certain level of activity-dependent released BDNF is required for synaptogenesis in the adult cerebral cortex. Synpaptogenesis is correlated with a modification of the astrocytes that place themselves in closer vicinity of the excitatory synapses on spines. Biochemical analysis revealed that the astrocytes upregulate the expression of transporters by which they internalise glutamate, the neurotransmitter responsible for the excitatory response of cortical neurons. In the final part of my thesis, I show that synaptogenesis in the stimulated barrel is due to the increase in the size of excitatory axonal boutons that become more frequently multisynaptic, whereas the inhibitory axons do not change their morphology but form more synapses with spines apposed to them. Taken together, my thesis demonstrates that all the cellular elements present in the neuronal tissue of the adult brain contribute to activity-dependent cortical plasticity and form part of a mechanism by which the animal responds to a modified sensory experience. Throughout life, the neuronal circuit keeps the faculty to adapt its function. These adaptations are partially transitory but some aspects remain and could be the structural basis of a memory trace in the cortical circuit. RESUME La plasticité neuronale chez l'adulte désigne un ensemble de mécanismes biologiques qui permettent aux circuits neuronaux de répondre et de s'adapter aux modifications des stimulations reçues. Les vibrisses des souris sont un système crucial fournissant des informations sensorielles au sujet de l'environnement de l'animal. L'information sensorielle collectée par les vibrisses est envoyée via le tronc cérébral et le thalamus à l'aire sensorielle primaire (S 1) du cortex cérébral en respectant strictement la somatotopie. Les corps cellulaires dans la couche IV de S 1 sont organisés en anneaux délimitant des structures nommées tonneaux. Chaque tonneau reçoit l'information d'une seule vibrisse et l'arrangement des tonneaux dans le cortex correspond à l'arrangement des vibrisses sur le museau de la souris. Cette particularité histologique permet de sélectionner avec certitude la partie du cortex dévolue à une vibrisse et de l'étudier dans diverses conditions. Le paradigme expérimental utilisé dans cette thèse est la stimulation passive d'une seule vibrisse durant 24 heures. Pour ce faire, un petit morceau de métal est collé sur une vibrisse et la souris est placée dans une cage entourée d'une bobine électromagnétique générant un champ qui fait vibrer le morceau de métal durant 24 heures. Nous analysons l'ultrastructure du cortex cérébral à l'aide de la microscopie électronique et des coupes sériées permettant la reconstruction tridimensionnelle à l'aide de logiciels informatiques. Nous observons les modifications des structures présentes : les dendrites épineuses, les axones des cellules excitatrices et inhibitrices, leurs connections par des synapses et les astrocytes. Le nombre de synapses et d'épines est augmenté dans un tonneau correspondant à une vibrisse stimulée 24 heures. Basé sur cela, nous montrons dans ces travaux que cette réponse n'est pas observée dans des souris hétérozygotes BDNF+/-. Cette neurotrophine sécrétée en fonction de l'activité neuronale est donc nécessaire pour la synaptogenèse. La synaptogenèse est accompagnée d'une modification des astrocytes qui se rapprochent des synapses excitatrices au niveau des épines dendritiques. Ils expriment également plus de transporteurs chargés d'internaliser le glutamate, le neurotransmetteur responsable de la réponse excitatrice des neurones. Nous montrons aussi que les axones excitateurs deviennent plus larges et forment plus de boutons multi-synaptiques à la suite de la stimulation tandis que les axones inhibiteurs ne changent pas de morphologie mais forment plus de synapses avec des épines apposées à leur membrane. Tous les éléments analysés dans le cerveau adulte ont maintenu la capacité de réagir aux modifications de l'activité neuronale et répondent aux modifications de l'activité permettant une constante adaptation à de nouveaux environnements durant la vie. Les circuits neuronaux gardent la capacité de créer de nouvelles synapses. Ces adaptations peuvent être des réponses transitoires aux stimuli mais peuvent aussi laisser une trace mnésique dans les circuits.

The establishment of communication systems depends on the scale of competition

How communication systems emerge and remain stable is an important question in both cognitive science and evolutionary biology. For communication to arise, not only must individuals cooperate by signaling reliable information, but they must also coordinate and perpetuate signals. Most studies on the emergence of communication in humans typically consider scenarios where individuals implicitly share the same interests. Likewise, most studies on human cooperation consider scenarios where shared conventions of signals and meanings cannot be developed de novo. Here, we combined both approaches with an economic experiment where participants could develop a common language, but under different conditions fostering or hindering cooperation. Participants endeavored to acquire a resource through a learning task in a computer-based environment. After this task, participants had the option to transmit a signal (a color) to a fellow group member, who would subsequently play the same learning task. We varied the way participants competed with each other (either global scale or local scale) and the cost of transmitting a signal (either costly or noncostly) and tracked the way in which signals were used as communication among players. Under global competition, players signaled more often and more consistently, scored higher individual payoffs, and established shared associations of signals and meanings. In addition, costly signals were also more likely to be used under global competition; whereas under local competition, fewer signals were sent and no effective communication system was developed. Our results demonstrate that communication involves both a coordination and a cooperative dilemma and show the importance of studying language evolution under different conditions influencing human cooperation.

Uuden riskien arviointityökalun käyttöönotto metsäteollisuusyrityksessä

Vuonna 2003 uudistunut työturvallisuuslaki lisäsi yritysten vastuuta oman työympäristön riskien tunnistamisessa. Laki velvoittaa yritykset tunnistamaan, selvittämään ja arvioimaan työstä ja työolosuhteista johtuvat vaara- ja haittatekijät. Perinteisesti yritykset ovat suorittaneet riskien arviointia erilaisten tarkistuslistojen avulla, mutta nykyään tietotekniikan käytön lisääntyminen on tuonut tietotekniikan myös yhdeksi riskienhallinnan työvälineeksi. Tämän työn tavoitteena oli tutkia If Vahinkovakuutusyhtiön uuden riskien arviointiohjelman käyttöönottoa metsäteollisuuden yrityksessä, ja selvittää sen vaikutuksia turvallisuustoimenpiteiden hallintaan ja vastaavuutta sille ennakkoon asetettuihin käytettävyysvaatimuksiin. Riskien arviointiohjelmaa tutkittiin pilottikohteessa Stora Enson Anjalankoskentehtailla. Tietoa kerättiin mm. käyttäjäkoulutustilaisuuksien palautekyselyillä, haastattelemalla arvioijia ja osallistumalla riskien arviointikierroksille. Tutkimuksessa seurattiin mm. ohjelman avulla syntyneiden toimenpide-ehdotuksien määrää ja laatua, ja sitä kuinka hyvin ohjelmalle suunniteltu sisältö sopii käyttöön. Tämän tutkimuksen perusteella havaittiin, että riskien arviointiin tarkoitettu tietokoneohjelma voidaan suunnitella helppokäyttöiseksi ja toimivaksi. Myös ohjelman sisältö, joka oli tarkoitettu kattamaan työturvallisuuden eri osa-alueet, havaittiin tarkoitukseen sopivaksi. Riskien arvioinnin ongelmallisin alue, eli turvallisuustoimenpiteiden suunnittelu ja seuranta, havaittiin haasteelliseksi toteutettavaksi ohjelman avulla. Yritysten erilaisiin riskien arviointikäytäntöihinsopivan raportointijärjestelmän ja toimenpideseurannan kehittäminen tulee olemaan tulevaisuudessakin tärkeä osa-alue riskien arviointiohjelmien kehittämisessä.

Control hardware and Condition Monitoring System for Intersector Weld/Cut Robot

Työ sisältää ohjaislaitteiston vertailun ja valinnan rinnakkaisrakenteista robottia varten sekä kunnonvalvontajärjestelmän periaatteiden laadinnan kyseistä robottia varten. Ohjauslaitteisto sisältää teollisuustietokoneen sekä kenttäväylän. Sekä tietokoneesta että väylästä on teoriaosuus ja yksityiskohtaisempi valintaosuus. Teoriaosuudessa selitetään tarkemmin laitteiden toimintaperiaatteista. Valintaosuudessa kerrotaanmiksi jokin tietty laite on valittu käytettäväksi robotin ohjauksessa. Kunnonvalvontateoria ja rinnakkaisrakenteisen robotin kunnonvalvonnan keinot ovat työn toinen osa. Teoriaosa sisältää yleisluonteisen selvityksen vikaantumisesta ja valvonnasta. Erikoisrobotin kunnonvalvonnan keinot esitetään työssä tietyssä järjestyksessä. Ensin esitetään mahdolliset vikatilanteet. Toisessa kohdassa havainnollistetaan vikojen havaitseminen.

SELLUTEHTAAN HÖYRYVERKON YLIJÄÄMÄENERGIAN HALLINNAN PARANTAMINEN

Tässä työssä on selvitetty sellutehtaan höyryverkosta tehtaan ulkopuolelle myytävän ylijäämähöyryn määrän ja paineen nopeaan vaihteluun vaikuttavia tekijöitä. Työssä on tarkasteltu höyryn kehityksen ja kulutuksen vaihtelun vaikutusta ylijäämähöyryyn. Lisäksi on tarkasteltu mahdollisuuksia edellä mainittujen häiriöiden tasaamiseksi. Työssä on selvitetty teoriaa, joka vaikuttaa sellutehtaan höyryn kehitykseen ja kulutukseen. Lisäksi on selvitetty energiataselaskennan ja höyryverkon hallintaa parantavien toimenpiteiden teoriaa. Omana kokonaisuutena on sellutehtaan höyryn kehityksen ja kulutuksen tarkastelu sekä selvitys tehtaan höyryverkon hallinnan nykytilasta. Höyryverkolle on muodostettu energiatase. Työn tuloksia varten on kerätty ja tallennettu mittapistetietoa tiedonkeräysjärjestelmän avulla eri höyryverkon mittapisteistä. Työn tuloksina on mainittu useita höyryverkon hallintaa parantavia toteutuskelpoisia asioita ja toimenpiteitä. Työllä on luotu pohjaa menetelmälle, joka ohjaa energian kehitystä vastaamaan sellun tuotannon tarvitsemaa energiamäärää. Samalla saataisiin paremmin hallittua ylijäämähöyryä ja sen määrän sekä paineen vaihtelu vähentyisi.

Energiataseen hallinta ja optimointi metsäteollisuusintegraatissa

Diplomityö on tehty UPM-Kymmene Oyj, Kaukaan tehtailla Lappeenrannassa. Integroidussa metsäteollisuudessa energiantuotanto koostuu yleensä sähkön- ja lämmöntuotannosta. Kaukaan tehtailla prosessien lämmöntarve saadaan katettua kokonaisuudessaan omalla tuotannolla, kun taas kulutetusta sähköstä ainoastaan puolet on tuotettu itse. Loput sähköntarpeesta joudutaan ostamaan ulkopuolelta. Tutkimuksen pääpaino on ollut selvittää, miten kustannukset ovat riippuvaisia energiantuotannosta erilaisissa käyttöolosuhteissa. Työn tuloksena on luotu tietokonepohjainen laskentamalli, jonka avulla Kaukaan tehtaiden energiantuotantoa voidaan ohjata taloudellisesti optimaalisimmalla tavalla kulloinkin vallitsevassa käyttötilanteessa. Lisäksi tutkimuksessa on analysoitu tehdasintegraatin lämmönkulutuksen seurannan mahdollisuuksia lämmönsiirtoverkon nykyisten mittausten perusteella. Työssä on kerrottu yleisesti metsäteollisuuden energiankulutuksesta Suomessa. Lisäksi on esitetty arvioita energiankulutuksen kehityksestä tulevaisuudessa sekä keinoja energiatehokkuuden parantamiseksi. Kaukaan tehtailla lämmönkulutuksen seurantaan käytettävät mittausmenetelmät ja -laitteet on esitelty virtausmittausten osalta sekä arvioitu nykyisten mittausten luotettavuutta ja riittävyyttä kokonaisvaltaisen lämpötaseen hallintaan. Kaukaan tehtaiden energiantuotantojärjestelmästä on luotu termodynaaminen malli, johon energiantuotannosta aiheutuneiden kustannusten laskenta perustuu. Energiantuotannon optimoinnilla pyritään määrittelemään tietyn tarkasteluhetken käyttötilanteessa taloudellisesti optimaalisin kattiloiden ajojärjestys. Tarkastelu on rajattu lämmöntuotannon lisäämisen osalta maakaasun käytön lisäämiseen ja höyryturbiinien ohitukseen. Sähkön ja maakaasun hinnan sekä ympäristön lämpötilan vaihtelujen vaikutusta optimaaliseen ajojärjestykseen on havainnollistettu esimerkkien avulla.

Transfer pricing tool development process based on valve package production costs

Tämän diplomityön päätavoitteena oli parantaa kehitetyn kustannusperusteisen siirtohinnoittelutyökalun ominaisuuksia osastokohtaisen kustannusarviointiprosessin käyttöön. Työ on vaikeutunut lähimenneisyyden heikosta hintakyselyiden vastauskyvystä. Työn pääongelmana oli kerätä luotettavaa tuotannonohjausjärjestelmän kustannusaineistoa osittain vanhentuneista vakioventtiilien koneistus- ja materiaalitiedosta. Tutkimuksessa käytetyt tärkeimmät tutkimusmenetelmät voidaan jakaa siirtohinnoittelu- ja kustannusarvioprosessien kirjallisuustutkimukseen, kenttäanalyysiin ja nykyisen Microsoft Excel –siirtohinnoittelutyökalun kehittämiseen eri osastojen rajapinnassa. Siirtohinnoittelumenetelmät ovat yleisesti jaettu kustannus-, markkina- ja neuvotteluperusteisiin malleihin, jotka harvoin sellaisenaan kohtaavat siirtohinnoittelulle asetetut tavoitteet. Tämä ratkaisutapa voi johtaa tilanteisiin, jossa kaksi erillistä menetelmää sulautuvat yhteen. Lisäksi varsinaiseen siirtohinnoittelujärjestelmään yleensä vaikuttavat useat sisäiset ja ulkoiset tekijät. Lopullinen siirtohinnoittelumenetelmä tulisi ehdottomasti tukea myös yrityksen visiota ja muita liiketoiminnalle asetettuja strategioita. Työn tuloksena saatiin laajennettu Microsoft Excel –sovellus, joka vaatii sekä vuosittaista että kuukausittaista erikoisventtiilimateriaalien hinta- ja toimitusaikatietojen päivittämistä. Tämä ratkaisutapa ehdottomasti parantaa kustannusarviointiprosessia, koska myös alihankkijatietoja joudutaan tutkimaan systemaattisesti. Tämän jälkeen koko siirtohinnoitteluprosessia voidaan kehittää muuntamalla kokoonpano- ja testaustyövaiheiden kustannusrakennetta toimintoperustaisen kustannuslaskentamallin mukaiseksi.