DAI-DEPUR: an integrated and distributed architecture for wastewater treatment plants supervision

The activated sludge process - the main biological technology usually applied to wastewater treatment plants (WWTP) - directly depends on live beings (microorganisms), and therefore on unforeseen changes produced by them. It could be possible to get a good plant operation if the supervisory control system is able to react to the changes and deviations in the system and can take the necessary actions to restore the system’s performance. These decisions are often based both on physical, chemical, microbiological principles (suitable to be modelled by conventional control algorithms) and on some knowledge (suitable to be modelled by knowledge-based systems). But one of the key problems in knowledge-based control systems design is the development of an architecture able to manage efficiently the different elements of the process (integrated architecture), to learn from previous cases (spec@c experimental knowledge) and to acquire the domain knowledge (general expert knowledge). These problems increase when the process belongs to an ill-structured domain and is composed of several complex operational units. Therefore, an integrated and distributed AI architecture seems to be a good choice. This paper proposes an integrated and distributed supervisory multi-level architecture for the supervision of WWTP, that overcomes some of the main troubles of classical control techniques and those of knowledge-based systems applied to real world systems

Development, implementation and evaluation of an activated sludge supervisory system for the Granollers WWTP

La present tesi pretén recollir l'experiència viscuda en desenvolupar un sistema supervisor intel·ligent per a la millora de la gestió de plantes depuradores d'aigües residuals., implementar-lo en planta real (EDAR Granollers) i avaluar-ne el funcionament dia a dia amb situacions típiques de la planta. Aquest sistema supervisor combina i integra eines de control clàssic de les plantes depuradores (controlador automàtic del nivell d'oxigen dissolt al reactor biològic, ús de models descriptius del procés...) amb l'aplicació d'eines del camp de la intel·ligència artificial (sistemes basats en el coneixement, concretament sistemes experts i sistemes basats en casos, i xarxes neuronals). Aquest document s'estructura en 9 capítols diferents. Hi ha una primera part introductòria on es fa una revisió de l'estat actual del control de les EDARs i s'explica el perquè de la complexitat de la gestió d'aquests processos (capítol 1). Aquest capítol introductori juntament amb el capítol 2, on es pretén explicar els antecedents d'aquesta tesi, serveixen per establir els objectius d'aquest treball (capítol 3). A continuació, el capítol 4 descriu les peculiaritats i especificitats de la planta que s'ha escollit per implementar el sistema supervisor. Els capítols 5 i 6 del present document exposen el treball fet per a desenvolupar el sistema basat en regles o sistema expert (capítol 6) i el sistema basat en casos (capítol 7). El capítol 8 descriu la integració d'aquestes dues eines de raonament en una arquitectura multi nivell distribuïda. Finalment, hi ha una darrer capítol que correspon a la avaluació (verificació i validació), en primer lloc, de cadascuna de les eines per separat i, posteriorment, del sistema global en front de situacions reals que es donin a la depuradora

Estudio de la aplicación de sistemas basados en el conocimiento a la operación de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética

Una de las actuaciones posibles para la gestión de los residuos sólidos urbanos es la valorización energética, es decir la incineración con recuperación de energía. Sin embargo es muy importante controlar adecuadamente el proceso de incineración para evitar en lo posible la liberación de sustancias contaminantes a la atmósfera que puedan ocasionar problemas de contaminación industrial.Conseguir que tanto el proceso de incineración como el tratamiento de los gases se realice en condiciones óptimas presupone tener un buen conocimiento de las dependencias entre las variables de proceso. Se precisan métodos adecuados de medida de las variables más importantes y tratar los valores medidos con modelos adecuados para transformarlos en magnitudes de mando. Un modelo clásico para el control parece poco prometedor en este caso debido a la complejidad de los procesos, la falta de descripción cuantitativa y la necesidad de hacer los cálculos en tiempo real. Esto sólo se puede conseguir con la ayuda de las modernas técnicas de proceso de datos y métodos informáticos, tales como el empleo de técnicas de simulación, modelos matemáticos, sistemas basados en el conocimiento e interfases inteligentes. En [Ono, 1989] se describe un sistema de control basado en la lógica difusa aplicado al campo de la incineración de residuos urbanos. En el centro de investigación FZK de Karslruhe se están desarrollando aplicaciones que combinan la lógica difusa con las redes neuronales [Jaeschke, Keller, 1994] para el control de la planta piloto de incineración de residuos TAMARA. En esta tesis se plantea la aplicación de un método de adquisición de conocimiento para el control de sistemas complejos inspirado en el comportamiento humano. Cuando nos encontramos ante una situación desconocida al principio no sabemos como actuar, salvo por la extrapolación de experiencias anteriores que puedan ser útiles. Aplicando procedimientos de prueba y error, refuerzo de hipótesis, etc., vamos adquiriendo y refinando el conocimiento, y elaborando un modelo mental. Podemos diseñar un método análogo, que pueda ser implementado en un sistema informático, mediante el empleo de técnicas de Inteligencia Artificial.Así, en un proceso complejo muchas veces disponemos de un conjunto de datos del proceso que a priori no nos dan información suficientemente estructurada para que nos sea útil. Para la adquisición de conocimiento pasamos por una serie de etapas: - Hacemos una primera selección de cuales son las variables que nos interesa conocer. - Estado del sistema. En primer lugar podemos empezar por aplicar técnicas de clasificación (aprendizaje no supervisado) para agrupar los datos y obtener una representación del estado de la planta. Es posible establecer una clasificación, pero normalmente casi todos los datos están en una sola clase, que corresponde a la operación normal. Hecho esto y para refinar el conocimiento utilizamos métodos estadísticos clásicos para buscar correlaciones entre variables (análisis de componentes principales) y así poder simplificar y reducir la lista de variables. - Análisis de las señales. Para analizar y clasificar las señales (por ejemplo la temperatura del horno) es posible utilizar métodos capaces de describir mejor el comportamiento no lineal del sistema, como las redes neuronales. Otro paso más consiste en establecer relaciones causales entre las variables. Para ello nos sirven de ayuda los modelos analíticos - Como resultado final del proceso se pasa al diseño del sistema basado en el conocimiento. El objetivo principal es aplicar el método al caso concreto del control de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética. En primer lugar, en el capítulo 2 Los residuos sólidos urbanos, se trata el problema global de la gestión de los residuos, dando una visión general de las diferentes alternativas existentes, y de la situación nacional e internacional en la actualidad. Se analiza con mayor detalle la problemática de la incineración de los residuos, poniendo especial interés en aquellas características de los residuos que tienen mayor importancia de cara al proceso de combustión.En el capítulo 3, Descripción del proceso, se hace una descripción general del proceso de incineración y de los distintos elementos de una planta incineradora: desde la recepción y almacenamiento de los residuos, pasando por los distintos tipos de hornos y las exigencias de los códigos de buena práctica de combustión, el sistema de aire de combustión y el sistema de humos. Se presentan también los distintos sistemas de depuración de los gases de combustión, y finalmente el sistema de evacuación de cenizas y escorias.El capítulo 4, La planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos de Girona, describe los principales sistemas de la planta incineradora de Girona: la alimentación de residuos, el tipo de horno, el sistema de recuperación de energía, y el sistema de depuración de los gases de combustión Se describe también el sistema de control, la operación, los datos de funcionamiento de la planta, la instrumentación y las variables que son de interés para el control del proceso de combustión.En el capítulo 5, Técnicas utilizadas, se proporciona una visión global de los sistemas basados en el conocimiento y de los sistemas expertos. Se explican las diferentes técnicas utilizadas: redes neuronales, sistemas de clasificación, modelos cualitativos, y sistemas expertos, ilustradas con algunos ejemplos de aplicación.Con respecto a los sistemas basados en el conocimiento se analizan en primer lugar las condiciones para su aplicabilidad, y las formas de representación del conocimiento. A continuación se describen las distintas formas de razonamiento: redes neuronales, sistemas expertos y lógica difusa, y se realiza una comparación entre ellas. Se presenta una aplicación de las redes neuronales al análisis de series temporales de temperatura.Se trata también la problemática del análisis de los datos de operación mediante técnicas estadísticas y el empleo de técnicas de clasificación. Otro apartado está dedicado a los distintos tipos de modelos, incluyendo una discusión de los modelos cualitativos.Se describe el sistema de diseño asistido por ordenador para el diseño de sistemas de supervisión CASSD que se utiliza en esta tesis, y las herramientas de análisis para obtener información cualitativa del comportamiento del proceso: Abstractores y ALCMEN. Se incluye un ejemplo de aplicación de estas técnicas para hallar las relaciones entre la temperatura y las acciones del operador. Finalmente se analizan las principales características de los sistemas expertos en general, y del sistema experto CEES 2.0 que también forma parte del sistema CASSD que se ha utilizado.El capítulo 6, Resultados, muestra los resultados obtenidos mediante la aplicación de las diferentes técnicas, redes neuronales, clasificación, el desarrollo de la modelización del proceso de combustión, y la generación de reglas. Dentro del apartado de análisis de datos se emplea una red neuronal para la clasificación de una señal de temperatura. También se describe la utilización del método LINNEO+ para la clasificación de los estados de operación de la planta.En el apartado dedicado a la modelización se desarrolla un modelo de combustión que sirve de base para analizar el comportamiento del horno en régimen estacionario y dinámico. Se define un parámetro, la superficie de llama, relacionado con la extensión del fuego en la parrilla. Mediante un modelo linealizado se analiza la respuesta dinámica del proceso de incineración. Luego se pasa a la definición de relaciones cualitativas entre las variables que se utilizan en la elaboración de un modelo cualitativo. A continuación se desarrolla un nuevo modelo cualitativo, tomando como base el modelo dinámico analítico.Finalmente se aborda el desarrollo de la base de conocimiento del sistema experto, mediante la generación de reglas En el capítulo 7, Sistema de control de una planta incineradora, se analizan los objetivos de un sistema de control de una planta incineradora, su diseño e implementación. Se describen los objetivos básicos del sistema de control de la combustión, su configuración y la implementación en Matlab/Simulink utilizando las distintas herramientas que se han desarrollado en el capítulo anterior.Por último para mostrar como pueden aplicarse los distintos métodos desarrollados en esta tesis se construye un sistema experto para mantener constante la temperatura del horno actuando sobre la alimentación de residuos.Finalmente en el capítulo Conclusiones, se presentan las conclusiones y resultados de esta tesis.

Supervisory systems in waste water treatment plants: sistematise their implementation

La implantació de Sistemes de Suport a la presa de Decisions (SSD) en Estacions Depuradores d'Aigües Residuals Urbanes (EDAR) facilita l'aplicació de tècniques més eficients basades en el coneixement per a la gestió del procés, assegurant la qualitat de l'aigua de sortida tot minimitzant el cost ambiental de la seva explotació. Els sistemes basats en el coneixement es caracteritzen per la seva capacitat de treballar amb dominis molt poc estructurats, i gran part de la informació rellevant de tipus qualitatiu i/o incerta. Precisament aquests són els trets característics que es poden trobar en els sistemes biològics de depuració, i en conseqüència en una EDAR. No obstant, l'elevada complexitat dels SSD fa molt costós el seu disseny, desenvolupament i aplicació en planta real, pel que resulta determinant la generació d'un protocol que faciliti la seva exportació a EDARs de tecnologia similar. L'objectiu del present treball de Tesi és precisament el desenvolupament d'un protocol que faciliti l'exportació sistemàtica de SSD i l'aprofitament del coneixement del procés prèviament adquirit. El treball es desenvolupa en base al cas d'estudi resultant de l'exportació a l'EDAR Montornès del prototipus original de SSD implementat a l'EDAR Granollers. Aquest SSD integra dos tipus de sistemes basats en el coneixement, concretament els sistemes basats en regles (els quals són programes informàtics que emulen el raonament humà i la seva capacitat de solucionar problemes utilitzant les mateixes fonts d'informació) i els sistemes de raonament basats en casos (els quals són programes informàtics basats en el coneixement que volen solucionar les situacions anormals que pateix la planta en el moment actual mitjançant el record de l'acció efectuada en una situació passada similar). El treball està estructurat en diferents capítols, en el primer dels quals, el lector s'introdueix en el món dels sistemes de suport a la decisió i en el domini de la depuració d'aigües. Seguidament es fixen els objectius i es descriuen els materials i mètodes utilitzats. A continuació es presenta el prototipus de SSD desenvolupat per la EDAR Granollers. Una vegada el prototipus ha estat presentat es descriu el primer protocol plantejat pel mateix autor de la Tesi en el seu Treball de Recerca. A continuació es presenten els resultats obtinguts en l'aplicació pràctica del protocol per generar un nou SSD, per una planta depuradora diferent, partint del prototipus. L'aplicació pràctica del protocol permet l'evolució del mateix cap a un millor pla d'exportació. Finalment, es pot concloure que el nou protocol redueix el temps necessari per realitzar el procés d'exportació, tot i que el nombre de passos necessaris ha augmentat, la qual cosa significa que el nou protocol és més sistemàtic.

Management of industrial wastewater discharges in river basins through agents'argumentation

La gestió de l'aigua residual és una tasca complexa. Hi ha moltes substàncies contaminants conegudes però encara moltes per conèixer, i el seu efecte individual o col·lgectiu és difícil de predir. La identificació i avaluació dels impactes ambientals resultants de la interacció entre els sistemes naturals i socials és un assumpte multicriteri. Els gestors ambientals necessiten eines de suport pels seus diagnòstics per tal de solucionar problemes ambientals. Les contribucions d'aquest treball de recerca són dobles: primer, proposar l'ús d'un enfoc basat en la modelització amb agents per tal de conceptualitzar i integrar tots els elements que estan directament o indirectament involucrats en la gestió de l'aigua residual. Segon, proposar un marc basat en l'argumentació amb l'objectiu de permetre als agents raonar efectivament. La tesi conté alguns exemples reals per tal de mostrar com un marc basat amb agents que argumenten pot suportar diferents interessos i diferents perspectives. Conseqüentment, pot ajudar a construir un diàleg més informat i efectiu i per tant descriure millor les interaccions entre els agents. En aquest document es descriu primer el context estudiat, escalant el problema global de la gestió de la conca fluvial a la gestiódel sistema urbà d'aigües residuals, concretament l'escenari dels abocaments industrials. A continuació, s'analitza el sistema mitjançant la descripció d'agents que interaccionen. Finalment, es descriuen alguns prototips capaços de raonar i deliberar, basats en la lògica no monòtona i en un llenguatge declaratiu (answer set programming). És important remarcar que aquesta tesi enllaça dues disciplines: l'enginyeria ambiental (concretament l'àrea de la gestió de les aigües residuals) i les ciències de la computació (concretament l'àrea de la intel·ligència artificial), contribuint així a la multidisciplinarietat requerida per fer front al problema estudiat. L'enginyeria ambiental ens proporciona el coneixement del domini mentre que les ciències de la computació ens permeten estructurar i especificar aquest coneixement.

Construção de uma nova profissionalidade docente das equipas pedagógicas dos cursos de educação e formação através da sua transformação em comunidades de aprendizagem profissional

O sistema educativo e formativo português tem vindo a mudar significativamente, devido ao fenómeno da globalização e às exigências da sociedade do conhecimento. Com efeito, os desafios de uma economia mais dinâmica e competitiva, baseada no conhecimento requerem a definição de novas políticas educativas. Os objetivos de aumentar a equidade e a oportunidade de educação para todos os alunos e de combater o abandono e o insucesso escolar conduziram à implementação, em Portugal, de algumas medidas que envolvam os jovens em programas de formação, tais como os cursos de educação e formação (CEF). É no seio deste novo e complexo contexto educativo que colocamos a relevante questão: como podem as equipas pedagógicas dos cursos de educação e formação responder, adequadamente, às exigências de atuação neste tipo de percurso diversificado de formação? A natureza dos constantes constrangimentos que os professores enfrentam permitiu-nos concluir que estes têm de trabalhar sobre a sua própria capacidade de mudança, de forma a responderem a todas estas crescentes demandas, pelo que, neste sentido, a mudança assume-se como uma extraordinária oportunidade de desenvolvimento profissional. Esta construção de capacidade ou reculturing (Fullan, 2007) é o resultado de várias adaptações e decisões, tomadas pelos professores, colaborativamente como comunidades de aprendizagem profissional (CAP). Na verdade, nas CAP os docentes estão moral e intelectualmente comprometidos com a melhoria, a inovação e a sustentabilidade da educação, por conseguinte elas não são apenas um meio de melhorar os resultados dos alunos e de aumentar as suas aprendizagens, como são, também, o processo mais eficaz de implicar os docentes no desenvolvimento profissional contínuo, profundamente ligado à ação. Consequentemente, no sentido de transformar as equipas pedagógicas em comunidades de aprendizagem profissional apresentamos um projeto de formação que se concretizará através da implementação de um círculo de estudos, no contexto escolar, que pretende assegurar o desenvolvimento e a atualização dos conhecimentos e competências dos professores dos CEF e melhorar a qualidade e eficácia da aprendizagem e da prática docente. As expectativas em relação aos resultados desta formação são bastante elevadas e alicerçam-se na recetividade e disponibilidade demonstradas, por todos os professores dos CEF, para participarem neste projeto de formação.

Museu inspirador: exercício de aplicação da ferramenta de auto-avaliação - Inspiring learning for all em quatro serviços educativos de museus portugueses

Esta dissertação tem como objectivo principal procurar contribuir para a discussão em torno das valências das ferramentas da Qualidade aplicadas ao campo museal. O seu enfoque particular desenvolve-se ao nível dos serviços educativos, procurando avaliar os seus processos e resultados. Partindo da premissa de que os museus que aplicam os princípios da Qualidade nas suas práticas museais estão mais aptos a inspirarem e apoiarem as necessidades de aprendizagem dos seus utilizadores, esta dissertação defenderá as instituições museológicas enquanto organizações de conhecimento, sendo a aprendizagem o âmago da sua acção. A sua questão orientadora centra-se em torno da pertinência da aplicação da ferramenta de auto-avaliação Inspiring Learning for All em museus portugueses.

Generating recipient-centred explanations about drug prescription

In this paper we describe how we generated written explanations to ‘indirect users’ of a knowledge-based system in the domain of drug prescription. We call ‘indirect users’ the intended recipients of explanations, to distinguish them from the prescriber (the ‘direct’ user) who interacts with the system. The Explanation Generator was designed after several studies about indirect users' information needs and physicians' explanatory attitudes in this domain. It integrates text planning techniques with ATN-based surface generation. A double modeling component enables adapting the information content, order and style to the indirect user to whom explanation is addressed. Several examples of computer-generated texts are provided, and they are contrasted with the physicians' explanations to discuss advantages and limits of the approach adopted.

Extraction of tidal channel networks from aerial photographs alone and combined with laser altimetry

Tidal channel networks play an important role in the intertidal zone, exerting substantial control over the hydrodynamics and sediment transport of the region and hence over the evolution of the salt marshes and tidal flats. The study of the morphodynamics of tidal channels is currently an active area of research, and a number of theories have been proposed which require for their validation measurement of channels over extensive areas. Remotely sensed data provide a suitable means for such channel mapping. The paper describes a technique that may be adapted to extract tidal channels from either aerial photographs or LiDAR data separately, or from both types of data used together in a fusion approach. Application of the technique to channel extraction from LiDAR data has been described previously. However, aerial photographs of intertidal zones are much more commonly available than LiDAR data, and most LiDAR flights now involve acquisition of multispectral images to complement the LiDAR data. In view of this, the paper investigates the use of multispectral data for semiautomatic identification of tidal channels, firstly from only aerial photographs or linescanner data, and secondly from fused linescanner and LiDAR data sets. A multi-level, knowledge-based approach is employed. The algorithm based on aerial photography can achieve a useful channel extraction, though may fail to detect some of the smaller channels, partly because the spectral response of parts of the non-channel areas may be similar to that of the channels. The algorithm for channel extraction from fused LiDAR and spectral data gives an increased accuracy, though only slightly higher than that obtained using LiDAR data alone. The results illustrate the difficulty of developing a fully automated method, and justify the semi-automatic approach adopted.

Less-is-more effects without the recognition heuristic

Inferences consistent with “recognition-based” decision-making may be drawn for various reasons other than recognition alone. We demonstrate that, for 2-alternative forced-choice decision tasks, less-is-more effects (reduced performance with additional learning) are not restricted to recognition-based inference but can also be seen in circumstances where inference is knowledge-based but item knowledge is limited. One reason why such effects may not be observed more widely is the dependence of the effect on specific values for the validity of recognition and knowledge cues. We show that both recognition and knowledge validity may vary as a function of the number of items recognized. The implications of these findings for the special nature of recognition information, and for the investigation of recognition-based inference, are discussed

Remote sensing of tidal networks and their relation to vegetation

The study of the morphology of tidal networks and their relation to salt marsh vegetation is currently an active area of research, and a number of theories have been developed which require validation using extensive observations. Conventional methods of measuring networks and associated vegetation can be cumbersome and subjective. Recent advances in remote sensing techniques mean that these can now often reduce measurement effort whilst at the same time increasing measurement scale. The status of remote sensing of tidal networks and their relation to vegetation is reviewed. The measurement of network planforms and their associated variables is possible to sufficient resolution using digital aerial photography and airborne scanning laser altimetry (LiDAR), with LiDAR also being able to measure channel depths. A multi-level knowledge-based technique is described to extract networks from LiDAR in a semi-automated fashion. This allows objective and detailed geomorphological information on networks to be obtained over large areas of the inter-tidal zone. It is illustrated using LIDAR data of the River Ems, Germany, the Venice lagoon, and Carnforth Marsh, Morecambe Bay, UK. Examples of geomorphological variables of networks extracted from LiDAR data are given. Associated marsh vegetation can be classified into its component species using airborne hyperspectral and satellite multispectral data. Other potential applications of remote sensing for network studies include determining spatial relationships between networks and vegetation, measuring marsh platform vegetation roughness, in-channel velocities and sediment processes, studying salt pans, and for marsh restoration schemes.

Extraction of tidal channel networks from airborne scanning laser altimetry and aerial photography

The study of the morphodynamics of tidal channel networks is important because of their role in tidal propagation and the evolution of salt-marshes and tidal flats. Channel dimensions range from tens of metres wide and metres deep near the low water mark to only 20-30cm wide and 20cm deep for the smallest channels on the marshes. The conventional method of measuring the networks is cumbersome, involving manual digitising of aerial photographs. This paper describes a semi-automatic knowledge-based network extraction method that is being implemented to work using airborne scanning laser altimetry (and later aerial photography). The channels exhibit a width variation of several orders of magnitude, making an approach based on multi-scale line detection difficult. The processing therefore uses multi-scale edge detection to detect channel edges, then associates adjacent anti-parallel edges together to form channels using a distance-with-destination transform. Breaks in the networks are repaired by extending channel ends in the direction of their ends to join with nearby channels, using domain knowledge that flow paths should proceed downhill and that any network fragment should be joined to a nearby fragment so as to connect eventually to the open sea.

Uses of airborne scanning laser altimetry for river flood modelling and coastal geomorphology

Two ongoing projects at ESSC that involve the development of new techniques for extracting information from airborne LiDAR data and combining this information with environmental models will be discussed. The first project in conjunction with Bristol University is aiming to improve 2-D river flood flow models by using remote sensing to provide distributed data for model calibration and validation. Airborne LiDAR can provide such models with a dense and accurate floodplain topography together with vegetation heights for parameterisation of model friction. The vegetation height data can be used to specify a friction factor at each node of a model’s finite element mesh. A LiDAR range image segmenter has been developed which converts a LiDAR image into separate raster maps of surface topography and vegetation height for use in the model. Satellite and airborne SAR data have been used to measure flood extent remotely in order to validate the modelled flood extent. Methods have also been developed for improving the models by decomposing the model’s finite element mesh to reflect floodplain features such as hedges and trees having different frictional properties to their surroundings. Originally developed for rural floodplains, the segmenter is currently being extended to provide DEMs and friction parameter maps for urban floods, by fusing the LiDAR data with digital map data. The second project is concerned with the extraction of tidal channel networks from LiDAR. These networks are important features of the inter-tidal zone, and play a key role in tidal propagation and in the evolution of salt-marshes and tidal flats. The study of their morphology is currently an active area of research, and a number of theories related to networks have been developed which require validation using dense and extensive observations of network forms and cross-sections. The conventional method of measuring networks is cumbersome and subjective, involving manual digitisation of aerial photographs in conjunction with field measurement of channel depths and widths for selected parts of the network. A semi-automatic technique has been developed to extract networks from LiDAR data of the inter-tidal zone. A multi-level knowledge-based approach has been implemented, whereby low level algorithms first extract channel fragments based mainly on image properties then a high level processing stage improves the network using domain knowledge. The approach adopted at low level uses multi-scale edge detection to detect channel edges, then associates adjacent anti-parallel edges together to form channels. The higher level processing includes a channel repair mechanism.

The influence of individual characteristics on employee creative participation

In a knowledge-based economy and dynamic work environment retaining competitiveness is increasingly dependent on creativity, skills, individual abilities and appropriate motivation. For instance, the UK government explicitly stated in the recent "Review of Employee Engagement and Investment" report that new ways are required through which British companies could boost employee engagement at work, improving staff commitment and, thereby, increase workplace productivity. Although creativity and innovation have been studied extensively, little is known about employees' intrinsic willingness to contribute novel ideas and solutions (defined here as creative participation). For instance, the same individual can thrive in one organisation but be completely isolated in another and the question is to what extent this depends on individual characteristics and organisational settings. The main aim of this research is, therefore, to provide a conceptual framework for identification of individual characteristics that influence employees' willingness to contribute new ideas. In order to achieve this aim the investigation will be based on a developed psychological experiment, and will include personal-profiling inventory and a questionnaire. Understanding how these parameters influence willingness of an individual to put forward created ideas would offer an opportunity for companies to improve motivation practices and team efficiency, and can consequently lead to better overall performance.

Analysing the ability to retain sidechain hydrogen-bonds in mutant proteins

Motivation: Hydrogen bonds are one of the most important inter-atomic interactions in biology. Previous experimental, theoretical and bioinformatics analyses have shown that the hydrogen bonding potential of amino acids is generally satisfied and that buried unsatisfied hydrogen-bond-capable residues are destabilizing. When studying mutant proteins, or introducing mutations to residues involved in hydrogen bonding, one needs to know whether a hydrogen bond can be maintained. Our aim, therefore, was to develop a rapid method to evaluate whether a sidechain can form a hydrogen-bond. Results: A novel knowledge-based approach was developed in which the conformations accessible to the residues involved are taken into account. Residues involved in hydrogen bonds in a set of high resolution crystal structures were analyzed and this analysis is then applied to a given protein. The program was applied to assess mutations in the tumour-suppressor protein, p53. This raised the number of distinct mutations identified as disrupting sidechain-sidechain hydrogen bonding from 181 in our previous analysis to 202 in this analysis.