Desenvolupament d'una xarxa de sensors i actuadors sense fils de propòsit industrial

Aquesta memòria de projecte final de carrera és un estudi i implementació bàsica de l’estat actual en quant a les tecnologies/protocols sense fils existents, en particular centrat en ZigBee sobre la plataforma CC2430 de Texas Instruments, per a una aplicació industrial amb una taxa de transferència de dades baixa, que no presenta un alt grau de complexitat, però que requereix gran versatilitat i fiabilitat.

Modelling of bird distribution under complex mediterranean landscape dynamics: open habitat birds and fire (MEDFIRE)

Report for the scientific sojourn at the Simon Fraser University, Canada, from July to September 2007. General context: landscape change during the last years is having significant impacts on biodiversity in many Mediterranean areas. Land abandonment, urbanisation and specially fire are profoundly transforming large areas in the Western Mediterranean basin and we know little on how these changes influence species distribution and in particular how these species will respond to further change in a context of global change including climate. General objectives: integrate landscape and population dynamics models in a platform allowing capturing species distribution responses to landscape changes and assessing impact on species distribution of different scenarios of further change. Specific objective 1: develop a landscape dynamic model capturing fire and forest succession dynamics in Catalonia and linked to a stochastic landscape occupancy (SLOM) (or spatially explicit population, SEPM) model for the Ortolan bunting, a species strongly linked to fire related habitat in the region. Predictions from the occupancy or spatially explicit population Ortolan bunting model (SEPM) should be evaluated using data from the DINDIS database. This database tracks bird colonisation of recently burnt big areas (&50 ha). Through a number of different SEPM scenarios with different values for a number of parameter, we should be able to assess different hypothesis in factors driving bird colonisation in new burnt patches. These factors to be mainly, landscape context (i.e. difficulty to reach the patch, and potential presence of coloniser sources), dispersal constraints, type of regenerating vegetation after fire, and species characteristics (niche breadth, etc).

Fum i miralls: trobant l'ordre en un món caòtic

El calidoscopi és una joguina que converteix fragments de vidre acolorit en patrons infinitament variats mitjançant l'ús de miralls. Hi ha quelcom satisfactori en els patrons –els necessitem per crear significat, i trobem bellesa en la seva simetria. No obstant, els sistemes complexos desobeeixen les fórmules simples. Per exemple, és impossible descriure una cosa tan prosaica com el comportament del fum mentre ascendeix fent servir les matemàtiques clàssiques. Agafant en préstec idees de diferents disciplines, podem considerar l'alfabetització informacional com una invitació per als nostres estudiants per jugar amb la imprevisible varietat de l'experiència humana i descobrir patrons que els resultin plens de significat.

Estudi de la reactivitat respecte l'oxigen molecular d'una nova família de complexos dinuclears de coure(I) amb lligands hexaazamacrocíclics. Estudis preliminars d'oxidacions de fenols i sulfurs

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Università degli Studi di Pavia entre setembre i desembre del 2007. Els lligands macrocíclics són sistemes que han estat àmpliament utilitzats per mimetitzar els centres actius de proteïnes dinuclears de coure com ara oxigenases (per exemple la tirosinasa). S’ha observat que la reactivitat del complex model depèn de les característiques del lligand com ara la geometria, la cavitat o la distància intermetàl•lica. En aquest sentit, es van sintetitzar dues noves famílies de lligands hexaazamacrocíclics ditòpics, una amb braços laterals tipus piridil i l’altra amb braços laterals tipus fenol. Dintre de cada família, els lligands es diferencien en la cavitat macrocíclica. En aquest treball s’han realitzat estudis de ractivitat respecte de l’oxigen molecular dels complexos dinuclears de coure(I) amb els lligands sintetitzats. Quan es deixen reaccionar els complexos amb oxigen molecular a baixa temperatura, no s’ha observat l’acumulació de cap espècie intermèdia, però si una diferència de reactivitat entre les dues famílies, essent els complexos amb els lligands fenolics molt més reactius que els complexos amb els lligands piridina. També s’han realitzat estudis per comprovar l’activitat oxigenasa dels complexos amb substrats externs. S’han assajat el para-clorofenol i la tioanisole. En el cas del p-clorofenol no s’ha observat en cap cas el producte d’oxigenació corresponent (p-clorocatecol). Quan s’han realitzat els experiments amb la tioanisole, en tots tres casos s’ha observat l’aparició del producte d’oxigenació corresponent (metilfenilsulfòxid), però amb una marcada diferència en el rendiment, mostrant-se molt més actius de nou els complexos amb el lligand fenòlic que el complex amb el lligand piridina.

Shallow-level migmatization of gabbros in a metamorphic contact aureole, Fuerteventura Basal Complex, Canary Islands

Migmatization of gabbroic rocks at 2-3 kbar has occurred in the metamorphic contact aureole of a mafic pluton in the Fuerteventura Basal Complex (Canary Island;). Migmatites are characterized by a dense network: of closely spaced millimetre-wide leucocratic veins with perfectly preserved igneous textures. They are all relatively enriched in Al, Na I: Sr Ba, Nb, Y and the rare earth elements compared with the unaffected country rock beyond the aureole. Migmatization under such low-pressure conditions war possible because of the unusual tectonic and magmatic contact in which ii occurred. Multiple basic intrusions associated with extrusive volcanic activity created high heat flow in a small area. Alkaline and metasomatized rocks present in the country rock of the intruding pluton were leached by high-temperature fluids during contact metamorphism. These enriched fluids then favoured partial melting of the host gabbroic rocks, and contaminated both the leucosomes and melanosomes. A transpressive tectonic setting at the time of intrusion created shearing along the contact between the intrusion and its host rock. This shearing enhanced circulation of the fluids and allowed segregation of the nea-formed melts from their restite by opening tension veins into which the melts migrated. Depending on the relative timing of melt segregation and recrystallization leucosomes range in composition from a 40-60% mixture of clinopyroxene (+/- amphibole) and plagioclase to almost pure feldspathic veins. Comparable occurrences of gabbros migmatized at low pressure are expected only at a snail scale in localized areas of high heat flow in the presence of fluids, such as in. mid-ocean ridges or ocean-islands.

Point-occurrence self-similarity in crackling-noise systems and in other complex systems

It has been recently found that a number of systems displaying crackling noise also show a remarkable behavior regarding the temporal occurrence of successive events versus their size: a scaling law for the probability distributions of waiting times as a function of a minimum size is fulfilled, signaling the existence on those systems of self-similarity in time-size. This property is also present in some non-crackling systems. Here, the uncommon character of the scaling law is illustrated with simple marked renewal processes, built by definition with no correlations. Whereas processes with a finite mean waiting time do not fulfill a scaling law in general and tend towards a Poisson process in the limit of very high sizes, processes without a finite mean tend to another class of distributions, characterized by double power-law waiting-time densities. This is somehow reminiscent of the generalized central limit theorem. A model with short-range correlations is not able to escape from the attraction of those limit distributions. A discussion on open problems in the modeling of these properties is provided.

Mecanismes de reacció de sistemes catalítics amb èmfasi en carbens de Fischer i quantificació de l'aromaticitat en petites molècules inorgàniques cícliques i planes.

El tema principal del treball és sobre l'estudi teòric de l'estructura i reactivitat en carbens de Fischer de la forma (CO)5Cr=C(X)R (X= OH, NH2, OMe, NMe2 i R= CHCH2 i Ph). Particularment, el nostre interès va sorgir del tipus de reaccions de cicloadicció que donen lloc a la síntesi de productes naturals i fàrmacs de gran valor afegit. Hem estudiat els mecanismes de reacció dels casos més comuns de cicloanul•lació: la reacció de benzanul•lació de Dötz i ciclopentanulacions que es troben en competència amb el primer cas, derivats de l'inserció de acetilè i fenilacetilè. En l'últim pas de les reaccions que comporten la formació d'un sistema de més d'un anell, hi tenim una migració del complex metàl•lic de crom d'un extrem a un altre anomenat com rearranjament haptotròpic. Aleshores, hem investigat sobre els mecanismes de migració haptotròpica de Cr(CO)3 sobre hidrocarburs aromàtics policíclics analitzant l'efecte de la mida i la curvatura del sistema així com la complexació d'un segon fragment metàl•lic a la manera de coordinació als anells. D'una altre banda, vam estudiar l'aromaticitat en 54 cúmuls cíclics de molecules inorgàniques mitjançant metodologia desenvolupada al nostre grup de recerca i altres. Vam proposar la tècnica del scan-NICS com nova mesura quantitativa d'aromaticitat i reportar l'escassa correlació entre els distints índexs d'aromaticitat a la literatura. Finalment, com resultat de col•laboracions en estades de recerca, he desenvolupat propostes de mecanismes de reacció en sistemes catalítics de isonitrils i fosfinetà-amides i en dímers de gassos nobles.

Recognition of RNA virus by RIG-I results in activation of CARD9 and inflammasome signaling for interleukin 1 beta production.

Interleukin 1 beta (IL-1 beta) is a potent proinflammatory factor during viral infection. Its production is tightly controlled by transcription of Il1b dependent on the transcription factor NF-kappaB and subsequent processing of pro-IL-1 beta by an inflammasome. However, the sensors and mechanisms that facilitate RNA virus-induced production of IL-1 beta are not well defined. Here we report a dual role for the RNA helicase RIG-I in RNA virus-induced proinflammatory responses. Whereas RIG-I-mediated activation of NF-kappaB required the signaling adaptor MAVS and a complex of the adaptors CARD9 and Bcl-10, RIG-I also bound to the adaptor ASC to trigger caspase-1-dependent inflammasome activation by a mechanism independent of MAVS, CARD9 and the Nod-like receptor protein NLRP3. Our results identify the CARD9-Bcl-10 module as an essential component of the RIG-I-dependent proinflammatory response and establish RIG-I as a sensor able to activate the inflammasome in response to certain RNA viruses.

Un estudi de les argumentacions d’estudiants anglesos i catalans en activitats de resolució de problemes no formals en ciències i de les estratègies didàctiques dels professors que afavoreixen l’argumentació a les classes

Una de les contribucions de la recerca sobre concepcions prèvies dels estudiants en ciències durant els darrers 25 anys ha estat mostrar la influència del context sociocultural dels nois i noies en les idees i concepcions que desenvolupen i mantenen des de la seva infància. Hi ha l’acord que algunes diferències en les concepcions poden dependre de la cultura social en la qual s’integren. Alguns investigadors també pensen que els esquemes argumentatius també poden ser influenciats per la cultura de les comunitats. Els contextos Català i Anglès semblen similars, ambdós formen part del context cultural de les societats desenvolupades; per tant, podem pensar que els esquemes argumentatius que els estudiants apliquen, poden tenir moltes similituds, però també importants diferències. Les dades analitzades provenen de les respostes escrites dels estudiants individuals i de les transcripcions de 8 grups de discussió sobre quatre tasques. L’anàlisi es fa a tres nivells: 1)comparació del nombre d’arguments entre tasques i entre països, 2) qualitativa i descriptiva comparació entre tipus d’esquemes argumentatius per tasques i per països i 3) explicació de tipus d’esquemes argumentatius que es donen molt, i identificació d’estructures argumentatives complexes que lliguen diversos esquemes en un argument més gran i que poden caracteritzar l’argumentació d’alguns grups (aplicant Toulmin) i que poden ser indicadors d’aspectes cooperatius i de canvis de punts de vista en les discussions. Els resultants ens indiquen que encara que els estudiants Catalans dediquen més temps a les discussions, la ratio nombre d’esquemes per unitat de temps és similar als dos països. S’han trobar algunes diferències entre tipus d'esquemes per països i per tasques, també que molts arguments es basen en valors i idees preconcebudes. S’han pogut identificar també algunes estructures argumentatives complexes no gaire comunes.

Bergman-type singular operators and the characterization of Carleson measures for Besov-Sobolev spaces on the complex ball

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt."

Development of a tool for the construction of "ground truth" for complex color images with text

Aquesta memoria resumeix el treball de final de carrera d’Enginyeria Superior d’Informàtica. Explicarà les principals raons que han motivat el projecte així com exemples que il·lustren l’aplicació resultant. En aquest cas el software intentarà resoldre la actual necessitat que hi ha de tenir dades de Ground Truth per als algoritmes de segmentació de text per imatges de color complexes. Tots els procesos seran explicats en els diferents capítols partint de la definició del problema, la planificació, els requeriments i el disseny fins a completar la il·lustració dels resultats del programa i les dades de Ground Truth resultants.

Complex contact manifolds and S1 actions

We prove rigidity and vanishing theorems for several holomorphic Euler characteristics on complex contact manifolds admitting holomorphic circle actions preserving the contact structure. Such vanishings are reminiscent of those of LeBrun and Salamon on Fano contact manifolds but under a symmetry assumption instead of a curvature condition.

Elf-1 contributes to the function of the complex interleukin (IL)-2-responsive enhancer in the mouse IL-2 receptor alpha gene.

Lymphocytes regulate their responsiveness to IL-2 through the transcriptional control of the IL-2R alpha gene, which encodes a component of the high affinity IL-2 receptor. In the mouse IL-2R alpha gene this control is exerted via two regulatable elements, a promoter proximal region, and an IL-2-responsive enhancer (IL-2rE) 1.3 kb upstream. In vitro and in vivo functional analysis of the IL-2rE in the rodent thymic lymphoma-derived, CD4- CD8- cell line PC60 demonstrated that three separate elements, sites I, II, and III, were necessary for IL-2 responsiveness; these three sites demonstrate functional cooperation. Site III contains a consensus binding motif for members of the Ets family of transcription factors. Here we demonstrate that Elf-1, an Ets-like protein, binds to site III and participates in IL-2 responsiveness. In vitro site III forms a complex with a protein constitutively present in nuclear extracts from PC60 cells as well as from normal CD4- CD8- thymocytes. We have identified this molecule as Elf-1 according to a number of criteria. The complex possesses an identical electrophoretic mobility to that formed by recombinant Elf-1 protein and is super-shifted by anti-Elf-1 antibodies. Biotinylated IL-2rE probes precipitate Elf-1 from PC60 extracts provided site III is intact and both recombinant and PC60-derived proteins bind with the same relative affinities to different mutants of site III. In addition, by introducing mutations into the core of the site III Ets-like motif and comparing the corresponding effects on the in vitro binding of Elf-1 and the in vivo IL-2rE activity, we provide strong evidence that Elf-1 is directly involved in IL-2 responsiveness. The nature of the functional cooperativity observed between Elf-1 and the factors binding sites I and II remains unresolved; experiments presented here however suggest that this effect may not require direct interactions between the proteins binding these three elements.

Soporte geoespacial para modelos de distribución de especies (I): generalización del mapa de vegetación del Montseny apoyada en información de imágenes de satélite

Los mapas de vegetación son a menudo utilizados como proxis de una estratificación de hábitats para generar distribuciones geográficas contínuas de organismos a partir de datos discretos mediante modelos multi-variantes. Sin embargo, los mapas de vegetación suelen ser poco apropiados para ser directamente aplicados a este fin, pues sus categorías no se concibieron con la intención de corresponder a tipos de hábitat. En este artículo presentamos y aplicamos el método de Agrupamiento por Doble Criterio para generalizar un mapa de vegetación extraordinariamente detallado (350 clases) del Parque Natural del Montseny (Cataluña) en categorías que mantienen la coherencia tanto desde el punto de vista estructural (a través de una matriz de disimilaridad espectral calculada mediante una imágen del satélite SPOT-5) como en términos de vegetación (gracias a una matriz de disimilaridad calculada mediante propiedades de vegetación deducidas de la leyenda jerárquica del mapa). El método simplifica de 114 a 18 clases el 67% del área de estudio. Añadiendo otras agregaciones más triviales basadas exclusivamente en criterios de cubierta de suelo, el 73% del área de estudio pasa de 167 a 25 categorías. Como valor añadido, el método identifica el 10% de los polígonos originales como anómalos (a partir de comparar las propiedades espectrales de cada polígono con el resto de los de su clases), lo que implica cambios en la cubierta entre las fechas del soporte utilizado para generar el mapa original y la imagen de satélite, o errores en la producción de éste.

Modelització i control d'un reactor de producció d'hidrogen per a l'alimentació de piles de combustible

Les piles de combustible permeten la transformació eficient de l’energia química de certs combustibles a energia elèctrica a través d’un procés electroquímic. De les diferents tecnologies de piles de combustible, les piles de combustible de tipus PEM són les més competitives i tenen una gran varietat d’aplicacions. No obstant, han de ser alimentades únicament per hidrogen. Per altra banda, l’etanol, un combustible interessant en el marc dels combustibles renovables, és una possible font d’hidrogen. Aquest treball estudia la reformació d’etanol per a l’obtenció d’hidrogen per a alimentar piles de combustible PEM. Només existeixen algunes publicacions que tractin l’obtenció d’hidrogen a partir d’etanol, i aquestes no inclouen l’estudi dinàmic del sistema. Els objectius del treball són el modelat i l’estudi dinàmic de reformadors d’etanol de baixa temperatura. Concretament, proposa un model dinàmic d’un reformador catalític d’etanol amb vapor basat en un catalitzador de cobalt. Aquesta reformació permet obtenir valors alts d’eficiència i valors òptims de monòxid de carboni que evitaran l’enverinament d’una la pila de combustible de tipus PEM. El model, no lineal, es basa en la cinètica obtinguda de diferents assaigs de laboratori. El reformador modelat opera en tres etapes: deshidrogenació d’etanol a acetaldehid i hidrogen, reformat amb vapor d’acetaldehid, i la reacció WGS (Water Gas Shift). El treball també estudia la sensibilitat i controlabilitat del sistema, caracteritzant així el sistema que caldrà controlar. L’anàlisi de controlabilitat es realitza sobre la resposta de dinàmica ràpida obtinguda del balanç de massa del reformador. El model no lineal és linealitzat amb la finalitat d’aplicar eines d’anàlisi com RGA, CN i MRI. El treball ofereix la informació necessària per a avaluar la possible implementació en un laboratori de piles de combustibles PEM alimentades per hidrogen provinent d’un reformador d’etanol.