Gestengestützte Schema- und Datenexploration

Der Zugang zu Datenbanken über die universelle Abfragesprache SQL stellt für Nicht-Spezialisten eine große Herausforderung dar. Als eine benutzerfreundliche Alternative wurden daher seit den 1970er-Jahren unterschiedliche visuelle Abfragesprachen (Visual Query Languages, kurz VQLs) für klassische PCs erforscht. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine generische VQL zu entwickeln und zu erproben, die eine gestenbasierte Exploration von Datenbanken auf Schema- und Instanzdatenebene für mobile Endgeräte, insbesondere Tablets, ermöglicht. Dafür werden verschiedene Darstellungsformen, Abfragestrategien und visuelle Hints für Fremdschlüsselbeziehungen untersucht, die den Benutzer bei der Navigation durch die Daten unterstützen. Im Rahmen einer Anforderungsanalyse erwies sich die Visualisierung der Daten und Beziehungen mittels einer platzsparenden geschachtelten NF2-Darstellung als besonders vorteilhaft. Zur Steuerung der Datenbankexploration wird eine geeignete Gestensprache, bestehend aus Stroke-, Multitouch- und Mid-Air-Gesten, vorgestellt. Das Gesamtkonzept aus Darstellung und Gestensteuerung wurde anhand des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten GBXT-Prototyps auf seine reale Umsetzbarkeit hin, als plattformunabhängige Single-Page-Application für verschiedene mobile Endgeräte mittels JavaScript und HTML5/CSS3 untersucht.

Safety Assessment Tool for Construction Zone Work Phasing Plans, 2016

The Highway Safety Manual (HSM) is the compilation of national safety research that provides quantitative methods for analyzing highway safety. The HSM presents crash modification functions related to freeway work zone characteristics such as work zone duration and length. These crash modification functions were based on freeway work zones with high traffic volumes in California. When the HSM-referenced model was calibrated for Missouri, the value was 3.78, which is not ideal since it is significantly larger than 1. Therefore, new models were developed in this study using Missouri data to capture geographical, driver behavior, and other factors in the Midwest. Also, new models for expressway and rural two-lane work zones that barely were studied in the literature were developed. A large sample of 20,837 freeway, 8,993 expressway, and 64,476 rural two-lane work zones in Missouri was analyzed to derive 15 work zone crash prediction models. The most appropriate samples of 1,546 freeway, 1,189 expressway, and 6,095 rural two-lane work zones longer than 0.1 mile and with a duration of greater than 10 days were used to make eight, four, and three models, respectively. A challenging question for practitioners is always how to use crash prediction models to make the best estimation of work zone crash count. To solve this problem, a user-friendly software tool was developed in a spreadsheet format to predict work zone crashes based on work zone characteristics. This software selects the best model, estimates the work zone crashes by severity, and converts them to monetary values using standard crash estimates. This study also included a survey of departments of transportation (DOTs), Federal Highway Administration (FHWA) representatives, and contractors to assess the current state of the practice regarding work zone safety. The survey results indicate that many agencies look at work zone safety informally using engineering judgment. Respondents indicated that they would like a tool that could help them to balance work zone safety across projects by looking at crashes and user costs.

Development and application of sensitive genome-wide platforms to study the genetic and epigenetic (DNA methylation) makeup of gametes and early bovine embryos

Pour ce projet, nous avons développé une plateforme pour l’analyse pangénomique de la méthylation de l’ADN chez le bovin qui est compatible avec des échantillons de petites tailles. Cet outil est utilisé pour étudier les caractéristiques génétiques et épigénétiques (méthylation de l’ADN) des gamètes soumis aux procédures de procréation médicalement assisitée et des embryons précoces. Dans un premier temps, une plateforme d’analyse de biopuces spécifiques pour l’étude de la méthylation de l’ADN chez l’espèce bovine a été développée. Cette plateforme a ensuite été optimisée pour produire des analyses pangénomiques de méthylation de l’ADN fiables et reproductibles à partir d’échantillons de très petites tailles telle que les embryons précoces (≥ 10 ng d’ADN a été utilisé, ce qui correspond à 10 blastocystes en expansion). En outre, cet outil a permis d’évaluer de façon simultanée la méthylation de l’ADN et le transcriptome dans le même échantillon, fournissant ainsi une image complète des profils génétiques et épigénétiques (méthylation de l’ADN). Comme preuve de concept, les profils comparatifs de méthylation de l’ADN spermatique et de blastocystes bovins ont été analysés au niveau de l’ensemble du génome. Dans un deuxième temps, grâce à cette plateforme, les profils globaux de méthylation de l’ADN de taureaux jumeaux monozygotes (MZ) ont été analysés. Malgré qu’ils sont génétiquement identiques, les taureaux jumeaux MZ ont des descendants avec des performances différentes. Par conséquent, l’hypothèse que le profil de méthylation de l’ADN spermatique de taureaux jumeaux MZ est différent a été émise. Dans notre étude, des différences significatives entre les jumeaux MZ au niveau des caractéristiques de la semence ainsi que de la méthylation de l’ADN ont été trouvées, chacune pouvant contribuer à l’obtention de performances divergentes incongrues des filles engendrées par ces jumeaux MZ. Dans la troisième partie de ce projet, la même plateforme a été utilisée pour découvrir les impacts d’une supplémentation à forte concentration en donneur de méthyle universel sur les embryons précoces bovins. La supplémentation avec de grandes quantités d’acide folique (AF) a été largement utilisée et recommandée chez les femmes enceintes pour sa capacité bien établie à prévenir les malformations du tube neural chez les enfants. Cependant, plus récemment, plusieurs études ont rapporté des effets indésirables de l’AF utilisé à des concentrations élevées, non seulement sur le développement de l’embryon, mais aussi chez les adultes. Au niveau cellulaire, l’AF entre dans le métabolisme monocarboné, la seule voie de production de S-adénosyl méthionine (SAM), un donneur universel de groupements méthyles pour une grande variété de biomolécules, y compris l’ADN. Par conséquent, pour résoudre cette controverse, une forte dose de SAM a été utilisée pour traiter des embryons produits in vitro chez le bovin. Ceci a non seulement permis d’influencer le phénotype des embryons précoces, mais aussi d’avoir un impact sur le transcriptome et le méthylome de l’ADN. En somme, le projet en cours a permis le développement d’une plateforme d’analyse de la méthylation de l’ADN à l’échelle du génome entier chez le bovin à coût raisonnable et facile à utiliser qui est compatible avec les embryons précoces. De plus, puisque c’est l’une des premières études de ce genre en biologie de la reproduction bovine, ce projet avait trois objectifs qui a donné plusieurs nouveaux résultats, incluant les profils comparatifs de méthylation de l’ADN au niveau : i) blastocystes versus spermatozoïdes ; ii) semence de taureaux jumeaux MZ et iii) embryons précoces traités à de fortes doses de SAM versus des embryons précoces non traités.

Genometa - A Fast and Accurate Classifier for Short Metagenomic Shotgun Reads

Metagenomic studies use high-throughput sequence data to investigate microbial communities in situ. However, considerable challenges remain in the analysis of these data, particularly with regard to speed and reliable analysis of microbial species as opposed to higher level taxa such as phyla. We here present Genometa, a computationally undemanding graphical user interface program that enables identification of bacterial species and gene content from datasets generated by inexpensive high-throughput short read sequencing technologies. Our approach was first verified on two simulated metagenomic short read datasets, detecting 100% and 94% of the bacterial species included with few false positives or false negatives. Subsequent comparative benchmarking analysis against three popular metagenomic algorithms on an Illumina human gut dataset revealed Genometa to attribute the most reads to bacteria at species level (i.e. including all strains of that species) and demonstrate similar or better accuracy than the other programs. Lastly, speed was demonstrated to be many times that of BLAST due to the use of modern short read aligners. Our method is highly accurate if bacteria in the sample are represented by genomes in the reference sequence but cannot find species absent from the reference. This method is one of the most user-friendly and resource efficient approaches and is thus feasible for rapidly analysing millions of short reads on a personal computer.

Image-Guided Precision Manipulation of Cells and Nanoparticles in Microfluidics

Manipulation of single cells and particles is important to biology and nanotechnology. Our electrokinetic (EK) tweezers manipulate objects in simple microfluidic devices using gentle fluid and electric forces under vision-based feedback control. In this dissertation, I detail a user-friendly implementation of EK tweezers that allows users to select, position, and assemble cells and nanoparticles. This EK system was used to measure attachment forces between living breast cancer cells, trap single quantum dots with 45 nm accuracy, build nanophotonic circuits, and scan optical properties of nanowires. With a novel multi-layer microfluidic device, EK was also used to guide single microspheres along complex 3D trajectories. The schemes, software, and methods developed here can be used in many settings to precisely manipulate most visible objects, assemble objects into useful structures, and improve the function of lab-on-a-chip microfluidic systems.

Biblioteka w sieci usług - o nowatorskich usługach Biblioteki Uniwersyteckiej w Poznaniu

W artykule przedstawiono nowatorskie rozwiązania Biblioteki Uniwersyteckiej w Poznaniu w przestrzeni wirtualnej, polegające na wprowadzeniu nowych elektronicznych usług bibliotecznych. Skupiono się na opisaniu wdrożonych innowacji, dzięki którym biblioteka postrzegana jest jako instytucja przyjazna użytkownikom, świadcząca usługi zgodne z oczekiwaniami społeczności oraz istniejąca i komunikująca się w środowisku internetowym.

Um olhar sobre o "Bau" do laboratório de Física da ESNA : Contributo para a valorização da herança do Colégio de S. Fiel

No final do século XIX, o Liceu de Castelo Branco debatia-se com baixa frequência de alunos. A isso não foi alheio a abertura do Colégio de S. Fiel, colégio jesuíta. A situação de ''penúria" da escola pública contrastava com S. Fiel. Este estabelecimento de ensino, com um plano de estudos eclético, bons laboratórios e material científico actual e de qualidade, adquirido a prestigiados fabricantes de instrumentos, permitiu a actividade prática desenvolvendo nalguns alunos um gosto pelas Ciências. Com a expulsão dos jesuítas, em 191O, o liceu herdou os dispositivos do colégio. Muitos destes dispositivos foram perdendo valor de utilização comparados com outros de fácil manipulação. Arrumados dispersamente e por vezes desmembrados, urgia voltar a juntá-los de novo recriando a colecção do Colégio S. Fiel. Este aspecto exigiu um trabalho de "mãos na massa" que nos mobilizou fortemente, já que ia consistindo em pequenas descobertas diárias, contribuindo para o enriquecimento deste espólio. O objectivo principal do trabalho aqui apresentado centrou-se na valorização dos dispositivos constituintes desta colecção explorando a sua origem, a sua função e a sua contextualização, didáctica na época, reconhecendo a sua actualidade científica e pedagógica. ABSTRACT; ln the end of the 19th Century, the Grammar School of Castelo Branco was facing a situation of low attendance of students. That was due to the opening of S. Fiel boarding school, a Jesuit school. The situation of «penury» of state schools contrasted with that of S. Fiel. This boarding school, with eclectic curricula, good labs and updated, quality, scientific material acquired from very prestigious manufacturers of instruments enabled the practical activity, developing in some students the taste for science. With the expelling of the Jesuits, m 1905, the Grammar School of Castelo Branco inherited the instruments and materials from S. Fiel boarding school. Many of these materials were no longer user-friendly compared with others which could be handled more easily. Kept in different places and sometimes scattered, it was absolutely necessary to collect them again, in order to recreate the collection of S. Fiel. This aspect demanded «to be working on », which encouraged us more and more as small daily discoveries were being made, contributing therefore, to improve the quality of this asset. The main purpose of the work presented here, is concerned with the importance and worth given to the materials which constitute this collection, exploring its origin, function, didactic and time context and recognizing its scientific and pedagogic modernity.

GuiaTreeKey, a multi-access electronic key to identify tree genera in French Guiana

International audience

EIR – sistema inteligente para detecção e classificação de calcificações em mamografias

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2016.

Desenvolvimento e validação de um manual de prevenção de quedas destinado a idosos residentes na comunidade

O envelhecimento é um dos fenómenos demográficos da sociedade atual, sendo as quedas um dos problemas de saúde pública que mais afeta a população idosa. Para prevenir quedas têm sido testadas intervenções multifatoriais, que incluem diversas abordagens, tais como a educacional. No desenvolvimento de material de educação para a saúde deve ter-se em conta os princípios de adequabilidade da literacia em saúde, visto que, quanto mais ajustada e “user-friendly” for a informação, maior é a probabilidade de adesão e adoção dos comportamentos ensinados. Esta adequabilidade é fundamental, surgindo o Health Literacy INDEX como uma ferramenta de análise da conformidade desses manuais face a diferentes critérios nos grandes domínios da linguagem, suporte gráfico e envolvimento do utilizador. Objetivo: Desenvolver um manual sobre prevenção de quedas, destinado a idosos residentes na comunidade, de acordo com os princípios de adequabilidade em literacia em saúde e validá-lo para a população portuguesa. Metodologia: A fase I compreendeu a pesquisa de manuais educativos sobre prevenção de quedas, destinados a idosos, em motores de busca genéricos e em portais institucionais, tendo sido selecionados 11 manuais, publicados após 2006. Estes foram sujeitos à aplicação da ferramenta de avaliação Health Literacy INDEX, para verificação da sua conformidade, em termos de literacia em saúde, e aferição dos pontos fortes e fracos. Na fase II elaborou-se um manual sobre prevenção de quedas destinado a idosos em língua portuguesa, segundo as demandas da literacia em saúde e tendo por base a avaliação efetuada na fase anterior. Na fase III, dinamizou-se o manual junto de um grupo de 16 indivíduos, tendo por objetivo a sua validação. Resultados/Discussão: Na análise da conformidade, realizada na fase I, 10 dos 11 manuais obtiveram pontuações superiores a 50%, destacando-se quatro (A, C, J e K) com pontuações superiores a 75%. As componentes mais abordadas nos manuais foram a atividade física, estratégias em caso de queda, modificações do ambiente doméstico e visão. Na dinamização do manual não foram identificadas dificuldades na sua compreensão e os participantes demonstraram uma pré-disposição para intervir nos fatores de risco identificados. Relativamente ao manual consideraram que tinha uma apresentação muito boa, com conteúdo muito útil e fácil de ler. O que pode ser explicado pela aplicação, neste manual, das recomendações para a literacia em saúde preconizadas na literatura. Conclusão: O sucesso das intervenções na prevenção de quedas em idosos, dependerá em parte, das características dos manuais informativos, bem como do nível de literacia em saúde dos destinatários, apresentando-se o Health Literacy INDEX como uma ferramenta adequada à validação e/ou produção de manuais informativos. Futuramente, e por forma a consolidar os resultados obtidos, pretende-se replicar este projeto, através da sua dinamização junto de outros grupos, em contextos de promoção da saúde e envelhecimento ativo e saudável.

Analyse et représentation de la variation terminologique et de la multidimentionalité dans un thésaurus : le cas du métalangage de la terminologie

Le présent travail consiste à proposer un modèle de représentation des notions théoriques et pratiques de la terminologie et de leurs relations sous forme de thésaurus. Selon la norme ISO 25964-1, 2011, « un thésaurus est un vocabulaire contrôlé et structuré dans lequel les concepts sont représentés par des termes, ayant été organisés afin de rendre explicites les relations entre les concepts (…) ». Notre objectif est de créer un outil pédagogique à la suite d’une réflexion théorique englobant différentes perspectives notionnelles au sein de cette discipline. Les enjeux soulevés par la classification des concepts de certains champs de savoir (notamment ceux donnant lieu à différentes perspectives) n’ont pas été approfondis suffisamment dans la littérature de la terminologie, ni dans celle portant sur les thésaurus. Comment décrire des concepts qui sont sujets à des dissensions théoriques entre les différentes écoles de pensée? Comment classer les différentes relations entretenues par les concepts théoriques et les applications pratiques d’une discipline? À ces questions s’ajoute celle de la prise en compte de ces difficultés dans un thésaurus. Nous commençons par délimiter et organiser les concepts saillants du domaine. Ensuite, à l’aide d’un corpus comprenant des publications associées à différentes approches de la terminologie, nous étudions les réalisations linguistiques de ces concepts et leurs relations en contexte, dans le but de les décrire, de les classer et de les définir. Puis, nous faisons l’encodage de ces données à l’aide d’un logiciel de gestion de thésaurus, en respectant les normes ISO applicables. La dernière étape consiste à définir la visualisation de ces données afin de la rendre conviviale et compréhensible. Enfin, nous présentons les caractéristiques fondamentales du Thésaurus de la terminologie. Nous avons analysé et représenté un échantillon de 45 concepts et leurs termes reliés. Les différents phénomènes associés à ces descripteurs comme la multidimensionalité, la variation conceptuelle et la variation dénominative sont aussi représentés dans notre thésaurus.

Progettazione e Implementazione di una piattaforma di Geofencing per il Context-Aware Advertising

La diffusione di smartphone e dispostivi mobili a cui si è assistito nell’ultima decade ha portato con sé lo sviluppo di nuovi sistemi e tecnologie basate sulla localizzazione. Questi sistemi vengono chiamati Location Based Systems (LBS) ed il loro successo è stato reso possibile dai sensori come GPS, antenna WiFi e accelerometro che hanno permesso agli sviluppatori di creare contenuti e servizi basati sulla posizione dell’utente. Una delle tecnologie su cui si basano i LBS è chiamata Geofencing e consiste nella creazione di aree virtuali (dette geofence) per delimitare luoghi di interesse (Point of Interests) e notificare l’utente quando entra, esce o si trova nelle vicinanze di una delle aree delimitate. Questa caratteristica viene utilizzata soprattutto per realizzare applicazioni che ricordano all’utente di svolgere delle azioni, per esempio un’app di promemoria che ricorda all’utente di comprare il latte quando si trova vicino ad un supermercato. Dal punto di vista economico, uno degli utilizzi piu` promettenti `e il co- siddetto Context Aware Advertising: i possessori di dispositivi mobili che si trovano a camminare nelle vicinanze di un negozio o un centro commer- ciale possono essere considerati possibili clienti e ricevere delle notifiche con pubblicit`a o questionari. Nel seguente lavoro verrà analizzato nel dettaglio cos’è il Geofencing, le sue applicazioni e le tecnologie sulla quale si basa. Verranno presi in considerazione alcuni problemi relativi all’utilizzo delle tecnologie di posizionamento, con particolare attenzione ai consumi di batteria. Verrà inoltre descritta la progettazione e l’implementazione di una piattaforma che permette ai possessori di attività commerciali di creare e gestire dei POI nonché di monitorare gli spostamenti dei possibili clienti. Dopo aver installato l’applicazione mobile sul proprio smartphone, i clienti potranno ricevere notifiche una volta oltrepassati i confini di un geofence.

Feasibility study and flow scheduling optimization of a multi-product pipeline system

The first goal of this study is to analyse a real-world multiproduct onshore pipeline system in order to verify its hydraulic configuration and operational feasibility by constructing a simulation model step by step from its elementary building blocks that permits to copy the operation of the real system as precisely as possible. The second goal is to develop this simulation model into a user-friendly tool that one could use to find an “optimal” or “best” product batch schedule for a one year time period. Such a batch schedule could change dynamically as perturbations occur during operation that influence the behaviour of the entire system. The result of the simulation, the ‘best’ batch schedule is the one that minimizes the operational costs in the system. The costs involved in the simulation are inventory costs, interface costs, pumping costs, and penalty costs assigned to any unforeseen situations. The key factor to determine the performance of the simulation model is the way time is represented. In our model an event based discrete time representation is selected as most appropriate for our purposes. This means that the time horizon is divided into intervals of unequal lengths based on events that change the state of the system. These events are the arrival/departure of the tanker ships, the openings and closures of loading/unloading valves of storage tanks at both terminals, and the arrivals/departures of trains/trucks at the Delivery Terminal. In the feasibility study we analyse the system’s operational performance with different Head Terminal storage capacity configurations. For these alternative configurations we evaluated the effect of different tanker ship delay magnitudes on the number of critical events and product interfaces generated, on the duration of pipeline stoppages, the satisfaction of the product demand and on the operative costs. Based on the results and the bottlenecks identified, we propose modifications in the original setup.

FDOT District Six Pedestrian Safety Web GIS Application

A group of four applications including Top 20 Pedestrian Crash Locations: This application is designed to display top 20 pedestrian crash locations into both map- view and detailed information view. FDOT Crash Reporting Tool: This application is designed to simplify the usage and sharing of CAR data. The application can load raw data from CAR and display it into a web map interface. FDOT Online Document Portal: This application is designed for FDOT project managers to be able to share and manage documents through a user friendly, GIS enable web interface GIS Data Collection for Pedestrian Safety Tool: FIU-GIS Center was responsible for data collection and processing work for the project of Pedestrian Safety Tool Project. The outcome of this task is present by a simple web-GIS application design to host GIS by projects.

Analyse et représentation de la variation terminologique et de la multidimentionalité dans un thésaurus : le cas du métalangage de la terminologie

Le présent travail consiste à proposer un modèle de représentation des notions théoriques et pratiques de la terminologie et de leurs relations sous forme de thésaurus. Selon la norme ISO 25964-1, 2011, « un thésaurus est un vocabulaire contrôlé et structuré dans lequel les concepts sont représentés par des termes, ayant été organisés afin de rendre explicites les relations entre les concepts (…) ». Notre objectif est de créer un outil pédagogique à la suite d’une réflexion théorique englobant différentes perspectives notionnelles au sein de cette discipline. Les enjeux soulevés par la classification des concepts de certains champs de savoir (notamment ceux donnant lieu à différentes perspectives) n’ont pas été approfondis suffisamment dans la littérature de la terminologie, ni dans celle portant sur les thésaurus. Comment décrire des concepts qui sont sujets à des dissensions théoriques entre les différentes écoles de pensée? Comment classer les différentes relations entretenues par les concepts théoriques et les applications pratiques d’une discipline? À ces questions s’ajoute celle de la prise en compte de ces difficultés dans un thésaurus. Nous commençons par délimiter et organiser les concepts saillants du domaine. Ensuite, à l’aide d’un corpus comprenant des publications associées à différentes approches de la terminologie, nous étudions les réalisations linguistiques de ces concepts et leurs relations en contexte, dans le but de les décrire, de les classer et de les définir. Puis, nous faisons l’encodage de ces données à l’aide d’un logiciel de gestion de thésaurus, en respectant les normes ISO applicables. La dernière étape consiste à définir la visualisation de ces données afin de la rendre conviviale et compréhensible. Enfin, nous présentons les caractéristiques fondamentales du Thésaurus de la terminologie. Nous avons analysé et représenté un échantillon de 45 concepts et leurs termes reliés. Les différents phénomènes associés à ces descripteurs comme la multidimensionalité, la variation conceptuelle et la variation dénominative sont aussi représentés dans notre thésaurus.