Développement d’un système d’administration de l’anesthésie en boucle fermée

En salle d’opération, les tâches de l’anesthésiste sont nombreuses. Alors que l’utilisation de nouveaux outils technologiques l’informe plus fidèlement sur ce qui se passe pour son patient, ces outils font que ses tâches deviennent plus exigeantes. En vue de diminuer cette charge de travail, nous avons considérer l’administration automatique d’agents anesthésiques en se servant de contrôle en boucle fermée. À cette fin, nous avons développé un système d’administration d’un agent anesthésique (le propofol) visant à maintenir à un niveau optimal la perte de conscience du patient pendant toute la durée d’une chirurgie. Le système comprend un ordinateur, un moniteur d’anesthésie et une pompe de perfusion. L’ordinateur est doté d’un algorithme de contrôle qui, à partir d’un indice (Bispectral IndexTM ou BIS) fournit par le moniteur d’anesthésie détermine le taux d’infusion de l’agent anesthésiant. Au départ, l’anesthésiste choisit une valeur cible pour la variable de contrôle BIS et l’algorithme, basé sur système expert, calcule les doses de perfusion de propofol de sorte que la valeur mesurée de BIS se rapproche le plus possible de la valeur cible établie. Comme interface-utilisateur pour un nouveau moniteur d’anesthésie, quatre sortes d’affichage ont été considérés: purement numérique, purement graphique, un mélange entre graphique et numérique et un affichage graphique intégré (soit bidimensionnel). À partir de 20 scenarios différents où des paramètres normaux et anormaux en anesthésie étaient présentés à des anesthésistes et des résidents, l’étude des temps de réaction, de l’exactitude des réponses et de la convivialité (évaluée par le NASA-TLX) a montré qu’un affichage qui combine des éléments graphiques et numériques était le meilleur choix comme interface du système. Une étude clinique a été réalisée pour comparer le comportement du système d’administration de propofol en boucle fermée comparativement à une anesthésie contrôlée de façon manuelle et conventionnelle où le BIS était aussi utilisé. Suite à l’approbation du comité d’éthique et le consentement de personnes ayant à subir des chirurgies générales et orthopédiques, 40 patients ont été distribués également et aléatoirement soit dans le Groupe contrôle, soit dans le Groupe boucle fermée. Après l’induction manuelle de propofol (1.5 mg/kg), le contrôle en boucle fermée a été déclenché pour maintenir l’anesthésie à une cible de BIS fixée à 45. Dans l’autre groupe, le propofol a été administré à l’aide d’une pompe de perfusion et l’anesthésiste avait aussi à garder manuellement l’indice BIS le plus proche possible de 45. En fonction du BIS mesuré, la performance du contrôle exercé a été définie comme excellente pendant les moments où la valeur du BIS mesurée se situait à ±10% de la valeur cible, bonne si comprise de ±10% à ±20%, faible si comprise de ±20% à ±30% ou inadéquate lorsque >±30%. Dans le Groupe boucle fermée, le système a montré un contrôle excellent durant 55% du temps total de l’intervention, un bon contrôle durant 29% du temps et faible que pendant 9% du temps. Le temps depuis l’arrêt de la perfusion jusqu’à l’extubation est de 9 ± 3.7 min. Dans le Groupe contrôle, un contrôle excellent, bon, et faible a été enregistré durant 33%, 33% et 15% du temps respectivement et les doses ont été changées manuellement par l’anesthésiste en moyenne 9.5±4 fois par h. L’extubation a été accomplie après 11.9 ± 3.3 min de l’arrêt de la perfusion. Dans le Groupe boucle fermée, un contrôle excellent a été obtenu plus longtemps au cours des interventions (P<0.0001) et un contrôle inadéquat moins longtemps (P=0.001) que dans le Groupe contrôle. Le système en boucle fermée d’administration de propofol permet donc de maintenir plus facilement l’anesthésie au voisinage d’une cible choisie que l’administration manuelle.

Traitement vocal et vieillissement normal : apports comportementaux et neurofonctionnels

La voix est tout sauf un stimulus auditif ordinaire. Pour cause, elle prend son importance de manière très précoce chez l’Homme lorsque, dans l’environnement amniotique, le fœtus entend pour la toute première fois la voix de sa mère. C’est en quelque sorte par l’intermédiaire de cette voix que les premiers contacts avec le monde extérieur, mais également avec l’Autre, s’effectuent. Le statut particulier de la voix humaine perdure au fil du développement, devenant plus tard le principal médium véhiculant le langage oral, si significatif pour l’Homme. En parallèle, et de manière tout aussi adaptative, elle permet la transmission d’informations non langagières renseignant sur l’identité, l’état émotionnel mais également le statut social de chaque individu. C’est ainsi que simplement en entendant la voix d’une personne inconnue, il est généralement possible d’en extrapoler son âge, son genre, mais également d’avoir une idée assez précise de l’état émotionnel dans lequel elle se trouve. Les capacités permettant d’extraire de la voix les divers éléments informationnels qu’elle contient ne seraient toutefois pas stables au fil du temps. Ainsi, le vieillissement normal semble associé à des difficultés de traitement des informations vocales de nature langagière, mais également non langagière. De nombreuses études se sont intéressées au déclin des capacités de traitement du discours avec l’âge. Beaucoup moins de travaux ont cependant considéré les conséquences du vieillissement sur le domaine paralinguistique et, lorsque des travaux s’y sont attardés, c’est essentiellement la sphère affective qui a été investiguée. En raison de ce peu d’études, mais également de leur focus portant spécifiquement sur la sphère émotionnelle, il est extrêmement ardu de généraliser les résultats obtenus au traitement vocal général. La présente thèse s’est donc intéressée aux capacités de traitement de la voix dans le vieillissement normal. La première étude de cette thèse (Article 1) avait pour objectif d’évaluer l’impact du vieillissement normal sur les capacités comportementales de traitement paralinguistique vocal non émotionnel. Pour ce faire, une batterie informatisée composée de quatre tâches a été élaborée : la batterie d’évaluation de la perception vocale (Batterie EPV; tâches de catégorisation de genre, de discrimination de sources sonores, adaptative de discrimination et de mémorisation). Cette batterie permettait de comparer les performances d’adultes jeunes et âgés lors du traitement de stimuli vocaux et non vocaux, mais également lors du traitement de divers stimuli vocaux. Cette première étude met en évidence, pour trois des quatre tâches comportementales, des performances inférieures chez les adultes âgés et ce, malgré le contrôle statistique des contributions du déclin auditif et cognitif. Pour les aînés, le traitement de stimuli vocaux, en comparaison au traitement de stimuli non vocaux, n’était toutefois pas systématiquement inférieur à celui des jeunes adultes. Sans que les performances ne puissent être prédites par la mesure cognitive utilisée comme covariable (performances au MoCA), il appert que les demandes cognitives inhérentes aux tâches participent à ces différences intergroupes. Le second article de ce travail visait quant à lui à explorer à l’aide de l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’influence du vieillissement normal sur les réseaux neuronaux sous-tendant le traitement de l’information vocale, une telle investigation n’ayant jamais été effectuée auparavant. Pour ce faire, une tâche d’écoute passive (permettant le contraste de blocs de sons vocaux et non vocaux) ainsi qu’une tâche adaptative de discrimination ont été utilisées. La tâche adaptative, basée sur une type de protocole psycoacoustique « up-down », assurait l’obtention de niveau de performance équivalent entre les deux groupes, une condition nécessaire pour la comparaison de groupe au niveau neurofonctionnel. La comparaison des adultes jeunes et âgés n’a mis en évidence aucune disparité quant au recrutement des aires répondant préférentiellement à la voix : les aires vocales temporales (AVT). Ce résultat suggère que l’âge n’affecte pas la mobilisation des aires spécialisées dans le traitement de la voix. Néanmoins, à l’extérieur des AVT et chez les aînés, le sous recrutement d’une portion du cortex auditif a été observé, en parallèle au recrutement additionnel de régions pariétale, temporale et frontale (Article 2 – Étude 1). Lors de la réalisation d’une tâche adaptative de discrimination, contrairement à ce qui était attendu, les seuils de discrimination des deux groupes d’âges étaient comparables. Pour effectuer la tâche, les participants âgés ont cependant recruté un réseau neuronal plus étendu que celui des jeunes adultes, et pour les aînés, l’activation additionnelle de régions frontale et temporale sous-tendaient la réalisation de la tâche (Article 2 - Étude 2). Les données comportementales présentées dans cette thèse suggèrent que l’effet délétère que semble avoir le vieillissement normal sur les capacités de traitement paralinguistique vocal affectif est également retrouvé lors du traitement d’informations vocales émotionnellement neutres. En parallèle, la mise en place de phénomènes de plasticité cérébrale est objectivée. Ces derniers ne toucheraient cependant pas les réseaux spécialisés dans le traitement de la voix, qui seraient recrutés de manière comparable par les adultes jeunes et âgés. Néanmoins, la tâche d’écoute passive a mis en évidence la présence, chez les aînés, du recrutement sous-optimal d’une portion du cortex auditif (gyrus temporal transverse). En parallèle, et ce pour les deux tâches, des réseaux neuronaux surnuméraires étaient sollicitées par les adultes âgés, permettant potentiellement d’assurer, chez les ainés, le maintien de performances adéquates.

Problèmes de commande optimale stochastique généralisés

Cette thèse est divisée en deux grands chapitres, dont le premier porte sur des problèmes de commande optimale en dimension un et le deuxième sur des problèmes en dimension deux ou plus. Notons bien que, dans cette thèse, nous avons supposé que le facteur temps n'intervient pas. Dans le premier chapitre, nous calculons, au début, l'équation de programmation dynamique pour la valeur minimale F de l'espérance mathématique de la fonction de coût considérée. Ensuite, nous utilisons le théorème de Whittle qui est applicable seulement si une condition entre le bruit blanc v et les termes b et q associés à la commande est satisfaite. Sinon, nous procédons autrement. En effet, un changement de variable transforme notre équation en une équation de Riccati en G= F', mais sans conditions initiales. Dans certains cas, à partir de la symétrie des paramètres infinitésimaux et de q, nous pouvons en déduire le point x' où G(x')=0. Si ce n'est pas le cas, nous nous limitons à des bonnes approximations. Cette même démarche est toujours possible si nous sommes dans des situations particulières, par exemple, lorsque nous avons une seule barrière. Dans le deuxième chapitre, nous traitons les problèmes en dimension deux ou plus. Puisque la condition de Whittle est difficile à satisfaire dans ce cas, nous essayons de généraliser les résultats du premier chapitre. Nous utilisons alors dans quelques exemples la méthode des similitudes, qui permet de transformer le problème en dimension un. Ensuite, nous proposons une nouvelle méthode de résolution. Cette dernière linéarise l'équation de programmation dynamique qui est une équation aux dérivées partielles non linéaire. Il reste à la fin à trouver les conditions initiales pour la nouvelle fonction et aussi à vérifier que les n expressions obtenues pour F sont équivalentes.

Correlatos fisiológicos y físicos de la ansiedad.

Estudia la generalidad y especificidad de los correlatos fisiológicos asociados a la experiencia subjetiva de ansiedad de estado y rasgo. Es decir, la activación subjetiva relacionada con la experiencia subjetiva de ansiedad de carácter afectivo. Estudio I: 409 sujetos, de edades entre 13 y 20 años, 241 mujeres y 168 varones, todos alumnos del Instituto Viera y Clavijo. Estudio II: 46 alumnos de primero de BUP. El grupo experimental formado por 24 sujetos (9 varones y 15 hembras) y el grupo control de 22 sujetos (10 varones y 12 hembras). Estudio I: estudio de campo para establecer las relaciones entre rasgo de ansiedad y respuestas fisiológicas generales, también con edad y sexo. Estudio II: se propuso un diseño de factor único bivalente de dos grupos al azar, con medidas de la variable dependiente antes-después. Variable independiente: condición ansiógena, con dos niveles: condición ansiógena, experimental, y condición no ansiógena, control. Variable dependiente: respuestas dadas por los sujetos al STAI-E, al FG y al CTASS. Variables controladas: instrucciones, experimentador, asignación de los sujetos a los grupos, medidas antes de la variable dependiente, local, ítems de las pruebas, ósmosis experimental. Estudio I: STAI-R y el STAI-E (State-Trait Anxiety Inventory) y medidas de respuestas fisiológicas (autonómicas y somáticas) de carácter general por las escala FG. Estudio II: STAI-E y STAI- R, medidas de estado y rasgo de ansiedad; el CTASS, Cues for Tension and Anxiety Survey Schedule: indicadores de tensión y ansiedad y el FG (escala de respuestas fisiológicas generales). Estudio I: a. La validación interna se realizó con análisis factorial y análisis de ítems de las dos escalas STAI-R y FG. b. La fiabilidad de las escalas, mediante la formula KR-20 modificada de Cronbach. c. Análisis correlacional entre las puntuaciones totales del STAI-R y la escala FG y los factores racionales FG-A (Fisiológico General Autonómico). Estudio II: a. diferencia de medias en las puntuaciones totales del FG y el inventario CTASS. b. Análisis discriminante para cada uno de los ítems del inventario CTASS. Estudio I: a. Los resultados indican correlación positiva entre rasgo de ansiedad y respuestas fisiológicas. b. Las mujeres presentan mayor ansiedad de rasgo y respuestas fisiológicas generales que los hombres. c. A mayor edad, mayor puntuación en ansiedad y rasgo y respuestas fisiológicas generales. d. Los autoinformes que miden la ansiedad y rasgo y respuestas fisiológicas generales, tienen índices psicométricos de validación interna y de consistencia interna. Estudio II: a. Los sujetos en situación de prueba presentan en general respuestas fisiológicas específicas. b. No podemos deducir que las respuestas fisiológicas generales sean particularmente generadas por la situación de prueba. c. Las personas en situación de prueba tienen mayor ansiedad subjetiva de estado que las personas que se encuentran en situación de no prueba. d. La ansiedad de rasgo puede predecir mejor la ansiedad subjetiva en situación de no prueba que el estado de ansiedad. Las respuestas verbales de experiencias cognitivas y fisiológicas son útiles en la detección e investigación de conductas.

Efectos de una campaña en defensa del medio ambiente : un experimento de campo.

Presentar un programa de actuación para conseguir un grado de sensibilización ambiental hacia el Malpaís de Güimar, por parte de su población. 168 sujetos, seleccionados mediante un muestreo aleatorio sistemático, extraído del total de la población. De los 168 sujetos, 91 eran mujeres y 77 hombres, con edades comprendidas entre los 21 y los 70 años. La muestra definitiva se vio reducida a 134 sujetos. Este trabajo se inserta dentro de los llamados experimentos de campo o estudios cuasiexperimentales. Se utilizó un diseño de dos grupos independientes con medidas repetidas, antes y después del procedimiento experimental: grupo experimental y grupo control. Variable independiente: exposición al proceso de influencia, campaña. Variable dependiente: cambio de actitud, medido a través de la escala y el cuestionario. Otras variables: sexo, edad, nivel de estudios, tiempo de residencia en Güimar. Variables controladas: variables situacionales, encuestadores, instrucciones. Las siguientes pruebas elaboradas para esta investigación: 1. Cuestionario MP-G1. 2. Datos referenciales, información sobre el Malpaís de Güimar y opinión desarrollista cuestionario MP-G2: se diferencia del anterior porque incluye otro índice de conocimiento o información sobre la campaña llevada a cabo. 3. Escala de actitudes tipo Likert. 1. Diferencia de medias, 't' de Student. 2. Tabla de correlaciones. En este trabajo se ha contrastado cómo el mensaje utilizado ha resultado persuasivo y ha logrado el fin primero planteado, un cambio de actitud en sentido positivo hacia el Malpaís de Güimar. Se ha conseguido persuadir con un medio determinado, campaña, a un grupo determinado, la población de Güimar, con una comunicación sobre un tema determinado, la defensa ambiental, en ciertas condiciones, estudio de campo.

Estrategias cognitivas en la resolución de problemas aritméticos.

Invest.I, aislar la influencia que determinadas variables de la tarea tienen en el proceso de resolución de dichos problemas. Definir cuáles debían ser las características sintácticas de los problemas que supusieran menor dificultad. Invest.II, determinar qué características cognitivas y adaptativas son las que definen a los escolares expertos en la resolución de problemas aritméticos. Invest.III, comprobar cuál de dos procedimientos, instruccional y de práctica con retroinformación, es más eficaz. Invest.I: 70 escolares de quinto de EGB de nivel socioeconómico medio. Invest.II: 563 escolares, 384 de sexto de EGB y 179 de octavo de EGB de nivel socioeconómico medio bajo. Invest.III: 511 escolares de tercero, cuarto y quinto de EGB, estableciéndose tres grupos experimentales con nivel socioeconómico medio-bajo. Invest.I: diseño intergrupo. Variables independientes: Estructura sintáctica de los problemas aritméticos, difícil y fácil. Orden de presentación de los problemas. Variable dependiente: proporción de escolares que resuelven el problema. Variables controladas: a. Habilidad para resolver problemas aritméticos. b. Cantidades y cualidades. c. Nivel escolar. d. Edad y sexo. e. Colegio. f. Nivel económico y zona de residencia. Invest.II: diseño correlacional. Se manipularon 79 variables. Invest.III: diseño experimental intergrupo con medidas repetidas pretest pottest. Tres condiciones experimentales: a. Instruccional. b. Práctica. c. Control. Variable dependiente: puntuación obtenida en la batería posttest. Invest.I: tres baterías de problemas aritméticos. Invest.II: test de Lorge-Thorndike, batería de aptitudes, prueba de fluidez ideativa y semántica, pruebas de habilidades en el estudio, escala de hábitos de estudio, prueba de ortografía, de comprensión escrita, de habilidades para la resolución de problemas aritméticos, prueba de conocimientos básicos en Ciencias Sociales, en Ciencias Naturales, TAMAI. Invest.III: a. Batería pretest y pottest de problemas aritméticos. b. Batería de problemas aritméticos de transferencia. c. Material para las sesiones de práctica con retroinformación. d. Programa instruccional para la resolución de problemas aritméticos. e. Cuestionario para los profesores del grupo control. Invest.I: enunciados verbales con estructura sintáctica difícil, afectan negativamente al proceso de resolución de problemas aritméticos. Invest. II: a. En los alumnos de sexto la habilidad para resolver problemas está asociada a un requerimiento más reproductivo que productivo; en los alumnos de octavo es lo contrario. b. Los expertos de sexto son más adaptados socialmente. Invest.III: a. No se encontró diferencias entre los tres grupos. b. Existe una superioridad transferencial de la instrucción sólo para cuarto curso y en problemas simples de sustracción. c. La práctica es superior a la instrucción en tercero y en problemas de multiplicación. d. El grupo de prácticas es superior al de control en los problemas simples de sustracción.

La función didáctica de la evaluación.

Ratificar que la evaluación constituye un recurso para incrementar el éxito de la enseñanza y del aprendizaje si se la planifica adecuadamente y si el maestro asume su papel como director del aprendizaje. Elaborar un diseño del proceso de evaluación como un sistema de control de calidad. Diseño de un modelo de evaluación y aplicación de dicho modelo en una universidad venezolana. Población: alumnos de las Facultades de Arquitectura, Ingeniería y Humanidades. Muestra: 140 de Arquitectura, 141 de Ingeniería, 84 de Humanidades. Tipo muestreo: no aleatorio. Modelo de evaluación: 3 etapas: de planificación -contexto, diseño-, de implementación -entrada, progreso- de culminación -salida-. Evaluación: elementos: delimitación, recolección, toma de decisiones, criterios, patrón. Diseño experimental: 1 grupo experimental, 1 grupo de control. Variable independiente: modelo de evaluación sistemática y continua. Variable dependiente rendimiento estudiantil. Pruebas de evaluación. Cuestionarios. Análisis de contenido teórico que sustenta la elaboración del modelo de evaluación. Relacionar cada etapa del proceso de evaluación -planificación: contexto, diseño. Implementación: entrada, progreso. Culminación o resultados con las distintas fases contempladas en la definición -delimitación, recolección, toma de decisiones, criterios, patrón-. Análisis estadístico no paramétrico para averiguar los posibles efectos positivos del modelo de evaluación en el rendimiento estudiantil. Se demuestra que la evaluación mejora la calidad de la educación y es un buen recurso para promover el aprendizaje efectivo si el educador cumple su función y si se la planifica como un proceso sistemático y continuo. El modelo de evaluación diseñado aumenta el rendimiento estudiantil y la calidad del aprendizaje, permite una evaluación más eficaz, parece incrementar la motivación y responsabilidad de los estudiantes y mejora las relaciones profesor alumno. La evaluación sistematicamente concebida según el modelo elaborado está abierta a nuevas investigaciones ya que su función principal es la de ayudar al progreso de la instrucción y en especial al progreso del estudiante. Destaca la importancia de los objetivos como guía de la acción del docente y como meta a alcanzar por el estudiante.

Actuación formal y aprendizaje de operaciones lógico-formales.

Encontrar las dificultades que impiden a los sujetos resolver con éxito tareas formales. Diseñar estrategias de aprendizaje para comprobar si mediante ellas los adolescentes superan tales dificultades. Muestra I: 30 estudiantes de ambos sexos de octavo de EGB. Edad entre 13,2 y 15,2 años. Nivel socioeconómico: clase media. Muestra II: 20 estudiantes de la muestra I subdivididos en dos grupos. Método muestreo: puntuación similar en el pre-test. Muestra III: 40 sujetos, estudiantes de primero de Formación Profesional. Edad 14,9 y 17,3 años. Clase media baja. Tipo muestreo: puntuación media similar en el pre-test. Experimento I: diseño intrasujetos con dos variaciones de la variable independiente: dependencia-independencia del campo perceptivo. Variable dependiente: resultados de la resolución de las tareas (se utilizan tres esquemas de control de variables). Experimento II: diseño pretest-postest con grupo de control. Variable independiente: sesiones de aprendizaje de proporcionalidad sin contenido probabilístico. Variable dependiente: resultados en la prueba que emplea el esquema formal de proporcionalidad. Experimento III: diseño con tres grupos experimentales y un grupo de control. Variable independiente: sesiones aprendizaje del razonamiento proporcional y del funcionamiento de la balanza. Variable dependiente: resultados de las tareas: razonamiento proporcional con contenido probabilístico, combinaciones, equilibrio de la balanza. Variable controlada: nivel formal. Cuando un sujeto se enfrenta a un problema que le rebase cognitivamente experimenta una regresión a una estrategia anterior en la que se encuentra más seguro. Para construir un esquema lógico formal de un modo completo, es condición necesaria pero no suficiente, que el sujeto compruebe que la utilización de un esquema más primitivo no le garantiza el éxito en todas las ocasiones. El pensamiento formal tiene un fuerte componente jerárquico y secuencial. Cuando se quiere estudiar el comportamiento lógico-formal ante tareas formales, hay que definir de antemano el universo de contenido de la tarea y su estructura subyacente. No es suficiente considerar la sola corrección de la respuesta sino el método seguido por el sujeto para llegar a ella. El estudio del pensamiento formal es un campo que permanece abierto los dos paradigmas básicos que se interesan por el tema: el anglosajón y el europeo continental no han conseguido integrarse en un nivel superior que sintetice estos dos enfoques, a esta tarea deben encaminarse futuros estudios. Hasta ahora se ha considerado el estilo cognitivo de un modo lineal: un continuo entre dos polos opuestos. Un enfoque dialectivo del problema podría abrir nuevas perspectivas. Destaca implicaciones educativas de los resultados de la investigación.

Evaluación de un modelo de formación inicial del profesorado de BUP.

Ofrecer alternativa a cursos de formación llevados a cabo por los ICES. Evaluar un modelo de entrenamiento del profesorado en el que se defiende la postura de que la preparación inicial de los futuros profesores tiene que hacerse en el marco de la carrera universitaria. Grupo experimental: alumnos de quinto de Matemáticas Metodológicas. Granada. 23 sujetos en el primer curso y 27 en el segundo curso. Grupo control: 118 alumnos de los ICE (48 alumnos del ICE de Cádiz y 70 del ICE de Granada). Ambos sexos, aunque con predominio del masculino en el grupo experimental. Población: muestra representativa en los dos grupos de control. Diseño experimental pretest-posttest con un grupo experimental y dos grupos de control. Variable independiente: programa de formación de profesorado (sensibilización profesional, entrenamiento dinámico, entrenamiento mediante microenseñanza, prácticas en institutos). Se aplica durante dos años. Variables dependientes: concepto de sí mismo en el que consideran tres factores internos (autoconcepto, autoestima, autocomportamiento) y cinco factores externos (físico, moral, familiar, personal y social); propia aceptación; motivación; autocrítica; cuestiones psicopedagógicas; interés por la bibliografía específica; sensibilidad ante la formación permanente; habilidades didácticas; efectividad; metodología. El análisis formal de los instrumentos de medida confirman la validez y fiabilidad de los utilizados. Se produce una mejora en el grupo experimental por encima del de control respecto a actitudes hacia sí mismo y conductas realistas. El grupo experimental muestra mayor abundancia de habilidades pedagógicas en su ejercitación docente, posee una motivación inicial intrínseca, en contraste con el de control que la tiene extrínseca. La motivación final se ve muy incrementada en el grupo experimental. En este se aprecia una valoración positiva de la formación permanente, de la literatura específica, una preocupación por los temas educativos y la convicción de que la formación inicial no es una asignatura sino una capacidad que se cultiva. La incorporación de la formación inicial del profesorado al marco universitario curricular consigue despertar una responsabilidad, antes y después de la intervención experimental, distinta a la que suscita el Curso de Aptitud Pedagógica impartido por los ICES. Además el modelo de formación propuesto resalta la importancia de un equilibrio psíquico unido a la adquisición de habilidades pedagógicas directamente relacionadas con el acto de enseñar (en particular el entrenamiento en destrezas de organización, comunicación y habilidades técnicas) y la necesidad de la formación permanente. Los resultados de esta investigación pueden ayudar a buscar nuevos métodos de formación profesional y a revisar la actual concepción de preparación del profesorado de enseñanza media.

El mundo adulto en la mente de los niños : la comprensión infantil de las relaciones de intercambio y el efecto de la interacción social sobre el desarrollo.

Abordar dentro de un contexto de desarrollo cognitivo, el modo en que los niños comprenden y adquieren las nociones intercambio y económicas dentro de contextos interpersonales y el papel que éstos desempeñan en el desarrollo global del niño bajo una óptica constructivista del desarrollo de las nociones sociales. A) 200 niños de primero a quinto de EGB (entre 5:11 y 10:11 años) pertenecientes a un colegio de Madrid. Sexo balanceado y clase social media y media alta. B) 156 niños entre 6 y 9 años seleccionados por su nivel de comprensión de la muestra anterior. Informes: a) Relaciones de intercambio. Entrevista clínica individual. Aplicación de situaciones experimentales. b) Interacción social y concepto de ganancia. Diseño experimental pretest posttest (4 grupos exp. y 1 de control). Variable de clasificación: nivel de comprensión del concepto de ganancia por medio de entrevista clínica. VI: interacción entre niños (4 niveles definidos por el nivel de comprensión de cada miembro de la pareja, más un grupo de niños observadores). Aplicación de una prueba experimental y entrevista individual posttest para comprobar si ha habido aumento de la comprensión (VD). A) Relaciones de intercambio. Con niveles de complejidad creciente en la comprensión de la utilidad y concepto de dinero, y en las nociones de ganancia y precio, ambas para ellos difíciles de determinar. B) Interacción social y concepto de ganancia. Aumenta el número que comprende parcialmente este concepto. Los niños que interaccionaron con iguales de nivel superior muestran mayores progresos, los niños de 9 años son los más beneficiados. La comprensión de las relaciones de intercambio atraviesa tres etapas: ausencia de comprensión; comprensión parcial; y comprensión adecuada. La evolución del pensamiento del niño se explica en términos constructivistas y la función del conflicto sociocognitivo como elemento favorecedor del desarrollo. La adquisición del concepto de ganancia es esencial para la comprensión de las relaciones económicas. La experiencia social previa es otro factor decisivo. El contexto social influye en la comprensión, al interactuar con iguales de nivel mayor, aunque, en estos casos, el papel del conflicto sociocognitivo y de una participación activa o pasiva son menos decisivos.

Can wavelets improve the representation of forecast error covariances in variational data assimilation?

Two wavelet-based control variable transform schemes are described and are used to model some important features of forecast error statistics for use in variational data assimilation. The first is a conventional wavelet scheme and the other is an approximation of it. Their ability to capture the position and scale-dependent aspects of covariance structures is tested in a two-dimensional latitude-height context. This is done by comparing the covariance structures implied by the wavelet schemes with those found from the explicit forecast error covariance matrix, and with a non-wavelet- based covariance scheme used currently in an operational assimilation scheme. Qualitatively, the wavelet-based schemes show potential at modeling forecast error statistics well without giving preference to either position or scale-dependent aspects. The degree of spectral representation can be controlled by changing the number of spectral bands in the schemes, and the least number of bands that achieves adequate results is found for the model domain used. Evidence is found of a trade-off between the localization of features in positional and spectral spaces when the number of bands is changed. By examining implied covariance diagnostics, the wavelet-based schemes are found, on the whole, to give results that are closer to diagnostics found from the explicit matrix than from the nonwavelet scheme. Even though the nature of the covariances has the right qualities in spectral space, variances are found to be too low at some wavenumbers and vertical correlation length scales are found to be too long at most scales. The wavelet schemes are found to be good at resolving variations in position and scale-dependent horizontal length scales, although the length scales reproduced are usually too short. The second of the wavelet-based schemes is often found to be better than the first in some important respects, but, unlike the first, it has no exact inverse transform.

Judgments of path, not heading, guide locomotion

To steer a course through the world, people are almost entirely dependent on visual information, of which a key component is optic flow. In many models of locomotion, heading is described as the fundamental control variable; however, it has also been shown that fixating points along or near one's future path could be the basis of an efficient control solution. Here, the authors aim to establish how well observers can pinpoint instantaneous heading and path, by measuring their accuracy when looking at these features while traveling along straight and curved paths. The results showed that observers could identify both heading and path accurately (similar to 3 degrees) when traveling along straight paths, but on curved paths they were more accurate at identifying a point on their future path (similar to 5 degrees) than indicating their instantaneous heading (similar to 13 degrees). Furthermore, whereas participants could track changes in the tightness of their path, they were unable to accurately track the rate of change of heading. In light of these results, the authors suggest it is unlikely that heading is primarily used by the visual system to support active steering.

Application of neural network to hybrid systems with binary inputs

Boolean input systems are in common used in the electric industry. Power supplies include such systems and the power converter represents these. For instance, in power electronics, the control variable are the switching ON and OFF of components as thyristors or transistors. The purpose of this paper is to use neural network (NN) to control continuous systems with Boolean inputs. This method is based on classification of system variations associated with input configurations. The classical supervised backpropagation algorithm is used to train the networks. The training of the artificial neural network and the control of Boolean input systems are presented. The design procedure of control systems is implemented on a nonlinear system. We apply those results to control an electrical system composed of an induction machine and its power converter.

Conditioning and preconditioning of the variational data assimilation problem

Numerical weather prediction (NWP) centres use numerical models of the atmospheric flow to forecast future weather states from an estimate of the current state. Variational data assimilation (VAR) is used commonly to determine an optimal state estimate that miminizes the errors between observations of the dynamical system and model predictions of the flow. The rate of convergence of the VAR scheme and the sensitivity of the solution to errors in the data are dependent on the condition number of the Hessian of the variational least-squares objective function. The traditional formulation of VAR is ill-conditioned and hence leads to slow convergence and an inaccurate solution. In practice, operational NWP centres precondition the system via a control variable transform to reduce the condition number of the Hessian. In this paper we investigate the conditioning of VAR for a single, periodic, spatially-distributed state variable. We present theoretical bounds on the condition number of the original and preconditioned Hessians and hence demonstrate the improvement produced by the preconditioning. We also investigate theoretically the effect of observation position and error variance on the preconditioned system and show that the problem becomes more ill-conditioned with increasingly dense and accurate observations. Finally, we confirm the theoretical results in an operational setting by giving experimental results from the Met Office variational system.

A new floating model level scheme for the assimilation of boundary layer top inversions: the univariate assimilation of temperature.

The assimilation of observations with a forecast is often heavily influenced by the description of the error covariances associated with the forecast. When a temperature inversion is present at the top of the boundary layer (BL), a significant part of the forecast error may be described as a vertical positional error (as opposed to amplitude error normally dealt with in data assimilation). In these cases, failing to account for positional error explicitly is shown t o r esult in an analysis for which the inversion structure is erroneously weakened and degraded. In this article, a new assimilation scheme is proposed to explicitly include the positional error associated with an inversion. This is done through the introduction of an extra control variable to allow position errors in the a priori to be treated simultaneously with the usual amplitude errors. This new scheme, referred to as the ‘floating BL scheme’, is applied to the one-dimensional (vertical) variational assimilation of temperature. The floating BL scheme is tested with a series of idealised experiments a nd with real data from radiosondes. For each idealised experiment, the floating BL scheme gives an analysis which has the inversion structure and position in agreement with the truth, and outperforms the a ssimilation which accounts only for forecast a mplitude error. When the floating BL scheme is used to assimilate a l arge sample of radiosonde data, its ability to give an analysis with an inversion height in better agreement with that observed is confirmed. However, it is found that the use of Gaussian statistics is an inappropriate description o f t he error statistics o f t he extra c ontrol variable. This problem is alleviated by incorporating a non-Gaussian description of the new control variable in the new scheme. Anticipated challenges in implementing the scheme operationally are discussed towards the end of the article.