Personalization platform for multimodal ubiquitous computing applications

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

New visualization model for large scale biosignals analysis

Benefits of long-term monitoring have drawn considerable attention in healthcare. Since the acquired data provides an important source of information to clinicians and researchers, the choice for long-term monitoring studies has become frequent. However, long-term monitoring can result in massive datasets, which makes the analysis of the acquired biosignals a challenge. In this case, visualization, which is a key point in signal analysis, presents several limitations and the annotations handling in which some machine learning algorithms depend on, turn out to be a complex task. In order to overcome these problems a novel web-based application for biosignals visualization and annotation in a fast and user friendly way was developed. This was possible through the study and implementation of a visualization model. The main process of this model, the visualization process, comprised the constitution of the domain problem, the abstraction design, the development of a multilevel visualization and the study and choice of the visualization techniques that better communicate the information carried by the data. In a second process, the visual encoding variables were the study target. Finally, the improved interaction exploration techniques were implemented where the annotation handling stands out. Three case studies are presented and discussed and a usability study supports the reliability of the implemented work.

Analysis of the Atmosphere Aerosol and Ozone Condition Over Tbilisi Using Satellite Data and Ground Truth Measurements

Ground-based measurements of the parameters of atmosphere in Tbilisi during the same period, which are provided by the Mikheil Nodia Institute of geophysics, were used as calibration data. Satellite data monthly averaging, preprocessing, analysis and visualization was performed using Giovanni web-based application. Maps of trends and periodic components of the atmosphere aerosol optical thickness and ozone concentration over the study area were calculated.

sisCave : Sistema de Catalogació de Cavitats

Aquest treball de final de carrera pretén cobrir una necessitat divulgativa del món de l'espeleologia, proporcionant al col·lectiu espeleològic una aplicació basada en web que permeti publicar, de forma cooperativa, ressenyes de cavitats incorporant dades textuals, fotografies, topografies i mapes d'ubicació.El projecte s'ha desenvolupat com a Treball de Final de Carrera de l'àrea J2EE de l'Enginyeria Tècnica en Informàtica de Gestió. La seva implementació, per tant, està basada en Programació Orientada a Objectes amb llenguatge Java i tecnologies J2EE.

Penya Ciclista amb .NET

L'objectiu principal d'aquest treball de fi de carrera ha estat aprofitar la importància que Internet ha adquirit com a canal de comunicació per a dissenyar i desenvolupar una aplicació, basada en tecnologia .NET, que gestioni l'activitat d'una penya ciclista.

2009-2010 Juvenile Court Services School Liaison Program Data, July 2010

Data are provided to CJJP through statistical summary forms completed by the JCSLs. Because forms are completed only when meaningful contact between a student and a liaison takes place, only a portion of the total population served is reported. Meaningful contact is defined as having at least five contacts within a 60-day period (at any point during the academic year) regarding at least one of the referral reasons supplied on the form. Data are entered into a web-based application by the liaisons and retrieved electronically by CJJP via the internet. Service information is submitted and uploaded only at the end of the academic year.

Transportation Program Management System, HR-394, 2003

HR-394 was a software and database development project. Via funding provided by the Iowa Highway Research Board, the Iowa County Engineer's Association Service Bureau oversaw the planning and implementation of an Internet based application that supports two major local-government transportation project activities: Project programming and Development tracking. The goals were to reduce errors and inconsistencies, speed up the processes, link people to both project data and each other, and build a framework that could eventually support a 'paperless' work flow. The work started in 1999 and initial development was completed by the fall of 2002. Since going live, several 'piggy back' applications have been required to make the Programming side better fit actual work procedures. This part of the system has proven adequate but will be rewritten in 2004 to make it easier to use. The original development side module was rejected by the users and so had to be rewritten in 2003. The second version has proven much better, is heavily used, and is interconnected with Iowa DOT project data systems. Now that the system is in operation, it will be maintained and operated by the ICEA Service Bureau as an ongoing service function.

Implementing Microsoft .NET Framework for Bitumen-Extranet

Ohjelmistoprojektit pohjautuvat nykyään useasti osittain itsenäisesti suunniteltujen ja; toteutettujen ohjelmakomponenttien yhdistelemiseen. Tällä keinolla voidaan vähentää kehitystyön; viemää aikaa ja kustannuksia, jotta saadaan tuotettua kilpailukykyisempiä ohjelmistoja.; Tässädokumentissa käsitellään komponenttipohjaisen ohjelmistotuotannon näkökulmia ja; Microsoft .NET Framework ympäristöä, joka on kehitysympäristö komponenttipohjaisille; ohjelmistoille. Lisäksi esitellään tapauskohtainen ohjelmistoprojekti extranet-verkon; toteutukseen.

Konfiguraationhallintajärjestelmän näkymien hallinnan automatisointi

Työn tarkoituksena oli selvittää, miten näkymien hallintaa voidaanhelpottaa. Näkymien hallintaa lähestyttiin sekä organisaatiolle tärkeän tiedon hallinnan että konfiguraationhallintajärjestelmä ClearCasen ylläpidon kannalta. Työssä käytettiin menetelminä kirjallisuustutkimusta, mallinnusta ja konstruktiivista menetelmää. Työn alussa tutustuttiin ohjelmistojen konfiguraationhallintaan yleisesti ja työtilan hallintaan liittyviin termeihin. Työnaikana mallinnettiin ClearCasen dynaamisten näkymien hallintaprosessi ja sen pohjalta tehtiin näkymien hallintaa helpottava sovellus. Työssä kuvattiin sovelluksen muokkautuminen mallista sovellukseksi ja tarkasteltiin, miten sovelluksesta hyödytään käytännössä. Lopuksi pohdittiin näkymien hallinnan tulevaisuutta ja miten näkymien hallintaa voitaisiin jatkossa kehittää. Työn tuloksena syntyi näkymien hallintaan tarkoitettu tekstipohjainen sovellus, joka helpottaa näkymien hallintaan liittyviä ylläpitotoimia ja vuorovaikutusta ClearCasen käyttäjien kanssa. Työn aikana muodostui myös ajatuksia siitä, kuinka näkymien hallintaavoitaisiin jatkossa kehittää.

RiskDiff: A web tool for the analysis of the difference due to risk and demographic factors for incidence or mortality data.

Background Analysing the observed differences for incidence or mortality of a particular disease between two different situations (such as time points, geographical areas, gender or other social characteristics) can be useful both for scientific or administrative purposes. From an epidemiological and public health point of view, it is of great interest to assess the effect of demographic factors in these observed differences in order to elucidate the effect of the risk of developing a disease or dying from it. The method proposed by Bashir and Estève, which splits the observed variation into three components: risk, population structure and population size is a common choice at practice. Results A web-based application, called RiskDiff has been implemented (available at http://rht.iconcologia.net/riskdiff.htm webcite), to perform this kind of statistical analyses, providing text and graphical summaries. Code from the implemented functions in R is also provided. An application to cancer mortality data from Catalonia is used for illustration. Conclusions Combining epidemiological with demographical factors is crucial for analysing incidence or mortality from a disease, especially if the population pyramids show substantial differences. The tool implemented may serve to promote and divulgate the use of this method to give advice for epidemiologic interpretation and decision making in public health.

XML-verkkotietokantojen suorituskykyvertailu

XML:n kasvava suosio dokumenttiformaattina sekä sen alati monipuolistuva käyttö ovat lisänneet XML-tiedonhallintajärjestelmien tarvetta. Yksi tapa XML-dokumenttien hallintaan on edelleen tiedostopohjainen järjestelmä. Erilaisiin tietokantoihin perustuvat XML-tiedonhallintajärjestelmät ovat kuitenkin viime vuosina kasvattaneetsuosiotaan monipuolisempien ominaisuuksien ja paremman suorituskyvyn takia. Lisäksi XML-dokumenttien hallinta tiedostopohjaisessa järjestelmässä käy lähes mahdottomaksi suurilla datamäärillä. Suhteellisen uutena tulokkaana XML-dokumenttienhallintaan ovat tulleet natiivit XML -tietokannat, jotka ovat suunniteltu juuriXML:ää silmälläpitäen. Tässä diplomityössä esitellään erilaisia XML-tiedonhallintajärjestelmiä. Erityisesti relaatiotietokantoihin ja natiiveihin XML -tietokantoihin perustuvien ratkaisujen taustoihin ja teknisiin yksityiskohtiin yritetään luoda syvällinen katsaus. Neljälle XML-tiedonhallintaratkaisulle - Binary Approachille, Edge Approachille, eXistille ja Xindicelle - suoritetaan XMach-1 suorituskykytesti. Lisäksi testattavien ratkaisujen teknistä toimivuutta arvioidaan sekä analyyttisen että käytännön tarkastelun kautta. Suorituskykytestien ja teknisen toimivuuden arvioiden perusteella on tarkoitus valita XML-tiedonhallintaratkaisu Javalla toteutetulle Web-sovellukselle, joka käyttää XML:ää tietojen tallennusformaattina.

Thick XML client and technology of its construction

Nykyään kolmeen kerrokseen perustuvat client-server –sovellukset ovat suuri kinnostuskohde sekä niiden kehittäjille etta käyttäjille. Tietotekniikan nopean kehityksen ansiosta näillä sovelluksilla on monipuolinen käyttö teollisuuden eri alueilla. Tällä hetkellä on olemassa paljon työkaluja client-server –sovellusten kehittämiseen, jotka myös tyydyttävät asiakkaiden asettamia vaatimuksia. Nämä työkalut eivät kuitenkaan mahdollista joustavaa toimintaa graafisen käyttöliittyman kanssa. Tämä diplomityö käsittelee client-server –sovellusten kehittamistä XML –kielen avulla. Tämä lähestymistapa mahdollistaa client-server –sovellusten rakentamista niin, että niiden graafinen käyttöliittymä ja ulkonäkö olisivat helposti muokattavissa ilman ohjelman ytimen uudelleenkääntämistä. Diplomityö koostuu kahdesta ostasta: teoreettisesta ja käytännöllisestä. Teoreettinen osa antaa yleisen tiedon client-server –arkkitehtuurista ja kuvailee ohjelmistotekniikan pääkohdat. Käytannöllinen osa esittää tulokset, client-server –sovellusten kehittämisteknologian kehittämislähestymistavan XML: ää käyttäen ja tuloksiin johtavat usecase– ja sekvenssidiagrammit. Käytännöllinen osa myos sisältää esimerkit toteutetuista XML-struktuureista, jotka kuvaavat client –sovellusten kuvaruutukaavakkeiden esintymisen ja serverikyselykaaviot.

Nanoparticle Labels in Bioaffinity Assays

Nanoparticles offer adjustable and expandable reactive surface area compared to the more traditional solid phase forms utilized in bioaffinity assays due to the high surface to-volume ratio. The versatility of nanoparticles is further improved by the ability to incorporate various molecular complexes such as luminophores into the core. Nanoparticle labels composed of polystyrene, silica, inorganic crystals doped with high number of luminophores, preferably lanthanide(III) complexes, are employed in bioaffinity assays. Other label species such as semiconductor crystals (quantum dots) or colloidal gold clusters are also utilized. The surface derivatization of such particles with biomolecules is crucial for the applicability to bioaffinity assays. The effectiveness of a coating is reliant on the biomolecule and particle surface characteristics and the selected coupling technique. The most critical aspects of the particle labels in bioaffinity assays are their size-dependent features. For polystyrene, silica and inorganic phosphor particles, these include the kinetics, specific activity and colloidal stability. For quantum dots and gold colloids, the spectral properties are also dependent on particle size. This study reports the utilization of europium(III)-chelate-embedded nanoparticle labels in the development of bioaffinity assays. The experimental covers both the heterogeneous and homogeneous assay formats elucidating the wide applicability of the nanoparticles. It was revealed that the employment of europium(III) nanoparticles in heterogeneous assays for viral antigens, adenovirus hexon and hepatitis B surface antigen (HBsAg), resulted in sensitivity improvement of 10-1000 fold compared to the reference methods. This improvement was attributed to the extreme specific activity and enhanced monovalent affinity of the nanoparticles conjugates. The applicability of europium(III)-chelate-doped nanoparticles to homogeneous assay formats were proved in two completely different experimental settings; assays based on immunological recognition or proteolytic activity. It was shown that in addition to small molecule acceptors, particulate acceptors may also be employed due to the high specific activity of the particles promoting proximity-induced reabsorptive energy transfer in addition to non-radiative energy transfer. The principle of proteolytic activity assay relied on a novel dual-step FRET concept, wherein the streptavidin-derivatized europium(III)-chelate-doped nanoparticles were used as donors for peptide substrates modified with biotin and terminal europium emission compliant primary acceptor and a secondary quencher acceptor. The recorded sensitized emission was proportional to the enzyme activity, and the assay response to various inhibitor doses was in agreement with those found in literature showing the feasibility of the technique. Experiments regarding the impact of donor particle size on the extent of direct donor fluorescence and reabsorptive excitation interference in a FRET-based application was conducted with differently sized europium(III)-chelate-doped nanoparticles. It was shown that the size effect was minimal

Using ArchivesSpace to Support Research Data Curation

Poster at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Effets d’un dispositif de formation exploitant des vidéos d’exemples de pratiques sur le développement d’une compétence professionnelle chez des enseignants du primaire

Cette recherche avait pour objectif d’évaluer l’effet du dispositif de formation « Zoom sur l’expertise pédagogique », ou, plus précisément, d’évaluer l’effet d’un parcours de formation créé grâce à ce dispositif et intégrant des exemples de pratiques sur vidéo sur les apprentissages et les intentions de changement de pratique d’un groupe d’enseignants du primaire relativement à la compétence professionnelle « Piloter des situations d’enseignement-apprentissage ». La réforme des programmes scolaires, qui s’installe progressivement depuis 2001, modifie considérablement les orientations en matière d’apprentissage et d’enseignement. Sa réussite repose notamment sur l’appropriation de nouvelles compétences professionnelles souvent difficiles à développer pour le personnel enseignant. À ces besoins de formation, les modalités de formation continue proposées ne semblaient répondre que partiellement. Le dispositif a été développé dans le but de soutenir le personnel enseignant dans l’appropriation de ce renouveau pédagogique et propose de nouvelles stratégies de formation basées principalement sur l’observation et l’analyse d’exemples de pratiques sur vidéo et enrichis de divers outils stimulant la réflexion sur la pratique. Sa conception s’inscrit dans un contexte d’émergence d’initiatives similaires. Néanmoins, beaucoup de questions restaient en suspens quant aux effets réels de ces dispositifs sur le développement professionnel des enseignants. Afin de réaliser une évaluation de ce dispositif, nous avons créé un parcours de formation que six enseignants ont réalisé. Ces personnes ont ensuite participé à deux entrevues semi-dirigées et ont partagé les notes prises durant la formation. Un cadre théorique a été développé, permettant de dégager trois questions de recherche : « Quels ont été les effets du dispositif de formation sur les savoirs relatifs aux composantes de la compétence ciblée ? » ; « Quels ont été les effets du dispositif de formation sur les intentions de changement de pratique des enseignants ? » ; « Comment améliorer le dispositif pour mieux soutenir le développement professionnel des enseignants ? ». Ce cadre a par la suite guidé l’analyse et l’interprétation des données recueillies. Une quantité substantielle d’informations a été obtenue permettant de mieux comprendre et documenter le rôle d’un tel dispositif de formation en ligne et des vidéos qui le composent. Nous avons pu confirmer leur effet positif sur le développement professionnel. Nous retenons notamment que les enseignants sont en mesure de mieux définir les composantes de la compétence ciblée par la formation, ils ont confirmé leur sentiment d’avoir appris, ils ont tous exprimé l'intention d’apporter des changements dans leur pratique. Tous ont grandement apprécié le parcours et ses vidéos, notamment la possibilité qu’elles leur offraient de s’identifier à des pairs et d’envisager des pistes de mise en application plus concrètes de leurs nouvelles connaissances. Par ailleurs, les commentaires et les suggestions des participants ont permis de dégager des pistes d’amélioration telles que la diminution de la quantité de vidéos, du nombre d’éléments de compétence présentés, ou l’augmentation de compléments pédagogiques accompagnant les vidéos. Ces pistes devraient toutefois être précisées et étudiées ce qui génère de nouvelles questions de recherches.