Inferencia bayesiana sobre los parámetros de dispersión genéticos y ambientales en modelos animales con efectos maternos

Los modelos 'modelos animales con efectos maternos' (MAM) son modelos lineales mixtos que se utilizan para ajustar registros de caracteres bajo la influencia de efectos maternos. Uno de los desafíos más importantes en el marco de los MAM es la estimación de los parámetros de dispersión o 'componentes de (co) varianza' (CVC). En esta tesis se introducen desde una perspectiva bayesiana contribuciones teóricas y metodológicas con relación a la estimación de CVC para MAM sujetos a estructuras de covarianza novedosas. En primer lugar, se describe una implementación del análisis bayesiano jerárquico vía el algoritmo del muestreo de Gibbs. Luego, se considera una especificación conjugada diferente para la distribución a priori de la matriz de covarianza genética, basada en la distribución Wishart invertida generalizada, y se presenta una estrategia para determinar los correspondientes hiperparámetros. Esta estrategia fue comparada contra otras especificaciones a priori mediante un estudio de simulación estocástica, y produjo estimaciones precisas de los parámetros genéticos, con menores errores estándares y mejor tasa de convergencia. En segundo lugar, se presenta una formulación alternativa del MAM que incluye un parámetro de correlación ambiental entre pares de observaciones madre-progenie, y se desarrolla un procedimiento de estimación basado en un algoritmo de muestreo por grilla. El procedimiento fue programado y ejecutado exitosamente, y se obtuvo la primera estimación del parámetro de correlación con datos de campo para peso al destete en bovinos de carne. Por último, se considera el problema de la estimación de CVC en una población multirracial, donde en general es necesario especificar una estructura de covarianza heterogénea para los valores de cría. En particular, se demuestra que el modelo basado en la descomposición de la matriz de covarianza genética es equivalente al que deriva de la teoría genética cuantitativa. Además, se extiende el modelo para incluir efectos maternos y se describe la implementación de un análisis bayesiano jerárquico con el objetivo de estimar los CVC. El procedimiento fue implementado con éxito en datos experimentales de peso al destete y se obtuvieron por primera vez estimaciones para el conjunto completo de CVC.

Inferencia bayesiana sobre los parámetros de dispersión genéticos y ambientales en modelos animales con efectos maternos

Los modelos 'modelos animales con efectos maternos' (MAM)son modelos lineales mixtos que se utilizan para ajustar registros de caracteres bajo la influencia de efectos maternos. Uno de los desafíos más importantes en el marco de los MAM es la estimación de los parámetros de dispersión o 'componentes de (co)varianza' (CVC). En esta tesis se introducen desde una perspectiva bayesiana contribuciones teóricas y metodológicas con relación a la estimación de CVC para MAM sujetos a estructuras de covarianza novedosas. En primer lugar, se describe una implementación del análisis bayesiano jerárquico vía el algoritmo del muestreo de Gibbs. Luego, se considera una especificación conjugada diferente para la distribución a priori de la matriz de covarianza genética, basada en la distribución Wishart invertida generalizada, y se presenta una estrategia para determinar los correspondientes hiperparámetros. Esta estrategia fue comparada contra otras especificaciones a priori mediante un estudio de simulación estocástica, y produjo estimaciones precisas de los parámetros genéticos, con menores errores estándares y mejor tasa de convergencia. En segundo lugar, se presenta una formulación alternativa del MAM que incluye un parámetro de correlación ambiental entre pares de observaciones madre-progenie, y se desarrolla un procedimiento de estimación basado en un algoritmo de muestreo por grilla. El procedimiento fue programado y ejecutado exitosamente, y se obtuvo la primera estimación del parámetro de correlación con datos de campo para peso al destete en bovinos de carne. Por último, se considera el problema de la estimación de CVC en una población multirracial, donde en general es necesario especificar una estructura de covarianza heterogénea para los valores de cría. En particular, se demuestra que el modelo basado en la descomposición de la matriz de covarianza genética es equivalente al que deriva de la teoría genética cuantitativa. Además, se extiende el modelo para incluir efectos maternos y se describe la implementación de un análisis bayesiano jerárquico con el objetivo de estimar los CVC. El procedimiento fue implementado con éxito en datos experimentales de peso al destete y se obtuvieron por primera vez estimaciones para el conjunto completo de CVC.

Una aproximación operativa al diagnóstico y la evaluación de la comprensión del conocimiento matemático

La comprensión del conocimiento matemático constituye un objeto de investigación de interés creciente en Educación Matemática. No obstante, su elevada complejidad hace que los avances más recientes aún resulten insuficientes y reclama la necesidad de ir adoptando enfoques más operativos y menos preocupados por el estudio directo de sus aspectos internos. En tal sentido, se presentan aquí las bases de una aproximación centrada en los efectos observables de la comprensión, que utiliza el análisis de comportamientos y respuestas adaptadas a situaciones expresamente planificadas derivadas del análisis fenómeno-epistemológico del conocimiento matemático. La operatividad de la propuesta se ilustra con el estudio realizado sobre el algoritmo estándar escrito para la multiplicación de números naturales.

Incursión en el ámbito de las dos variables: optimización usando argumentos gráficos

Cuando enseñamos a los alumnos a resolver problemas, solemos abusar de la utilización de algoritmos encaminados a encontrar la solución óptima, evitando las dificultades que puede suponer la introducción de reglas más o menos complejas en el diseño de dicho algoritmo. Pero resolver un problema es mucho más que aplicar un algoritmo de forma mecánica, supone encontrar una respuesta coherente a una serie de datos relacionados dentro de un contexto. Es por esto que presentamos esta práctica, donde la utilización de un algoritmo para resolver un problema nos lleva a encontrar soluciones que descartaremos como útiles.

Algoritmos genéticos: la evolución como modelo matemático

Durante millones de años los seres vivos se han encontrado con numerosas situaciones adversas, es decir, con una enorme cantidad de problemas que han tenido que ir solucionando poco a poco mediante sucesivas adaptaciones. El éxito de la vida en innumerables entornos no es sino el reflejo de que los seres vivos han encontrado soluciones para los distintos problemas con los que se han enfrentado. Son varias las cuestiones que podemos plantearnos en relación a esta cuestión: ¿cuál es el mecanismo que ha permitido la supervivencia de los seres vivos en ambientes tan distintos?, ¿existe algún algoritmo matemático que subyazca en el mismo?, en este caso, ¿podría ser aplicable a otras situaciones y problemas? Los algoritmos genéticos son una de las herramientas que han nacido para responder a estas cuestiones.

Clasificación jerárquica ascendente con Mathematica

Hemos desarrollado el algoritmo usual de clasificación jerárquica ascendente en el sistema Mathematica. El usuario escoge la disimilitud según el tipo de datos que deba analizar: cuantitativos, cualitativos o binarios, así como el índice de agregación a utilizar. Se dispone de varias opciones para cada escogencia. Además, se ha implementado un gran número de manipulaciones sobre el árbol binario de clasificación, como el corte del árbol, la rotaciones, la dimensionalidad, el etiquetado, los colores, etc.

Equalising opportunities for women in electoral politics in Ireland: The Views of Women Members of Parliament

This paper examines the attitudes of women political elites in Ireland toward positive action initiatives that would assist in increasing women's legislative presence. An earlier study isolated family responsibilities and lack of finance as significant barriers for Irish women wishing to enter, and stay in, political life. In addition, scholarly and policy debates on boosting women's parliamentary representation focus on manipulating electoral or party selection rules along with strategies for making a political career more compatible with women's socially determined responsibilities. This paper examines how Irish women politicians respond to various suggestions for positive action in these three arenas: combining legislative and family responsibilities, funding a political campaign and getting elected. The paper highlights the broad consensus among women politicians, irrespective of party, self-interest, or length of service, favoring certain positive action initiatives, as well as their reluctance to support other options. It also illustrates the complexity of implementing some of these reforms. In addition, the paper emphasizes how cultural expectations and values act to inhibit women's political agency.

Intravaginal immunization using the recombinant HIV-1 clade-C trimeric envelope glycoprotein CN54gp140 formulated within lyophilized solid dosage forms

Vaccine-mediated prevention of primary HIV-1 infection at the heterosexual mucosal portal of entry may be facilitated by highly optimised formulations or drug delivery devices for intravaginal (i.vag) immunization. Previously we described hydroxyethylcellulose (HEC)-based rheologically structured gel vehicles (RSVs) for vaginal immunization of an HIV-1 vaccine candidate, a soluble recombinant trimeric HIV-1 clade-C envelope glycoprotein designated CN54gp140. Here we investigated the efficacy of lyophilized solid dosage formulations (LSDFs) for prolonging antigen stability and as i.vag delivery modalities. LSDFs were designed and developed that upon i.vag administration they would reconstitute with the imbibing of vaginal fluid to mucoadhesive, site-retentive semi-solids. Mice were immunized with lyophilized equivalents of (i) RSVs, (ii) modified versions of the RSVs more suited to lyophilization (sodium carboxymethyl cellulose (NaCMC)-based gels) and (iii) Carbopol® gel, all containing CN54gp140. NaCMC-based LSDFs provided significantly enhanced antigen stability compared to aqueous-based RSVs. Rheological analysis indicated the NaCMC-based LSDFs would offer enhanced vaginal retention in woman compared to more conventional vaginal gel formulations. All LSDFs were well tolerated in the mouse model. Following i.vag administration, all LSDFs boosted systemic CN54gp140-specific antibody responses in sub-cutaneously primed mice. Induction of CN54gp140-specific antibody responses in the female genital tract was evident. Of all the LSDFs the fastest releasing which was lyophilized Carbopol® gel elicited immune responses comparable to buffer instillation of antigen suggesting that rather than slower sustained release, initial high burst release from the LSDFs may suffice. The boosting of specific immune responses upon i.vag administration indicates that LSDFs are viable mucosal vaccine delivery modalities promoting antigen stability and facilitating intimate exposure of CN54gp140 to the mucosal-associated lymphoid tissue of the female genital tract.

Engaging with the European Union? Exploring the Europeanization of the British National Party

Hostility towards the process of European integration is generally considered to constitute one of the hallmarks of the far right ‘family’ in Europe. This article acknowledges such opposition but it also recognises that the rhetoric is often at odds with actual policy activities and aspirations. Not only have far right parties long advocated greater European inter-party co-operation but they are now actively pursuing engagement with the European Union, especially the European Parliament, as a means of advancing their own strategic interests and boosting their finances. This article focuses on one far right party, namely the British National Party (BNP) and examines the party's approach towards the EU, its activities within the EP and its efforts to boost pan European cooperation through the new Alliance of European National Movements (AENM). It argues that the party's engagement with the European Union may have allowed the BNP to take advantage of new political opportunity structures but in turn, opened it up to Europeanization and made it increasingly dependent on the EU.

Density Functional Theory Study on the Cleavage Mechanism of the Carbonyl Bond in Amides on Flat and Stepped Ru Surfaces: Hydrogen-Induced or Direct C-O Bond Breaking?

We have performed density functional theory (DFT) calculations to investigate the reaction mechanism of the cleavage of the carbonyl bond in amides on both flat and stepped Ru surfaces. The simplest amide molecule, N,N-dimethylacetamide (DMA), was used as the exemplar model molecule. Through the calculations, the most stable transition states (TSs) in all the pathways on both flat and stepped Ru surfaces are identified. Comparing the energy profiles of different reaction pathways, we find that a direct cleavage mechanism is always energetically favored as compared with an alternative hydrogen-induced mechanism on either the flat or stepped Ru surface. It is easier for the dissociation process to occur on the stepped surface than on the flat surface. However, as compared with the terrace, the superiority of step sites boosting the C-O bond dissociation is not as evident as that on CO dissociation.

Multi-level wordline driver for robust SRAM design in nano-scale CMOS technology

In this paper, a multi-level wordline driver scheme is presented to improve 6T-SRAM read and write stability. The proposed wordline driver generates a shaped pulse during the read mode and a boosted wordline during the write mode. During read, the shaped pulse is tuned at nominal voltage for a short period of time, whereas for the remaining access time, the wordline voltage is reduced to save the power consumption of the cell. This shaped wordline pulse results in improved read noise margin without any degradation in access time for small wordline load. The improvement is explained by examining the dynamic and nonlinear behavior of the SRAM cell. Furthermore, during the hold mode, for a short time (depending on the size of boosting capacitance), wordline voltage becomes negative and charges up to zero after a specific time that results in a lower leakage current compared to conventional SRAM. The proposed technique results in at least 2× improvement in read noise margin while it improves write margin by 3× for lower supply voltages than 0.7 V. The leakage power for the proposed SRAM is reduced by 2% while the total power is improved by 3% in the worst case scenario for an SRAM array. The main advantage of the proposed wordline driver is the improvement of dynamic noise margin with less than 2.5% penalty in area. TSMC 65 nm technology models are used for simulations.

Dual interfacial modifications of hierarchically structured iodine-doped ZnO photoanodes for high-efficiency dye-sensitized solar cells

A nanocomposite porous electrode structure consisting of hierarchical iodine-doped zinc oxide (I-ZnO) aggregates combined with the two simple solution-processed interfacial modifications i.e. a ZnO compact layer (CL) and a TiO2 protective layer (PL) has been developed in order to understand electron transport and recombination in the photoanode matrix, together with boosting the conversion efficiency of I-ZnO based dye-sensitized solar cells (DSCs). Electrochemical impedance spectra demonstrate that ZnO CL pre-treatment and TiO2 PL post-treatment synergistically reduce charge-transfer resistance and suppress electron recombination. Furthermore, the electron lifetime in two combined modifications of IZnO + CL + PL photoelectrode is the longest in comparison with the other three photoelectrodes. As a consequence, the overall conversion efficiency of I-ZnO + CL + PL DSC is significantly enhanced to 6.79%, with a 36% enhancement compared with unmodified I-ZnO DSC. Moreover, the stability of I-ZnO + CL + PL cell is improved as compared to I-ZnO one. The mechanism of electron transfer and recombination upon the introduction of ZnO CL and TiO2 PL is also proposed in this work.

Saving Energy by Delegating Network Activity to Home Gateways

Today, an ever-increasing number of devices has networking capability. The main implication of this fact is that such devices are often left fully powered yet idle just to maintain their network presence, hence leading to large energy waste. This ultimately results in higher electricity cost for consumers. This paper tackles an effective mechanism to reduce energy waste of consumer electronics, by boosting the usage of lowpower states available in most devices. The main concept is to delegate background networking routines to home gateways, which are today available in most homes and offices. The paper describes the functionality and the software architecture to be implemented by home gateways and consumer electronics, reports performance evaluation on a working prototype, and provides estimation of potential benefits for consumers.

PageRank in Malware Categorization

In this paper, we propose a malware categorization method that models malware behavior in terms of instructions using PageRank. PageRank computes ranks of web pages based on structural information and can also compute ranks of instructions that represent the structural information of the instructions in malware analysis methods. Our malware categorization method uses the computed ranks as features in machine learning algorithms. In the evaluation, we compare the effectiveness of different PageRank algorithms and also investigate bagging and boosting algorithms to improve the categorization accuracy.

Áquila Earthquake (2009): influence of seismic source model and structure to modeling the strong ground motions

O sismo, ocorrido em 6 de Abril de 2009 (Mw 6,3) junto à cidade de Áquila (Itália), provocou uma grande destruição. Uma das consequências deste evento foi o impacto na opinião pública em torno da capacidade científica para a estimação da perigosidade sísmica e a necessidade de criação de sistemas de alerta sísmico. A determinação dos mecanismos de fonte sísmica de eventos sísmicos ocorridos e registados permite melhores caracterizações dos movimentos sísmicos para uma determinada área de estudo e consequentemente melhores cenários de risco. Se a região em estudo possuir propriedades físicas específicas e muito distintas de local para local, capazes de provocar alterações locais dos movimentos sísmicos (efeitos de sítio), torna-se imperativo uma caracterização bem definida do meio de propagação das ondas sísmicas de forma a poder sintetizar informação capaz de contribuir para a boa estimação da perigosidade sísmica. No âmbito deste trabalho pretende-se estudar a influência do mecanismo de fonte sísmica e da estrutura na modelação de movimentos sísmicos no caso de Áquila. A metodologia adoptada consiste na determinação da distribuição de deslizamentos sobre o plano de falha e utilização desta informação na modelação de sismogramas sintéticos (com recurso ao algoritmo E3D). Será igualmente estabelecida uma comparação de resultados considerando-se um meio com e sem bacia e considerando-se uma fonte pontual e uma fonte extensa.