A dynamic knowledge-based decision support system to handle solids separation problems in activated sludge systems: development and validation

El sistema de fangs activats és el tractament biològic més àmpliament utilitzat arreu del món per la depuració d'aigües residuals. El seu funcionament depèn de la correcta operació tant del reactor biològic com del decantador secundari. Quan la fase de sedimentació no es realitza correctament, la biomassa no decantada s'escapa amb l'efluent causant un impacte sobre el medi receptor. Els problemes de separació de sòlids, són actualment una de les principals causes d'ineficiència en l'operació dels sistemes de fangs activats arreu del món. Inclouen: bulking filamentós, bulking viscós, escumes biològiques, creixement dispers, flòcul pin-point i desnitrificació incontrolada. L'origen dels problemes de separació generalment es troba en un desequilibri entre les principals comunitats de microorganismes implicades en la sedimentació de la biomassa: els bacteris formadors de flòcul i els bacteris filamentosos. Degut a aquest origen microbiològic, la seva identificació i control no és una tasca fàcil pels caps de planta. Els Sistemes de Suport a la Presa de Decisions basats en el coneixement (KBDSS) són un grup d'eines informàtiques caracteritzades per la seva capacitat de representar coneixement heurístic i tractar grans quantitats de dades. L'objectiu de la present tesi és el desenvolupament i validació d'un KBDSS específicament dissenyat per donar suport als caps de planta en el control dels problemes de separació de sòlids d'orígen microbiològic en els sistemes de fangs activats. Per aconseguir aquest objectiu principal, el KBDSS ha de presentar les següents característiques: (1) la implementació del sistema ha de ser viable i realista per garantir el seu correcte funcionament; (2) el raonament del sistema ha de ser dinàmic i evolutiu per adaptar-se a les necessitats del domini al qual es vol aplicar i (3) el raonament del sistema ha de ser intel·ligent. En primer lloc, a fi de garantir la viabilitat del sistema, s'ha realitzat un estudi a petita escala (Catalunya) que ha permès determinar tant les variables més utilitzades per a la diagnosi i monitorització dels problemes i els mètodes de control més viables, com la detecció de les principals limitacions que el sistema hauria de resoldre. Els resultats d'anteriors aplicacions han demostrat que la principal limitació en el desenvolupament de KBDSSs és l'estructura de la base de coneixement (KB), on es representa tot el coneixement adquirit sobre el domini, juntament amb els processos de raonament a seguir. En el nostre cas, tenint en compte la dinàmica del domini, aquestes limitacions es podrien veure incrementades si aquest disseny no fos òptim. En aquest sentit, s'ha proposat el Domino Model com a eina per dissenyar conceptualment el sistema. Finalment, segons el darrer objectiu referent al seguiment d'un raonament intel·ligent, l'ús d'un Sistema Expert (basat en coneixement expert) i l'ús d'un Sistema de Raonament Basat en Casos (basat en l'experiència) han estat integrats com els principals sistemes intel·ligents encarregats de dur a terme el raonament del KBDSS. Als capítols 5 i 6 respectivament, es presenten el desenvolupament del Sistema Expert dinàmic (ES) i del Sistema de Raonament Basat en Casos temporal, anomenat Sistema de Raonament Basat en Episodis (EBRS). A continuació, al capítol 7, es presenten detalls de la implementació del sistema global (KBDSS) en l'entorn G2. Seguidament, al capítol 8, es mostren els resultats obtinguts durant els 11 mesos de validació del sistema, on aspectes com la precisió, capacitat i utilitat del sistema han estat validats tant experimentalment (prèviament a la implementació) com a partir de la seva implementació real a l'EDAR de Girona. Finalment, al capítol 9 s'enumeren les principals conclusions derivades de la present tesi.

Mid-term Evaluation of the 2009-14 European Parliament: Legislative activity and decision-making dynamics. CEPS Special Report, 23 July 2012

This special report analyses legislative activity in the European Union and coalition formation in the European Parliament (EP) during the first half of the 7th legislative term, 2009-14. Co-decision is now the ordinary legislative procedure, not by name only: it was deployed on 90% of new proposals in 2010 and 86% in 2011, which suggests that the EP is now more influential than ever. There are differences in the degree of empowerment across committees, however. This report looks at the legislative workload of selected committees as an indicator of change in their influence, identifying which of them won and which lost out in terms of the quantity and type of legislation they tackle.

Less-is-more effects without the recognition heuristic

Inferences consistent with “recognition-based” decision-making may be drawn for various reasons other than recognition alone. We demonstrate that, for 2-alternative forced-choice decision tasks, less-is-more effects (reduced performance with additional learning) are not restricted to recognition-based inference but can also be seen in circumstances where inference is knowledge-based but item knowledge is limited. One reason why such effects may not be observed more widely is the dependence of the effect on specific values for the validity of recognition and knowledge cues. We show that both recognition and knowledge validity may vary as a function of the number of items recognized. The implications of these findings for the special nature of recognition information, and for the investigation of recognition-based inference, are discussed

Mathematical modelling of decision making processes in construction projects

Many different individuals, who have their own expertise and criteria for decision making, are involved in making decisions on construction projects. Decision-making processes are thus significantly affected by communication, in which a dynamic performance of human intentions leads to unpredictable outcomes. In order to theorise the decision making processes including communication, it is argued here that the decision making processes resemble evolutionary dynamics in terms of both selection and mutation, which can be expressed by the replicator-mutator equation. To support this argument, a mathematical model of decision making has been made from an analogy with evolutionary dynamics, in which there are three variables: initial support rate, business hierarchy, and power of persuasion. On the other hand, a survey of patterns in decision making in construction projects has also been performed through self-administered mail questionnaire to construction practitioners. Consequently, comparison between the numerical analysis of mathematical model and the statistical analysis of empirical data has shown a significant potential of the replicator-mutator equation as a tool to study dynamic properties of intentions in communication.