Bilingual Advantage in Executive Functioning: P-Curve Meta-Analysis

Other

Ribosomal frameshifting and transcriptional slippage: from genetic steganography and cryptography to adventitious use

Genetic decoding is not ‘frozen’ as was earlier thought, but dynamic. One facet of this is frameshifting that often results in synthesis of a C-terminal region encoded by a new frame. Ribosomal frameshifting is utilized for the synthesis of additional products, for regulatory purposes and for translational ‘correction’ of problem or ‘savior’ indels. Utilization for synthesis of additional products occurs prominently in the decoding of mobile chromosomal element and viral genomes. One class of regulatory frameshifting of stable chromosomal genes governs cellular polyamine levels from yeasts to humans. In many cases of productively utilized frameshifting, the proportion of ribosomes that frameshift at a shift-prone site is enhanced by specific nascent peptide or mRNA context features. Such mRNA signals, which can be 5′ or 3′ of the shift site or both, can act by pairing with ribosomal RNA or as stem loops or pseudoknots even with one component being 4 kb 3′ from the shift site. Transcriptional realignment at slippage-prone sequences also generates productively utilized products encoded trans-frame with respect to the genomic sequence. This too can be enhanced by nucleic acid structure. Together with dynamic codon redefinition, frameshifting is one of the forms of recoding that enriches gene expression.

Time-Independent Discrete Gaussian Sampling for Post-Quantum Cryptography

As the development of a viable quantum computer nears, existing widely used public-key cryptosystems, such as RSA, will no longer be secure. Thus, significant effort is being invested into post-quantum cryptography (PQC). Lattice-based cryptography (LBC) is one such promising area of PQC, which offers versatile, efficient, and high performance security services. However, the vulnerabilities of these implementations against side-channel attacks (SCA) remain significantly understudied. Most, if not all, lattice-based cryptosystems require noise samples generated from a discrete Gaussian distribution, and a successful timing analysis attack can render the whole cryptosystem broken, making the discrete Gaussian sampler the most vulnerable module to SCA. This research proposes countermeasures against timing information leakage with FPGA-based designs of the CDT-based discrete Gaussian samplers with constant response time, targeting encryption and signature scheme parameters. The proposed designs are compared against the state-of-the-art and are shown to significantly outperform existing implementations. For encryption, the proposed sampler is 9x faster in comparison to the only other existing time-independent CDT sampler design. For signatures, the first time-independent CDT sampler in hardware is proposed. 

Catalyst screening: Refinement of the origin of the volcano curve and its implication in heterogeneous catalysis

Understanding the overall catalytic activity trend for rational catalyst design is one of the core goals in heterogeneous catalysis. In the past two decades, the development of density functional theory (DFT) and surface kinetics make it feasible to theoretically evaluate and predict the catalytic activity variation of catalysts within a descriptor-based framework. Thereinto, the concept of the volcano curve, which reveals the general activity trend, usually constitutes the basic foundation of catalyst screening. However, although it is a widely accepted concept in heterogeneous catalysis, its origin lacks a clear physical picture and definite interpretation. Herein, starting with a brief review of the development of the catalyst screening framework, we use a two-step kinetic model to refine and clarify the origin of the volcano curve with a full analytical analysis by integrating the surface kinetics and the results of first-principles calculations. It is mathematically demonstrated that the volcano curve is an essential property in catalysis, which results from the self-poisoning effect accompanying the catalytic adsorption process. Specifically, when adsorption is strong, it is the rapid decrease of surface free sites rather than the augmentation of energy barriers that inhibits the overall reaction rate and results in the volcano curve. Some interesting points and implications in assisting catalyst screening are also discussed based on the kinetic derivation. Moreover, recent applications of the volcano curve for catalyst design in two important photoelectrocatalytic processes (the hydrogen evolution reaction and dye-sensitized solar cells) are also briefly discussed.

Molteplicità dell'intersezione di curve algebriche piane

La tesi si prefigge di definire la molteplicità dell’intersezione tra due curve algebriche piane. La trattazione sarà sviluppata in termini algebrici, per mezzo dello studio degli anelli locali. In seguito, saranno discusse alcune proprietà e sarà proposto qualche esempio di calcolo. Nel terzo capitolo, l’interesse volgerà all’intersezione tra una varietà e un’ipersuperficie di uno spazio proiettivo n-dimensionale. Verrà definita un’ulteriore di molteplicità dell’intersezione, che costituirà una generalizzazione di quella menzionata nei primi due capitoli. A partire da questa definizione, sarà possibile enunciare una versione estesa del Teorema di Bezout. L’ultimo capitolo focalizza l’attenzione nuovamente sulle curve piane, con l’intento di studiarne la topologia in un intorno di un punto singolare. Si introduce, in particolare, l’importante nozione di link di un punto singolare.

Classificazione delle curve ellittiche viste come curve algebriche piane

Nel presente lavoro è affrontato lo studio delle curve ellittiche viste come curve algebriche piane, più precisamente come cubiche lisce nel piano proiettivo complesso. Dopo aver introdotto nella prima parte le nozioni di Superfici compatte e orientabili e curve algebriche, tramite il teorema di classificazione delle Superfici compatte, se ne fornisce una preliminare classificazione basata sul genere della superficie e della curva, rispettivamente. Da qui, segue la definizione di curve ellittiche e uno studio più dettagliato delle loro pricipali proprietà, quali la possibilità di definirle tramite un'equazione affine nota come equazione di Weierstrass e la loro struttura intrinseca di gruppo abeliano. Si fornisce quindi un'ulteriore classificazione delle cubiche lisce, totalmente differente da quella precedente, che si basa invece sul modulo della cubica, invariante per trasformazioni proiettive. Infine, si considera un aspetto computazionale delle curve ellittiche, ovvero la loro applicazione nel campo della Crittografia. Grazie alla struttura che esse assumono sui campi finiti, sotto opportune ipotesi, i crittosistemi a chiave pubblica basati sul problema del logaritmo discreto definiti sulle curve ellittiche, a parità di sicurezza rispetto ai crittosistemi classici, permettono l'utilizzo di chiavi più corte, e quindi meno costose computazionalmente. Si forniscono quindi le definizioni di problema del logaritmo discreto classico e sulle curve ellittiche, ed alcuni esempi di algoritmi crittografici classici definiti su quest'ultime.

Algoritmi per il calcolo parametrico delle curve a "V" e delle curve di "Capability" delle macchine sincrone

Nell'elaborato, dopo una breve descrizione di come vengono suddivise le macchine elettriche a seconda che vi siano o meno parti in movimento al loro interno, vengono esaminati inizialmente gli aspetti teorici che riguardano le macchine sincrone a poli lisci ed a poli salienti prendendo in esame anche quelli che sono i provvedimenti necessari a ridurre il contributo dei campi armonici di ordine superiore. Per questo tipo di macchine, spesso utilizzate in centrale per la pruduzione dell'energia elettrica, risultano di fondamentale importanza le curve a "V" e le curve di "Capability". Esse sono strumenti che permettono di valutare le prestazioni di tali macchine una volta che siano noti i dati di targa delle stesse. Lo scopo della tesi è pertanto quello di sviluppare un software in ambiente Matlab che permetta il calcolo automatico e parametrico di tali curve al fine di poter ottimizzare la scelta di una macchina a seconda delle esigenze. Nel corso dell'eleaborato vengono altresì proposti dei confronti su come varino tali curve, e pertanto i limiti di funzionamento ad esse associati, al variare di alcuni parametri fondamentali come il fattore di potenza, la reattanza sincrona o, nel caso di macchine a poli salienti, il rapporto di riluttanza. Le curve di cui sopra sono state costruite a partire da considerazioni fatte sul diagramma di Behn-Eschemburg per le macchine isotrope o sul diagramma di Arnold e Blondel per le macchine anisotrope.

Effetto di olio essenziale di Satureja Montana ed estratto di Cotinus coggygria sulle curve di morte termica di Listeria monocytogenes e Saccharomyces cerevisiae

Negli ultimi anni, è aumentato notevolmente l'interesse per piante e prodotti vegetali, e composti da essi derivati od estratti, in alternativa ai conservanti chimici per prevenire o ritardare lo sviluppo microbico negli alimenti. Questo deriva dalla percezione negativa, ormai diffusa a livello pubblico, nei confronti di sostanze di sintesi che sono ampiamente utilizzate come conservanti nell’industria alimentare. Sono stati effettuati diversi studi sull’attività antimicrobica di questi composti negli alimenti, anche se il loro utilizzo a livello industriale è limitato. Ciò dipende dalla difficile standardizzazione di queste sostanze, dovuta alla variabilità della matrice alimentare che ne può alterarne l’attività antimicrobica. In questa sperimentazione si sono utilizzati l’olio essenziale di Sateureja montana e l’estratto di Cotinus coggygria e sono state fatte delle prove preliminari, determinandone le componenti volatili tramite gas-cromatografia abbinata a microestrazione in fase solida. Sono stati selezionati un ceppo di Listeria monocytogenes (Scott A) e uno di Saccharomyces cerevisiae (SPA), e sono stati utilizzati per realizzare curve di morte termica in sistema modello e in sistema reale. Dai risultati ottenuti si può affermare che Satureja montana e Cotinus coggygria possono essere presi in considerazione come antimicrobici naturali da impiegare per la stabilizzazione di alimenti, nonché per ridurre l’entità dei trattamenti termici atti a salvaguardare le proprietà nutrizionali ed organolettiche di alimenti, come ad esempio succhi di frutta, garantendone la sicurezza e qualità microbiologica.

Quasilinear elliptic systems with measure data

We study the existence of solutions of quasilinear elliptic systems involving $N$ equations and a measure on the right hand side, with the form $$\left\{\begin{array}{ll} -\sum_{i=1}^n \frac{\partial}{\partial x_i}\left(\sum\limits_{\beta=1}^{N}\sum\limits_{j=1}^{n}% a_{i,j}^{\alpha,\beta}\left( x,u\right)\frac{\partial}{\partial x_j}u^\beta\right)=\mu^\alpha& \mbox{ in }\Omega ,\\ u=0 & \mbox{ on }\partial\Omega, \end{array}\right.$$ where $\alpha\in\{1,\dots,N\}$ is the equation index, $\Omega$ is an open bounded subset of $\mathbb{R}^{n}$, $u:\Omega\rightarrow\mathbb{R}^{N}$ and $\mu$ is a finite Randon measure on $\mathbb{R}^{n}$ with values into $\mathbb{R}^{N}$. Existence of a solution is proved for two different sets of assumptions on $A$. Examples are provided that satisfy our conditions, but do not satisfy conditions required on previous works on this matter.

A Note on Iterations-based Derivations of High-order Homogenization Correctors for Multiscale Semi-linear Elliptic Equations

This Note aims at presenting a simple and efficient procedure to derive the structure of high-order corrector estimates for the homogenization limit applied to a semi-linear elliptic equation posed in perforated domains. Our working technique relies on monotone iterations combined with formal two-scale homogenization asymptotics. It can be adapted to handle more complex scenarios including for instance nonlinearities posed at the boundary of perforations and the vectorial case, when the model equations are coupled only through the nonlinear production terms.

Minimally invasive video-assisted thyroid surgery: how can we improve the learning curve?

Objective. Minimally invasive video-assisted thyroidectomy (MIVAT) is a technically demanding procedure and requires a surgical team skilled in both endocrine and endoscopic surgery. A time consuming learning and training period is mandatory at the beginning of the experience. The aim of our report is to focus some aspects of the learning curve of the surgeon who practices video-assisted thyroid procedures for the first time, through the analysis of our preliminary series of 36 cases. Patients and methods. From September 2004 to April 2005 we selected 36 patients for minimally invasive video-assisted surgery of the thyroid. The patients were considered eligible if they presented with a nodule not exceeding 35mm in maximum diameter; total thyroid volume within normal range; absence of biochemical and echographic signs of thyroiditis. We analyzed surgical results, conversion rate, operating time, post-operative complications, hospital stay, cosmetic outcome of the series. Results. We performed 36 total thyroidectomy. The procedure was successfully carried out in 33/36 cases. Post-operative complications included 3 transient recurrent nerve palsies and 2 transient hypocalcemias; no definitive hypoparathyroidism was registered. All patients were discharged 2 days after operation. The cosmetic result was considered excellent by most patients. Conclusions. Advances in skills and technology have enabled surgeons to reproduce most open surgical techniques with video-assistance or laparoscopically. Training is essential to acquire any new surgical technique and it should be organized in detail to exploit it completely.

A posteriori error estimation for discontinuous Galerkin discretizations of H(curl)-elliptic partial differential equations

We develop the a posteriori error estimation of interior penalty discontinuous Galerkin discretizations for H(curl)-elliptic problems that arise in eddy current models. Computable upper and lower bounds on the error measured in terms of a natural (mesh-dependent) energy norm are derived. The proposed a posteriori error estimator is validated by numerical experiments, illustrating its reliability and efficiency for a range of test problems.

A Posteriori Error Analysis of hp-Version Discontinuous Galerkin Finite Element Methods for Second-Order Quasilinear Elliptic Problems

We develop the a-posteriori error analysis of hp-version interior-penalty discontinuous Galerkin finite element methods for a class of second-order quasilinear elliptic partial differential equations. Computable upper and lower bounds on the error are derived in terms of a natural (mesh-dependent) energy norm. The bounds are explicit in the local mesh size and the local degree of the approximating polynomial. The performance of the proposed estimators within an automatic hp-adaptive refinement procedure is studied through numerical experiments.