Síntesi en dissolució i fase sòlida de nous derivats primidínics amb una alta diversitat molecular

En aquest treball s'ha desenvolupat una metodologia eficaç envers la síntesi de diferents derivats pirimidínics amb un alt grau de diversitat molecular. Aquesta metodologia es basa en la S-alquilació selectiva dels 2-tiouracils (2) utilitzats com a material de partida. Aquesta reacció es realitza amb bromur de benzil quan es treballa en dissolució, o bé amb la reïna de Merrifield quan la química és sobre suport sòlid. Seguidament, s'alquila selectivament l'àtom d'oxigen de les benzilsulfanilpirimidinones (3) mitjançant la reacció de Mitsunobu, o bé utilitzant diferents halurs d'alquil en presència d'una base. Amb les 4-alcoxipirimidines (4) es realitzen diverses transformacions químiques, per exemple, addicions de Grignard, reducció i posterior metilació del grup carbonil (quan R2 = CH2COPh), etc. Posteriorment, s'oxida el grup sulfanil a sulfona utilitzant m-CPBA. Finalment es desplaça la funció sulfona amb diversos nucleòfils. Gràcies a aquesta metodologia s'han preparat diferents 2-amino-4-alcoxipirimidines (7, Nu = RR'N) en dissolució i sobre suport sòlid. Mitjançant algunes variacions s'han pogut obtenir altres derivats pirimidínics: - 4(3H)-pirimidinones 2,6-disubstituïdes (8, Nu = RR'N, ArO, RR'R''C), preparades a partir de la hidròlisi del grup alcòxid (OR5) dels compostos (7) en medi àcid. - imidazo[1,2-a]pirimidinones (9 o 10, n = 1) i pirimido[1,2-a]pirimidinones (9 o 10, n = 2). Els compostos (9) s'han obtingut selectivament a través d'una ciclació intramolecular de les pirimidines (7, Nu = aminoalcohols) utilitzant àcid sulfúric. Quan s'han ciclat els compostos (8, Nu = aminoalcohols) mitjançant una reacció de Mitsunobu intramolecular, s'han obtingut els regioisòmers (9) i (10) en diferents proporcions en funció dels grups presents en l'anell. - pirimidines funcionalitzades amb restes d'-arilglina (11). La funció arilglicina s'ha preparat mitjançant la condensació d'amines (4, R2 = CH2CHR3NHR4) amb àcid glioxàlic i àcids arilborònics (reacció de Petasis). L'oxidació del grup sulfanil dels compostos (11) a sulfona utilitzant m-CPBA ha provocat també l'oxidació de l'àtom de nitrogen de l'arilglicina. Alguns d'aquests derivats pirimidínics han mostrat ser inhibidors del Mycobacterium tuberculosis.

Selective submap joining SLAM for autonomous vehicles

Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) do not result in consistent maps of large areas because of gradual increase of the uncertainty for long term missions. In addition, as the size of the map grows the computational cost increases, making SLAM solutions unsuitable for on-line applications. This thesis surveys SLAM approaches paying special attention to those approaches aimed to work on large scenarios. Special focus is given to existing underwater SLAM applications. A technique based on using independent local maps together with a global stochastic map is presented. This technique is called Selective Submap Joining SLAM (SSJS). A global map contains relative transformations between local maps, which are updated once a new loop is detected. Maps sharing several features are fused, maintaining the correlation between landmarks and vehicle's pose. The use of local maps reduces computational costs and improves map consistency as compared to state of the art techniques.

Història social de l'escola a la Catalunya central. Vic 1830-1900

En aquesta tesi es valora l'impacte social que comporta per a la ciutat de Vic el bastiment d'un nou sistema educatiu implantat per l'estat liberal en el transcurs del segle XIX. L'estudi s'estructura a partir de: l'anàlisi del discurs i de les accions de les elits locals; de les actituds de les famílies; del sorgiment i consolidació dels i les mestres; i de l'escola com a espai educatiu: Vic esdevé un cas molt particular perquè és capital de bisbat però no de província; perquè exerceix una notable influència sobre el territori i perquè és zona de frontera entre el liberalisme i el carlisme. La tesi valora fins a quin punt tots els agents implicats en la qüestió educativa s'interconecten i com des de l'àmbit local es viuen les transformacions del segle XIX.

La consolidació de la propietat pagesa a Catalunya (el Baix Empordà, 1850-1940)

Aquesta tesi estudia algunes de les transformacions agràries enregistrades en un àmbit comarcal (la comarca catalana del Baix Empordà) entre mitjan segle XIX i mitjan segle XX. EI fil conductor és la distribució de la propietat del sol agrícola. Però per a la seva comprensió es considera necessari integrar moltes altres variables. EI treball també es proposa assajar alguns procediments metodològics poc habituals en l'anàlisi de la distribució de la propietat del sòl agrícola i la seva evolució en època contemporània. Com a hipòtesi central, es sosté que, al Baix Empordà i al llarg del període comprès entre 1850 i 1940, els canvis que varen produir-se en l'estructura de la propietat i, també, en I'estructura social rural, varen apuntar genèricament a favor dels grups pagesos. En particular, es sosté : ( I) Que la situació de partida (de mitjan segle XIX) ja es caracteritzava per un notable pes de la petita propietat pagesa sobre I'estructura de la propietat agrícola i sobre el conjunt del sistema agrari. (2) Que, amb posterioritat a la crisi agrària finisecular, els problemes de rendibilitat de la producció agrària i l'erosió soferta per alguns mecanismes d'extracció de renda varen tendir a allunyar els sectors rendistes que tradicionalment havien exercit la seva hegemonia -econòmica i social- en la societat rural. (3) I, finalment, que al llarg del període va produir-se un avenç de la propietat pagesa com a conseqüència del fet que una porció significativa de famílies pageses aconseguissin ampliar el seu patrimoni territorial a través de compres realitzades en el mercat de terres, alhora que un nombre significatiu de vells grans patrimonis es fraccionava i desfeia. La magnitud d'aquests canvis va ser moderada i no va pas estar exempta d'ambigüitats, però posa de relleu la capacitat de resistència i adequació de l'explotació pagesa a les condicions d'un capitalisme evolvent, malgrat els pronòstics en sentit contrari de molts teòrics. La tesi està articulada en dues parts. En la primera es duu a terme una descripció detallada de les característiques del sistema agrari baixempordanès de mitjan segle XIX amb l'objectiu final de determinar el significat econòmic de les terres posseïdes per cada patrimoni familiar (més enllà de la simple consideració de les superfícies). EI primer pas consisteix en l'anàlisi dels usos del sòl, dels conreus principals i la seva ordenació en rotacions, dels rendiments físics, de les practiques de reposició de la fertilitat i de la dotació ramadera. A continuació es descriuen les tècniques i el procés de treball agrari amb l'objectiu de formular un model d'organització del treball agrícola que permeti mesurar les exigències en treball d'aquesta activitat. Es conclou que, des de la perspectiva de l'ocupació i de la demanda de treball generades pel sistema agrari, les localitats rurals es caracteritzaven per un fort excedent de mà d'obra en relació a les demandes laborals dels conreus tant des d'una perspectiva macroeconòmica com microeconòmica. EI tercer capítol es centra en l'avaluació de les necessitats de consum i reproducció de les UFP. Les estimacions realitzades permeten proposar un model flexible, que és contrastat amb els ingressos potencialment obtenibles per cada patrimoni. S'arriba a la conclusió que només una ínfima part de la població arribava a obtenir, amb l'explotació directa del seu patrimoni, l'ingrés necessari per a la seva reproducció econòmica simple. Paral·lelament però, es posa de relleu la importància econòmica i social dels petits patrimonis pagesos. S'estima que entorn una mitjana del 45% del sòl agrícola estava posseït per aquest segment de propietaris i, en el quart capítol, s'estudien les implicacions d'aquest fet. EI retrat de la situació de partida finalitza amb l'estudi dels règims de no-propietat predominants a la comarca. En la segona part, aquesta visió estàtica deixa pas a una anàlisi dinàmica. A mitjan segle XIX, al Baix Empordà, s'estava arribant a la fi d'una llarga etapa expansiva iniciada una centúria abans. Els primers signes d'esgotament varen ser la intensa pèrdua de població rural entre 1860 i 1880, la paralització de l'expansió dels conreus i el fort desenvolupament de la industria surera, eix del nou motor econòmic comarcal. Amb posterioritat a 1860 els canvis en l'estructura distributiva de la propietat varen tendir a apuntar cap a la consolidació de la propietat pagesa. Es va produir un procés de transferència de terres des dels sectors rendistes cap a sectors pagesos que va realitzar-se a través de compravendes en el mercat de la terra més que a través d'establiments i subestabliments emfitèutics. Va tenir com a conseqüència última el retrocés dels vells patrimonis rendistes, que, en general, no varen ser substituïts per l'aparició de nous grans patrimonis, com havia pogut passar fins aleshores. Paral·lelament, un bon nombre d'unitats familiars rurals també varen anar abandonant el camp i les seves propietats, produint-se una altra línia de transferència de terres entre sectors pagesos. La depreciació sostinguda dels preus agrícoles, la caiguda de la renda agrària, la superior rendibilitat de les inversions en valors mobiliaris i la incidència d'una creixent conflictivitat agrària són els factors que es destaquen per explicar la reculada dels grans patrimonis territorials. Des de la perspectiva pagesa es proposen tres elements explicatius per interpretar el procés d'acumulació patrimonial observat en un determinat segment de població: (1) el manteniment d'estratègies de producció per a l'autoconsum (un aspecte sempre polèmic i de difícil demostració); (2) l'existència d'un flux important d'ingressos salarials i extra-agrícoles en la composició de l'ingrés familiar pagès; i (3) el canvi en les orientacions tècniques i productives de les explotacions pageses. La combinació dels tres, alhora que hauria limitat els efectes directes dels moviments dels preus agraris, hauria possibilitat l'estratègia acumulativa observada.

The response of a uniform horizontal temperature gradient to heating

The response of a uniform horizontal temperature gradient to prescribed fixed heating is calculated in the context of an extended version of surface quasigeostrophic dynamics. It is found that for zero mean surface flow and weak cross-gradient structure the prescribed heating induces a mean temperature anomaly proportional to the spatial Hilbert transform of the heating. The interior potential vorticity generated by the heating enhances this surface response. The time-varying part is independent of the heating and satisfies the usual linearized surface quasigeostrophic dynamics. It is shown that the surface temperature tendency is a spatial Hilbert transform of the temperature anomaly itself. It then follows that the temperature anomaly is periodically modulated with a frequency proportional to the vertical wind shear. A strong local bound on wave energy is also found. Reanalysis diagnostics are presented that indicate consistency with key findings from this theory.

Unimodality of wave amplitude in the northern Hemisphere

A novel statistic for local wave amplitude of the 500-hPa geopotential height field is introduced. The statistic uses a Hilbert transform to define a longitudinal wave envelope and dynamical latitude weighting to define the latitudes of interest. Here it is used to detect the existence, or otherwise, of multimodality in its distribution function. The empirical distribution function for the 1960-2000 period is close to a Weibull distribution with shape parameters between 2 and 3. There is substantial interdecadal variability but no apparent local multimodality or bimodality. The zonally averaged wave amplitude, akin to the more usual wave amplitude index, is close to being normally distributed. This is consistent with the central limit theorem, which applies to the construction of the wave amplitude index. For the period 1960-70 it is found that there is apparent bimodality in this index. However, the different amplitudes are realized at different longitudes, so there is no bimodality at any single longitude. As a corollary, it is found that many commonly used statistics to detect multimodality in atmospheric fields potentially satisfy the assumptions underlying the central limit theorem and therefore can only show approximately normal distributions. The author concludes that these techniques may therefore be suboptimal to detect any multimodality.

Spectral analysis of the elliptic sine-Gordon equation in the quarter plane

We study the elliptic sine-Gordon equation in the quarter plane using a spectral transform approach. We determine the Riemann-Hilbert problem associated with well-posed boundary value problems in this domain and use it to derive a formal representation of the solution. Our analysis is based on a generalization of the usual inverse scattering transform recently introduced by Fokas for studying linear elliptic problems.

Initial boundary value problems for the nonlinear Schrödinger equation

A new spectral method for solving initial boundary value problems for linear and integrable nonlinear partial differential equations in two independent variables is applied to the nonlinear Schrödinger equation and to its linearized version in the domain {x≥l(t), t≥0}. We show that there exist two cases: (a) if l″(t)<0, then the solution of the linear or nonlinear equations can be obtained by solving the respective scalar or matrix Riemann-Hilbert problem, which is defined on a time-dependent contour; (b) if l″(t)>0, then the Riemann-Hilbert problem is replaced by a respective scalar or matrix problem on a time-independent domain. In both cases, the solution is expressed in a spectrally decomposed form.

A novel spectral representation of electromyographic signals

Time/frequency and temporal analyses have been widely used in biomedical signal processing. These methods represent important characteristics of a signal in both time and frequency domain. In this way, essential features of the signal can be viewed and analysed in order to understand or model the physiological system. Historically, Fourier spectral analyses have provided a general method for examining the global energy/frequency distributions. However, an assumption inherent to these methods is the stationarity of the signal. As a result, Fourier methods are not generally an appropriate approach in the investigation of signals with transient components. This work presents the application of a new signal processing technique, empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum, in the analysis of electromyographic signals. The results show that this method may provide not only an increase in the spectral resolution but also an insight into the underlying process of the muscle contraction.

Empirical mode decomposition: a novel technique for the study of tremor time series

Tremor is a clinical feature characterized by oscillations of a part of the body. The detection and study of tremor is an important step in investigations seeking to explain underlying control strategies of the central nervous system under natural (or physiological) and pathological conditions. It is well established that tremorous activity is composed of deterministic and stochastic components. For this reason, the use of digital signal processing techniques (DSP) which take into account the nonlinearity and nonstationarity of such signals may bring new information into the signal analysis which is often obscured by traditional linear techniques (e.g. Fourier analysis). In this context, this paper introduces the application of the empirical mode decomposition (EMD) and Hilbert spectrum (HS), which are relatively new DSP techniques for the analysis of nonlinear and nonstationary time-series, for the study of tremor. Our results, obtained from the analysis of experimental signals collected from 31 patients with different neurological conditions, showed that the EMD could automatically decompose acquired signals into basic components, called intrinsic mode functions (IMFs), representing tremorous and voluntary activity. The identification of a physical meaning for IMFs in the context of tremor analysis suggests an alternative and new way of detecting tremorous activity. These results may be relevant for those applications requiring automatic detection of tremor. Furthermore, the energy of IMFs was visualized as a function of time and frequency by means of the HS. This analysis showed that the variation of energy of tremorous and voluntary activity could be distinguished and characterized on the HS. Such results may be relevant for those applications aiming to identify neurological disorders. In general, both the HS and EMD demonstrated to be very useful to perform objective analysis of any kind of tremor and can therefore be potentially used to perform functional assessment.

A novel approach to the detection of synchronisation in EEG based on empirical mode decomposition

Transient neural assemblies mediated by synchrony in particular frequency ranges are thought to underlie cognition. We propose a new approach to their detection, using empirical mode decomposition (EMD), a data-driven approach removing the need for arbitrary bandpass filter cut-offs. Phase locking is sought between modes. We explore the features of EMD, including making a quantitative assessment of its ability to preserve phase content of signals, and proceed to develop a statistical framework with which to assess synchrony episodes. Furthermore, we propose a new approach to ensure signal decomposition using EMD. We adapt the Hilbert spectrum to a time-frequency representation of phase locking and are able to locate synchrony successfully in time and frequency between synthetic signals reminiscent of EEG. We compare our approach, which we call EMD phase locking analysis (EMDPL) with existing methods and show it to offer improved time-frequency localisation of synchrony.

Operator Theory and Its Applications: In Memory of V. B. Lidskii (1924-2008)

This book is a collection of articles devoted to the theory of linear operators in Hilbert spaces and its applications. The subjects covered range from the abstract theory of Toeplitz operators to the analysis of very specific differential operators arising in quantum mechanics, electromagnetism, and the theory of elasticity; the stability of numerical methods is also discussed. Many of the articles deal with spectral problems for not necessarily selfadjoint operators. Some of the articles are surveys outlining the current state of the subject and presenting open problems.

The Dirichlet-to-Neumann map for the elliptic sine Gordon

We analyse the Dirichlet problem for the elliptic sine Gordon equation in the upper half plane. We express the solution $q(x,y)$ in terms of a Riemann-Hilbert problem whose jump matrix is uniquely defined by a certain function $b(\la)$, $\la\in\R$, explicitly expressed in terms of the given Dirichlet data $g_0(x)=q(x,0)$ and the unknown Neumann boundary value $g_1(x)=q_y(x,0)$, where $g_0(x)$ and $g_1(x)$ are related via the global relation $\{b(\la)=0$, $\la\geq 0\}$. Furthermore, we show that the latter relation can be used to characterise the Dirichlet to Neumann map, i.e. to express $g_1(x)$ in terms of $g_0(x)$. It appears that this provides the first case that such a map is explicitly characterised for a nonlinear integrable {\em elliptic} PDE, as opposed to an {\em evolution} PDE.

Virtual landmarking for locality aware peer IDs

In Peer-to-Peer (P2P) networks, it is often desirable to assign node IDs which preserve locality relationships in the underlying topology. Node locality can be embedded into node IDs by utilizing a one dimensional mapping by a Hilbert space filling curve on a vector of network distances from each node to a subset of reference landmark nodes within the network. However this approach is fundamentally limited because while robustness and accuracy might be expected to improve with the number of landmarks, the effectiveness of 1 dimensional Hilbert Curve mapping falls for the curse of dimensionality. This work proposes an approach to solve this issue using Landmark Multidimensional Scaling (LMDS) to reduce a large set of landmarks to a smaller set of virtual landmarks. This smaller set of landmarks has been postulated to represent the intrinsic dimensionality of the network space and therefore a space filling curve applied to these virtual landmarks is expected to produce a better mapping of the node ID space. The proposed approach, the Virtual Landmarks Hilbert Curve (VLHC), is particularly suitable for decentralised systems like P2P networks. In the experimental simulations the effectiveness of the methods is measured by means of the locality preservation derived from node IDs in terms of latency to nearest neighbours. A variety of realistic network topologies are simulated and this work provides strong evidence to suggest that VLHC performs better than either Hilbert Curves or LMDS use independently of each other.