Nichesourcing the Uralic Languages for the Benefit of Research and Societies

Presentation of Jussi-Pekka Hakkarainen, held at the Emtacl15 conference on the 20th of April 2015 in Trondheim, Norway.

Nichesourcing The Uralic Languages For The Benefit Of Linguistic Research And Lingual Societies

The emerging technologies have recently challenged the libraries to reconsider their role as a mere mediator between the collections, researchers, and wider audiences (Sula, 2013), and libraries, especially the nationwide institutions like national libraries, haven’t always managed to face the challenge (Nygren et al., 2014). In the Digitization Project of Kindred Languages, the National Library of Finland has become a node that connects the partners to interplay and work for shared goals and objectives. In this paper, I will be drawing a picture of the crowdsourcing methods that have been established during the project to support both linguistic research and lingual diversity. The National Library of Finland has been executing the Digitization Project of Kindred Languages since 2012. The project seeks to digitize and publish approximately 1,200 monograph titles and more than 100 newspapers titles in various, and in some cases endangered Uralic languages. Once the digitization has been completed in 2015, the Fenno-Ugrica online collection will consist of 110,000 monograph pages and around 90,000 newspaper pages to which all users will have open access regardless of their place of residence. The majority of the digitized literature was originally published in the 1920s and 1930s in the Soviet Union, and it was the genesis and consolidation period of literary languages. This was the era when many Uralic languages were converted into media of popular education, enlightenment, and dissemination of information pertinent to the developing political agenda of the Soviet state. The ‘deluge’ of popular literature in the 1920s to 1930s suddenly challenged the lexical orthographic norms of the limited ecclesiastical publications from the 1880s onward. Newspapers were now written in orthographies and in word forms that the locals would understand. Textbooks were written to address the separate needs of both adults and children. New concepts were introduced in the language. This was the beginning of a renaissance and period of enlightenment (Rueter, 2013). The linguistically oriented population can also find writings to their delight, especially lexical items specific to a given publication, and orthographically documented specifics of phonetics. The project is financially supported by the Kone Foundation in Helsinki and is part of the Foundation’s Language Programme. One of the key objectives of the Kone Foundation Language Programme is to support a culture of openness and interaction in linguistic research, but also to promote citizen science as a tool for the participation of the language community in research. In addition to sharing this aspiration, our objective within the Language Programme is to make sure that old and new corpora in Uralic languages are made available for the open and interactive use of the academic community as well as the language societies. Wordlists are available in 17 languages, but without tokenization, lemmatization, and so on. This approach was verified with the scholars, and we consider the wordlists as raw data for linguists. Our data is used for creating the morphological analyzers and online dictionaries at the Helsinki and Tromsø Universities, for instance. In order to reach the targets, we will produce not only the digitized materials but also their development tools for supporting linguistic research and citizen science. The Digitization Project of Kindred Languages is thus linked with the research of language technology. The mission is to improve the usage and usability of digitized content. During the project, we have advanced methods that will refine the raw data for further use, especially in the linguistic research. How does the library meet the objectives, which appears to be beyond its traditional playground? The written materials from this period are a gold mine, so how could we retrieve these hidden treasures of languages out of the stack that contains more than 200,000 pages of literature in various Uralic languages? The problem is that the machined-encoded text (OCR) contains often too many mistakes to be used as such in research. The mistakes in OCRed texts must be corrected. For enhancing the OCRed texts, the National Library of Finland developed an open-source code OCR editor that enabled the editing of machine-encoded text for the benefit of linguistic research. This tool was necessary to implement, since these rare and peripheral prints did often include already perished characters, which are sadly neglected by the modern OCR software developers, but belong to the historical context of kindred languages and thus are an essential part of the linguistic heritage (van Hemel, 2014). Our crowdsourcing tool application is essentially an editor of Alto XML format. It consists of a back-end for managing users, permissions, and files, communicating through a REST API with a front-end interface—that is, the actual editor for correcting the OCRed text. The enhanced XML files can be retrieved from the Fenno-Ugrica collection for further purposes. Could the crowd do this work to support the academic research? The challenge in crowdsourcing lies in its nature. The targets in the traditional crowdsourcing have often been split into several microtasks that do not require any special skills from the anonymous people, a faceless crowd. This way of crowdsourcing may produce quantitative results, but from the research’s point of view, there is a danger that the needs of linguists are not necessarily met. Also, the remarkable downside is the lack of shared goal or the social affinity. There is no reward in the traditional methods of crowdsourcing (de Boer et al., 2012). Also, there has been criticism that digital humanities makes the humanities too data-driven and oriented towards quantitative methods, losing the values of critical qualitative methods (Fish, 2012). And on top of that, the downsides of the traditional crowdsourcing become more imminent when you leave the Anglophone world. Our potential crowd is geographically scattered in Russia. This crowd is linguistically heterogeneous, speaking 17 different languages. In many cases languages are close to extinction or longing for language revitalization, and the native speakers do not always have Internet access, so an open call for crowdsourcing would not have produced appeasing results for linguists. Thus, one has to identify carefully the potential niches to complete the needed tasks. When using the help of a crowd in a project that is aiming to support both linguistic research and survival of endangered languages, the approach has to be a different one. In nichesourcing, the tasks are distributed amongst a small crowd of citizen scientists (communities). Although communities provide smaller pools to draw resources, their specific richness in skill is suited for complex tasks with high-quality product expectations found in nichesourcing. Communities have a purpose and identity, and their regular interaction engenders social trust and reputation. These communities can correspond to research more precisely (de Boer et al., 2012). Instead of repetitive and rather trivial tasks, we are trying to utilize the knowledge and skills of citizen scientists to provide qualitative results. In nichesourcing, we hand in such assignments that would precisely fill the gaps in linguistic research. A typical task would be editing and collecting the words in such fields of vocabularies where the researchers do require more information. For instance, there is lack of Hill Mari words and terminology in anatomy. We have digitized the books in medicine, and we could try to track the words related to human organs by assigning the citizen scientists to edit and collect words with the OCR editor. From the nichesourcing’s perspective, it is essential that altruism play a central role when the language communities are involved. In nichesourcing, our goal is to reach a certain level of interplay, where the language communities would benefit from the results. For instance, the corrected words in Ingrian will be added to an online dictionary, which is made freely available for the public, so the society can benefit, too. This objective of interplay can be understood as an aspiration to support the endangered languages and the maintenance of lingual diversity, but also as a servant of ‘two masters’: research and society.

Subliminal Exposure to Empathy Primes: A New Method to Reduce Intergroup Bias?

An abundant literature has demonstrated the benefits of empathy for intergroup relations (e.g., Batson, Chang, Orr, & Rowland, 2002). In addition, empathy has been identified as the mechanism by which various successful prejudice-reduction procedures impact attitudes and behaviour (e.g., Costello & Hodson, 2010). However, standard explicit techniques used in empathy-prejudice research have a number of potential limitations (e.g., resistance; McGregor, 1993). The present project explored an alternative technique, subliminally priming (i.e., outside of awareness) empathy-relevant terms (Study 1), or empathy itself (Study 2). Study 1 compared the effects of exposure to subliminal empathy-relevant primes (e.g., compassion) versus no priming and priming the opposite of empathy (e.g., indifference) on prejudice (i.e., negative attitudes), discrimination (i.e., resource allocation), and helping behaviour (i.e., willingness to empower, directly assist, or expect group change) towards immigrants. Relative to priming the opposite of empathy, participants exposed to primes of empathy-relevant constructs expressed less prejudice and were more willingness to empower immigrants. In addition, the effects were not moderated by individual differences in prejudice-relevant variables (i.e., Disgust Sensitivity, Intergroup Disgust-Sensitivity, Intergroup Anxiety, Social Dominance Orientation, Right-wing Authoritarianism). Study 2 considered a different target category (i.e., Blacks) and attempted to strengthen the effects found by comparing the impact of subliminal empathy primes (relative to no prime or subliminal primes of empathy paired with Blacks) on explicit prejudice towards marginalized groups and Blacks, willingness to help marginalized groups and Blacks, as well as implicit prejudice towards Blacks. In addition, Study 2 considered potential mechanisms for the predicted effects; specifically, general empathy, affective empathy towards Blacks, cognitive empathy towards Blacks, positive mood, and negative mood. Unfortunately, using subliminal empathy primes “backfired”, such that exposure to subliminal empathy primes (relative to no prime) heightened prejudice towards marginalized groups and Blacks, and led to stronger expectations that marginalized groups and Blacks improve their own situation. However, exposure to subliminal primes pairing empathy with Blacks (relative to subliminal empathy primes alone) resulted in less prejudice towards marginalized groups and more willingness to directly assist Blacks, as expected. Interestingly, exposure to subliminal primes of empathy paired with Blacks (vs. empathy alone) resulted in more pro-White bias on the implicit prejudice measure. Study 2 did not find that the potential mediators measured explained the effects found. Overall, the results of the present project do not provide strong support for the use of subliminal empathy primes for improving intergroup relations. In fact, the results of Study 2 suggest that the use of subliminal empathy primes may even backfire. The implications for intergroup research on empathy and priming procedures generally are discussed.

Canadian federalism and treaty powers: existential communities, functional regimes and the Canadian constitution

La Loi constitutionnelle de 1867 ne contient aucune disposition expresse concernant un quelconque pouvoir pour les gouvernements fédéral et provinciaux de conclure des traités internationaux - ce pouvoir étant réservé, à l'époque de l'adoption de la Loi constitutionnelle de 1867, au pouvoir impérial britannique. Aussi, une seule disposition prévoyait les modalités de mise en oeuvre des traités impériaux au sein de la fédération canadienne et cette disposition est aujourd'hui caduque. Puisque l'autonomie du Canada face à l'Empire britannique ne s'est pas accompagnée d'une refonte en profondeur du texte de la constitution canadienne, rien n'a été expressément prévu concernant le droit des traités au sein de la fédération canadienne. Le droit constitutionnel touchant les traités internationaux est donc Ie fruit de la tradition du «constitutionnalisme organique» canadien. Cette thèse examine donc ce type de constitutionnalisme à travers le cas particulier du droit constitutionnel canadien relatif aux traités internationaux. Elle examine ce sujet tout en approfondissant les conséquences juridiques du principe constitutionnel du fédéralisme reconnu par la Cour suprême du Canada dans le Renvoi relatif à la sécession du Québec, [1998] 2 R.C.S. 217. De manière plus spécifique, cette thèse analyse en détail l’affaire Canada (P.G.) c. Ontario (P. G.), [1937] A.C. 326 (arrêt des conventions de travail) ou le Conseil prive a conclu que si l'exécutif fédéral peut signer et ratifier des traités au nom de l'État canadien, la mise en oeuvre de ces traités devra se faire - lorsqu'une modification législative est nécessaire à cet effet - par le palier législatif compétent sur la matière visée par l'obligation internationale. Le Conseil Prive ne spécifia toutefois pas dans cet arrêt qui a compétence pour conclure des traités relatifs aux matières de compétence provinciale. Cette thèse s'attaque donc à cette question. Elle défend la position selon laquelle aucun principe ou règle de droit constitutionnel canadien ou de droit international n'exige que l'exécutif fédéral ait un pouvoir plénier et exclusif sur la conclusion des traités. Elle souligne de plus que de très importants motifs de politique publique fondes notamment sur les impératifs d'expertise, de fonctionnalité institutionnelle et de démocratie militent à l’encontre d'un tel pouvoir fédéral plénier et exclusif. L'agencement institutionnel des différentes communautés existentielles présentes au Canada exige une telle décentralisation. Cette thèse démontre de plus que les provinces canadiennes sont les seules à posséder un pouvoir constitutionnel de conclure des traités portant sur des domaines relevant de leurs champs de compétence - pouvoir dont elles peuvent cependant déléguer l'exercice au gouvernement fédéral. Enfin, cette thèse analyse de manière systématique et approfondie les arguments invoques au soutien d'un renversement des principes établis par l'arrêt des conventions de travail en ce qui concerne la mise en oeuvre législative des traités relatifs à des matières provinciales et elle démontre leur absence de fondement juridique. Elle démontre par ailleurs que, compte tenu de l'ensemble des règles et principes constitutionnels qui sous-tendent et complètent le sens de cette décision, renverser l’arrêt des conventions de travail aurait pour effet concret de transformer l'ensemble de la fédération canadienne en état quasi unitaire car le Parlement pourrait alors envahir de manière permanente et exclusive l'ensemble des champs de compétence provinciaux. Cette conséquence est assurément interdite par le principe du fédéralisme constitutionnellement enchâssé.

Approche efficace pour la conception des architectures multiprocesseurs sur puce électronique

Les systèmes multiprocesseurs sur puce électronique (On-Chip Multiprocessor [OCM]) sont considérés comme les meilleures structures pour occuper l'espace disponible sur les circuits intégrés actuels. Dans nos travaux, nous nous intéressons à un modèle architectural, appelé architecture isométrique de systèmes multiprocesseurs sur puce, qui permet d'évaluer, de prédire et d'optimiser les systèmes OCM en misant sur une organisation efficace des nœuds (processeurs et mémoires), et à des méthodologies qui permettent d'utiliser efficacement ces architectures. Dans la première partie de la thèse, nous nous intéressons à la topologie du modèle et nous proposons une architecture qui permet d'utiliser efficacement et massivement les mémoires sur la puce. Les processeurs et les mémoires sont organisés selon une approche isométrique qui consiste à rapprocher les données des processus plutôt que d'optimiser les transferts entre les processeurs et les mémoires disposés de manière conventionnelle. L'architecture est un modèle maillé en trois dimensions. La disposition des unités sur ce modèle est inspirée de la structure cristalline du chlorure de sodium (NaCl), où chaque processeur peut accéder à six mémoires à la fois et où chaque mémoire peut communiquer avec autant de processeurs à la fois. Dans la deuxième partie de notre travail, nous nous intéressons à une méthodologie de décomposition où le nombre de nœuds du modèle est idéal et peut être déterminé à partir d'une spécification matricielle de l'application qui est traitée par le modèle proposé. Sachant que la performance d'un modèle dépend de la quantité de flot de données échangées entre ses unités, en l'occurrence leur nombre, et notre but étant de garantir une bonne performance de calcul en fonction de l'application traitée, nous proposons de trouver le nombre idéal de processeurs et de mémoires du système à construire. Aussi, considérons-nous la décomposition de la spécification du modèle à construire ou de l'application à traiter en fonction de l'équilibre de charge des unités. Nous proposons ainsi une approche de décomposition sur trois points : la transformation de la spécification ou de l'application en une matrice d'incidence dont les éléments sont les flots de données entre les processus et les données, une nouvelle méthodologie basée sur le problème de la formation des cellules (Cell Formation Problem [CFP]), et un équilibre de charge de processus dans les processeurs et de données dans les mémoires. Dans la troisième partie, toujours dans le souci de concevoir un système efficace et performant, nous nous intéressons à l'affectation des processeurs et des mémoires par une méthodologie en deux étapes. Dans un premier temps, nous affectons des unités aux nœuds du système, considéré ici comme un graphe non orienté, et dans un deuxième temps, nous affectons des valeurs aux arcs de ce graphe. Pour l'affectation, nous proposons une modélisation des applications décomposées en utilisant une approche matricielle et l'utilisation du problème d'affectation quadratique (Quadratic Assignment Problem [QAP]). Pour l'affectation de valeurs aux arcs, nous proposons une approche de perturbation graduelle, afin de chercher la meilleure combinaison du coût de l'affectation, ceci en respectant certains paramètres comme la température, la dissipation de chaleur, la consommation d'énergie et la surface occupée par la puce. Le but ultime de ce travail est de proposer aux architectes de systèmes multiprocesseurs sur puce une méthodologie non traditionnelle et un outil systématique et efficace d'aide à la conception dès la phase de la spécification fonctionnelle du système.

Guider la pratique et la formation éthique des professionnels de la santé : établir les fondements du modèle de la déontologie réflexive (MDR)

Si l’approche par compétences au Canada et aux États-Unis est particulièrement valorisée pour orienter la pratique des professionnels de la santé (PDS) – et en bioéthique clinique –, les travaux permettant de mieux comprendre les fondements psychologiques, ontologiques et philosophiques de ces compétences sont peu présents dans la littérature en bioéthique. Les principaux outils actuellement disponibles se divisent généralement en quatre principales catégories : 1) les documents officiels (codes de déontologie, règlements institutionnels, etc.); 2) les principales théories éthiques (éthique de la discussion, éthique de la vertu, principisme, etc.); 3) les ouvrages de référence scientifiques; 4) les outils de prise de décision éthique. Ces documents sont des incontournables pour les bioéthiciens et les PDS, mais leur disparité, voire leur contenu parfois contradictoire, jumelée à une compréhension limitée de l’éthique, est souvent source de confusion dans les processus décisionnels et peut être la cause de comportements ne répondant pas aux standards éthiques des pratiques professionnelles. Notre recherche constitue une réflexion qui s’inscrit en amont de ces outils dont le caractère pragmatique a le désavantage de simplifier la réflexion théorique au profit de données plus concrètes. Nos travaux visent à développer les bases d’un modèle flexible et inclusif – le modèle de la déontologie réflexive (MDR) – permettant de : 1) poser les principaux repères philosophiques, sociaux et déontologiques des problématiques éthiques rencontrées en pratique; 2) saisir les principales tensions éthiques inhérentes à cette complexité; 3) mieux comprendre, dans une perspective psychologique et développementale, les exigences personnelles et professionnelles qu’impose le statut de professionnel de la santé dans le contexte actuel des soins de santé. Entreprise théorique, ce projet consiste principalement à mettre en relation dynamique un ensemble de dimensions (légale, éthique, clinique, sociale, psychologique) à l’oeuvre dans la rencontre du bioéthicien et du PDS avec la complexité des situations éthiques, en s’inspirant du concept de sensibilité éthique de la « petite éthique » de Paul Ricoeur (1990), du modèle des quatre composantes de Rest (1994) et de la théorie du soi et des modes identitaires d’Augusto Blasi (1993). Ce processus implique trois étapes successives : 1) une mise en ii perspective de la posture épistémologique particulière du bioéthicien et du PDS à la lumière de la « petite éthique » de Ricoeur; 2) une revue de la littérature interdisciplinaire sur le concept de sensibilité éthique afin d’en proposer une définition et de le mettre en perspective avec d’autres compétences éthiques; 3) le développement d’un cadre de référence en matière d’identité éthique professionnelle (professional ethics identity tendencies, PEIT), inspiré de la théorie du soi et des modes identitaires de Blasi. Ces PEIT proposent un repère normatif aux exigences liées à la construction de l'identité en contexte de pratique des PDS et suggèrent des pistes de réflexion quant à la formation et à la recherche en éthique professionnelle. Cette recherche souhaite établir des fondements théoriques pour le développement ultérieur du modèle de la déontologie réflexive (MDR).

A Negotiation Style Recommender Based on Computational Ecology in Open Negotiation Environments

The system described herein represents the first example of a recommender system in digital ecosystems where agents negotiate services on behalf of small companies. The small companies compete not only with price or quality, but with a wider service-by-service composition by subcontracting with other companies. The final result of these offerings depends on negotiations at the scale of millions of small companies. This scale requires new platforms for supporting digital business ecosystems, as well as related services like open-id, trust management, monitors and recommenders. This is done in the Open Negotiation Environment (ONE), which is an open-source platform that allows agents, on behalf of small companies, to negotiate and use the ecosystem services, and enables the development of new agent technologies. The methods and tools of cyber engineering are necessary to build up Open Negotiation Environments that are stable, a basic condition for predictable business and reliable business environments. Aiming to build stable digital business ecosystems by means of improved collective intelligence, we introduce a model of negotiation style dynamics from the point of view of computational ecology. This model inspires an ecosystem monitor as well as a novel negotiation style recommender. The ecosystem monitor provides hints to the negotiation style recommender to achieve greater stability of an open negotiation environment in a digital business ecosystem. The greater stability provides the small companies with higher predictability, and therefore better business results. The negotiation style recommender is implemented with a simulated annealing algorithm at a constant temperature, and its impact is shown by applying it to a real case of an open negotiation environment populated by Italian companies

“La consulta previa como mecanismo de defensa de los derechos colectivos de los pueblos indígenas. Estudio de caso: Cabildo muisca de Bosa (2008-2012)”

El presente estudio de caso hace un análisis y revisión de la consulta previa en un contexto suburbano como es la comunidad muisca de Bosa. Se describe cómo este mecanismo permite la defensa del territorio ante la expedición del plan parcial El Edén El Descanso que busca desarrollar en esta zona un proyecto de vivienda. En este sentido se hace una revisión de la documentación pública del Cabildo muisca de Bosa, del Distrito y del Ministerio del Interior que sirven de insumo para analizar las dinámicas y fases de este caso al ser el único en un contexto suburbano. A partir de esto se retoman varios elementos del Estado social de derecho, como los derechos colectivos y los mecanismos de participación, entre otros, en el marco del enfoque diferencial para las comunidades indígenas

Función de las ONG’s de Derechos Humanos frente al Estado colombiano, a propósito del desplazamiento forzado: 1995-2002

Las Organizaciones No Gubernamentales a pesar de desarrollar una labor en pro del desplazado desde hace tiempo carece de análisis e investigación funcional. Funciones existentes entre las ONG’s y las responsabilidades competentes al Estado colombiano

Desenlaces clínicos del cuidado perioperatorio de reemplazos articulares según grupos relacionados de diagnóstico en un hospital de cuarto nivel

Introducción Los Grupos Relacionados de Diagnóstico (GRD) se han usado para determinar la calidad de la atención en varios sistemas de salud. Esto ha llevado a que se obtengan resultados en el mejoramiento continuo de la atención y del cuidado. El objetivo de este estudio es determinar desenlaces clínicos de los pacientes a quienes se les había realizado reemplazo de articulares según la complejidad clínica definida mediante GRD. Métodos Se realizó un estudio longitudinal descriptivo en el cual se incluyeron todos los pacientes que tuvieron cirugía de reemplazo total de hombro, cadera y rodilla entre 2012 y 2014. Se realizó la estratificación de los pacientes de acuerdo a tres niveles de complejidad dados por el sistema de GRD y se determinaron las proporciones de pacientes para las variables de estancia hospitalaria, enfermedad trombo-embólica, cardiovascular e infección del sitio operatorio. Resultados Se realizaron en total 886 reemplazos articulares de los cuales 40 (4.5%) presentaron complicaciones. Los eventos más frecuentes fueron las complicaciones coronarias, con una presencia de 2.4%. El GRD1, sin complicaciones ni comorbilidades, fue el que presentó mayor número de eventos. La estancia hospitalaria fue de 3.8 a 9.3 días para todos los reemplazos. Conclusiones Contrario a lo planteado en la hipótesis de estudio, se encontró que el primer GRD presentó el mayor número de complicaciones, lo que puede estar relacionado con el tamaño del grupo. Es necesario realizar nuevas investigaciones que soporten el uso de los GRD como herramienta para evaluar desenlaces clínicos.

Desenvolupament d'un sistema expert com a eina per a una millor gestió de la qualitat de les aigües fluvials

Avui en dia no es pot negar el fet que els humans són un component més de les conques fluvials i que la seva activitat afecta enormement la qualitat de les aigües. A nivell europeu, l'elevada densitat de població situada en les conques fluvials ha comportat un increment de la mala qualitat de les seves aigües fluvials. En les darreres dècades l'increment de les càrregues de nutrients en els sistemes aquàtics ha esdevingut un problema prioritari a solucionar per les administracions competents en matèria d'aigua. La gestió dels ecosistemes fluvials no és una tasca fàcil. Els gestors es troben amb què són sistemes molt complexos, donada l'estreta relació existent entre els ecosistemes fluvials i els ecosistemes terrestres que drenen. Addicionalment a la complexitat d'aquests sistemes es troba la dificultat associada de la gestió o control de les entrades de substàncies contaminants tant de fonts puntuals com difoses. Per totes aquestes raons la gestió de la qualitat de les aigües fluvials esdevé una tasca complexa que requereix un enfocament multidisciplinar. Per tal d'assolir aquest enfocament diverses eines han estat utilitzades, des de models matemàtics fins a sistemes experts i sistemes de suport a la decisió. Però, la major part dels esforços han estat encarats cap a la resolució de problemes de reduïda complexitat, fent que molts dels problemes ambientals complexos, com ara la gestió dels ecosistemes fluvials, no hagin estat vertaderament tractats. Per tant, es requereix l'aplicació d'eines que siguin de gran ajuda en els processos de presa de decisions i que incorporin un ampli coneixement heurístic i empíric: sistemes experts i sistemes de suport a la decisió. L'òptima gestió de la qualitat de l'aigua fluvial requereix una aproximació integrada i multidisciplinar, que pot ésser aconseguida amb una eina intel·ligent construïda sobre els conceptes i mètodes del raonament humà. La present tesi descriu la metodologia desenvolupada i aplicada per a la creació i construcció d'un Sistema Expert, així com el procés de desenvolupament d'aquest Sistema Expert, com el principal mòdul de raonament d'un Sistema de Suport a la Decisió Ambiental. L'objectiu principal de la present tesi ha estat el desenvolupament d'una eina d'ajuda en el procés de presa de decisions dels gestors de l'aigua en la gestió de trams fluvials alterats antròpicament per tal de millorar la qualitat de la seva aigua fluvial. Alhora, es mostra el funcionament de l'eina desenvolupada a través de dos casos d'estudi. Els resultats derivats del Sistema Expert desenvolupat, implementat i presentat en la present tesi mostren que aquests sistemes poden ésser eines útils per a millorar la gestió dels ecosistemes fluvials.

Development, implementation and evaluation of an activated sludge supervisory system for the Granollers WWTP

La present tesi pretén recollir l'experiència viscuda en desenvolupar un sistema supervisor intel·ligent per a la millora de la gestió de plantes depuradores d'aigües residuals., implementar-lo en planta real (EDAR Granollers) i avaluar-ne el funcionament dia a dia amb situacions típiques de la planta. Aquest sistema supervisor combina i integra eines de control clàssic de les plantes depuradores (controlador automàtic del nivell d'oxigen dissolt al reactor biològic, ús de models descriptius del procés...) amb l'aplicació d'eines del camp de la intel·ligència artificial (sistemes basats en el coneixement, concretament sistemes experts i sistemes basats en casos, i xarxes neuronals). Aquest document s'estructura en 9 capítols diferents. Hi ha una primera part introductòria on es fa una revisió de l'estat actual del control de les EDARs i s'explica el perquè de la complexitat de la gestió d'aquests processos (capítol 1). Aquest capítol introductori juntament amb el capítol 2, on es pretén explicar els antecedents d'aquesta tesi, serveixen per establir els objectius d'aquest treball (capítol 3). A continuació, el capítol 4 descriu les peculiaritats i especificitats de la planta que s'ha escollit per implementar el sistema supervisor. Els capítols 5 i 6 del present document exposen el treball fet per a desenvolupar el sistema basat en regles o sistema expert (capítol 6) i el sistema basat en casos (capítol 7). El capítol 8 descriu la integració d'aquestes dues eines de raonament en una arquitectura multi nivell distribuïda. Finalment, hi ha una darrer capítol que correspon a la avaluació (verificació i validació), en primer lloc, de cadascuna de les eines per separat i, posteriorment, del sistema global en front de situacions reals que es donin a la depuradora

Supervisory systems in waste water treatment plants: sistematise their implementation

La implantació de Sistemes de Suport a la presa de Decisions (SSD) en Estacions Depuradores d'Aigües Residuals Urbanes (EDAR) facilita l'aplicació de tècniques més eficients basades en el coneixement per a la gestió del procés, assegurant la qualitat de l'aigua de sortida tot minimitzant el cost ambiental de la seva explotació. Els sistemes basats en el coneixement es caracteritzen per la seva capacitat de treballar amb dominis molt poc estructurats, i gran part de la informació rellevant de tipus qualitatiu i/o incerta. Precisament aquests són els trets característics que es poden trobar en els sistemes biològics de depuració, i en conseqüència en una EDAR. No obstant, l'elevada complexitat dels SSD fa molt costós el seu disseny, desenvolupament i aplicació en planta real, pel que resulta determinant la generació d'un protocol que faciliti la seva exportació a EDARs de tecnologia similar. L'objectiu del present treball de Tesi és precisament el desenvolupament d'un protocol que faciliti l'exportació sistemàtica de SSD i l'aprofitament del coneixement del procés prèviament adquirit. El treball es desenvolupa en base al cas d'estudi resultant de l'exportació a l'EDAR Montornès del prototipus original de SSD implementat a l'EDAR Granollers. Aquest SSD integra dos tipus de sistemes basats en el coneixement, concretament els sistemes basats en regles (els quals són programes informàtics que emulen el raonament humà i la seva capacitat de solucionar problemes utilitzant les mateixes fonts d'informació) i els sistemes de raonament basats en casos (els quals són programes informàtics basats en el coneixement que volen solucionar les situacions anormals que pateix la planta en el moment actual mitjançant el record de l'acció efectuada en una situació passada similar). El treball està estructurat en diferents capítols, en el primer dels quals, el lector s'introdueix en el món dels sistemes de suport a la decisió i en el domini de la depuració d'aigües. Seguidament es fixen els objectius i es descriuen els materials i mètodes utilitzats. A continuació es presenta el prototipus de SSD desenvolupat per la EDAR Granollers. Una vegada el prototipus ha estat presentat es descriu el primer protocol plantejat pel mateix autor de la Tesi en el seu Treball de Recerca. A continuació es presenten els resultats obtinguts en l'aplicació pràctica del protocol per generar un nou SSD, per una planta depuradora diferent, partint del prototipus. L'aplicació pràctica del protocol permet l'evolució del mateix cap a un millor pla d'exportació. Finalment, es pot concloure que el nou protocol redueix el temps necessari per realitzar el procés d'exportació, tot i que el nombre de passos necessaris ha augmentat, la qual cosa significa que el nou protocol és més sistemàtic.

Optimització del procés productiu d'engreixament porcí. Un enfocament operatiu

Aquest treball de tesis doctoral tracta de la Optimització de la fase d'engreix. L'objectiu és determinar les condicions d'enviament a sacrifici d'un lot d'animals des d'un punt de vista operatiu. En primer lloc es fa una anàlisi de la cadena de producció de carn porcina, resaltant-ne els canvis del sector que han influit en la fase d'engreixament. La conclusió d'aquesta anàlisi és el plantejament d'un model per prendre decisions degut al canvi de paradigma que s'evidencia: els productors de porcs en la fase d'engreix cal que orientin la gestió del paràmetres operatius i els productes finals a les exigències i gustos dels seus clients. Seguidament, es presenta el sistema d'ajut a la decisió basat en un model biològic que explica l'evolució de les variables productives (pes i consum de pinso). A més també prediu les variables associades a característiques de la canal, com són el percentatge de magre, la proporció de peces, el rendiment i el greix intramuscular. El sistema té en compte tres mercats de carn porcina alternatius: 1) basat en pes viu, 2) basat en mèrits de la canal (percentatge de magre) y 3) basat en el valor de les peces nobles resultants de l'especejament de l'animal. L'objetiu del sistema és determinar la millor estratègia d'enviament per a cadascun dels genotips que s'han estudiat (alternatives de producció) depenent del mercat on seran enviats els animals. A més, també ha estat estudiat l'efecte de la variabilitat biològica dels animals dins del lot sobre els valors econòmics. També s'ha considerat l'opció d'enviar els animals en diverses etapes per tal d'homogeneitzar el pes dels animals enviats. Aquest problema ha estat estudiat seguint l'enfocament de programació dinàmica. En els darrers capítols es presenten quatre aplicacions del model que s'han desenvolupat al llarg del treball. En un futur els mercats de carn porcina tindran la tendència a ser més definits, per tant la producció en la fase d'engreixament porcí hauria d'integrar i tenir en compte les demandes i les exigències del consumidor.

Desenvolupament d'un sistema de suport a la decisió ambiental per a la gestió de les infraestructures hidràuliques, amb l'objectiu de garantir la qualitat de l'aigua a la Conca del Besòs

Aquesta tesi presenta un projecte de gestió integral d'infraestructures hidràuliques de sanejament a la Conca del riu Besòs. S'han considerat dos sistemes de sanejament (La Garriga i Granollers) amb les seves respectives xarxes de clavegueram i Estacions Depuradores d'Aigües Residuals (EDAR), i un tram del riu Congost, afluent del Besòs, com a medi receptor de les seves aigües residuals. Amb aquesta finalitat es construeix i s'utilitza un Sistema de Suport a la Decisió Ambiental (SSDA). Aquesta eina incorpora l'ús de models de simulació de qualitat de l'aigua pels sistemes de clavegueram, EDAR i riu, com a forma d'extracció de coneixement sobre la gestió integrada d'aquests elements. Aquest coneixement es conceptualitza, posteriorment, en forma d'arbres de decisió, que proporcionaran a l'usuari les actuacions a realitzar davant de les diferents situacions reals de gestió diària.