Effect of the output of the system in signal detection

We analyze the consequences that the choice of the output of the system has in the efficiency of signal detection. It is shown that the output signal and the signal-to-noise ratio (SNR), used to characterize the phenomenon of stochastic resonance, strongly depend on the form of the output. In particular, the SNR may be enhanced for an adequate output.

Pleiotropy in the melanocortin system: expression levels of this system are associated with melanogenesis and pigmentation in the tawny owl (Strix aluco).

The adaptive function of melanin-based coloration is a long-standing debate. A recent genetic model suggested that pleiotropy could account for covariations between pigmentation, behaviour, morphology, physiology and life history traits. We explored whether the expression levels of genes belonging to the melanocortin system (MC1R, POMC, PC1/3, PC2 and the antagonist ASIP), which have many pleiotropic effects, are associated with melanogenesis (through variation in the expression of the genes MITF, SLC7A11, TYR, TYRP1) and in turn melanin-based coloration. We considered the tawny owl (Strix aluco) because individuals vary continuously from light to dark reddish, and thus, colour variation is likely to stem from differences in the levels of gene expression. We measured gene expression in feather bases collected in nestlings at the time of melanin production. As expected, the melanocortin system was associated with the expression of melanogenic genes and pigmentation. Offspring of darker reddish fathers expressed PC1/3 to lower levels but tended to express PC2 to higher levels. The convertase enzyme PC1/3 cleaves the POMC prohormone to obtain ACTH, while the convertase enzyme PC2 cleaves ACTH to produce α-melanin-stimulating hormone (α-MSH). ACTH regulates glucocorticoids, hormones that modulate stress responses, while α-MSH induces eumelanogenesis. We therefore conclude that the melanocortin system, through the convertase enzymes PC1/3 and PC2, may account for part of the interindividual variation in melanin-based coloration in nestling tawny owls. Pleiotropy may thus account for the covariation between phenotypic traits involved in social interactions (here pigmentation) and life history, morphology, behaviour and physiology.

Blind Inversion of Wiener System using a minimization-projection (MP) approach

In this paper, a new algorithm for blind inversion of Wiener systems is presented. The algorithm is based on minimization of mutual information of the output samples. This minimization is done through a Minimization-Projection (MP) approach, using a nonparametric “gradient” of mutual information.

A Gradient based algorithm for blind inversion of Wiener System using multi-variate score functions

A Wiener system is a linear time-invariant filter, followed by an invertible nonlinear distortion. Assuming that the input signal is an independent and identically distributed (iid) sequence, we propose an algorithm for estimating the input signal only by observing the output of the Wiener system. The algorithm is based on minimizing the mutual information of the output samples, by means of a steepest descent gradient approach.

Towards actionable international comparisons of health system performance: expert revision of the OECD framework and quality indicators.

OBJECTIVE: To review and update the conceptual framework, indicator content and research priorities of the Organisation for Economic Cooperation and Development's (OECD) Health Care Quality Indicators (HCQI) project, after a decade of collaborative work. DESIGN: A structured assessment was carried out using a modified Delphi approach, followed by a consensus meeting, to assess the suite of HCQI for international comparisons, agree on revisions to the original framework and set priorities for research and development. SETTING: International group of countries participating to OECD projects. PARTICIPANTS: Members of the OECD HCQI expert group. RESULTS: A reference matrix, based on a revised performance framework, was used to map and assess all seventy HCQI routinely calculated by the OECD expert group. A total of 21 indicators were agreed to be excluded, due to the following concerns: (i) relevance, (ii) international comparability, particularly where heterogeneous coding practices might induce bias, (iii) feasibility, when the number of countries able to report was limited and the added value did not justify sustained effort and (iv) actionability, for indicators that were unlikely to improve on the basis of targeted policy interventions. CONCLUSIONS: The revised OECD framework for HCQI represents a new milestone of a long-standing international collaboration among a group of countries committed to building common ground for performance measurement. The expert group believes that the continuation of this work is paramount to provide decision makers with a validated toolbox to directly act on quality improvement strategies.

Swarm Intelligent Selection and Optimization of Machining System Parameters for Microchannel Fabrication in Medical Devices

Current technology trends in medical device industry calls for fabrication of massive arrays of microfeatures such as microchannels on to nonsilicon material substrates with high accuracy, superior precision, and high throughput. Microchannels are typical features used in medical devices for medication dosing into the human body, analyzing DNA arrays or cell cultures. In this study, the capabilities of machining systems for micro-end milling have been evaluated by conducting experiments, regression modeling, and response surface methodology. In machining experiments by using micromilling, arrays of microchannels are fabricated on aluminium and titanium plates, and the feature size and accuracy (width and depth) and surface roughness are measured. Multicriteria decision making for material and process parameters selection for desired accuracy is investigated by using particle swarm optimization (PSO) method, which is an evolutionary computation method inspired by genetic algorithms (GA). Appropriate regression models are utilized within the PSO and optimum selection of micromilling parameters; microchannel feature accuracy and surface roughness are performed. An analysis for optimal micromachining parameters in decision variable space is also conducted. This study demonstrates the advantages of evolutionary computing algorithms in micromilling decision making and process optimization investigations and can be expanded to other applications

Visualization of communication system testing logs

During the past decades testing has matured from ad-hoc activity into being an integral part of the development process. The benefits of testing are obvious for modern communication systems, which operate in heterogeneous environments amongst devices from various manufacturers. The increased demand for testing also creates demand for tools and technologies that support and automate testing activities. This thesis discusses applicability of visualization techniques in the result analysis part of the testing process. Particularly, the primary focus of this work is visualization of test execution logs produced by a TTCN-3 test system. TTCN-3 is an internationally standardized test specification and implementation language. The TTCN-3 standard suite includes specification of a test logging interface and a graphical presentation format, but no immediate relationship between them. This thesis presents a technique for mapping the log events to the graphical presentation format along with a concrete implementation, which is integrated with the Eclipse Platform and the OpenTTCN Tester toolchain. Results of this work indicate that for majority of the log events, a visual representation may be derived from the TTCN-3 standard suite. The remaining events were analysed and three categories relevant in either log analysis or implementation of the visualization tool were identified: events indicating insertion of something into the incoming queue of a port, events indicating a mismatch and events describing the control flow during the execution. Applicability of the results is limited into the domain of TTCN-3, but the developed mapping and the implementation may be utilized with any TTCN-3 tool that is able to produce the execution log in the standardized XML format.

Design of RFID-system for industrial after-sale service

RFID-tekniikka on radiotaajuudella toimivaa etätunnistusta, jossa hyödynnetään RFID-tunnisteiksi kutsuttuja tageja, sekä RFID-lukijoita. RFID-tekniikan käyttökohteet ovat erittäin laajat. Tässä kandidaatintyössä tutkitaan RFID-tekniikan hyödyntämismahdollisuuksia teollisuuden huoltopalvelusuhteessa. Työ keskittyy huollettavien laitteiden etätunnistamiseen mobiileja RFID-lukijoita hyödyntäen. Laitteiden tiedot noudetaan olemassa olevasta tietokannasta web-käyttöliittymän kautta. Koska laitteet koostuvat pääosin metallista, joudutaan tunnistetyyppien valintaa pohtimaan tarkasti. Metallipinnat sekä nesteet vaikuttavat erittäin negatiivisesti useiden tunnisteiden lukuetäisyyteen. Työssä keskitytään vaadittavan järjestelmän suunnittelemiseen aikaisempia tutkimuksia hyödyntäen, mutta itse järjestelmän toteutus ei kuulu tähän kandidaatintyöhön. Lopussa järjestelmän alustava suunnitelma esitellään.

Modeling and control of multibody system with flexible appendages

The objective of this work is to describe the design and the implementation of an experiment to study the dynamics and the active control of a slewing multi-link flexible structure. The experimental apparatus was designed to be representative of a flexible space structure such as a satellite with multiple flexible appendages. In this study we describe the design procedures, the analog and digital instrumentation, the analytical modeling together with model validation studies carried out through experimental modal testing and parametric system identification studies in the frequency domain. Preliminary results of a simple positional control where the sensor and the actuator are positioned physically at the same point is also described.

The Use of Nervous System Drugs and the Risk of Fractures in Old Adults

Hermostoon vaikuttavien lääkkeiden käyttö on yleistä iäkkäässä väestössä. Erityisen yleistä käyttö on pitkäaikaisessa laitoshoidossa asuvilla iäkkäillä. Hermostoon vaikuttavien lääkkeiden haittavaikutuksia on tutkittu paljon, ja useat hermostoon vaikuttavat lääkeaineryhmät on tunnistettu murtumien riskitekijöiksi. Aikaisemmin ei ole kuitenkaan tutkittu usean hermostoon vaikuttavan lääkkeen yhteiskäytön yhteyksiä murtuman riskiin 65 vuotta täyttäneillä. Väitöskirjatutkimuksessa havaittiin, että usean hermostoon vaikuttavan lääkeaineen yhtäaikainen käyttö oli hyvin yleistä Porin kaupunginsairaalan viidellä pitkäaikaisen laitoshoidon osastolla (n = 154) vuosien 2004 ja 2005 vaihteessa. Kolmasosa tutkituista käytti säännöllisesti kolmea tai useampaa hermostoon vaikuttavaa lääkettä samanaikaisesti. Kun huomioitiin myös tarvittaessa otettavat lääkkeet, vastaava luku oli 53 %. Tutkimuksessa havaittiin myös viitteitä lääkkeiden epäasianmukaisesta käytöstä, kun potilaiden käyttämiä lääkkeitä verrattiin heidän kognitiiviseen ja fyysiseen suorituskyynsä sekä asetettuihin diagnooseihin. Liedon kunnassa 1990-luvulla toteutettuun väestöpohjaiseen Liedon Iäkkäät -seurantatutkimukseen osallistui 1177 lietolaista 65 vuotta täyttänyttä. Lääkitystietoja sekä seuranta-aikana tapahtuneita murtumia analysoimalla havaittiin, että kahden tai useamman bentsodiatsepiinin sekä kahden tai useamman psykoosilääkkeen käyttö oli yhteydessä murtuman riskiin 65 vuotta täyttäneillä miehillä. Opioidin ja psykoosilääkkeen yhteiskäyttö sekä opioidin ja bentsodiatsepiinin yhteiskäyttö oli yhteydessä iäkkäiden miesten murtuman riskiin. Naisilla vastaavia tilastollisesti merkitseviä yhteyksiä ei havaittu. Väitöskirjatutkimuksen uusin osa-aineisto perustui Porissa vuosina 2009–2010 toteutetun Satauni-tutkimuksen aineistoon. Tutkimuksessa osoitettiin 89 potilaan aineistossa, että hallittu, yhden kuukauden aikana lääkärin ja hoitajan tuella toteutettu bentsodiatsepiinivieroitus paransi merkitsevästi 55 vuotta täyttäneiden naisten käden puristusvoimaa kuuden kuukauden seuranta-aikana. Vastaavaa yhteyttä ei havaittu miehillä. Bentsodiatsepiinivieroituksella ei ollut yhteyttä osallistujien tasapainotestin tulosten paranemiseen kuuden kuukauden seurantaaikana. Murtumilla on vakavia seurauksia sekä yksilötasolla että yhteiskunnallisesti iäkkäässä väestössä. Murtumien ehkäisy on hyvin tärkeää. Siinä tulee kiinnittää huomiota potilaan käyttämään lääkitykseen ja arvioida erityisesti usean hermostoon vaikuttavan lääkkeen yhteiskäytön tarpeellisuutta.