Maximum of dielectric permittivity caused by structural transition in ferroelectric BaTiO3-SrTiO3 superlattices

We invoke the onset of dislocations along the BaTiO3-SrTiO3 interface as reported by Wunderlich et al. to explain the non-monotonic behaviour of the dielectric permittivity as a function of superlattice periodicity and the less than four-fold in-plane symmetry at the dielectric maximum. At a periodicity of about 10/10, depending on composition and growth mechanism, several groups report a maximum of dielectric permittivity. In addition to that we observe in-plane symmetry less than tetragonal for 10/10 superlattices by HR-XRD, in contrast to initial low-resolution data from Tabata et al. thus challenging the assumption of unrelaxed strain all the way through the superlattice. The aim of this article is to link both effects to the increasing volume fraction of conducting layers close to the interface in series with the superlattice layers.

Variable temperature electrochemical strain microscopy of Sm-doped ceria

Variable temperature electrochemical strain microscopy has been used to study the electrochemical activity of Sm-doped ceria as a function of temperature and bias. The electrochemical strain microscopy hysteresis loops have been collected across the surface at different temperatures and the relative activity at different temperatures has been compared. The relaxation behavior of the signal at different temperatures has been also evaluated to relate kinetic process during bias induced electrochemical reactions with temperature and two different kinetic regimes have been identified. The strongly non-monotonic dependence of relaxation behavior on temperature is interpreted as evidence for water-mediated mechanisms.

Towards Possibilistic Fuzzy Answer Set Programming

Fuzzy answer set programming (FASP) is a generalization of answer set programming to continuous domains. As it can not readily take uncertainty into account, however, FASP is not suitable as a basis for approximate reasoning and cannot easily be used to derive conclusions from imprecise information. To cope with this, we propose an extension of FASP based on possibility theory. The resulting framework allows us to reason about uncertain information in continuous domains, and thus also about information that is imprecise or vague. We propose a syntactic procedure, based on an immediate consequence operator, and provide a characterization in terms of minimal models, which allows us to straightforwardly implement our framework using existing FASP solvers.

Answer set programs with optional rules: a possibilistic approach

Many problems in artificial intelligence can be encoded as answer set programs (ASP) in which some rules are uncertain. ASP programs with incorrect rules may have erroneous conclusions, but due to the non-monotonic nature of ASP, omitting a correct rule may also lead to errors. To derive the most certain conclusions from an uncertain ASP program, we thus need to consider all situations in which some, none, or all of the least certain rules are omitted. This corresponds to treating some rules as optional and reasoning about which conclusions remain valid regardless of the inclusion of these optional rules. While a version of possibilistic ASP (PASP) based on this view has recently been introduced, no implementation is currently available. In this paper we propose a simulation of the main reasoning tasks in PASP using (disjunctive) ASP programs, allowing us to take advantage of state-of-the-art ASP solvers. Furthermore, we identify how several interesting AI problems can be naturally seen as special cases of the considered reasoning tasks, including cautious abductive reasoning and conformant planning. As such, the proposed simulation enables us to solve instances of the latter problem types that are more general than what current solvers can handle.

Bisphenol A migration from plastic materials: direct insight of ecotoxicity in Daphnia magna

Bisphenol A (BPA) is an endocrine disrupting chemical (EDC) whose migration from food packaging is recognized worldwide. However, the real overall food contamination and related consequences are yet largely unknown. Among humans, children’s exposure to BPA has been emphasized because of the immaturity of their biological systems. The main aim of this study was to assess the reproductive impact of BPA leached from commercially available plastic containers used or related to child nutrition, performing ecotoxicological tests using the biomonitoring species Daphnia magna. Acute and chronic tests, as well as single and multigenerational tests were done. Migration of BPA from several baby bottles and other plastic containers evaluated by GC-MS indicated that a broader range of foodstuff may be contaminated when packed in plastics. Ecotoxicological test results performed using defined concentrations of BPA were in agreement with literature, although a precocious maturity of daphnids was detected at 3.0 mg/L. Curiously, an increased reproductive output (neonates per female) was observed when daphnids were bred in the polycarbonate (PC) containers (145.1±4.3 % to 264.7±3.8 %), both in single as in multigenerational tests, in comparison with the negative control group (100.3±1.6 %). A strong correlated dose-dependent ecotoxicological effect was observed, providing evidence that BPA leached from plastic food packaging materials act as functional estrogen in vivo at very low concentrations. In contrast, neonate production by daphnids cultured in polypropylene and non-PC bottles was slightly but not significantly enhanced (92.5±2.0 % to 118.8±1.8 %). Multigenerational tests also revealed magnification of the adverse effects, not only on fecundity but also on mortality, which represents a worrying trend for organisms that are chronically exposed to xenoestrogens for many generations. Two plausible explanations for the observed results could be given: a non-monotonic dose–response relationship or a mixture toxicity effect.

Performance management practices in Portugal.

Performance management and assessment has returned to the forefront of the public debate in Portugal, at the same time that some international studies point Portugal as a country with bad management practices, highlighting performance management practices. Despite all this attention, there is little information about how those practices are applied in the country. This research’s goal is to assess why performance management systems and practices are so poorly applied in Portugal. To achieve this goal we studied employees’ perception about the topic and diagnose the associated problems. The methodology comprised inductive and qualitative research, in the form of interviews with employees from different professions, industries, hierarchies, and ages. Our findings suggest that performance management failure is related with a procedural problem with three different dimensions: Insufficient Planning, Process & Integrity Issues, and Non-Meritocratic Logic. By exposing the different components of the Portuguese performance management problem, we shed light into the topic and allow organizations to understand and face their performance management systems’ flaws.

Contrôle postural et intégration sensorielle chez l’enfant en santé, chez l’adolescent atteint du syndrome Gilles de la Tourette ainsi que chez l’adulte atteint de la maladie de Huntington

Le contrôle postural et la perception des limites de la stabilité sont des processus complexes qui nécessitent le traitement et l’intégration d’informations sensorielles multimodales. Pendant l’enfance, le développement de la stabilité posturale s’effectue de façon non-monotonique. Plusieurs auteurs ont suggéré que ce profil non linéaire serait provoqué par une période de recalibration des systèmes sensoriels. Cette phase, nommée période de transition, est observée vers l’âge de 6-7 ans. Nous disposons toutefois de très peu d’information sur le rôle spécifique des afférences et des mécanismes d’intégration sensorielle au cours du développement postural. Les dysfonctions dans les noyaux gris centraux, telles que ceux observés dans la maladie de Parkinson, ont été associées à divers déficits dans le contrôle de la posture, dans le traitement et l’intégration sensoriel plus particulièrement, au niveau des informations proprioceptives. De plus, les limites fonctionnelles de la stabilité posturale des personnes atteintes de la maladie de Parkinson sont significativement réduites. Cependant, les connaissances concernant comment certaines pathologies des noyaux gris centraux, telles que le syndrome Gilles de la Tourette (SGT) et la maladie de Huntington (MH) affectent la capacité d’utiliser les informations sensorielles pour contrôler la posture demeurent à ce jour, incomplètes. Cette thèse porte sur le rôle des noyaux gris centraux dans les processus de traitements et d’intégration sensorielle, particulièrement les afférences proprioceptives dans le contrôle de la posture au cours du développement de l’enfant en santé, atteint du SGT et chez l’adulte atteint de la MH avec et sans symptôme clinique. Notre protocole expérimental a été testé chez ces trois populations (enfants en santé, SGT et MH). Nous avons utilisé des mesures quantitatives à partir de données issues d’une plateforme de force afin d’évaluer les ajustements posturaux dans les limites de la stabilité posturale. Les participants devaient s’incliner le plus loin possible dans quatre différentes directions (avant, arrière, droite et gauche) et maintenir l’inclinaison posturale maximale pendant 10 secondes. Afin de tester la capacité à traiter et à intégrer les informations sensorielles, la tâche expérimentale a été exécutée dans trois conditions sensorielles : 1) yeux ouverts, 2) yeux fermés et 3) yeux fermés, debout sur une mousse. Ainsi, la contribution relative de la proprioception pour le contrôle postural augmente à travers les conditions sensorielles. Dans la première étude, nous avons évalué la capacité à traiter et à intégrer les informations sensorielles avant (4 ans) et après (8-10 ans) la période de transition comparativement aux adultes. Dans la deuxième et la troisième étude, nous avons également évalué le traitement et l’intégration des informations sensorielles chez les patients atteints de désordres des noyaux gris centraux. La deuxième étude portera spécifiquement sur les adolescents atteints du SGT et la troisième, sur la MH avant et après l’apparition des symptômes cliniques. En somme, les résultats de la première étude ont démontré que la performance des enfants est affectée de façon similaire par les différentes conditions sensorielles avant et après la période de transition. Toutefois, le profil de développement des mécanismes responsables des ajustements posturaux de l’axe antéropostérieur est plus précoce comparativement à ceux de l’axe médiolatéral. Ainsi, nos résultats ne supportent pas l’hypothèse de la période de recalibration des systèmes sensoriels pendant cette période ontogénétique mais suggèrent que la période de transition peut être expliquée par la maturation précoce des mécanismes d’ajustements posturaux dans l’axe antéropostérieur. Dans l’ensemble, les résultats de nos études chez les populations atteintes de désordres des noyaux gris centraux (MH et SGT) démontrent non seulement qu’ils ont des déficits posturaux mais également que les ajustements posturaux dans les deux axes sont affectés par les conditions sensorielles. Pour la première fois, nos études démontrent des déficits globaux de traitements et d’intégration sensorielle accentués pour les signaux proprioceptifs. Ces résultats sont similaires à ceux observés dans la maladie de Parkinson. De plus, les adolescents atteints du SGT éprouvent également des troubles posturaux marqués dans la condition visuelle ce qui suggère des déficits d’intégrations visuelles et/ou multimodaux.

Lógica en la toma de decisiones de inversión en el sector de extracción de petróleo y gas natural

Este documento se centra en la presentación de información y análisis de la misma a la hora de establecer la manera en que empresas del sector de extracción de gas natural y generación de energía a base de dicho recurso, toman decisiones en cuanto a inversión, centrándose en la lógica que usan a la hora de emprender este proceso. Esto debido a la constante necesidad de establecer procesos que permitan tomar decisiones más acertadas, incluyendo todas las herramientas posibles para tal fin. La lógica es una de estas herramientas, pues permite encadenar factores con el fin de obtener resultados positivos. Por tal razón, se hace importante conocer el uso de esta herramienta, teniendo en cuentas de qué manera y en que contextos es usada. Con el fin de tener una mayor orientación, este estudio estará centrado en un sector específico, el cual es el de la extracción de petróleo y gas natural. Lo anterior entendiendo la necesidad existente de fundamentación teórica que permita establecer de manera clara la forma apropiada de tomar decisiones en un sector tan diverso y complejo como lo es el mencionado. El contexto empresarial actual exige una visión global, no basada en la lógica lineal causal que hoy se tiene como referencia. El sector de extracción de petróleo y gas natural es un ejemplo particular en cuanto a la manera en cuanto se toman decisiones en inversión, puesto que en su mayoría son empresas de capital intensivo, las cuales mantienen un flujo elevado de recursos monetarios.

Natural resource windfalls and efficiency of local government expenditures: evidence from Peru

We study the role of natural resource windfalls in explaining the efficiency of public expenditures. Using a rich dataset of expenditures and public good provision for 1,836 municipalities in Peru for period 2001-2010, we estimate a non-monotonic relationship between the efficiency of public good provision and the level of natural resource transfers. Local governments that were extremely favored by the boom of mineral prices were more efficient in using fiscal windfalls whereas those benefited with modest transfers were more inefficient. These results can be explained by the increase in political competition associated with the boom. However, the fact that increases in efficiency were related to reductions in public good provision casts doubts about the beneficial effects of political competition in promoting efficiency.

Variable mixed-mode delamination in composite laminates under fatigue conditions: testing & analysis

La majoria de les fallades en elements estructurals són degudes a càrrega per fatiga. En conseqüència, la fatiga mecànica és un factor clau per al disseny d'elements mecànics. En el cas de materials compòsits laminats, el procés de fallada per fatiga inclou diferents mecanismes de dany que resulten en la degradació del material. Un dels mecanismes de dany més importants és la delaminació entre capes del laminat. En el cas de components aeronàutics, les plaques de composit estan exposades a impactes i les delaminacions apareixen facilment en un laminat després d'un impacte. Molts components fets de compòsit tenen formes corbes, superposició de capes i capes amb diferents orientacions que fan que la delaminació es propagui en un mode mixt que depen de la grandària de la delaminació. És a dir, les delaminacions generalment es propaguen en mode mixt variable. És per això que és important desenvolupar nous mètodes per caracteritzar el creixement subcrític en mode mixt per fatiga de les delaminacions. El principal objectiu d'aquest treball és la caracterització del creixement en mode mixt variable de les delaminacions en compòsits laminats per efecte de càrregues a fatiga. Amb aquest fi, es proposa un nou model per al creixement per fatiga de la delaminació en mode mixt. Contràriament als models ja existents, el model que es proposa es formula d'acord a la variació no-monotònica dels paràmetres de propagació amb el mode mixt observada en diferents resultats experimentals. A més, es du a terme un anàlisi de l'assaig mixed-mode end load split (MMELS), la característica més important del qual és la variació del mode mixt a mesura que la delaminació creix. Per a aquest anàlisi, es tenen em compte dos mètodes teòrics presents en la literatura. No obstant, les expressions resultants per l'assaig MMELS no són equivalents i les diferències entre els dos mètodes poden ser importants, fins a 50 vegades. Per aquest motiu, en aquest treball es porta a terme un anàlisi alternatiu més acurat del MMELS per tal d'establir una comparació. Aquest anàlisi alternatiu es basa en el mètode dels elements finits i virtual crack closure technique (VCCT). D'aquest anàlisi en resulten importants aspectes a considerar per a la bona caracterització de materials utilitzant l'assaig MMELS. Durant l'estudi s'ha dissenyat i construït un utillatge per l'assaig MMELS. Per a la caracterització experimental de la propagació per fatiga de delaminacions en mode mixt variable s'utilitzen diferents provetes de laminats carboni/epoxy essencialment unidireccionals. També es du a terme un anàlisi fractogràfic d'algunes de les superfícies de fractura per delaminació. Els resultats experimentals són comparats amb les prediccions del model proposat per la propagació per fatiga d'esquerdes interlaminars.

Management of industrial wastewater discharges in river basins through agents'argumentation

La gestió de l'aigua residual és una tasca complexa. Hi ha moltes substàncies contaminants conegudes però encara moltes per conèixer, i el seu efecte individual o col·lgectiu és difícil de predir. La identificació i avaluació dels impactes ambientals resultants de la interacció entre els sistemes naturals i socials és un assumpte multicriteri. Els gestors ambientals necessiten eines de suport pels seus diagnòstics per tal de solucionar problemes ambientals. Les contribucions d'aquest treball de recerca són dobles: primer, proposar l'ús d'un enfoc basat en la modelització amb agents per tal de conceptualitzar i integrar tots els elements que estan directament o indirectament involucrats en la gestió de l'aigua residual. Segon, proposar un marc basat en l'argumentació amb l'objectiu de permetre als agents raonar efectivament. La tesi conté alguns exemples reals per tal de mostrar com un marc basat amb agents que argumenten pot suportar diferents interessos i diferents perspectives. Conseqüentment, pot ajudar a construir un diàleg més informat i efectiu i per tant descriure millor les interaccions entre els agents. En aquest document es descriu primer el context estudiat, escalant el problema global de la gestió de la conca fluvial a la gestiódel sistema urbà d'aigües residuals, concretament l'escenari dels abocaments industrials. A continuació, s'analitza el sistema mitjançant la descripció d'agents que interaccionen. Finalment, es descriuen alguns prototips capaços de raonar i deliberar, basats en la lògica no monòtona i en un llenguatge declaratiu (answer set programming). És important remarcar que aquesta tesi enllaça dues disciplines: l'enginyeria ambiental (concretament l'àrea de la gestió de les aigües residuals) i les ciències de la computació (concretament l'àrea de la intel·ligència artificial), contribuint així a la multidisciplinarietat requerida per fer front al problema estudiat. L'enginyeria ambiental ens proporciona el coneixement del domini mentre que les ciències de la computació ens permeten estructurar i especificar aquest coneixement.

Wiggle-match dating of tree-ring sequences

Given the non-monotonic form of the radiocarbon calibration curve, the precision of single C-14 dates on the calendar timescale will always be limited. One way around this limitation is through comparison of time-series, which should exhibit the same irregular patterning as the calibration curve. This approach can be employed most directly in the case of wood samples with many years growth present (but not able to be dated by dendrochronology), where the tree-ring series of unknown date can be compared against the similarly constructed C-14 calibration curve built from known-age wood. This process of curve-fitting has come to be called "wiggle-matching." In this paper, we look at the requirements for getting good precision by this method: sequence length, sampling frequency, and measurement precision. We also look at 3 case studies: one a piece of wood which has been independently dendrochronologically dated, and two others of unknown age relating to archaeological activity at Silchester, UK (Roman) and Miletos, Anatolia (relating to the volcanic eruption at Thera).

A novel repair model for imperfect maintenance

Commonly used repair rate models for repairable systems in the reliability literature are renewal processes, generalised renewal processes or non-homogeneous Poisson processes. In addition to these models, geometric processes (GP) are studied occasionally. The GP, however, can only model systems with monotonously changing (increasing, decreasing or constant) failure intensities. This paper deals with the reliability modelling of failure processes for repairable systems where the failure intensity shows a bathtub-type non-monotonic behaviour. A new stochastic process, i.e. an extended Poisson process, is introduced in this paper. Reliability indices are presented, and the parameters of the new process are estimated. Experimental results on a data set demonstrate the validity of the new process.

A novel repair model for imperfect maintenance

The basic repair rate models for repairable systems may be homogeneous Poisson processes, renewal processes or nonhomogeneous Poisson processes. In addition to these models, geometric processes are studied occasionally. Geometric processes, however, can only model systems with monotonously changing (increasing, decreasing or constant) failure intensity. This paper deals with the reliability modelling of the failure process of repairable systems when the failure intensity shows a bathtub type non-monotonic behaviour. A new stochastic process, an extended Poisson process, is introduced. Reliability indices and parameter estimation are presented. A comparison of this model with other repair models based on a dataset is made.