Adaptive scheme for Accurate orbit propagation

Two extensions of the fast and accurate special perturbation method recently developed by Peláez et al. are presented for respectively elliptic and hyperbolic motion. A comparison with Peláez?s method and with the very efficient Stiefel- Scheifele?s method, for the problems of oblate Earth plus Moon and continuous radial thrust, shows that the new formulations can appreciably improve the accuracy of Peláez?s method and have a better performance of Stiefel-Scheifele?s method. Future work will be to include the two new formulations and the original one due to Peláez into an adaptive scheme for highly accurate orbit propagation

Extending the GUIDE@HAND Tourist Guide Application with QR Codes for Museum Learning

The following paper attempts to encompass the opportunities for applying QR codes for museums and exhibits through the example of the Hungarian Museum of Environmental Protection and Water Management (Esztergom, Hungary). Besides providing interactivity in the museum for the mobile phone generation through the utilization of a device and a method that they are familiar with, it is important to explain how and why it is worthwhile to “adorn” the exhibits with these codes. In this paper we also touch upon the technical issues of how an existing mobile phone application can be incorporated into and used for the presentation of the museum.

Mobile Exploring of the Bulgarian Iconography through QR Codes in the GUIDE@HAND Tourist Guide Application

The following paper presents an application of QR code marking of digital iconographical collections for their outdoor mobile access and exploring through the GUIDE@HAND audio tourist guide.

Using Covariance as a Similarity Measure for Document Language Identification in Hard Contexts

2000 Mathematics Subject Classification: C2P99.

La question de l'histoire chez Husserl

Ce présent mémoire porte sur la conception historique de la phénoménologie dans le dernier ouvrage de Husserl, La crise des sciences européennes et la phénoménologie transcendantale (1937). Le chapitre 1 avance, qu’il n’y a pas, du point de vue de ses motifs internes, de « tournant historique » de la phénoménologie. Le projet d’une théorie transcendantale de l’histoire doit se comprendre comme étant l’aboutissement nécessaire de la pensée husserlienne. Le chapitre 2 s’intéresse à la manière par laquelle la phénoménologie serait censée renouveler l’identité collective de l’Europe et résoudre la séparation entre la pensée et l'action. La phénoménologie, à partir d’une critique de l’objectivisme des sciences, serait la réalisation du telos de la pensée moderne. Cependant, l’exigence d’authenticité de Husserl s’avère insuffisante pour parvenir à une juste compréhension des implications de la responsabilité. Bien que cette visée humaniste soit d’un intérêt évident, elle s’avère trop rudimentaire.

La question de l'histoire chez Husserl

Ce présent mémoire porte sur la conception historique de la phénoménologie dans le dernier ouvrage de Husserl, La crise des sciences européennes et la phénoménologie transcendantale (1937). Le chapitre 1 avance, qu’il n’y a pas, du point de vue de ses motifs internes, de « tournant historique » de la phénoménologie. Le projet d’une théorie transcendantale de l’histoire doit se comprendre comme étant l’aboutissement nécessaire de la pensée husserlienne. Le chapitre 2 s’intéresse à la manière par laquelle la phénoménologie serait censée renouveler l’identité collective de l’Europe et résoudre la séparation entre la pensée et l'action. La phénoménologie, à partir d’une critique de l’objectivisme des sciences, serait la réalisation du telos de la pensée moderne. Cependant, l’exigence d’authenticité de Husserl s’avère insuffisante pour parvenir à une juste compréhension des implications de la responsabilité. Bien que cette visée humaniste soit d’un intérêt évident, elle s’avère trop rudimentaire.

Multiscale coupling and multiphysics approaches in earth sciences : applications

Geoscientists are confronted with the challenge of assessing nonlinear phenomena that result from multiphysics coupling across multiple scales from the quantum level to the scale of the earth and from femtoseconds to the 4.5 Ga of history of our planet. We neglect in this review electromagnetic modelling of the processes in the Earth’s core, and focus on four types of couplings that underpin fundamental instabilities in the Earth. These are thermal (T), hydraulic (H), mechanical (M) and chemical (C) processes which are driven and controlled by the transfer of heat to the Earth’s surface. Instabilities appear as faults, folds, compaction bands, shear/fault zones, plate boundaries and convective patterns. Convective patterns emerge from buoyancy overcoming viscous drag at a critical Rayleigh number. All other processes emerge from non-conservative thermodynamic forces with a critical critical dissipative source term, which can be characterised by the modified Gruntfest number Gr. These dissipative processes reach a quasi-steady state when, at maximum dissipation, THMC diffusion (Fourier, Darcy, Biot, Fick) balance the source term. The emerging steady state dissipative patterns are defined by the respective diffusion length scales. These length scales provide a fundamental thermodynamic yardstick for measuring instabilities in the Earth. The implementation of a fully coupled THMC multiscale theoretical framework into an applied workflow is still in its early stages. This is largely owing to the four fundamentally different lengths of the THMC diffusion yardsticks spanning micro-metre to tens of kilometres compounded by the additional necessity to consider microstructure information in the formulation of enriched continua for THMC feedback simulations (i.e., micro-structure enriched continuum formulation). Another challenge is to consider the important factor time which implies that the geomaterial often is very far away from initial yield and flowing on a time scale that cannot be accessed in the laboratory. This leads to the requirement of adopting a thermodynamic framework in conjunction with flow theories of plasticity. This framework allows, unlike consistency plasticity, the description of both solid mechanical and fluid dynamic instabilities. In the applications we show the similarity of THMC feedback patterns across scales such as brittle and ductile folds and faults. A particular interesting case is discussed in detail, where out of the fluid dynamic solution, ductile compaction bands appear which are akin and can be confused with their brittle siblings. The main difference is that they require the factor time and also a much lower driving forces to emerge. These low stress solutions cannot be obtained on short laboratory time scales and they are therefore much more likely to appear in nature than in the laboratory. We finish with a multiscale description of a seminal structure in the Swiss Alps, the Glarus thrust, which puzzled geologists for more than 100 years. Along the Glarus thrust, a km-scale package of rocks (nappe) has been pushed 40 km over its footwall as a solid rock body. The thrust itself is a m-wide ductile shear zone, while in turn the centre of the thrust shows a mm-cm wide central slip zone experiencing periodic extreme deformation akin to a stick-slip event. The m-wide creeping zone is consistent with the THM feedback length scale of solid mechanics, while the ultralocalised central slip zones is most likely a fluid dynamic instability.

Electrochemical biosensor based on microfabricated electrode arrays for life sciences applications

In developing a biosensor, the utmost important aspects that need to be emphasized are the specificity and selectivity of the transducer. These two vital prerequisites are of paramount in ensuring a robust and reliable biosensor. Improvements in electrochemical sensors can be achieved by using microelectrodes and to modify the electrode surface (using chemical or biological recognition layers to improve the sensitivity and selectivity). The fabrication and characterisations of silicon-based and glass-based gold microelectrode arrays with various geometries (band and disc) and dimension (ranging from 10 μm-100 nm) were reported. It was found that silicon-based transducers of 10 μm gold microelectrode array exhibited the most stable and reproducible electrochemical measurements hence this dimension was selected for further study. Chemical electrodeposition on both 10 μm microband and microdisc were found viable by electro-assisted self-assembled sol-gel silica film and nanoporous-gold electrodeposition respectively. The fabrication and characterisations of on-chip electrochemical cell was also reported with a fixed diameter/width dimension and interspacing variation. With this regard, the 10 μm microelectrode array with interspacing distance of 100 μm exhibited the best electrochemical response. Surface functionalisations on single chip of planar gold macroelectrodes were also studied for the immobilisation of histidine-tagged protein and antibody. Imaging techniques such as atomic force microscopy, fluorescent microscopy or scanning electron microscope were employed to complement the electrochemical characterisations. The long-chain thiol of self-assembled monolayer with NTA-metal ligand coordination was selected for the histidine-tagged protein while silanisation technique was selected for the antibody immobilisation. The final part of the thesis described the development of a T-2 labelless immunosensor using impedimetric approach. Good antibody calibration curve was obtained for both 10 μm microband and 10 μm microdisc array. For the establishment of the T-2/HT-2 toxin calibration curve, it was found that larger microdisc array dimension was required to produce better calibration curve. The calibration curves established in buffer solution show that the microelectrode arrays were sensitive and able to detect levels of T-2/HT-2 toxin as low as 25 ppb (25 μg kg-1) with a limit of quantitation of 4.89 ppb for a 10 μm microband array and 1.53 ppb for the 40 μm microdisc array.

La notion d’évaluation et ses applications dans les différentes disciplines des sciences de l’information

Travail de recherche sur le thème de l’évaluation des archives à l’ère du numérique réalisé à l’hiver 2010 dans le cadre des cours SCI6112 L’évaluation des archives sous la direction du professeur Yvon Lemay et SCI6314 Gestion avancée des services d'information sous la direction de Carole Brouillette.

Points quantiques : caractérisation et applications en sciences pharmaceutiques

L’imagerie médicale a longtemps été limitée à cause des performances médiocres des fluorophores organiques. Récemment la recherche sur les nanocristaux semi-conducteurs a grandement contribué à l’élargissement de la gamme d’applications de la luminescence dans les domaines de l’imagerie et du diagnostic. Les points quantiques (QDs) sont des nanocristaux de taille similaire aux protéines (2-10 nm) dont la longueur d’onde d’émission dépend de leur taille et de leur composition. Le fait que leur surface peut être fonctionnalisée facilement avec des biomolécules rend leur application particulièrement attrayante dans le milieu biologique. Des QDs de structure « coeur-coquille » ont été synthétisés selon nos besoins en longueur d’onde d’émission. Dans un premier article nous avons modifié la surface des QDs avec des petites molécules bi-fonctionnelles portant des groupes amines, carboxyles ou zwitterions. L’effet de la charge a été analysé sur le mode d’entrée des QDs dans deux types cellulaires. À l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques spécifiques à certains modes d’internalisation, nous avons déterminé le mode d’internalisation prédominant. L’endocytose par les radeaux lipidiques représente le mode d’entrée le plus employé pour ces QDs de tailles similaires. D’autres modes participent également, mais à des degrés moindres. Des disparités dans les modes d’entrée ont été observées selon le ligand de surface. Nous avons ensuite analysé l’effet de l’agglomération de différents QDs sur leur internalisation dans des cellules microgliales. La caractérisation des agglomérats dans le milieu de culture cellulaire a été faite par la technique de fractionnement par couplage flux-force (AF4) associé à un détecteur de diffusion de la lumière. En fonction du ligand de surface et de la présence ou non de protéines du sérum, chacun des types de QDs se sont agglomérés de façon différente. À l'aide d’inhibiteur des modes d’internalisation, nous avons corrélé les données de tailles d’agglomérats avec leur mode d’entrée cellulaire. Les cellules microgliales sont les cellules immunitaires du système nerveux central (CNS). Elles répondent aux blessures ou à la présence d’inflammagènes en relâchant des cytokines pro-inflammatoires. Une inflammation non contrôlée du CNS peut conduire à la neurodégénérescence neuronale et est souvent observée dans les cas de maladies chroniques. Nous nous sommes intéressés au développement d’un nanosenseur pour mesurer des biomarqueurs du début de l’inflammation. Les méthodes classiques pour étudier l’inflammation consistent à mesurer le niveau de protéines ou molécules relâchées par les cellules stressées (par exemple monoxyde d’azote, IL-1β). Bien que précises, ces méthodes ne mesurent qu’indirectement l’activité de la caspase-1, responsable de la libération du l’IL-1β. De plus ces méthode ne peuvent pas être utilisées avec des cellules vivantes. Nous avons construit un nanosenseur basé sur le FRET entre un QD et un fluorophore organique reliés entre eux par un peptide qui est spécifiquement clivé par la caspase-1. Pour induire l’inflammation, nous avons utilisé des molécules de lipopolysaccharides (LPS). La molécule de LPS est amphiphile. Dans l’eau le LPS forme des nanoparticules, avec des régions hydrophobes à l’intérieure. Nous avons incorporé des QDs dans ces régions ce qui nous a permis de suivre le cheminement du LPS dans les cellules microgliales. Les LPS-QDs sont internalisés spécifiquement par les récepteurs TLR-4 à la surface des microglies. Le nanosenseur s’est montré fonctionnel dans la détermination de l’activité de la caspase-1 dans cellules microgliales activées par le LPS. Éventuellement, le senseur permettrait d’observer en temps réel l’effet de thérapies ciblant l’inflammation, sur l’activité de la caspase-1.