A genetic algorithm/method of moments approach to the optimization of an RF coil for MRI applications - Theoretical considerations - Abstract

A Combined Genetic Algorithm and Method of Moments design methods is presented for the design of unusual near-field antennas for use in Magnetic Resonance Imaging systems. The method is successfully applied to the design of an asymmetric coil structure for use at 190MHz and demonstrates excellent radiofrequency field homogeneity.

An approach to verifying and debugging simulation models governed by ordinary differential equations: Part 1. Methodology for residual generation

For dynamic simulations to be credible, verification of the computer code must be an integral part of the modelling process. This two-part paper describes a novel approach to verification through program testing and debugging. In Part 1, a methodology is presented for detecting and isolating coding errors using back-to-back testing. Residuals are generated by comparing the output of two independent implementations, in response to identical inputs. The key feature of the methodology is that a specially modified observer is created using one of the implementations, so as to impose an error-dependent structure on these residuals. Each error can be associated with a fixed and known subspace, permitting errors to be isolated to specific equations in the code. It is shown that the geometric properties extend to multiple errors in either one of the two implementations. Copyright (C) 2003 John Wiley Sons, Ltd.

An approach to verifying and debugging simulation models governed by ordinary differential equations: Part 2. Residuals analysis and a case study

In Part 1 of this paper a methodology for back-to-back testing of simulation software was described. Residuals with error-dependent geometric properties were generated. A set of potential coding errors was enumerated, along with a corresponding set of feature matrices, which describe the geometric properties imposed on the residuals by each of the errors. In this part of the paper, an algorithm is developed to isolate the coding errors present by analysing the residuals. A set of errors is isolated when the subspace spanned by their combined feature matrices corresponds to that of the residuals. Individual feature matrices are compared to the residuals and classified as 'definite', 'possible' or 'impossible'. The status of 'possible' errors is resolved using a dynamic subset testing algorithm. To demonstrate and validate the testing methodology presented in Part 1 and the isolation algorithm presented in Part 2, a case study is presented using a model for biological wastewater treatment. Both single and simultaneous errors that are deliberately introduced into the simulation code are correctly detected and isolated. Copyright (C) 2003 John Wiley Sons, Ltd.

A comprehensive insight into floc characteristics and their impact on compressibility and settleability of activated sludge

This paper presents a comprehensive study of sludge floc characteristics and their impact on compressibility and settleability of activated sludge in full scale wastewater treatment processes. The sludge flocs were characterised by morphological (floc size distribution, fractal dimension, filament index), physical (flocculating ability, viscosity, hydrophobicity and surface charge) and chemical (polymeric constituents and metal content) parameters. Compressibility and settleability were defined in terms of the sludge volume index (SVI) and zone settling velocity (ZSV). The floc morphological and physical properties had important influence on the sludge compressibility and settleability. Sludges containing large flocs and high quantities of filaments, corresponding to lower values of fractal dimension (D-f), demonstrated poor compressibility and settleability. Sludge flocs with high flocculating ability had lower SVI and higher ZSV, whereas high values of hydrophobicity, negative surface charge and viscosity of the sludge flocs correlated to high SVI and low ZSV. The quantity of the polymeric compounds protein. humic substances and carbohydrate in the sludge and the extracted extracellular polymeric substances (EPS) had significant positive correlations with SVI. The ZSV was quantitatively independent of the polymeric constituents. High concentrations of the extracted EPS were related to poor compressibility and settleability. The cationic ions Ca, Mg, Al and Fe in the sludge improved significantly the sludge compressibility and settleability. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

A metalinguistic approach to deconstructing the concepts of 'face' and 'politeness' in Chinese, English and Japanese

In this paper we investigate the concepts of 'face' and 'politeness'. We introduce a metalanguage which we believe is a framework for simplifying the analysis of 'face' and 'politeness'. This metalanguage is based on the observation that both 'face' and 'politeness' involve external evaluations of people. This common element is represented in the metalanguage as B what A shows A thinks of B and what B thinks A thinks of B. The implications of the metalanguage for the analysis of Chinese mian and lion ('face') and English face are then discussed. This is followed by an analysis of examples of politeness in English and teineisa ('politeness') in Japanese. We conclude that the metalanguage may be further developed for use in comparisons of 'face' and 'politeness' across cultures. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Balancing the number and size of sites: An economic approach to the optimal design of cluster samples

The design of randomized controlled trials entails decisions that have economic as well as statistical implications. In particular, the choice of an individual or cluster randomization design may affect the cost of achieving the desired level of power, other things being equal. Furthermore, if cluster randomization is chosen, the researcher must decide how to balance the number of clusters, or sites, and the size of each site. This article investigates these interrelated statistical and economic issues. Its principal purpose is to elucidate the statistical and economic trade-offs to assist researchers to employ randomized controlled trials that have desired economic, as well as statistical, properties. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser: Heisenberg-Langevin approach

We present the quantum theory of the far-off-resonance continuous-wave Raman laser using the Heisenberg-Langevin approach. We show that the simplified quantum Langevin equations for this system are mathematically identical to those of the nondegenerate optical parametric oscillator in the time domain with the following associations: pump pump, Stokes signal, and Raman coherence idler. We derive analytical results for both the steady-state behavior and the time-dependent noise spectra, using standard linearization procedures. In the semiclassical limit, these results match with previous purely semiclassical treatments, which yield excellent agreement with experimental observations. The analytical time-dependent results predict perfect photon statistics conversion from the pump to the Stokes and nonclassical behavior under certain operational conditions.

O pátio jesuítico no Palácio Anchieta: narrativas tipomorfológicas e paisagísticas na cidade de Vitória (ES)

A hipótese defendida nesta pesquisa se baseia na possibilidade de a arquitetura jesuítica implantada em terras brasileiras (século XVI) dialogar e agenciar, num mesmo corpo edificado, e de modo inter-relacionado, aspectos relativos à morfologia urbana, tipologia e paisagem. Lama explica que, como disciplina, a morfologia urbana agrega para si não somente o ambiente construído, mas os meios pelos quais este foi construído em sua interação com a forma urbana, ou seja, os “fenômenos sociais, econômicos e outros motores da urbanização” (LAMAS, 1992). Entender a forma urbana é entender seus elementos constituintes, “quer em ordem à leitura ou análise do espaço, quer em ordem à sua concepção ou produção” (LAMAS, 1992). Estudar a forma urbana significa compreender o lugar onde se insere a cidade e seus elementos constituintes, seus espaços e a inter-relação entre eles e seu contexto, em um espectro abrangente do que se denomina cidade, e urbano. A tipologia arquitetônica e a morfologia urbana estão interligadas no cerne de suas análises, considerando que ambas, segundo Pereira, estudam “duas ordens de fatos homogêneos” (PEREIRA, 2012); estudam elementos constituintes da cidade – arquitetônicos e espaciais – que se sobrepõem ou se complementam de acordo com a escala de análise utilizada. A arquitetura jesuítica do Brasil colonial modela de modo determinante a construção de distintos núcleos urbanos originários na costa brasileira no século XVI. Isso, por meio da implantação de tipologia edilícia que acompanha a doutrina jesuítica de localização e escolha do sítio para suas construções, preconizando segurança, visibilidade do entorno e facilidade de acesso por rios ou pelo mar. Essas construções, realizadas em áreas elevadas, marcaram, por conseguinte, no tempo e no espaço, a paisagem dos primeiros núcleos urbanos brasileiros. A pesquisa analisou um dos exemplares históricos da arquitetura jesuítica no Estado do Espírito Santo, especificamente na cidade de Vitória, capital e núcleo urbano original da colonização portuguesa neste Estado. A instalação dos jesuítas na antiga Vila da Vitória, no séc. XVI, através de sua igreja dedicada a São Tiago e de seu colégio anexo, marca a presença tipológica de uma arquitetura religiosa que influencia a própria morfologia da cidade – caracterizando esta arquitetura como um tipomorfológico - e, por reflexo, participa da construção de sua paisagem urbana secular. Entende-se que o antigo complexo jesuítico de São Tiago e atual Palácio Anchieta, sede governamental e prédio cultural capixaba, é uma arquitetura que permeia estas três grandes narrativas arquitetônicas e urbanas: a tipologia, a morfologia e a paisagem.

Representing organizational structures in enterprise architecture : an ontology-based approach

Arquitetura Corporativa promove o estabelecimento de uma visão holística da estrutura e forma de trabalho de uma organização. Um dos aspectos abordados em Arquitetura Corporativa está associada a "estrutura ativa" da organização, que diz respeito a “quem" realiza as atividades organizacionais. Várias abordagens têm sido propostas a fim de proporcionar um meio para a representação de Arquitetura Corporativa, entre as quais ARIS, RM-ODP, UPDM e ArchiMate. Apesar da aceitação por parte da comunidade, as abordagens existentes se concentram em propósitos diferentes, têm limitações de escopo e algumas não têm semântica de mundo real bem definida. Além das abordagens de modelagem, muitas abordagens de ontologias têm sido propostas, a fim de descrever o domínio de estrutura ativa, incluindo as ontologias de SUPER Project, TOVE, Enterprise Ontology e W3C Org Ontology. Embora especificadas para fundamentação semântica e negociação de significado, algumas das abordagens propostas têm fins específicos e cobertura limitada. Além disso, algumas das abordagens não são definidas usando linguagens formais e outras são especificadas usando linguagens sem semântica bem definida. Este trabalho apresenta uma ontologia de referência bem fundamentada para o domínio organizacional. A ontologia organizacional de referência apresentada abrange os aspectos básicos discutidos na literatura organizacional, tais como divisão do trabalho, relações sociais e classificação das unidades estruturais. Além disso, também abrange os aspectos organizacionais definidos em abordagens existentes, levando em consideração tanto abordagens de modelagem quanto abordagens ontológicas. A ontologia resultante é especificada em OntoUML e estende os conceitos sociais de UFO-C.

Ação mediada em aulas de Biologia : um enfoque a partir dos conceitos de fotossíntese e respiração celular

Esta pesquisa teve como objetivo investigar o papel da ação mediada na configuração dos sentidos que perpassam um processo de interação discursiva em uma sala de aula de Biologia, da 1ª série do ensino médio, de uma escola pública estadual do município de Vitória-ES, durante aulas que visavam abordar os conceitos de fotossíntese e respiração celular. Para isso, apoiamo-nos na tese de que a ação mediada qualificada como organizada, dialógica, compreensiva e interativa favorece a formação desses conceitos científicos por alunos de ensino médio. Assim, partimos de uma concepção teórico-metodológica ancorada na matriz histórico-cultural. A pesquisa-ação crítico-colaborativa foi utilizada como aporte metodológico e os instrumentos de coleta de dados se basearam em observações do cotidiano escolar e da sala de aula com registros em diários de campo, filmagem das aulas em vídeo, questionários, provas escritas dos alunos e entrevistas reflexivas. As análises dos dados se basearam na análise microgenética proposta por Vigotski, complementada com uma análise compreensiva ancorada nas ideias de Bakhtin. Dois grandes eixos de análise foram delimitados: 1 - a ação mediada no trabalho com os alunos; 2 - os enunciados e sentidos produzidos durante o processo da pesquisa na perspectiva da professora. Os resultados revelam evidências de que a ação mediada qualificada como intencional, organizada, dialógica, compreensiva e interativa favorece a formação dos conceitos científicos de fotossíntese e respiração celular por alunos do ensino médio, promovendo um ensino fecundo, na concepção defendida por Vigotski. Os resultados indicam também que o processo de pesquisa-ação crítico- colaborativa apresentou resultados positivos no que concerne à formação continuada da professora de Biologia. Concluímos que se fazem necessários investimentos em programas de formação de professores que procuram articular escola e universidade, integrando formação inicial e continuada de professores. Para isso, defendemos que esse processo de formação seja feito dentro de uma perspectiva crítica e colaborativa, baseada em uma ação mediada intencional e dialógica que favoreça o desenvolvimento de um ensino fecundo

Rendering peacekeeping instrumental? The Brazilian approach to United Nations peacekeeping during the Lula da Silva years (2003-2010)

The article analyses how Brazilian state actions and policies regarding peace operations during the Presidency of Lula da Silva relate to the country's positions and attitudes towards United Nations peacekeeping. It argues that the inconsistencies identified on the Brazilian positions reflect the lack of a clear strategic horizon guiding the country's participation in UN peacekeeping, which consequentially hinders the country emergence as a great power.

Security issues during Lula's administration: from the reactive to the assertive approach

Brazil's security agenda during Lula's administration was not homogeneous through the two mandates: the first tenure (2002-2006) revealed a reactive approach towards security topics, while the second one (2006-2010) was more assertive. More specifically, the shift occurred in terms of both its geographical scope - once it incorporated global issues in a more systematic way -, and instruments through which the security agenda was exercised, given the multilateral initiative of Unasur's CDS

A practical framework for the generation and selection of strategic plans of action, The relevance of timeframe considerations and a systems thinking approach

The paper proposes a methodology especially focused on the generation of strategic plans of action, emphasizing the relevance of having a structured timeframe classification for the actions. The methodology explicitly recognizes the relevance of long-term goals as strategic drivers, which must insure that the complex system is capable to effectively respond to changes in the environment. In addition, the methodology employs engineering systems techniques in order to understand the inner working of the system and to build up alternative plans of action. Due to these different aspects, the proposed approach features higher flexibility compared to traditional methods. The validity and effectiveness of the methodology has been demonstrated by analyzing an airline company composed by 5 subsystems with the aim of defining a plan of action for the next 5 years, which can either: improve efficiency, redefine mission or increase revenues.

Radial Distortion Self-Calibration

In cameras with radial distortion, straight lines in space are in general mapped to curves in the image. Although epipolar geometry also gets distorted, there is a set of special epipolar lines that remain straight, namely those that go through the distortion center. By finding these straight epipolar lines in camera pairs we can obtain constraints on the distortion center(s) without any calibration object or plumbline assumptions in the scene. Although this holds for all radial distortion models we conceptually prove this idea using the division distortion model and the radial fundamental matrix which allow for a very simple closed form solution of the distortion center from two views (same distortion) or three views (different distortions). The non-iterative nature of our approach makes it immune to local minima and allows finding the distortion center also for cropped images or those where no good prior exists. Besides this, we give comprehensive relations between different undistortion models and discuss advantages and drawbacks.