Artificial boundary conditions for the Stokes and Navier-Stokes equations in domains that are layer-like at infinity

Artificial boundary conditions are presented to approximate solutions to Stokes- and Navier-Stokes problems in domains that are layer-like at infinity. Based on results about existence and asymptotics of the solutions v^infinity, p^infinity to the problems in the unbounded domain Omega the error v^infinity - v^R, p^infinity - p^R is estimated in H^1(Omega_R) and L^2(Omega_R), respectively. Here v^R, p^R are the approximating solutions on the truncated domain Omega_R, the parameter R controls the exhausting of Omega. The artificial boundary conditions involve the Steklov-Poincare operator on a circle together with its inverse and thus turn out to be a combination of local and nonlocal boundary operators. Depending on the asymptotic decay of the data of the problems, in the linear case the error vanishes of order O(R^{-N}), where N can be arbitrarily large.

Movilidad de personas, transporte urbano y desarrollo sostenible en Santiago de Cali, Colombia

La investigación presenta una propuesta para la solución integral de los problemas del transporte urbano en Santiago de Cali, una ciudad con 2.3 millones de habitantes en el sur-occidente de Colombia, aplicando criterios del desarrollo sostenible. Una parte importante de la solución integral del transporte urbano es la propuesta novedosa para crear condiciones para la movilidad segura de peatones y ciclistas en toda la ciudad. El autor propone la redistribución del espacio publico que no sólo incluye los andenes, plazas y parques, sino tambien los carriles para el tráfico motorizado: uno de dos carriles de las vias ya construidas - por lo menos 4 de los 7 metros de la calle - es para el uso de peatones y ciclistas que son protegidos del tráfico vehicular motorizado por materas con plantas y flores. Las medidas para peatones y ciclistas se complementan con la creación de una amplia zona peatonal que incluye un espacio organizado para los trabajos del sector informal de la economia. Para el transporte publico colectivo propone el autor una solución con la tecnologia de los buses de piso bajo como alternativa a los buses y estaciones de plataforma alta usados en el modelo de TransMilenio en la capital colombiana Bogotá. Los buses de piso bajo permiten la creación de un sistema de transporte publico colectivo mucho mas eficiente y rápido, económico para los pasajeros y a costos de menos de diez porciento de la solución de Bogotá. La solución integral del transporte urbano se complementa con una reforma del transporte en taxis y con medidas para reducir el uso de los vehiculos particulares. La solución integral es justificada en cada una de sus medidas aplicando criterios ambientales, sociales, psicológicos, económicos, financieros y culturales del desarrollo sostenible. Se presentan los indicadores que permiten evaluar la situación y los posibles efectos de los cambios propuestos para lograr la sostenibilidad en el transporte urbano en Santiago de Cali. Los resultados de la investigación se pueden aplicar tambien en otras ciudades (de Colombia).

Colombia: compromise or containment?

The design, reformulation, and final signing of Plan Colombia by the then US President, Bill Clinton, on the 13 July 2000 initiated in a new era of the US State´s involvement in supposedly sovereign-territorial issues of Colombian politics. The implementation of Plan Colombia there-on-after brought about a major realignment of political-military scales and terrains of conflict that have renewed discourses concerning the contemporary imperialist interests of key US-based but transnationally-projected social forces, leading to arguments that stress the invigorated geo-political dimension of present-day strategies of capitalist accumulation. With the election of Álvaro Uribe Vélez as Colombian President in May 2002 and his pledge to strengthen the national military campaign aganist the region´s longest-surviving insurgency guerrilla group, Las FARC-EP, as well as other guerrilla factions, combined with a new focus on establishing the State project of “Democratic Security”; the military realm of governance and attempts to ensure property security and expanding capitalist investment have attained precedence in Colombia´s national political domains. This working paper examines the interrelated nature of Plan Colombia -as a binational and indeed regional security strategy- and Uribe´s Democratic Security project as a means of showing the manner in which they have worked to pave the way for the implementation of a new “total market” regime of accumulation, based on large-scale agro-industrial investment which is accelerated through processes of accumulation via dispossession. As such, the political and social reconfigurations involved manifest the multifarious scales of governance that become intertwined in incorporating neoliberalism in specific regions of the world economy. Furthermore, the militarisation-securitisation of such policies also illustrate the explicit contradictions of neoliberalism in a peripheral context, where coercion seems to prevail, something which leads to a profound questioning of the extent to which neoliberalism can be thought of as a hegemonic politico-economic project.

Artificial micro RNA system in Dictyostelium discoideum

Dictyostelium discoideum is a social amoeba that serves as a model system for RNA interference and related mechanisms. Its position between plants and animals enables evolutionary snapshot of mechanisms and protein machinery involved in investigated subjects. MiRNAs are small regulatory RNAs that are evolutionary conserved and present in animals, plants, viruses and some prokaryotes. They have roles in development, cell growth and differentiation, apoptosis and their miss-regulation is associated with many diseases such as cancer, neurodegenerative disorders and diabetes. Recently, through sequencing of DNA libraries miRNAs have been discovered in D. discoideum. In this work, it has been shown that heterologues miRNA let-7 can be expressed and processed in D. discoideum. Expression of let-7 miRNA in social amoeba resulted in a strong developmental phenotype suggesting an overload of the processing/silencing system or/and endogenous targets. The various effects on prel-7 strain have been observed and characterized, serving as a background for postulation of miRNA roles. An artificial miRNA system has been established and imposed to D. discoideum, showing that miRNAs in Dictyostelium could mediate gene expression on the level of mRNA stability and on the posttranscriptional level. Furthermore, presence of translational inhibition as a type of gene control was shown for the first time in this organism. Due to it new structures representing co-localities of miRNA and target mRNA have been detected. Taken together, this work shows functional artificial miRNA system and postulates roles of endogenous small RNA in social amoeba.

Development of thermo-analytical prediction and classification models for food in thermal devices using a multi sensor system and artificial neural networks

Die thermische Verarbeitung von Lebensmitteln beeinflusst deren Qualität und ernährungsphysiologischen Eigenschaften. Im Haushalt ist die Überwachung der Temperatur innerhalb des Lebensmittels sehr schwierig. Zudem ist das Wissen über optimale Temperatur- und Zeitparameter für die verschiedenen Speisen oft unzureichend. Die optimale Steuerung der thermischen Zubereitung ist maßgeblich abhängig von der Art des Lebensmittels und der äußeren und inneren Temperatureinwirkung während des Garvorgangs. Das Ziel der Arbeiten war die Entwicklung eines automatischen Backofens, der in der Lage ist, die Art des Lebensmittels zu erkennen und die Temperatur im Inneren des Lebensmittels während des Backens zu errechnen. Die für die Temperaturberechnung benötigten Daten wurden mit mehreren Sensoren erfasst. Hierzu kam ein Infrarotthermometer, ein Infrarotabstandssensor, eine Kamera, ein Temperatursensor und ein Lambdasonde innerhalb des Ofens zum Einsatz. Ferner wurden eine Wägezelle, ein Strom- sowie Spannungs-Sensor und ein Temperatursensor außerhalb des Ofens genutzt. Die während der Aufheizphase aufgenommen Datensätze ermöglichten das Training mehrerer künstlicher neuronaler Netze, die die verschiedenen Lebensmittel in die entsprechenden Kategorien einordnen konnten, um so das optimale Backprogram auszuwählen. Zur Abschätzung der thermische Diffusivität der Nahrung, die von der Zusammensetzung (Kohlenhydrate, Fett, Protein, Wasser) abhängt, wurden mehrere künstliche neuronale Netze trainiert. Mit Ausnahme des Fettanteils der Lebensmittel konnten alle Komponenten durch verschiedene KNNs mit einem Maximum von 8 versteckten Neuronen ausreichend genau abgeschätzt werden um auf deren Grundlage die Temperatur im inneren des Lebensmittels zu berechnen. Die durchgeführte Arbeit zeigt, dass mit Hilfe verschiedenster Sensoren zur direkten beziehungsweise indirekten Messung der äußeren Eigenschaften der Lebensmittel sowie KNNs für die Kategorisierung und Abschätzung der Lebensmittelzusammensetzung die automatische Erkennung und Berechnung der inneren Temperatur von verschiedensten Lebensmitteln möglich ist.

Non-University Higher Education and the Relationship of Its Graduates and the World of Work: Colombia

The non-university sector has been part of the Colombian higher education system for more than 50-years. Despite its long years of existence, it has never occupied such an important role within the education system as the one it is having today. Therefore, the aim of this work is to analyze the development of the non-university sector in the framework of the country’s social, educational and economic demands. Likewise, its actual situation and certain aspects of the relationship between its graduates and the world of work, i.e., graduates’ employment characteristics, the relationship of higher education studies and their work, as well as their early career success, are examined. In order to generate the required information, a graduate survey was carried out in Atlántico (Colombia). The target population was graduates from higher education institutions registered in Atlántico who were awarded a technical, technological or professional degree in 2008 from any of the following knowledge areas: Fine Arts, Health Science, Economy-Administration-Accountancy and similar, and Engineering-Architecture-Urban planning and similar. Besides, interviews with academic and administrative staff from non-university institutions were carried out, and higher education related documents were analyzed. As a whole, the findings suggest that the non-university sector is expanding and may help to achieve some of the goals, for which it is widely promoted i.e., access expansion for under-represented groups, enhancement of the higher education system, and the provision of programs pertinent to the needs of the market. Nevertheless, some aspects require further consideration, e.g., the sector’s consolidation within the system and its quality. As for the relationship between non-university higher education and the world of work, it was found to be close; particularly in those aspects related to the use of knowledge and skills in the work, and the relationship between graduates’ studies and their work. Additionally, the analysis of the graduates’ in their early career stages exposes the significant role that the socioeconomic stratum plays in their working life, particularly in their wages. This indicates that apart from education, other factors like the graduates’ economic or social capital may have an impact on their future work perspectives

A Colony Architecture for an Artificial Creature

This report describes a working autonomous mobile robot whose only goal is to collect and return empty soda cans. It operates in an unmodified office environment occupied by moving people. The robot is controlled by a collection of over 40 independent "behaviors'' distributed over a loosely coupled network of 24 processors. Together this ensemble helps the robot locate cans with its laser rangefinder, collect them with its on-board manipulator, and bring them home using a compass and an array of proximity sensors. We discuss the advantages of using such a multi-agent control system and show how to decompose the required tasks into component activities. We also examine the benefits and limitations of spatially local, stateless, and independent computation by the agents.

Building Grounded Abstractions for Artificial Intelligence Programming

Most Artificial Intelligence (AI) work can be characterized as either ``high-level'' (e.g., logical, symbolic) or ``low-level'' (e.g., connectionist networks, behavior-based robotics). Each approach suffers from particular drawbacks. High-level AI uses abstractions that often have no relation to the way real, biological brains work. Low-level AI, on the other hand, tends to lack the powerful abstractions that are needed to express complex structures and relationships. I have tried to combine the best features of both approaches, by building a set of programming abstractions defined in terms of simple, biologically plausible components. At the ``ground level'', I define a primitive, perceptron-like computational unit. I then show how more abstract computational units may be implemented in terms of the primitive units, and show the utility of the abstract units in sample networks. The new units make it possible to build networks using concepts such as long-term memories, short-term memories, and frames. As a demonstration of these abstractions, I have implemented a simulator for ``creatures'' controlled by a network of abstract units. The creatures exist in a simple 2D world, and exhibit behaviors such as catching mobile prey and sorting colored blocks into matching boxes. This program demonstrates that it is possible to build systems that can interact effectively with a dynamic physical environment, yet use symbolic representations to control aspects of their behavior.

Electrical Design: A Problem for Artificial Intelligence Research

This report outlines the problem of intelligent failure recovery in a problem-solver for electrical design. We want our problem solver to learn as much as it can from its mistakes. Thus we cast the engineering design process on terms of Problem Solving by Debugging Almost-Right Plans, a paradigm for automatic problem solving based on the belief that creation and removal of "bugs" is an unavoidable part of the process of solving a complex problem. The process of localization and removal of bugs called for by the PSBDARP theory requires an approach to engineering analysis in which every result has a justification which describes the exact set of assumptions it depends upon. We have developed a program based on Analysis by Propagation of Constraints which can explain the basis of its deductions. In addition to being useful to a PSBDARP designer, these justifications are used in Dependency-Directed Backtracking to limit the combinatorial search in the analysis routines. Although the research we will describe is explicitly about electrical circuits, we believe that similar principles and methods are employed by other kinds of engineers, including computer programmers.

Evaluación del proceso de selección de docentes estatales del nivel básico en Colombia.

Evaluar los elementos básicos del sistema de selección de docentes estatales en Colombia, obteniendo, en primer lugar, información relevante sobre estos, con la cual se puedan realizar juicios de valor sobre dicho proceso, como soporte para realizar sugerencias sobre el diseño de un modelo alternativo, que dé soluciones a los inconvenientes y desajustes del sistema en cuestión. Se trabaja con cuatro conjuntos distintos que intervienen en los procesos de selección de docentes en Colombia: seleccionadores, candidatos, supervisores escolares y jefes de departamento de la Universidad Pedagógica Nacional. Se comienza describiendo el sistema educativo colombiano para seguir analizando el sistema de selección de docentes estatales, sus faltas, limitaciones y posibles alternativas de solución, y se intenta establecer la relación que existe entre el sistema de selección de docentes y el sistema de evaluación de los mismos. Posteriormente se aborda la problemática de la selección en general y sus implicaciones y relaciones con otros aspectos educativos, como la formación inicial del profesorado y la formación continua, la calidad de la educación, etc. Se presentan sistemas de selección de otros países como Estados Unidos, España, Reino Unido y Noruega. Después se pasa al aspecto del diseño y desarrollo metodológico de la investigación, donde se define el enfoque epistemológico y la metodología del estudio, así como se presenta los resultados del proceso. Para finalizar se esbozan las conclusiones y se presenta un modelo alternativo de selección de docentes estatales para el contexto educativo de Colombia. Cuestionarios, entrevistas, análisis documental, gráficos, tablas. El proceso de selección como el de evaluación tienen fallas empezando por las normas generales, siguiendo con los procesos, criterios, procedimientos e instrumentos llegando finalmente a los recursos. Hay una falta de recursos, de personal capacitado y respaldos científicos que avalen el proceso y generen confianza entre las personas que se someten a él. Se espera que los elementos analizados y las reflexiones hechas sobre éstos, den luces a la crisis por la que atraviesa el sistema educativo colombiano en general y la profesión docente en particular, de igual forma se espera que los aportes hechos contribuyan a la profesionalización y dignificación de la docencia.

Reforma educativa en Colombia : implicaciones socioculturales de la acción pedagógica.

Establecer las implicaciones socioculturales de la reforma educativa en Colombia y la racionalidad de los marcos normativos de la acción pedagógica preescrita en éstos. Las unidades de análisis son las decisiones que en materia de políticas intervienen en el sistema educativo colombiano y que se organizan en tres: las referidas en los aspectos ideológico-político, práctico-pedagógico y organizativo-administrativo. Análisis crítico-reflexivo e ideológico sobre los escenarios de emergencia de la educación colombiana. El rastreo de la naturaleza de estos cambios permite interpretar y comprender las implicaciones socioculturales que de la reforma educativa se derivan. Este estudio se enfoca hacia dos periodos que corresponden a dos planes de gobierno en los cuales se han producido las mayores transformaciones del sistema educativo colombiano. Sirviéndose de una metodología crítica-reflexiva se desvela la intencionalidad de la reforma educativa. Las fuentes de información escritas provienen de todo el marco jurídico que soporta la reforma educativa colombiana y las declaraciones mundiales que más han impactado sobre las políticas educativas. La acción pedagógica prescrita en la normativa colombiana es constitutiva de un potente dispositivo para la reproducción de formas de dominación, exclusión y control social. Pero también es una acción humana que puede modificarse si se generan espacios de reflexión y crítica entre quienes la realizan. Es importante superar la visión simplista de que el campo práctico-pedagógico es un espacio físico que se describe como cuatro paredes. El campo práctico-pedagógico es un contexto abierto, real/virtual, potencial y simbólico donde tiene lugar la acción pedagógica. Por lo tanto, es un escenario sociocultural o de interacciones donde los actores educativos pueden construir y reproducir el sentido. El campo práctico-pedagógico es un contexto de reproducción, de consumo, de circulación de discursos, prácticas y pautas comportamentales.

Terapia asistida con caballos y otros animales para niños con necesidades educativas especiales.

Participante en la convocatoria: Ayudas para proyectos de temática educativa, Gobierno de Aragón 2010-11

Entorn de programació pel robot Stäubli mitjantçant MatLab, aplicació a un sistema de recol·lecció de peces basat en visió artificial

Els objectius del projecte són: realitzar un intèrpret de comandes en VAL3 que rebi les ordres a través d’una connexió TCP/IP; realitzar una toolbox de Matlab per enviar diferents ordres mitjançant una connexió TCP/IP; adquirir i processar mitjançant Matlab imatges de la càmera en temps real i detectar la posició d’objectes artificials mitjançant la segmentació per color i dissenyar i realitzar una aplicació amb Matlab que reculli peces detectades amb la càmera. L’abast del projecte inclou: l’estudi del llenguatge de programació VAL3 i disseny de l’ intèrpret de comandes, l’estudi de les llibreries de Matlab per comunicació mitjançant TCP/IP, per l’adquisició d’imatges, pel processament d’imatges i per la programació en C; el disseny de la aplicació recol·lectora de peces i la implementació de: un intèrpret de comandes en VAL3, la toolbox pel control del robot STAUBLI en Matlab i la aplicació recol·lectora de peces mitjançant el processament d’imatges en temps real també en Matlab

Aprender haciendo : experiencia en la formación de jóvenes investigadores en Colombia

Los esfuerzos de mejoramiento del nivel cognoscitivo de los recursos humanos se han concentrado en Colombia, entre otros objetivos, en desarrollar una infraestructura científica y de innovación tecnológica conformada por profesionales con excelencia, en cuanto a sus capacidades y potencialidades; organizaciones eficientes y establecimiento de redes operativas de conocimiento. Colciencias, desde hace un tiempo, ha venido trabajando en el proceso de formación de recursos humanos de alto nivel, con el propósito de fortalecer la capacidad científica y tecnológica de las instituciones del país. En este libro se realiza un estudio de caso sobre la formación de recursos humanos para la investigación y el tránsito hacia comunidades científicas, a través del Programa de Jóvenes Investigadores de Colciencias.