GDP 4.0 transfer to SGP 3.0 for SCIAMACHY no2 column processing: Verification with SDOAS / GDOAS prototype algorithms and delta-validation with NDACC / UV-visible network data

Until mid 2006, SCIAMACHY data processors for the operational retrieval of nitrogen dioxide (NO2) column data were based on the historical version 2 of the GOME Data Processor (GDP). On top of known problems inherent to GDP 2, ground-based validations of SCIAMACHY NO2 data revealed issues specific to SCIAMACHY, like a large cloud-dependent offset occurring at Northern latitudes. In 2006, the GDOAS prototype algorithm of the improved GDP version 4 was transferred to the off-line SCIAMACHY Ground Processor (SGP) version 3.0. In parallel, the calibration of SCIAMACHY radiometric data was upgraded. Before operational switch-on of SGP 3.0 and public release of upgraded SCIAMACHY NO2 data, we have investigated the accuracy of the algorithm transfer: (a) by checking the consistency of SGP 3.0 with prototype algorithms; and (b) by comparing SGP 3.0 NO2 data with ground-based observations reported by the WMO/GAW NDACC network of UV-visible DOAS/SAOZ spectrometers. This delta-validation study concludes that SGP 3.0 is a significant improvement with respect to the previous processor IPF 5.04. For three particular SCIAMACHY states, the study reveals unexplained features in the slant columns and air mass factors, although the quantitative impact on SGP 3.0 vertical columns is not significant.

Modelagem Cross-Layer da qualidade de experiência para transmissões de vídeo em sistemas sem fio OFDM

Este trabalho apresenta um estudo sobre transmissões de vídeo em sistemas sem fio. O objetivo da metodologia aplicada é comprovar a existência de uma relação direta entre a BER e a perda de qualidade (Perda de PSNR) nas transmissões de vídeo em sistemas OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Os resultados foram obtidos a partir de simulações, desenvolvidas no ambiente computacional Matlab®, e, aferições em cenários reais, realizadas no campus universitário e dentro do laboratório de estudos, em ambiente controlado. A partir da comparação entre dados simulados e aferidos, foi comprovada a relação entre BER e Perda de PSNR, resultando na formulação de um modelo empírico Cross-Layer com característica exponencial. A modelagem obteve erro RMS e desvio padrão próximos de 1,65 dB quando comparada com as simulações. Além disso, sua validação foi realizada a partir dos dados obtidos de cenários reais, que não foram usados para ajustar os parâmetros da equação obtida. O modelo obtido não necessita da especificação do tipo de canal ou codificação utilizada no FEC (Forward Error Correction), possibilitando uma futura integração com softwares de planejamento de redes, em versões comerciais ou open-sources.

Translation, cross-cultural adaptation and validation of the Portuguese version of the DYMUS questionnaire for the assessment of dysphagia in multiple sclerosis

Translation, cross-cultural adaptation and validation of the DYMUS questionnaire for the assessment of dysphagia in multiple sclerosis. The original English version of the DYMUS was translated using the forward-backward technique, cross-culturally adaptated, pilot-tested in 40 patients, and then applied to 100 multiple sclerosis patients to assess the reliability and construct validity. Construct validity was assessed by Mann–Whitney test and Spearman’s correlation coefficient (rs). The internal consistency of the questionnaire was evaluated using Cronbach’s alpha coefficient and inter-item correlation. DYMUS-BR internal consistency was high (Cronbach’s alpha= 0.72); Cronbach’s alpha was 0.65 for the ‘dysphagia for solids’ subscale and 0.67 for the ‘dysphagia for liquids’ subscale and positive inter-item correlations was found between all items, except for weight loss question. Significant association (p<0.001) and correlation (rs = 0,357; p = 0.01) was found between DYMUS-BR and dysphagia self-assessment. The DYMUS-BR questionnaire maintained the characteristics of that originally described, demonstrating to be a reliable, valid, easy and consistent tool to be used by health professionals for preliminary selection of Brazilian MS patients who need more specific instrumental analyses of swallowing.

Translation and Cross-cultural Adaptation of the Lower Extremity Functional Scale Into a Brazilian Portuguese Version and Validation on Patients With Knee Injuries

STUDY DESIGN: Clinical measurement. OBJECTIVE: To translate and culturally adapt the Lower Extremity Functional Scale (LEFS) into a Brazilian Portuguese version, and to test the construct and content validity and reliability of this version in patients with knee injuries. BACKGROUND: There is no Brazilian Portuguese version of an instrument to assess the function of the lower extremity after orthopaedic injury. METHODS: The translation of the original English version of the LEFS into a Brazilian Portuguese version was accomplished using standard guidelines and tested in 31 patients with knee injuries. Subsequently, 87 patients with a variety of knee disorders completed the Brazilian Portuguese LEES, the Medical Outcomes Study 36-Item Short-Form Health Survey, the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index, and the International Knee Documentation Committee Subjective Knee Evaluation Form and a visual analog scale for pain. All patients were retested within 2 days to determine reliability of these measures. Validation was assessed by determining the level of association between the Brazilian Portuguese LEFS and the other outcome measures. Reliability was documented by calculating internal consistency, test-retest reliability, and standard error of measurement. RESULTS: The Brazilian Portuguese LEES had a high level of association with the physical component of the Medical Outcomes Study 36-Item Short-Form Health Survey (r = 0.82), the Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (r = 0.87), the International Knee Documentation Committee Subjective Knee Evaluation Form (r = 0.82), and the pain visual analog scale (r = -0.60) (all, P<.05). The Brazilian Portuguese LEES had a low level of association with the mental component of the Medical Outcomes Study 36-Item Short-Form Health Survey (r = 0.38, P<.05). The internal consistency (Cronbach alpha = .952) and test-retest reliability (intraclass correlation coefficient = 0.957) of the Brazilian Portuguese version of the LEES were high. The standard error of measurement was low (3.6) and the agreement was considered high, demonstrated by the small differences between test and retest and the narrow limit of agreement, as observed in Bland-Altman and survival-agreement plots. CONCLUSION: The translation of the LEFS into a Brazilian Portuguese version was successful in preserving the semantic and measurement properties of the original version and was shown to be valid and reliable in a Brazilian population with knee injuries. J Ort hop Sports Phys Ther 2012;42(11):932-939, Epub 9 October 2012. doi:10.2519/jospt.2012.4101

Extensive cross-talk and global regulators identified from an analysis of the integrated transcriptional and signaling network in Escherichia coli

To understand the regulatory dynamics of transcription factors (TFs) and their interplay with other cellular components we have integrated transcriptional, protein-protein and the allosteric or equivalent interactions which mediate the physiological activity of TFs in Escherichia coli. To study this integrated network we computed a set of network measurements followed by principal component analysis (PCA), investigated the correlations between network structure and dynamics, and carried out a procedure for motif detection. In particular, we show that outliers identified in the integrated network based on their network properties correspond to previously characterized global transcriptional regulators. Furthermore, outliers are highly and widely expressed across conditions, thus supporting their global nature in controlling many genes in the cell. Motifs revealed that TFs not only interact physically with each other but also obtain feedback from signals delivered by signaling proteins supporting the extensive cross-talk between different types of networks. Our analysis can lead to the development of a general framework for detecting and understanding global regulatory factors in regulatory networks and reinforces the importance of integrating multiple types of interactions in underpinning the interrelationships between them.

Predicting smear negative pulmonary tuberculosis with classification trees and logistic regression: a cross-sectional study

Abstract Background Smear negative pulmonary tuberculosis (SNPT) accounts for 30% of pulmonary tuberculosis cases reported yearly in Brazil. This study aimed to develop a prediction model for SNPT for outpatients in areas with scarce resources. Methods The study enrolled 551 patients with clinical-radiological suspicion of SNPT, in Rio de Janeiro, Brazil. The original data was divided into two equivalent samples for generation and validation of the prediction models. Symptoms, physical signs and chest X-rays were used for constructing logistic regression and classification and regression tree models. From the logistic regression, we generated a clinical and radiological prediction score. The area under the receiver operator characteristic curve, sensitivity, and specificity were used to evaluate the model's performance in both generation and validation samples. Results It was possible to generate predictive models for SNPT with sensitivity ranging from 64% to 71% and specificity ranging from 58% to 76%. Conclusion The results suggest that those models might be useful as screening tools for estimating the risk of SNPT, optimizing the utilization of more expensive tests, and avoiding costs of unnecessary anti-tuberculosis treatment. Those models might be cost-effective tools in a health care network with hierarchical distribution of scarce resources.

What drives the seasonality of photosynthesis across the Amazon basin? A cross-site analysis of eddy flux tower measurements from the Brasil flux network

We investigated the seasonal patterns of Amazonian forest photosynthetic activity, and the effects thereon of variations in climate and land-use, by integrating data from a network of ground-based eddy flux towers in Brazil established as part of the ‘Large-Scale Biosphere Atmosphere Experiment in Amazonia’ project. We found that degree of water limitation, as indicated by the seasonality of the ratio of sensible to latent heat flux (Bowen ratio) predicts seasonal patterns of photosynthesis. In equatorial Amazonian forests (5◦ N–5◦ S), water limitation is absent, and photosynthetic fluxes (or gross ecosystem productivity, GEP) exhibit high or increasing levels of photosynthetic activity as the dry season progresses, likely a consequence of allocation to growth of new leaves. In contrast, forests along the southern flank of the Amazon, pastures converted from forest, and mixed forest-grass savanna, exhibit dry-season declines in GEP, consistent with increasing degrees of water limitation. Although previous work showed tropical ecosystem evapotranspiration (ET) is driven by incoming radiation, GEP observations reported here surprisingly show no or negative relationships with photosynthetically active radiation (PAR). Instead, GEP fluxes largely followed the phenology of canopy photosynthetic capacity (Pc), with only deviations from this primary pattern driven by variations in PAR. Estimates of leaf flush at three

Analisi del circuito di regolazione responsabile del controllo trascrizionale dei geni Heat-Shock in Helicobacter pylori

Helicobacter pylori, un patogeno umano in grado di colonizzare la nicchia gastrica, è associato a patologie del tratto gastrointestinale di varia gravità. Per sopravvivere nell’ambiente ostile dello stomaco dell’ospite, e mettere in atto un’infezione persistente, il batterio si serve di una serie di fattori di virulenza che includono anche le proteine Heat Shock (chaperone). I principali geni codificanti le proteine chaperone in H. pylori sono organizzati in tre operoni trascritti dall’RNA polimerasi contenente il fattore sigma vegetativo σ80. La trascrizione di due dei tre operoni è regolata negativamente da due regolatori trascrizionali, HspR e HrcA, mentre il terzo operone è represso solo da HspR. Fino ad ora, studi molecolari per la comprensione del ruolo di ciascuna proteina nel controllo trascrizionale dei geni heat shock sono stati ostacolati dalla citotossicità ed insolubilità di HrcA quando espressa in sistemi eterologhi. In questo lavoro, è stata analizzata la sequenza amminoacidica di HrcA ed è stata confermata sperimentalmente la predizione bioinformatica della sua associazione con la membrana interna. La citotossicità e l’insolubilità di HrcA in E. coli sono state alleviate inducendone l’espressione a 42°C. Saggi in vitro con le proteine ricombinanti purificate, HspR e HrcA, hanno consentito di definire i siti di legame dei due repressori sui promotori degli operoni heat shock. Ulteriori saggi in vitro hanno suggerito che l’affinità di HrcA per gli operatori è aumentata dalla chaperonina GroESL. Questi dati contribuiscono parzialmente alla comprensione del meccanismo di repressione della trascrizione espletato da HrcA e HspR e permettono di ipotizzare il coinvolgimento di altri regolatori trascrizionali. L’analisi di RNA estratti dal ceppo selvatico e dai mutanti hrcA, hspR e hrcA/hspR di H.pylori su DNAmacroarrays non ha evidenziato il coinvolgimento di altri regolatori trascrizionali, ma ha permesso l’identificazione di un gruppo di geni indotti da HrcA e/ HspR. Questi geni sono coinvolti nella biosintesi e regolazione dell’apparato flagellare, suggerendo un’interconnessione tra la risposta heat shock e la motilità e chemiotassi del batterio.

Analisi di immagini aerofotogrammetriche e telerilevate per la caratterizzazione qualitativa e quantitativa di ecosistemi forestali e della loro evoluzione

L’obiettivo della tesi riguarda l’utilizzo di immagini aerofotogrammetriche e telerilevate per la caratterizzazione qualitativa e quantitativa di ecosistemi forestali e della loro evoluzione. Le tematiche affrontate hanno riguardato, da una parte, l’aspetto fotogrammetrico, mediante recupero, digitalizzazione ed elaborazione di immagini aeree storiche di varie epoche, e, dall’altra, l’aspetto legato all’uso del telerilevamento per la classificazione delle coperture al suolo. Nel capitolo 1 viene fatta una breve introduzione sullo sviluppo delle nuove tecnologie di rilievo con un approfondimento delle applicazioni forestali; nel secondo capitolo è affrontata la tematica legata all’acquisizione dei dati telerilevati e fotogrammetrici con una breve descrizione delle caratteristiche e grandezze principali; il terzo capitolo tratta i processi di elaborazione e classificazione delle immagini per l’estrazione delle informazioni significative. Nei tre capitoli seguenti vengono mostrati tre casi di applicazioni di fotogrammetria e telerilevamento nello studio di ecosistemi forestali. Il primo caso (capitolo 4) riguarda l’area del gruppo montuoso del Prado- Cusna, sui cui è stata compiuta un’analisi multitemporale dell’evoluzione del limite altitudinale degli alberi nell’arco degli ultimi cinquant’anni. E’ stata affrontata ed analizzata la procedura per il recupero delle prese aeree storiche, definibile mediante una serie di successive operazioni, a partire dalla digitalizzazione dei fotogrammi, continuando con la determinazione di punti di controllo noti a terra per l’orientamento delle immagini, per finire con l’ortorettifica e mosaicatura delle stesse, con l’ausilio di un Modello Digitale del Terreno (DTM). Tutto ciò ha permesso il confronto di tali dati con immagini digitali più recenti al fine di individuare eventuali cambiamenti avvenuti nell’arco di tempo intercorso. Nel secondo caso (capitolo 5) si è definita per lo studio della zona del gruppo del monte Giovo una procedura di classificazione per l’estrazione delle coperture vegetative e per l’aggiornamento della cartografia esistente – in questo caso la carta della vegetazione. In particolare si è cercato di classificare la vegetazione soprasilvatica, dominata da brughiere a mirtilli e praterie con prevalenza di quelle secondarie a nardo e brachipodio. In alcune aree sono inoltre presenti comunità che colonizzano accumuli detritici stabilizzati e le rupi arenacee. A questo scopo, oltre alle immagini aeree (Volo IT2000) sono state usate anche immagini satellitari ASTER e altri dati ancillari (DTM e derivati), ed è stato applicato un sistema di classificazione delle coperture di tipo objectbased. Si è cercato di definire i migliori parametri per la segmentazione e il numero migliore di sample per la classificazione. Da una parte, è stata fatta una classificazione supervisionata della vegetazione a partire da pochi sample di riferimento, dall’altra si è voluto testare tale metodo per la definizione di una procedura di aggiornamento automatico della cartografia esistente. Nel terzo caso (capitolo 6), sempre nella zona del gruppo del monte Giovo, è stato fatto un confronto fra la timberline estratta mediante segmentazione ad oggetti ed il risultato di rilievi GPS a terra appositamente effettuati. L’obiettivo è la definizione del limite altitudinale del bosco e l’individuazione di gruppi di alberi isolati al di sopra di esso mediante procedure di segmentazione e classificazione object-based di ortofoto aeree in formato digitale e la verifica sul campo in alcune zone campione dei risultati, mediante creazione di profili GPS del limite del bosco e determinazione delle coordinate dei gruppi di alberi isolati. I risultati finali del lavoro hanno messo in luce come le moderne tecniche di analisi di immagini sono ormai mature per consentire il raggiungimento degli obiettivi prefissi nelle tre applicazioni considerate, pur essendo in ogni caso necessaria una attenta validazione dei dati ed un intervento dell’operatore in diversi momenti del processo. In particolare, le operazioni di segmentazione delle immagini per l’estrazione di feature significative hanno dimostrato grandi potenzialità in tutti e tre i casi. Un software ad “oggetti” semplifica l’implementazione dei risultati della classificazione in un ambiente GIS, offrendo la possibilità, ad esempio, di esportare in formato vettoriale gli oggetti classificati. Inoltre dà la possibilità di utilizzare contemporaneamente, in un unico ambiente, più sorgenti di informazione quali foto aeree, immagini satellitari, DTM e derivati. Le procedure automatiche per l’estrazione della timberline e dei gruppi di alberi isolati e per la classificazione delle coperture sono oggetto di un continuo sviluppo al fine di migliorarne le prestazioni; allo stato attuale esse non devono essere considerate una soluzione ottimale autonoma ma uno strumento per impostare e semplificare l’intervento da parte dello specialista in fotointerpretazione.

Analisi sperimentale degli effetti di temperature elevate sul comportamento strutturale dei rinforzi in FRP

In questa tesi si è voluta porre l’attenzione sulla suscettibilità alle alte temperature delle resine che li compongono. Lo studio del comportamento alle alte temperature delle resine utilizzate per l’applicazione dei materiali compositi è risultato un campo di studio ancora non completamente sviluppato, nel quale c’è ancora necessità di ricerche per meglio chiarire alcuni aspetti del comportamento. L’analisi di questi materiali si sviluppa partendo dal contesto storico, e procedendo successivamente ad una accurata classificazione delle varie tipologie di materiali compositi soffermandosi sull’ utilizzo nel campo civile degli FRP (Fiber Reinforced Polymer) e mettendone in risalto le proprietà meccaniche. Considerata l’influenza che il comportamento delle resine riveste nel comportamento alle alte temperature dei materiali compositi si è, per questi elementi, eseguita una classificazione in base alle loro proprietà fisico-chimiche e ne sono state esaminate le principali proprietà meccaniche e termiche quali il modulo elastico, la tensione di rottura, la temperatura di transizione vetrosa e il fenomeno del creep. Sono state successivamente eseguite delle prove sperimentali, effettuate presso il Laboratorio Resistenza Materiali e presso il Laboratorio del Dipartimento di Chimica Applicata e Scienza dei Materiali, su dei provini confezionati con otto differenti resine epossidiche. Per valutarne il comportamento alle alte temperature, le indagini sperimentali hanno valutato dapprima le temperature di transizione vetrosa delle resine in questione e, in seguito, le loro caratteristiche meccaniche. Dalla correlazione dei dati rilevati si sono cercati possibili legami tra le caratteristiche meccaniche e le proprietà termiche delle resine. Si sono infine valutati gli aspetti dell’applicazione degli FRP che possano influire sul comportamento del materiale composito soggetto alle alte temperature valutando delle possibili precauzioni che possano essere considerate in fase progettuale.

Strumenti per la valutazione dello stato conservativo e per la manutenzione programmata dei ponti della Provincia di Bologna

La tesi tratta di strumenti finalizzati alla valutazione dello stato conservativo e di supporto all'attività di manutenzione dei ponti, dai più generali Bridge Management Systems ai Sistemi di Valutazione Numerica della Condizione strutturale. Viene proposto uno strumento originale con cui classificare i ponti attraverso un Indice di Valutazione Complessiva e grazie ad esso stabilire le priorità d'intervento. Si tara lo strumento sul caso pratico di alcuni ponti della Provincia di Bologna. Su un ponte in particolare viene realizzato un approfondimento specifico sulla determinazione approssimata dei periodi propri delle strutture da ponte. Si effettua un confronto dei risultati di alcune modellazioni semplificate in riferimento a modellazioni dettagliate e risultati sperimentali.

Analisi e valutazione delle performance acustiche degli aeromobili nella fase di atterraggio

Nella tesi si analizzano le principali fonti del rumore aeronautico, lo stato dell'arte dal punto di vista normativo, tecnologico e procedurale. Si analizza lo stato dell'arte anche riguardo alla classificazione degli aeromobili, proponendo un nuovo indice prestazionale in alternativa a quello indicato dalla metodologia di certificazione (AC36-ICAO) Allo scopo di diminuire l'impatto acustico degli aeromobili in fase di atterraggio, si analizzano col programma INM i benefici di procedure CDA a 3° rispetto alle procedure tradizionali e, di seguito di procedure CDA ad angoli maggiori in termini di riduzione di lunghezza e di area delle isofoniche SEL85, SEL80 e SEL75.