Optimization of the Mechanical and Optical Properties of Tunable Optical Sensor Arrays (TOSA) for a Nanospectrometer in the Visible and Near Infrared Spectral Range

Tunable Optical Sensor Arrays (TOSA) based on Fabry-Pérot (FP) filters, for high quality spectroscopic applications in the visible and near infrared spectral range are investigated within this work. The optical performance of the FP filters is improved by using ion beam sputtered niobium pentoxide (Nb2O5) and silicon dioxide (SiO2) Distributed Bragg Reflectors (DBRs) as mirrors. Due to their high refractive index contrast, only a few alternating pairs of Nb2O5 and SiO2 films can achieve DBRs with high reflectivity in a wide spectral range, while ion beam sputter deposition (IBSD) is utilized due to its ability to produce films with high optical purity. However, IBSD films are highly stressed; resulting in stress induced mirror curvature and suspension bending in the free standing filter suspensions of the MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) FP filters. Stress induced mirror curvature results in filter transmission line degradation, while suspension bending results in high required filter tuning voltages. Moreover, stress induced suspension bending results in higher order mode filter operation which in turn degrades the optical resolution of the filter. Therefore, the deposition process is optimized to achieve both near zero absorption and low residual stress. High energy ion bombardment during film deposition is utilized to reduce the film density, and hence the film compressive stress. Utilizing this technique, the compressive stress of Nb2O5 is reduced by ~43%, while that for SiO2 is reduced by ~40%. Filters fabricated with stress reduced films show curvatures as low as 100 nm for 70 μm mirrors. To reduce the stress induced bending in the free standing filter suspensions, a stress optimized multi-layer suspension design is presented; with a tensile stressed metal sandwiched between two compressively stressed films. The stress in Physical Vapor Deposited (PVD) metals is therefore characterized for use as filter top-electrode and stress compensating layer. Surface micromachining is used to fabricate tunable FP filters in the visible spectral range using the above mentioned design. The upward bending of the suspensions is reduced from several micrometers to less than 100 nm and 250 nm for two different suspension layer combinations. Mechanical tuning of up to 188 nm is obtained by applying 40 V of actuation voltage. Alternatively, a filter line with transmission of 65.5%, Full Width at Half Maximum (FWHM) of 10.5 nm and a stopband of 170 nm (at an output wavelength of 594 nm) is achieved. Numerical model simulations are also performed to study the validity of the stress optimized suspension design for the near infrared spectral range, wherein membrane displacement and suspension deformation due to material residual stress is studied. Two bandpass filter designs based on quarter-wave and non-quarter-wave layers are presented as integral components of the TOSA. With a filter passband of 135 nm and a broad stopband of over 650 nm, high average filter transmission of 88% is achieved inside the passband, while maximum filter transmission of less than 1.6% outside the passband is achieved.

Optimal Unsupervised Learning in Feedforward Neural Networks

We investigate the properties of feedforward neural networks trained with Hebbian learning algorithms. A new unsupervised algorithm is proposed which produces statistically uncorrelated outputs. The algorithm causes the weights of the network to converge to the eigenvectors of the input correlation with largest eigenvalues. The algorithm is closely related to the technique of Self-supervised Backpropagation, as well as other algorithms for unsupervised learning. Applications of the algorithm to texture processing, image coding, and stereo depth edge detection are given. We show that the algorithm can lead to the development of filters qualitatively similar to those found in primate visual cortex.

Evaluation of sets of oriented and non-oriented receptive fields as local descriptors

Local descriptors are increasingly used for the task of object recognition because of their perceived robustness with respect to occlusions and to global geometrical deformations. We propose a performance criterion for a local descriptor based on the tradeoff between selectivity and invariance. In this paper, we evaluate several local descriptors with respect to selectivity and invariance. The descriptors that we evaluated are Gaussian derivatives up to the third order, gray image patches, and Laplacian-based descriptors with either three scales or one scale filters. We compare selectivity and invariance to several affine changes such as rotation, scale, brightness, and viewpoint. Comparisons have been made keeping the dimensionality of the descriptors roughly constant. The overall results indicate a good performance by the descriptor based on a set of oriented Gaussian filters. It is interesting that oriented receptive fields similar to the Gaussian derivatives as well as receptive fields similar to the Laplacian are found in primate visual cortex.

Rotation Invariant Object Recognition from One Training Example

Local descriptors are increasingly used for the task of object recognition because of their perceived robustness with respect to occlusions and to global geometrical deformations. Such a descriptor--based on a set of oriented Gaussian derivative filters-- is used in our recognition system. We report here an evaluation of several techniques for orientation estimation to achieve rotation invariance of the descriptor. We also describe feature selection based on a single training image. Virtual images are generated by rotating and rescaling the image and robust features are selected. The results confirm robust performance in cluttered scenes, in the presence of partial occlusions, and when the object is embedded in different backgrounds.

Pose-based SLAM with probabilistic scan matching algorithm using a mechanical scanned imaging sonar

This paper proposes a pose-based algorithm to solve the full SLAM problem for an autonomous underwater vehicle (AUV), navigating in an unknown and possibly unstructured environment. The technique incorporate probabilistic scan matching with range scans gathered from a mechanical scanning imaging sonar (MSIS) and the robot dead-reckoning displacements estimated from a Doppler velocity log (DVL) and a motion reference unit (MRU). The proposed method utilizes two extended Kalman filters (EKF). The first, estimates the local path travelled by the robot while grabbing the scan as well as its uncertainty and provides position estimates for correcting the distortions that the vehicle motion produces in the acoustic images. The second is an augment state EKF that estimates and keeps the registered scans poses. The raw data from the sensors are processed and fused in-line. No priory structural information or initial pose are considered. The algorithm has been tested on an AUV guided along a 600 m path within a marina environment, showing the viability of the proposed approach

Assignment on Matlab

Considers sampling, quantisation, filters and lines of best fit.

Sensibilidad al contraste y percepción de color en pacientes con lentes intraoculares amarillos : estudio de corte transversal

El presente estudio descriptivo de corte transversal, comparó la percepción de color (Test de Farnsworth-100 y de Ishihara) y la sensibilidad al contraste en un grupo de 35 ojos con implantes de lentes intraoculares claros esféricos y otro grupo de 35 ojos con LIOs amarillos esféricos, para evaluar las diferencias entre tener o no el filtro de luz azul. Adicionalmente, después de un examen oftalmológico completo en el ojo a estudiar, se realizaron preguntas de satisfacción POP para evaluar el resultado subjetivo del procedimiento. Todos los pacientes tenían más de 3 meses POP. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en las pruebas de percepción de color que sugirieran que las alteraciones correspondían al filtro de luz azul, y aunque los pacientes con los LIOs amarillos lograron un mejor desempeño en la prueba de sensibilidad al contraste al analizarlos estadísticamente, clínicamente esto no parece tener importancia. La satisfacción general en ambos grupos tuvo una gran puntuación, y dentro de las molestias referidas más frecuentemente y que estaban presentes desde el procedimiento, se encontraban ardor ocular, lagrimeo y dificultad para ver de cerca sin corrección. Según estudios en modelos animales, hay evidencia que sugiere que los LIOs amarillos, al compararlos con LIOs claros, protegen de mejor manera la retina una vez el cristalino se ha retirado. Según este y otros estudios publicados a la fecha, la agudeza visual, sensibilidad al contraste y percepción de color no varían de manera importante entre ambos tipos de lentes en la población general.

Scandalous Subjects

This essay explores the problems and possibilities of the postcolonial as word and orientation, as category and entity. It sieves postcolonial expressions through critical filters to make two tasks palpable. On the one hand, faced forthwith are the scandals of the nation and the West as well as the outrage of the postcolonial itself. On the other hand, brought to the front are protocols of probing that do not merely lead to an undoing of “foundations” but point to procedures of critical affirmation embedded within a history without guarantee. Here are to be found dispositions that carefully question and prudently elaborate issues of power and difference, authority and alterity, including through critical considerations of modernity and its philosophical and historical discussions in the West.-----Este artículo explora los problemas y posibilidades de lo postcolonial en tanto que concepto y orientación, categoría y entidad. Tamiza las expresiones postcoloniales a través de los filtros de la crítica para lograr que dos tareas devengan palpables. Por una parte, a lo primero que nos enfrentamos es a los escándalos de la nación y de Occidente, así como al ultraje de lo postcolonial en sí mismo. Por otra parte, se destacan protocolos de investigación que no conducen simplemente a un menoscabo de los ‘fundamentos’ sino que apuntan a procedimientos de afirmación crítica enraizados en lo que yo llamo una historia sin garantía. Aquí se encuentran disposiciones que cuestionan de manera juiciosa y elaboran con prudencia asuntos de poder y diferencia, autoridad y alteridad y que incluyen consideraciones críticas de la modernidad y sus discusiones filosóficas e históricas en Occidente.

Impacto del sistema de control de gestión en el aprendizaje de las empresas multidomésticas del sector automotriz de Colombia

Las empresas multidomesticas en su direccionamiento estratégico necesitan de un sistema de control de gestión que les permita entender cómo se está desarrollando su estrategia en los diferentes mercados, frente a los objetivos planteados, de esta forma la implementación de estos sistemas de gestión generan la posibilidad de poder medir, valorar e informar sobre el cumplimiento y la evolución de los resultados previstos y ser un apoyo para la estrategia de mercados multidomesticos. Frente al contexto actual colombiano, se encontro que el mercado del sector automotriz, conformado por empresas multinacionales con una administración estratégica multidomestica, está cada vez más competitivos.Mediante la utilización de los sistemas de control de gestión es posible establecer e identificar variables que fomenten el aprendizaje organizacional, un campo de investigación académica y de práctica profesional el cual permite desarrollar variables claves dentro de la organización como lo son la innovación, la estrategia, la productividad y la toma de decisiones. Variables que favorecen el dinamismo y sostenibilidad del sector automotriz y las organizaciones que la conforman. Así garantizan un mayor aprendizaje creciente en el tiempo, por medio del cual se garantiza la perfecta armonía entre todos los empleados sin jerarquizacion y filtros para la información, dando paso al aprendizaje. Por medio de encuestas a directivos de las empresas mencionadas fue posible obtener conclusiones y encontrar similitudes entre el panorama actual contado por ellos mismos y lo que previamente se formulaba basados en fuentes teóricas, demostrando el real impacto de los sistemas de control de gestión en el aprendizaje de las empresas multidomesticas del sector automotriz en Colombia.

Variación en la resistencia al flujo de los tubos endotraqueales pediátricos modificando su longitud

Introducción: Se conocen los beneficios del uso de los tubos endotraqueales con neumotaponador, aunque dicha práctica tiene un impacto sobre el trabajo respiratorio durante el acto anestésico sin embargo se propone estudiar las consecuencias físicas de la variación en la longitud de los tubos para compensar dicha perdida de flujo, con base en la ley de Hagen-Poiseuille. Metodología: Se realizó un estudio experimental in vitro, en el cual se realizaron mediciones repetidas de flujo, variando la longitud y diámetro de diferentes tubos endotraqueales pediátricos (desde calibre 3.5mm hasta 6.5mm), con longitudes de 20cm, 15 cm, 10 cm y manteniendo su longitud original. Se analizaron los datos con el fin de medir el impacto sobre el flujo. Resultados: A pesar que los resultados muestran diferencias estadísticamente significativas (p0,000), la variación en la longitud de los tubos endotraqueales pediátricos tiene mucho menor impacto sobre la variación en el flujo, que la modificación del diámetro. Discusión: Si bien la práctica de acortar la longitud de un tubo endotraqueal pediátrico puede ayudar a reducir el espacio muerto y la retención de CO2, el impacto que tiene sobre el flujo es poco. Cuando se trata de disminuir el trabajo respiratorio de un niño en ventilación espontánea durante el acto anestésico, se debe escoger de forma apropiada el calibre de tubo correspondiente para la edad.

Factores asociados con la duración del circuito extracorpóreo en terapias continúas de reemplazo renal en la Fundación Cardioinfantil

Introducción: las terapias continuas de reemplazo renal son una importante medida a utilizar en los pacientes con lesión renal aguda que ingresan a la unidad de cuidado intensivo, la pérdida temprana del circuito por coagulación del mismo es una situación que afecta a este grupo de pacientes. Materiales y métodos: se realizo un estudio de casos y controles de una duración de tres meses tomando los pacientes que eran sometidos a terapia continua de reemplazo renal en la fundación Cardioinfantil, se eligieron como casos aquellos pacientes que no lograban completar 72 horas de terapia por perdida del circuito relacionada con coagulación, y aquellos que si se tomaron como controles, se analizaron ambos grupos en función de diferentes variables demográficas, clínicas y del circuito, tomando como análisis primario el primer filtro utilizado y haciendo un análisis secundario incluyendo todos los filtros. Resultados: se recolectaron 24 pacientes para el análisis primario y 101 filtros para el análisis secundario, el 37,5% de los filtros duró > 72 horas y 62,5%, menos de este tiempo. El puntaje APACHE II (OR: 0,76, p 0.003) y sitio de inserción femoral derecho (OR: 0.14, p 0.007) se encontraron protectoras para la disfunción temprana. Discusión: aunque no se alcanzó la muestra total, se encontró asociación protectora del acceso femoral derecho, que fue novedosa, pero requiere confirmación. El APACHE II, también protector, puede corresponder a un sesgo, se necesitan más estudios para aclarar estos hallazgos y determinar la presencia de otras variables que intervengan.

Seasonal adjustment and cointegration

El documento examina el efecto de filtros de ajuste en el tamaño y poder de prueba de cointegración que usan los residuales como pruebas ADF y PP, mediante procedimientos MonteCarlo y una aplicación empírica. Nuestros resultados indican que el uso de filtros distorsiona el tamaño y reduce el poder de estas pruebas.

Riesgo de hipertensión arterial por ruido laboral: revisión sistemática

Introducción: la pérdida auditiva inducida por ruido es el efecto nocivo del ruido más comúnmente estudiado, sin embargo, el ruido también produce trastornos digestivos y del sueño, cambios en los niveles de cortisol, efectos cardiovasculares e hipertensión arterial (HTA), entre otros. Objetivo: determinar si la exposición laboral a ruido induce hipertensión arterial. Materiales y métodos: se siguieron las recomendaciones del método PRISMA para revisiones sistemáticas. Se hizo una búsqueda de estudios en PUBMED utilizando los términos “occupational and noise and hypertension” y aplicando los filtros: 1) publicaciones incluidas entre 2005-2015; 2) estudios publicados en inglés; 3) revisión de títulos y resúmenes; 4) revisión completa de los textos para un total final de 32 estudios. Se hizo la revisión, análisis y resumen de todos los estudios. Resultados: los estudios concluyeron que aquellos portadores de los polimorfismos de la enzima convertidora de angiotensina expuestos a ruido, tuvieron una mayor susceptibilidad genética a tener HTA. Los estudios reportaron una asociación positiva entre ruido e HTA. Hay controversia acerca de la relación que existe entre HTA, ruido y coexposición a otros factores como calor, trabajo por turnos, presencia de solventes o plomo en el lugar de trabajo y carga física. Conclusiones: Se presume que solo los niveles de ruido ≥ 85 dBA tienen efectos negativos sobre la salud, pero se ha encontrado que los efectos no auditivos del ruido se producen por debajo de este parámetro. Recomendaciones: se sugiere el uso de la pérdida auditiva inducida por ruido entre población trabajadora como un método de tamizaje para detectar personas prehipertensas, con el fin prevenir la generación de HTA.

OpenSearch-geo: the simple standard for geographic web search engines

When publishing information on the web, one expects it to reach all the people that could be interested in. This is mainly achieved with general purpose indexing and search engines like Google which is the most used today. In the particular case of geographic information (GI) domain, exposing content to mainstream search engines is a complex task that needs specific actions. In many occasions it is convenient to provide a web site with a specially tailored search engine. Such is the case for on-line dictionaries (wikipedia, wordreference), stores (amazon, ebay), and generally all those holding thematic databases. Due to proliferation of these engines, A9.com proposed a standard interface called OpenSearch, used by modern web browsers to manage custom search engines. Geographic information can also benefit from the use of specific search engines. We can distinguish between two main approaches in GI retrieval information efforts: Classical OGC standardization on one hand (CSW, WFS filters), which are very complex for the mainstream user, and on the other hand the neogeographer’s approach, usually in the form of specific APIs lacking a common query interface and standard geographic formats. A draft ‘geo’ extension for OpenSearch has been proposed. It adds geographic filtering for queries and recommends a set of simple standard response geographic formats, such as KML, Atom and GeoRSS. This proposal enables standardization while keeping simplicity, thus covering a wide range of use cases, in both OGC and the neogeography paradigms. In this article we will analyze the OpenSearch geo extension in detail and its use cases, demonstrating its applicability to both the SDI and the geoweb. Open source implementations will be presented as well

Influência de substâncias bioativas na estabilidade fisico-química e funcional de emulsões fotoprotetoras

Autilização de filtros ultravioletas isolados em formulações fotoprotetoras, origina produtos com proteção limitada contra as radiações solares, o que evidencia a necessidade de associar compostos bioativos. Estudos anteriores demonstraram que a rutina, um composto bioativo, interage sinergicamente com filtros solares incorporados em preparações fotoprotetoras. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da rutina sobre a estabilidade físico-química e funcional de emulsões fotoprotetoras. 16 formulações foram desenvolvidas, submetidas ao teste de estabilidade preliminar e caracterizadas de acordo com o pH, perfil reológico e eficácia fotoprotetora in vitro . A formulação com o melhor desempenho e a formulação correspondente, sem rutina, foram submetidos ao teste de estabilidade normal. Todas as formulações apresentaram valores de pH compatível com a pele e comportamento reológico semelhante. A formulação F16 e a mesma formulação, sem rutina, foram submetidas ao teste de estabilidade normal e apresentaram valores de pH semelhantes e perfis reológicos que foram mantidos ao longo dos dias de análise. Aatividade antirradicalar foi estável apenas para formulações armazenadas a 5,0 ± 0,5°C. A eficácia fotoprotetora demonstrou resultados semelhantes entre ambas as formulações, que também foi observado em todos os dias de análise. Em conclusão, rutina não influenciou a fotoestabilidade da formulação sob as condições adotadas.