TU Graz: Course: 707.000 Web Science and Web Technology: Lecture 6: Network Evolution and Process

In this class, we will discuss the nature of network evolution and some selected network processes. We will discuss graph generation algorithms that generate networks with different interesting characteristics. Optional : The Structure and Function of Complex Networks (chapter 8), M.E.J. Newman, SIAM Review 45 167--256 (2003); Optional: Emergence of Scaling in Random Networks, A.L. Barabasi and R. Albert, Science 286, 509 (1999)

Social Media Analytics: Trust and Power

In this lecture for a second year interdisciplinary course (part of the curriculum innovation programme) We explore the scope of social media analytics and look at two aspects in depth: Analysing for influence (looking at factors such as network structure, propagation of content and interaction), and analysing for trust (looking at different methods including policy, provenance and reputation - both local and global). The lecture notes include a number of short videos, which cannot be included here for copy-write reasons.

Influencia de la implantación del Sistema Integrado de Transporte Masivo en los procesos de planeación local. Estudio de caso: Fase 1 y 2- Metrolínea en el Área Metropolitana de Bucaramanga. Periodo 2003-2011.

Esta investigación le permite al lector entender la influencia que tuvo la implantación del Sistema Integrado de Transporte Masivo (SITM) sobre la gestión del ordenamiento territorial en el Área Metropolitana de Bucaramanga. El documento explica y analiza las posibles transformaciones que se podrían generar en los alrededores del sistema, partiendo de reconocer que existen unas áreas denominadas centralidades y otras operaciones estratégicas que son catalogadas no solamente por el rol que cumplen en un contexto municipal y metropolitano, sino también por las posibilidades que ofrecen para el desarrollo de servicios, equipamientos y empleo, que finalmente contribuirán a alcanzar el deseo de un modelo desarrollo policéntrico en el área metropolitana.

Impacto de dos técnicas quirúrgicas sobre la recaída local de carcinoma de mama en pacientes de una clínica de Bogotá D.C.

Introducción: El carcinoma de mama es el tumor maligno más frecuente entre las mujeres y representa una significativa mortalidad en los países en vías de desarrollo. Según datos del Instituto Nacional de Cancerología en el 2010 se reportaron 672 nuevos casos de cáncer de mama, lo que representó el 18% de todos los tumores malignos en mujeres. Durante las últimas 3 décadas las técnicas quirúrgicas para el tratamiento del cáncer de mama han presentado un cambio significativo y proponen disminución de procedimientos agresivos y radicales, intervenciones como: mastectomía radical modificada, cirugía conservadora y la disección de ganglio centinela son ejemplos claros de esta evolución asociado al incremento de la reconstrucción mamaria inmediata. Metodología: Estudio observacional tipo cohorte retrospectivo en el cual se revisó una base de datos de pacientes con cáncer de mama de las cuales 632 fueron sometidas a mastectomía radical con preservación de piel y complejo areola-pezón y mastectomía radical con preservación de piel sin preservación del complejo areola-pezón, los dos procedimientos asociados a reconstrucción mamaria inmediata y se comparó la frecuencia de recaída local entre los dos grupos. Resultados: De las 632 pacientes estudiadas al 30.5% se les realizo preservación del complejo areola pezón. Las mujeres a quienes se les realizó preservación del complejo areola pezón presentaron menor sobrevida a la recaída local a 10 años (80.51%) comparado con las mujeres a quienes no se les preservó el complejo areola pezón (87.40%), sin embargo no se encontró diferencia estadísticamente significativa para determinar que las probabilidades de sobrevida sean diferentes. Discusión: No se evidenció diferencia estadísticamente significativa entre los 2 procedimientos quirúrgicos (con y sin preservación del complejo areola pezón) en relación a la recaída local, estudios retrospectivos no han evidenciado una mayor tasa de recaídas locales en pacientes a quienes se les preserva el complejo areola-pezón, sin embargo hacen falta estudios prospectivos y aleatorizados que puedan otorgar un mayor sustento científico que garantice la seguridad de la preservación del complejo areola-pezón.

Reintroduction of the Eurasian otter (Lutra lutra) in Muga and Fluvià basins (north-eastern Spain): viability, development, monitoring and trends of the new population

Aquesta tesi es basa en el programa de reintroducció de la llúdriga eurasiàtica (Lutra lutra) a les conques dels rius Muga i Fluvià (Catalunya) durant la segona meitat dels 1990s. Els objectius de la tesi foren demostrar la viabilitat de la reintroducció, demostrar l'èxit de la mateixa, estudiar aspectes ecològics i etològics de l'espècie, aprofitant l'oportunitat única de gaudir d'una població "de disseny" i determinar les probabilitats de supervivència de la població a llarg termini. La reintroducció de la llúdriga a les conques dels rius Muga i Fluvià va reeixir, doncs l'àrea geogràfica ocupada efectivament es va incrementar fins a un 64% d'estacions positives a l'hivern 2001-02. La troballa de tres exemplars adults nascuts a l'àrea de reintroducció és una altra prova que valida l'èxit del programa. La densitat d'exemplars calculada a través dels censos visuals ha resultat baixa (0.04-0.11 llúdrigues/km), però s'aproxima al que hom pot esperar en els primers estadis d'una població reintroduïda, encara poc nombrosa però distribuïda en una gran àrea. La mortalitat post-alliberament va ser del 22% un any després de l'alliberament, similar o inferior a la d'altres programes de reintroducció de llúdrigues reeixits. La mortalitat va ser deguda principalment a atropellaments (56%). El patró d'activitat de les llúdrigues reintroduïdes va esdevenir principalment nocturn i crepuscular, amb una escassa activitat diürna. Les seves àrees vitals van ser del mateix ordre (34,2 km) que les calculades en d'altres estudis realitzats a Europa. La longitud mitjana de riu recorreguda per una llúdriga durant 24 hores va ser de 4,2 km per les femelles i 7,6 km pels mascles. Durant el període de radioseguiment dues femelles van criar i els seus moviments van poder ser estudiats amb deteniment. La resposta de la nova població de llúdrigues a les fluctuacions estacionals en la disponibilitat d'aigua, habitual a les regions mediterrànies, va consistir en la concentració en una àrea menor durant el període de sequera estival, a causa de l'increment de trams secs, inhabitables per la llúdriga per la manca d'aliment, fet que va provocar expansions i contraccions periòdiques en l'àrea de distribució. La persistència a llarg termini de la població reintroduïda va ser estudiada mitjançant una Anàlisi de Viabilitat Poblacional (PVA). El resultat va ser un baix risc d'extinció de la població en els propers 100 anys i la majoria dels escenaris simulats (65%) van assolir el criteri d'un mínim de 90% de probabilitat de supervivència. Del model poblacional construït es dedueix que un punt clau per assegurar la viabilitat de la població reintroduïda és la reducció de la mortalitat accidental. A l'àrea d'estudi, els atropellaments causen més del 50% de la mortalitat i aquesta pot ser reduïda mitjançant la construcció de passos de fauna, el tancament lateral d'alguns trams de carretera perillosos i el control de la velocitat en algunes vies. El projecte de reintroducció ha posat a punt un protocol per a la captura, maneig i alliberament de llúdrigues salvatges, que pot contenir informació útil per a programes similars. També ha suposat una oportunitat única d'estudiar una població dissenyada artificialment i poder comparar diversos mètodes per estimar la distribució i la densitat de poblacions de llúdrigues. Per últim, la reintroducció portada a terme a les conques dels rius Muga i Fluvià ha aconseguit crear una nova població de llúdrigues, que persisteix en el temps, que es reprodueix regularment i que es dispersa progressivament, fins i tot a noves conques fluvials.

Les grans infrastructures de transport i el desenvolupament de la ciutat mitjana. El Tren d'Alta Velocitat a les ciutats de Lleida, Avinyó i Novara

L'objectiu central de la tesi és estudiar els processos que permeten aconseguir un desenvolupament local a llarg termini de les ciutats mitjanes a partir de la implantació d'una gran infrastructura com el Tren d'Alta Velocitat (TAV). Es parteix de la hipòtesi que el desenvolupament local urbà a partir del TAV depèn de factors objectius i de factors subjectius (dels subjectes), uns factors que prenen una forma particular en el desenvolupament de les ciutats mitjanes. La tesi es divideix en una primera part teòrica i segona de més aplicada. Diversos autors han arribat a la conclusió que la relació tradicional que s'ha donat entre les infrastructures de transport i territori parteix d'uns paradigmes deterministes, que s'exemplifiquen amb una relació de "causa-efecte". Per aquest motiu, s'han criticat els estudis sobre els efectes socioeconòmics de les infrastructures de transport, així com el mateix concepte d'"efecte". Aquesta crítica es repeteix els estudis sobre el TAV i les ciutats mitjanes, que arriben a la conclusió que el desenvolupament econòmic no és un fet automàtic i que no es poden predir les conseqüències a mig i llarg termini del TAV. El desenvolupament local a partir del TAV, doncs, estaria relacionat amb tres elements principals. En primer lloc, entendre que la ciutat -i el territori- és un fenomen complex i, com a tal, cal abordar-lo des de la teoria dels sistemes complexos. En segon lloc, la gran infrastructura ha de convertir-se en un recurs endogen (interconnexió amb la xarxa local d'actors i territorialització en el milieu de la ciutat) per a que pugui contribuir al desenvolupament. En tercer lloc, la dinàmica de governance dels actors és primordial, i es divideix en la gestió interna de la xarxa local (projecte local) i la gestió multinivell de les administracions. En base als referents teòrics, es construeix una metodologia per avaluar el grau de desenvolupament local que ha comportat el TAV en tres ciutats mitjanes de l'arc mediterrani europeu, Lleida, Avinyó i Novara, situades respectivament a Espanya, França i Itàlia. La metodologia preveu l'estudi d'aspectes tècnics de la ciutat com els de transport (Posició territorial de la ciutat a partir del TAV, Característiques de l'estació TAV), urbanístics (Model urbanístic a escala municipal/urbana, Model urbanístic a escala de l'estació) i econòmics (Diferents projectes econòmics de la ciutat relacionats amb el TAV). També preveu l'estudi d'aspectes organitzatius externs (Els agents supralocals i els seus projectes, Grau de conflictivitat i cooperació en les relacions dels agents locals i supralocals) i interns (Capacitat de creació d'un projecte de ciutat a partir del TAV, Agents que participen en el projecte local i la seva dinàmica, Àmbit territorial dels projectes). Finalment s'efectua una avaluació del procés i dels resultats del desenvolupament local. Com a conclusió es demostra que el procés de desenvolupament local a partir de les grans infrastructures de transport depèn, en bon part, de la capacitat de governance. Depèn, per un cantó, de la capacitat dels agents locals d'elaborar un projecte de desenvolupament i liderar unes estratègies d'aprofitament i, de l'altre, de la capacitat dels agents del territori (estatals, regionals, locals) de crear aliances i cooperació per planificar la infrastructura de transport. Finalment es presenten un seguit de recomanacions a les ciutats que volen planificar l'arribada del TAV per a que contribueixi a un desenvolupament amb les característiques d'eficàcia, sostenibilitat, productivitat i equitat.

A reconfigurable neural environment on active networks

This paper proposes the deployment of a neural network computing environment on Active Networks. Active Networks are packet-switched computer networks in which packets can contain code fragments that are executed on the intermediate nodes. This feature allows the injection of small pieces of codes to deal with computer network problems directly into the network core, and the adoption of new computing techniques to solve networking problems. The goal of our project is the adoption of a distributed neural network for approaching tasks which are specific of the computer network environment. Dynamically reconfigurable neural networks are spread on an experimental wide area backbone of active nodes (ABone) to show the feasibility of the proposed approach.

Extraction of tidal channel networks from airborne scanning laser altimetry and aerial photography

The study of the morphodynamics of tidal channel networks is important because of their role in tidal propagation and the evolution of salt-marshes and tidal flats. Channel dimensions range from tens of metres wide and metres deep near the low water mark to only 20-30cm wide and 20cm deep for the smallest channels on the marshes. The conventional method of measuring the networks is cumbersome, involving manual digitising of aerial photographs. This paper describes a semi-automatic knowledge-based network extraction method that is being implemented to work using airborne scanning laser altimetry (and later aerial photography). The channels exhibit a width variation of several orders of magnitude, making an approach based on multi-scale line detection difficult. The processing therefore uses multi-scale edge detection to detect channel edges, then associates adjacent anti-parallel edges together to form channels using a distance-with-destination transform. Breaks in the networks are repaired by extending channel ends in the direction of their ends to join with nearby channels, using domain knowledge that flow paths should proceed downhill and that any network fragment should be joined to a nearby fragment so as to connect eventually to the open sea.

‘We are managing our own lives...’: life transitions and care in sibling-headed households affected by AIDS in Tanzania and Uganda

This paper explores the ways that young people express their agency and negotiate complex lifecourse transitions according to gender, age and inter- and intra-generational norms in sibling-headed households affected by AIDS in East Africa. Based on findings from a qualitative and participatory pilot study in Tanzania and Uganda, I examine young people's socio-spatial and temporal experiences of heading the household and caring for their siblings following their parent's/relative's death. Key dimensions of young people's caring pathways and life transitions are discussed: transitions into sibling care; the ways young people manage changing roles within the family; and the ways that young people are positioned and seek to position themselves within the community. The research reveals the relational and embodied nature of young people's life transitions over time and space. By living together independently, young people constantly reproduce and reconfigure gendered, inter- and intra-generational norms of ‘the family’, transgressing the boundaries of ‘childhood’, ‘youth’ and ‘adulthood’. Although young people take on ‘adult’ responsibilities and demonstrate their competencies in ‘managing their own lives’, this does not necessarily translate into more equal power relations with adults in the community. The research reveals the marginal ‘in-between’ place that young people occupy between local and global discourses of ‘childhood’ and ‘youth’ that construct them as ‘deviant’. Although young people adopt a range of strategies to resist marginalisation and harassment, I argue that constraints of poverty, unequal gender and generational power relations and the emotional impacts of sibling care, stigmatisation and exclusion can undermine their ability to exert agency and control over their sexual relationships, schooling, livelihood strategies and future lifecourse transitions.

Conservation ecology of bees: populations, species and communities

Recent concerns regarding the decline of plant and pollinator species, and the impact on ecosystem functioning, has focused attention on the local and global threats to bee diversity. As evidence for bee declines is now accumulating from over broad taxonomic and geographic scales, we review the role of ecology in bee conservation at the levels of species, populations and communities. Bee populations and communities are typified by considerable spatiotemporal variation; whereby autecological traits, population size and growth rate, and plant-pollinator network architecture all play a role in their vulnerability to extinction. As contemporary insect conservation management is broadly based on species- and habitat-targeted approaches, ecological data will be central to integrating management strategies into a broader, landscape scale of dynamic, interconnected habitats capable of delivering bee conservation in the context of global environmental change.

Conservation and sustainable use of crop wild relatives

Conservation of crop wild relatives (CWRs) is a complex interdisciplinary process that is being addressed by various national and international initiatives, including two Global Environment Facility projects ('In situ Conservation of Crop Wild Relatives through Enhanced Information Management and Field Application' and 'Design, Testing and Evaluation of Best Practices for in situ Conservation of Economically Important Wild Species'), the European Community-funded project 'European Crop Wild Relative Diversity Assessment and Conservation Forum (PGR Forum)' and the European 'In situ and On Farm Network'. The key issues that have arisen are: (1) the definition of what constitutes a CWR, (2) the need for national and regional information systems and a global system, (3) development and application of priority-determining mechanisms, (4) the incorporation of the conservation of CWRs into existing national, regional and international PGR programmes, (5) assessment of the effectiveness of conservation actions, (6) awareness of the importance of CWRs in agricultural development at local, national and international levels both for the scientific and lay communities and (7) policy development and legal framework. The above issues are illustrated by work on the conservation of a group of legumes known as grasspea chicklings, vetchlings, and horticultural ornamental peas (Lathyrus spp.) in their European and Mediterranean centre of diversity. (c) 2007 Published by Elsevier B.V.

Modelling disease spread and control in networks: implications for plant sciences

Networks are ubiquitous in natural, technological and social systems. They are of increasing relevance for improved understanding and control of infectious diseases of plants, animals and humans, given the interconnectedness of today's world. Recent modelling work on disease development in complex networks shows: the relative rapidity of pathogen spread in scale-free compared with random networks, unless there is high local clustering; the theoretical absence of an epidemic threshold in scale-free networks of infinite size, which implies that diseases with low infection rates can spread in them, but the emergence of a threshold when realistic features are added to networks (e.g. finite size, household structure or deactivation of links); and the influence on epidemic dynamics of asymmetrical interactions. Models suggest that control of pathogens spreading in scale-free networks should focus on highly connected individuals rather than on mass random immunization. A growing number of empirical applications of network theory in human medicine and animal disease ecology confirm the potential of the approach, and suggest that network thinking could also benefit plant epidemiology and forest pathology, particularly in human-modified pathosystems linked by commercial transport of plant and disease propagules. Potential consequences for the study and management of plant and tree diseases are discussed.

A flexible monitoring and notification system for distributed resources

Resource monitoring in distributed systems is required to understand the 'health' of the overall system and to help identify particular problems, such as dysfunctional hardware, a faulty, system or application software. Desirable characteristics for monitoring systems are the ability to connect to any number of different types of monitoring agents and to provide different views of the system, based on a client's particular preferences. This paper outlines and discusses the ongoing activities within the GridRM wide-area resource-monitoring project.

Using a RESTful messaging and registry system to support a range a distributed applications

Tycho was conceived in 2003 in response to a need by the GridRM [1] resource-monitoring project for a ldquolight-weightrdquo, scalable and easy to use wide-area distributed registry and messaging system. Since Tycho's first release in 2006 a number of modifications have been made to the system to make it easier to use and more flexible. Since its inception, Tycho has been utilised across a number of application domains including widearea resource monitoring, distributed queries across archival databases, providing services for the nodes of a Cray supercomputer, and as a system for transferring multi-terabyte scientific datasets across the Internet. This paper provides an overview of the initial Tycho system, describes a number of applications that utilise Tycho, discusses a number of new utilities, and how the Tycho infrastructure has evolved in response to experience of building applications with it.

Sex allocation and local mate competition in Old World non-pollinating fig wasps

The populations of many species are structured such that mating is not random and occurs between members of local patches. When patches are founded by a single female and all matings occur between siblings, brothers may compete with each other for matings with their sisters. This local mate competition (LMC) selects for a female-biased sex ratio, especially in species where females have control over offspring sex, as in the parasitic Hymenoptera. Two factors are predicted to decrease the degree of female bias: (1) an increase in the number of foundress females in the patch and (2) an increase in the fraction of individuals mating after dispersal from the natal patch. Pollinating fig wasps are well known as classic examples of species where all matings occur in the local patch. We studied non-pollinating fig wasps, which are more diverse than the pollinating fig wasps and also provide natural experimental groups of species with different male morphologies that are linked to different mating structures. In this group of wasps, species with wingless males mate in the local patch (i.e. the fig fruit) while winged male species mate after dispersal. Species with both kinds of male have a mixture of local and non-local mating. Data from 44 species show that sex ratios (defined as the proportion of males) are in accordance with theoretical predictions: wingless male species < wing-dimorphic male species < winged male species. These results are also supported by a formal comparative analysis that controls for phylogeny. The foundress number is difficult to estimate directly for non-pollinating fig wasps but a robust indirect method leads to the prediction that foundress number, and hence sex ratio, should increase with the proportion of patches occupied in a crop. This result is supported strongly across 19 species with wingless males, but not across 8 species with winged males. The mean sex ratios for species with winged males are not significantly different from 0.5, and the absence of the correlation observed across species with wingless males may reflect weak selection to adjust the sex ratio in species whose population mating structure tends not to be subdivided. The same relationship is also predicted to occur within species if individual females adjust their sex ratios facultatively. This final prediction was not supported by data from a wingless male species, a male wing-dimorphic species or a winged male species.