Learning objects management and evaluation in an e-learning environment. 'Objetos de gesti??n de aprendizaje y evaluaci??n en un entorno de e-learning'

Monogr??fico con el t??tulo: 'Estado actual de los sistemas e-learning'. Resumen basado en el de la publicaci??n

Entrepreneurship, ties and relational networks: the case of a public-private cross-border tourism product

The thesis aims to understand the processes of entrepreneurship that try to create businesses or products with a high degree of complexity. This complexity comes from the fact that these products or initiatives can only be viable with the concurrence of a large number of heterogeneous actors (public, private, from different regions, etc..) which interact in a relational context. A case with these characteristics is the Camí dels Bons Homes. The thesis analyzes the evolution of the relational network from the point of view of its structure and content of its links. The results show and explain the observed changes in the network structure and the changes in the ties content. This analysis of the content of ties contributes to a new systematization and operationalization of ties’ content. Moreover this analysis takes in account negative ties, a less discussed issue in literature.

A proposal of a behavior-based control architecture with reinforcement learning for an autonomous underwater robot

Aquesta tesi proposa l'ús d'un seguit de tècniques pel control a alt nivell d'un robot autònom i també per l'aprenentatge automàtic de comportaments. L'objectiu principal de la tesis fou el de dotar d'intel·ligència als robots autònoms que han d'acomplir unes missions determinades en entorns desconeguts i no estructurats. Una de les premisses tingudes en compte en tots els passos d'aquesta tesis va ser la selecció d'aquelles tècniques que poguessin ésser aplicades en temps real, i demostrar-ne el seu funcionament amb experiments reals. El camp d'aplicació de tots els experiments es la robòtica submarina. En una primera part, la tesis es centra en el disseny d'una arquitectura de control que ha de permetre l'assoliment d'una missió prèviament definida. En particular, la tesis proposa l'ús de les arquitectures de control basades en comportaments per a l'assoliment de cada una de les tasques que composen la totalitat de la missió. Una arquitectura d'aquest tipus està formada per un conjunt independent de comportaments, els quals representen diferents intencions del robot (ex.: "anar a una posició", "evitar obstacles",...). Es presenta una recerca bibliogràfica sobre aquest camp i alhora es mostren els resultats d'aplicar quatre de les arquitectures basades en comportaments més representatives a una tasca concreta. De l'anàlisi dels resultats se'n deriva que un dels factors que més influeixen en el rendiment d'aquestes arquitectures, és la metodologia emprada per coordinar les respostes dels comportaments. Per una banda, la coordinació competitiva és aquella en que només un dels comportaments controla el robot. Per altra banda, en la coordinació cooperativa el control del robot és realitza a partir d'una fusió de totes les respostes dels comportaments actius. La tesis, proposa un esquema híbrid d'arquitectura capaç de beneficiar-se dels principals avantatges d'ambdues metodologies. En una segona part, la tesis proposa la utilització de l'aprenentatge per reforç per aprendre l'estructura interna dels comportaments. Aquest tipus d'aprenentatge és adequat per entorns desconeguts i el procés d'aprenentatge es realitza al mateix temps que el robot està explorant l'entorn. La tesis presenta també un estat de l'art d'aquest camp, en el que es detallen els principals problemes que apareixen en utilitzar els algoritmes d'aprenentatge per reforç en aplicacions reals, com la robòtica. El problema de la generalització és un dels que més influeix i consisteix en permetre l'ús de variables continues sense augmentar substancialment el temps de convergència. Després de descriure breument les principals metodologies per generalitzar, la tesis proposa l'ús d'una xarxa neural combinada amb l'algoritme d'aprenentatge per reforç Q_learning. Aquesta combinació proporciona una gran capacitat de generalització i una molt bona disposició per aprendre en tasques de robòtica amb exigències de temps real. No obstant, les xarxes neurals són aproximadors de funcions no-locals, el que significa que en treballar amb un conjunt de dades no homogeni es produeix una interferència: aprendre en un subconjunt de l'espai significa desaprendre en la resta de l'espai. El problema de la interferència afecta de manera directa en robòtica, ja que l'exploració de l'espai es realitza sempre localment. L'algoritme proposat en la tesi té en compte aquest problema i manté una base de dades representativa de totes les zones explorades. Així doncs, totes les mostres de la base de dades s'utilitzen per actualitzar la xarxa neural, i per tant, l'aprenentatge és homogeni. Finalment, la tesi presenta els resultats obtinguts amb la arquitectura de control basada en comportaments i l'algoritme d'aprenentatge per reforç. Els experiments es realitzen amb el robot URIS, desenvolupat a la Universitat de Girona, i el comportament après és el seguiment d'un objecte mitjançant visió per computador. La tesi detalla tots els dispositius desenvolupats pels experiments així com les característiques del propi robot submarí. Els resultats obtinguts demostren la idoneïtat de les propostes en permetre l'aprenentatge del comportament en temps real. En un segon apartat de resultats es demostra la capacitat de generalització de l'algoritme d'aprenentatge mitjançant el "benchmark" del "cotxe i la muntanya". Els resultats obtinguts en aquest problema milloren els resultats d'altres metodologies, demostrant la millor capacitat de generalització de les xarxes neurals.

Robust Control of Systems Subjected to Uncertain Disturbances and Actuator Dynamics

Esta tesis está enfocada al diseño y validación de controladores robustos que pueden reducir de una manera efectiva las vibraciones structurales producidas por perturbaciones externas tales como terremotos, fuertes vientos o cargas pesadas. Los controladores están diseñados basados en teorías de control tradicionalamente usadas en esta area: Teoría de estabilidad de Lyapunov, control en modo deslizante y control clipped-optimal, una técnica reciente mente introducida : Control Backstepping y una que no había sido usada antes: Quantitative Feedback Theory. La principal contribución al usar las anteriores técnicas, es la solución de problemas de control estructural abiertos tales como dinámicas de actuador, perturbaciones desconocidas, parametros inciertos y acoplamientos dinámicos. Se utilizan estructuras típicas para validar numéricamente los controladores propuestos. Especificamente las estructuras son un edificio de base aislada, una plataforma estructural puente-camión y un puente de 2 tramos, cuya configuración de control es tal que uno o mas problemas abiertos están presentes. Se utilizan tres prototipos experimentales para implementar los controladores robustos propuestos, con el fin de validar experimentalmente su efectividad y viabilidad. El principal resultado obtenido con la presente tesis es el diseño e implementación de controladores estructurales robustos que resultan efectivos para resolver problemas abiertos en control estructural tales como dinámicas de actuador, parámetros inciertos, acoplamientos dinámicos, limitación de medidas y perturbaciones desconocidas.

A comparison of the performance of aphasoid and non-aphasoid children in learning to discriminate among auditory stimuli

This paper discusses auditory perception differences in aphasic and non-aphasic children

Assessing the sources and magnitude of diurnal nitrate variability in the San Joaquin River (California) with an in-situ optical nitrate sensor and dual nitrate isotopes

We investigated diurnal nitrate (NO3-) concentration variability in the San Joaquin River using an in situ optical NO3- sensor and discrete sampling during a 5-day summer period characterized by high algal productivity. Dual NO3- isotopes (delta N-15(NO3) and delta O-18(NO3)) and dissolved oxygen isotopes (delta O-18(DO)) were measured over 2 days to assess NO3- sources and biogeochemical controls over diurnal time-scales. Concerted temporal patterns of dissolved oxygen (DO) concentrations and delta O-18(DO) were consistent with photosynthesis, respiration and atmospheric O-2 exchange, providing evidence of diurnal biological processes independent of river discharge. Surface water NO3- concentrations varied by up to 22% over a single diurnal cycle and up to 31% over the 5-day study, but did not reveal concerted diurnal patterns at a frequency comparable to DO concentrations. The decoupling of delta N-15(NO3) and delta O-18(NO3) isotopes suggests that algal assimilation and denitrification are not major processes controlling diurnal NO3- variability in the San Joaquin River during the study. The lack of a clear explanation for NO3- variability likely reflects a combination of riverine biological processes and time-varying physical transport of NO3- from upstream agricultural drains to the mainstem San Joaquin River. The application of an in situ optical NO3- sensor along with discrete samples provides a view into the fine temporal structure of hydrochemical data and may allow for greater accuracy in pollution assessment.

Chess Endgames and Neural Networks

The existence of endgame databases challenges us to extract higher-grade information and knowledge from their basic data content. Chess players, for example, would like simple and usable endgame theories if such holy grail exists: endgame experts would like to provide such insights and be inspired by computers to do so. Here, we investigate the use of artificial neural networks (NNs) to mine these databases and we report on a first use of NNs on KPK. The results encourage us to suggest further work on chess applications of neural networks and other data-mining techniques.

From activity to active learning: drawing and dialogue interaction in virtual learning environments for computer-supported collaborative work in design.

Virtual learning environments (VLEs) would appear to be particular effective in computer-supported collaborative work (CSCW) for active learning. Most research studies looking at computer-supported collaborative design have focused on either synchronous or asynchronous modes of communication, but near-synchronous working has received relatively little attention. Yet it could be argued that near-synchronous communication encourages creative, rhetorical and critical exchanges of ideas, building on each other’s contributions. Furthermore, although many researchers have carried out studies on collaborative design protocol, argumentation and constructive interaction, little is known about the interaction between drawing and dialogue in near-synchronous collaborative design. The paper reports the first stage of an investigation into the requirements for the design and development of interactive systems to support the learning of collaborative design activities. The aim of the study is to understand the collaborative design processes while sketching in a shared white board and audio conferencing media. Empirical data on design processes have been obtained from observation of seven sessions with groups of design students solving an interior space-planning problem of a lounge-diner in a virtual learning environment, Lyceum, an in-house software developed by the Open University to support its students in collaborative learning.

Syntheses of two new 1D and 3D networks of Cu(II) and Co(II) using malonate and urotropine as bridging ligands: Crystal structures and magnetic studies

Two new metal-organic based polymeric complexes, [Cu-4(O2CCH2CO2)(4)(L)].7H(2)O (1) and [CO2(O2CCH2CO2)(2)(L)].2H(2)O (2) [L = hexamethylenetetramine (urotropine)], have been synthesized and characterized by X-ray crystal structure determination and magnetic studies. Complex 1 is a 1D coordination polymer comprising a carboxylato, bridged Cu-4 moiety linked by a tetradentate bridging urotropine. Complex 2 is a 3D coordination polymer made of pseudo-two-dimensional layers of Co(II) ions linked by malonate anions in syn-anticonformation which are bridged by bidentate urotropine in trans fashion, Complex 1 crystallizes in the orthothombic system, space group Pmmn, with a = 14,80(2) Angstrom, b = 14.54(2) Angstrom, c = 7.325(10) Angstrom, beta = 90degrees, and Z = 4. Complex 2 crystallizes in the orthorhombic system, space group Imm2, a = 7.584(11) Angstrom, b = 15.80(2) Angstrom, c = 6.939(13) Angstrom, beta = 90.10degrees(1), and Z = 4. Variable temperature (300-2 K) magnetic behavior reveals the existence of ferro- and antiferromagnetic interactions in 1 and only antiferromagnetic interactions in 2. The best fitted parameters for complex 1 are J = 13.5 cm(-1), J = -18.1 cm(-1), and g = 2.14 considering only intra-Cu-4 interactions through carboxylate and urotropine pathways. In case of complex 2, the fit of the magnetic data considering intralayer interaction through carboxylate pathway as well as interlayer interaction via urotropine pathway gave no satisfactory result at this moment using any model known due to considerable orbital contribution of Co(II) ions to the magnetic moment and its complicated structure. Assuming isolated Co(II) ions (without any coupling, J = 0) the shape of the chi(M)T curve fits well with experimental data except at very low temperatures.

The symbiotic roles of empirical experimentation and thought experimentation in the learning of physics

This study was an attempt to identify the epistemological roots of knowledge when students carry out hands-on experiments in physics. We found that, within the context of designing a solution to a stated problem, subjects constructed and ran thought experiments intertwined within the processes of conducting physical experiments. We show that the process of alternating between these two modes- empirically experimenting and experimenting in thought- leads towards a convergence on scientifically acceptable concepts. We call this process mutual projection. In the process of mutual projection, external representations were generated. Objects in the physical environment were represented in an imaginary world and these representations were associated with processes in the physical world. It is through this coupling that constituents of both the imaginary world and the physical world gain meaning. We further show that the external representations are rooted in sensory interaction and constitute a semi-symbolic pictorial communication system, a sort of primitive 'language', which is developed as the practical work continues. The constituents of this pictorial communication system are used in the thought experiments taking place in association with the empirical experimentation. The results of this study provide a model of physics learning during hands-on experimentation.