Studying Avalanches in the ground-state of the two-dimensional random field Ising model driven by an external field

We study the exact ground state of the two-dimensional random-field Ising model as a function of both the external applied field B and the standard deviation ¿ of the Gaussian random-field distribution. The equilibrium evolution of the magnetization consists in a sequence of discrete jumps. These are very similar to the avalanche behavior found in the out-of-equilibrium version of the same model with local relaxation dynamics. We compare the statistical distributions of magnetization jumps and find that both exhibit power-law behavior for the same value of ¿. The corresponding exponents are compared.

Supporting older people’s independent living at home through social and health care collaboration

Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin ikäihmisten kotona asumista sosiaali- ja terveydenhuollon yhteistyön näkökulmasta. Tutkimuksen tarkoituksena oli lisätä ymmärrystä iäkkäiden kotihoidon asiakkaiden voimavaroista arjesta selviytymisen näkökulmasta, ja tutkia miten asiakkaiden hoito sosiaali- ja terveydenhuollon yhteistyönä toteutuu. Tutkimus oli poikkileikkaustutkimus, jossa sovellettiin kuvailevaa ja vertailevaa tutkimusasetelmaa. Tutkimusaineisto kerättiin yhden länsisuomalaisen kunnan kotihoidon asiakkailta (≥65 v.) ja heitä hoitavilta ammattihenkilöiltä. Kotihoidon 21 iäkästä asiakasta kuvasivat omia voimavarojaan arjesta selviytymisen näkökulmasta sekä kokemuksiaan hoidon toteutumisesta ammattihenkilöiden yhteistyönä. Aineisto kerättiin avoimella haastattelulla ja analysoitiin sisällön analyysillä. Lisäksi 25 kotihoidon ammattihenkilöä: 13 kotipalvelun työntekijää, 11 kotisairaanhoitajaa ja lääkäri kuvasivat kokemuksiaan iäkkään asiakkaan hoidon toteutumisesta ammattihenkilöiden yhteistyönä. Aineisto kerättiin fokusryhmähaastattelulla ja analysoitiin sisällön analyysillä. Näiden tulosten sekä aikaisemman kirjallisuuden perusteella laadittiin strukturoitu kyselylomake, jolla analysoitiin ja vertailtiin asiakkaiden ja ammattihenkilöiden näkemyksiä siitä, miten asiakkaiden hoito sosiaali- ja terveydenhuollon yhteistyönä toteutui. Esitestausten jälkeen kyselylomake lähetettiin 200 kotihoidon asiakkaalle ja 570 heitä hoitavalle kotihoidon työntekijälle: 485 kotipalvelun työntekijälle, 81 kotisairaanhoitajalle ja 4 lääkärille. Kyselyyn vastasi 120 asiakasta (60 %) ja 370 ammattihenkilöä (65 %). Ryhmien välisten erojen tarkastelussa käytettiin ristiintaulukointia, Pearsonin khin neliötestiä ja Fisherin tarkan todennäköisyyden testiä. Iäkkäiden asiakkaiden kuvauksissa voimavarat muodostuivat elämänhallinnan tunteesta ja toimintatahdon säilymisestä. Asiakkaat ammensivat arkeen voimaa harrastuksista ja sosiaalisesta verkostosta, mutta ulkopuolisten asettamat elämisen ehdot, terveydentilan heikkeneminen sekä yksinäisyys asettivat ikäihmisen ja hänen voimavaransa suurten haasteiden eteen. Tulokset osoittivat, että ammattihenkilöiden toiminta oli osittain ristiriidassa ikäihmisten omien odotusten kanssa, eikä se kaikilta osin tukenut asiakkaiden omia voimavaroja. Ammattihenkilöt tekivät hoitoon liittyviä päätöksiä ja toimintoja asiakkaiden puolesta, vaikka asiakkaille itselleen oli tärkeää elämänhallinnan tunne ja toimintatahdon säilyminen. Asiakkaiden voimavarojen tukemista moniammatillisena yhteistyönä vaikeuttivat ammattihenkilöiden vaikeus tunnistaa asiakkaiden omia voimavaroja sekä niitä uhkaavia tekijöitä, tiedon kulun ongelmat, tavoitteeton ja epäyhtenäinen tapa toimia sekä ammattihenkilöiden vastakkain asettuvat näkemyserot ja toimintatavat. Asiakkaiden ja ammattihenkilöiden näkemykset toteutetusta hoidosta erosivat toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (p<0.05). Asiakkaat arvioivat sekä itsenäiseen toimintaan tukemisen että fyysisen, psyykkisen ja sosiaalisen tuen toteutuneen työntekijöitä huonommin. Yhteistyön kehittämishaasteita kotihoidossa ovat asiakkaan oman elämänsä asiantuntijuuden vahvistaminen, toimintakulttuurin muuttaminen asiakaslähtöiseksi tavoitteelliseksi toiminnaksi, ammattihenkilöiden roolien ja vastuun selkiyttäminen sekä tiedon kulun menetelmien kehittäminen. Tutkimus vahvistaa gerontologisen hoitotieteen tietoperustaa ja tuottaa uutta tietoa, jota voidaan soveltaa sosiaali- ja terveysalan koulutuksessa ja johtamisessa

Développement logiciel par transformation de modèles

La recherche en génie logiciel a depuis longtemps tenté de mieux comprendre le processus de développement logiciel, minimalement, pour en reproduire les bonnes pratiques, et idéalement, pour pouvoir le mécaniser. On peut identifier deux approches majeures pour caractériser le processus. La première approche, dite transformationnelle, perçoit le processus comme une séquence de transformations préservant certaines propriétés des données à l’entrée. Cette idée a été récemment reprise par l’architecture dirigée par les modèles de l’OMG. La deuxième approche consiste à répertorier et à codifier des solutions éprouvées à des problèmes récurrents. Les recherches sur les styles architecturaux, les patrons de conception, ou les cadres d’applications s’inscrivent dans cette approche. Notre travail de recherche reconnaît la complémentarité des deux approches, notamment pour l’étape de conception: dans le cadre du développement dirigé par les modèles, nous percevons l’étape de conception comme l’application de patrons de solutions aux modèles reçus en entrée. Il est coutume de définir l’étape de conception en termes de conception architecturale, et conception détaillée. La conception architecturale se préoccupe d’organiser un logiciel en composants répondant à un ensemble d’exigences non-fonctionnelles, alors que la conception détaillée se préoccupe, en quelque sorte, du contenu de ces composants. La conception architecturale s’appuie sur des styles architecturaux qui sont des principes d’organisation permettant d’optimiser certaines qualités, alors que la conception détaillée s’appuie sur des patrons de conception pour attribuer les responsabilités aux classes. Les styles architecturaux et les patrons de conception sont des artefacts qui codifient des solutions éprouvées à des problèmes récurrents de conception. Alors que ces artefacts sont bien documentés, la décision de les appliquer reste essentiellement manuelle. De plus, les outils proposés n’offrent pas un support adéquat pour les appliquer à des modèles existants. Dans cette thèse, nous nous attaquons à la conception détaillée, et plus particulièrement, à la transformation de modèles par application de patrons de conception, en partie parce que les patrons de conception sont moins complexes, et en partie parce que l’implémentation des styles architecturaux passe souvent par les patrons de conception. Ainsi, nous proposons une approche pour représenter et appliquer les patrons de conception. Notre approche se base sur la représentation explicite des problèmes résolus par ces patrons. En effet, la représentation explicite du problème résolu par un patron permet : (1) de mieux comprendre le patron, (2) de reconnaître l’opportunité d’appliquer le patron en détectant une instance de la représentation du problème dans les modèles du système considéré, et (3) d’automatiser l’application du patron en la représentant, de façon déclarative, par une transformation d’une instance du problème en une instance de la solution. Pour vérifier et valider notre approche, nous l’avons utilisée pour représenter et appliquer différents patrons de conception et nous avons effectué des tests pratiques sur des modèles générés à partir de logiciels libres.

Improving automation in model-driven engineering using examples

Cette thèse a pour but d’améliorer l’automatisation dans l’ingénierie dirigée par les modèles (MDE pour Model Driven Engineering). MDE est un paradigme qui promet de réduire la complexité du logiciel par l’utilisation intensive de modèles et des transformations automatiques entre modèles (TM). D’une façon simplifiée, dans la vision du MDE, les spécialistes utilisent plusieurs modèles pour représenter un logiciel, et ils produisent le code source en transformant automatiquement ces modèles. Conséquemment, l’automatisation est un facteur clé et un principe fondateur de MDE. En plus des TM, d’autres activités ont besoin d’automatisation, e.g. la définition des langages de modélisation et la migration de logiciels. Dans ce contexte, la contribution principale de cette thèse est de proposer une approche générale pour améliorer l’automatisation du MDE. Notre approche est basée sur la recherche méta-heuristique guidée par les exemples. Nous appliquons cette approche sur deux problèmes importants de MDE, (1) la transformation des modèles et (2) la définition précise de langages de modélisation. Pour le premier problème, nous distinguons entre la transformation dans le contexte de la migration et les transformations générales entre modèles. Dans le cas de la migration, nous proposons une méthode de regroupement logiciel (Software Clustering) basée sur une méta-heuristique guidée par des exemples de regroupement. De la même façon, pour les transformations générales, nous apprenons des transformations entre modèles en utilisant un algorithme de programmation génétique qui s’inspire des exemples des transformations passées. Pour la définition précise de langages de modélisation, nous proposons une méthode basée sur une recherche méta-heuristique, qui dérive des règles de bonne formation pour les méta-modèles, avec l’objectif de bien discriminer entre modèles valides et invalides. Les études empiriques que nous avons menées, montrent que les approches proposées obtiennent des bons résultats tant quantitatifs que qualitatifs. Ceux-ci nous permettent de conclure que l’amélioration de l’automatisation du MDE en utilisant des méthodes de recherche méta-heuristique et des exemples peut contribuer à l’adoption plus large de MDE dans l’industrie à là venir.

Goal-oriented recovery bei nichtlinearen Scheibenproblemen

Es werden die Grundlagen und wichtigsten Konzepte für zielorientierte Fehlerschätzer bei linearen und nichtlinearen Problemen vorgestellt. Mit ihrer Hilfe lassen sich Aussagen über die Güte einzelner lokaler Werte treffen und es ist möglich, das Netz innerhalb von adaptiven Verfahren derart zu optimieren, dass die betrachtete lokale Größe möglichst genau berechnet werden kann.

Toward construction of an inexpensive brain computer interface for goal oriented applications

The paper describes the implementation of an offline, low-cost Brain Computer Interface (BCI) alternative to more expensive commercial models. Using inexpensive general purpose clinical EEG acquisition hardware (Truscan32, Deymed Diagnostic) as the base unit, a synchronisation module was constructed to allow the EEG hardware to be operated precisely in time to allow for recording of automatically time stamped EEG signals. The synchronising module allows the EEG recordings to be aligned in stimulus time locked fashion for further processing by the classifier to establish the class of the stimulus, sample by sample. This allows for the acquisition of signals from the subject’s brain for the goal oriented BCI application based on the oddball paradigm. An appropriate graphical user interface (GUI) was constructed and implemented as the method to elicit the required responses (in this case Event Related Potentials or ERPs) from the subject.

High-resolution global climate simulations with the ECMWF model in Project Athena: experimental design, model climate, and seasonal forecast skill

The sensitivity to the horizontal resolution of the climate, anthropogenic climate change, and seasonal predictive skill of the ECMWF model has been studied as part of Project Athena—an international collaboration formed to test the hypothesis that substantial progress in simulating and predicting climate can be achieved if mesoscale and subsynoptic atmospheric phenomena are more realistically represented in climate models. In this study the experiments carried out with the ECMWF model (atmosphere only) are described in detail. Here, the focus is on the tropics and the Northern Hemisphere extratropics during boreal winter. The resolutions considered in Project Athena for the ECMWF model are T159 (126 km), T511 (39 km), T1279 (16 km), and T2047 (10 km). It was found that increasing horizontal resolution improves the tropical precipitation, the tropical atmospheric circulation, the frequency of occurrence of Euro-Atlantic blocking, and the representation of extratropical cyclones in large parts of the Northern Hemisphere extratropics. All of these improvements come from the increase in resolution from T159 to T511 with relatively small changes for further resolution increases to T1279 and T2047, although it should be noted that results from this very highest resolution are from a previously untested model version. Problems in simulating the Madden–Julian oscillation remain unchanged for all resolutions tested. There is some evidence that increasing horizontal resolution to T1279 leads to moderate increases in seasonal forecast skill during boreal winter in the tropics and Northern Hemisphere extratropics. Sensitivity experiments are discussed, which helps to foster a better understanding of some of the resolution dependence found for the ECMWF model in Project Athena

An evaluation of the Business Model Canvas by technology-oriented startups in Brazil : a qualitative study about the usage of the tool by Brazilian entrepreneurs

The following paper was conducted with the support of several entrepreneurs and startups from Brazil. The aim of the research was to find out which impact the Business Model Canvas, further abbreviated as BMC, has on technology-oriented startups in Brazil. The first step of the study was identify some general concepts of entrepreneurship, as well as the conditions and environment of the country. Afterwards, it was focused on defining and comparing different business model tools and concepts to the BMC. After the literature review and meeting with several professionals in the area of entrepreneurship and startups, a questionnaire was formulated in order to conduct the qualitative study and identify the main impact of the tool. The questionnaire was answered by ten startups. In order to check the validity and credibility of the research outcomes, theory and investigator triangulation was used. As a result, the usage of the BMC could be evaluated by obtaining the outcomes and the theory, which showed that Brazilian tech startups are using Osterwalder’s model for the reason of idea creation and testing, validating and pivoting their business model. Interestingly, the research revealed that the entrepreneurs are using the tool often not in the traditional way of printing it, but rather applying it as a thinking approach. Besides, the entrepreneurs are focusing mostly on developing a strong Value Proposition, Customer Segment and sustainable Revenue Streams, while afterwards the remaining building blocks are built. Moreover, the research showed that the startups are using also other concepts, such as the Customer Development Process or Build-Measure-Learn Feedback Loop. These methodologies are often applied together with the BMC and helps to identify the most sustainable components of the business idea. Keywords: Business

Model-Driven requirements engineering process aided by ontologies and natural controlled languages

Researches in Requirements Engineering have been growing in the latest few years. Researchers are concerned with a set of open issues such as: communication between several user profiles involved in software engineering; scope definition; volatility and traceability issues. To cope with these issues a set of works are concentrated in (i) defining processes to collect client s specifications in order to solve scope issues; (ii) defining models to represent requirements to address communication and traceability issues; and (iii) working on mechanisms and processes to be applied to requirements modeling in order to facilitate requirements evolution and maintenance, addressing volatility and traceability issues. We propose an iterative Model-Driven process to solve these issues, based on a double layered CIM to communicate requirements related knowledge to a wider amount of stakeholders. We also present a tool to help requirements engineer through the RE process. Finally we present a case study to illustrate the process and tool s benefits and usage