Simultaneous EEG-fMRI at ultra-high field: Artifact prevention and safety assessment.

The simultaneous recording of scalp electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) can provide unique insights into the dynamics of human brain function, and the increased functional sensitivity offered by ultra-high field fMRI opens exciting perspectives for the future of this multimodal approach. However, simultaneous recordings are susceptible to various types of artifacts, many of which scale with magnetic field strength and can seriously compromise both EEG and fMRI data quality in recordings above 3T. The aim of the present study was to implement and characterize an optimized setup for simultaneous EEG-fMRI in humans at 7T. The effects of EEG cable length and geometry for signal transmission between the cap and amplifiers were assessed in a phantom model, with specific attention to noise contributions from the MR scanner coldheads. Cable shortening (down to 12cm from cap to amplifiers) and bundling effectively reduced environment noise by up to 84% in average power and 91% in inter-channel power variability. Subject safety was assessed and confirmed via numerical simulations of RF power distribution and temperature measurements on a phantom model, building on the limited existing literature at ultra-high field. MRI data degradation effects due to the EEG system were characterized via B0 and B1(+) field mapping on a human volunteer, demonstrating important, although not prohibitive, B1 disruption effects. With the optimized setup, simultaneous EEG-fMRI acquisitions were performed on 5 healthy volunteers undergoing two visual paradigms: an eyes-open/eyes-closed task, and a visual evoked potential (VEP) paradigm using reversing-checkerboard stimulation. EEG data exhibited clear occipital alpha modulation and average VEPs, respectively, with concomitant BOLD signal changes. On a single-trial level, alpha power variations could be observed with relative confidence on all trials; VEP detection was more limited, although statistically significant responses could be detected in more than 50% of trials for every subject. Overall, we conclude that the proposed setup is well suited for simultaneous EEG-fMRI at 7T.

Coparenting and Toddler's Interactive Styles in Family Coalitions

The current study examined the coparenting and toddler's interactive styles in family coalitions. According to structural family theory, boundaries between generations are clear in alliances, but disturbed in coalitions: the parents look to the child to regulate their conflictual relationship and the child attempts to meet this need. In a normative sample studied longitudinally during the Lausanne Trilogue Play situation (LTP, N=38), 15 coalition cases were detected. Styles of coparenting and of child's interactions were determined and compared in coalition and alliance cases at 18 months. Findings confirm the structural family model by showing the specific ways in which the coparenting and the toddler's interactive styles are associated in 3 different patterns of coalitions: binding, detouring, and triangulation. They illustrate how the child's triangular capacity, or her ability to simultaneously communicate with both parents, is used to regulate the parents' relationship. They suggest that the LTP observational paradigm is a promising assessment method of early family interactions. They point to the importance of assessing early the child's contribution to family coalitions.

Having a good relationship with their mother: a protective factor against sexual risk behavior among adolescent females?

STUDY OBJECTIVE: To assess whether having a good relationship with their mother was a protective factor against risky sexual behavior for female adolescents and whether it was independent of family structure. DESIGN: Cross-sectional survey of in-school adolescents aged 14-19 years. SETTING: Catalonia, in northeast Spain. PARTICIPANTS: A total of 3677 females divided according on whether they had a good (n=3335) or a bad (n=342) relationship with their mother. MAIN OUTCOME MEASURES: Rates of sexual activity and sexual behavior. RESULTS: Adolescents in the good relationship group were significantly younger, more likely to live in an intact family, to have a good relationship with their father and siblings, and to talk about sexuality and their partner with their mother. They were also less likely to have ever had sexual intercourse. Among those sexually experienced, they were significantly older at first intercourse and less likely to have multiple partners or a history of STI. After adjusting for potential confounders, females in the good relationship group were less likely to be sexually active and to have had multiple partners, independently of family structure. CONCLUSIONS: Having a good relationship with their mother is a protective factor against sexual intercourse and having multiple sexual partners independently of family structure. Communication between generations and having a good relationship with their father and siblings also play an important role.

Evolutionarily stable learning schedules and cumulative culture in discrete generation models.

Individual learning (e.g., trial-and-error) and social learning (e.g., imitation) are alternative ways of acquiring and expressing the appropriate phenotype in an environment. The optimal choice between using individual learning and/or social learning may be dictated by the life-stage or age of an organism. Of special interest is a learning schedule in which social learning precedes individual learning, because such a schedule is apparently a necessary condition for cumulative culture. Assuming two obligatory learning stages per discrete generation, we obtain the evolutionarily stable learning schedules for the three situations where the environment is constant, fluctuates between generations, or fluctuates within generations. During each learning stage, we assume that an organism may target the optimal phenotype in the current environment by individual learning, and/or the mature phenotype of the previous generation by oblique social learning. In the absence of exogenous costs to learning, the evolutionarily stable learning schedules are predicted to be either pure social learning followed by pure individual learning ("bang-bang" control) or pure individual learning at both stages ("flat" control). Moreover, we find for each situation that the evolutionarily stable learning schedule is also the one that optimizes the learned phenotype at equilibrium.

Maastoajoneuvon käyttöliittymän reaaliaikasimulaattori

Työn tavoitteena oli kehittää ja toteuttaa reaaliaikasimulaattori maastoajoneuvon käyttöliittymälle, jota ajoneuvon kuljettajakäyttää ajon aikana. Simulaattori oli tarkoitettu ensisijaisesti käyttöliittymän testaukseen, mutta sen pitää olla helposti laajennettavissa esimerkiksi koulutuskäyttöön. Mallinnustyökaluina oli tarkoitus käyttääpääsääntöisesti markkinoilta saatavia valmiita ohjelmistoja. Simulaattorin toteutuksessa käytettiin myös manuaalista ohjelmointia, koska valituilla ohjelmistoilla ei suoraan voinut saavuttaa reaaliaikaista visualisointia. Käsin kirjoitetut koodit hoitavat valmiilla ohjelmistoilla tehtyjen osien välisen tiedonsiirron. Varsinainen mallintaminen oli valituilla ohjelmistoilla helppoa ja nopeaa. Työn tuloksena saatiintoteutettua simulaattori, jonka vaikutelma oli reaaliaikainen. Käytettävyystestit onnistuivat hyvin simulaattorin avulla. Simulointimallin modulaarisuuden ansiosta mallia on helppo päivittää. Simulaattorin jatkokehityksessä oleelliset seikat ovat visualisoinnin parantaminen ja todellista ajoneuvoa vastaavan dynamiikan lisääminen.

Toimittajaverkoston ja päähankkijan rajapintojen yhdistäminen

Kansainvälisen kaupan ja kanssakäymisen lisääntyminen onpakottanut veturiyritykset verkostoitumaan toisten yritysten kanssa, joustavuuden, tehokkuuden ja kilpailukyvyn parantamiseksi. Tällöin tarvitaan nopeita sähköisen tiedonsiirronvälineitä tilaus- ja toimitusprosesseissa. Tutkimuksen tavoitteena oli saada kehitysmalli kansainvälisen päähankkijan, järjestelmätoimittajan ja toimittajaverkoston välille sähköisen tiedonsiirron kehittämiseksi sellaiselle tasolle, missä voidaan saavuttaa kokonaiskustannushyöty koko toimittajaketjulle. Tutkimuksen mukaan järjestelmätoimittajan ja päähankkijan sähköinen tiedonsiirto oli valtaosassa tutkituista järjestelmätoimittajista hyvällä tasolla. Monessa verkoston yrityksessä sähköisen tiedonsiirron kehitys oli pysähtynyt järjestelmätoimittajatasolle, eikä sitä ole kehitetty edelleen toimittajaverkostoon päin. Ainoastaan yhden tutkimuksessa mukana olleen järjestelmätoimittajan kehityssuunnitelma vastaa päähankkijan asettamia lähitulevaisuuden tavoitteita sähköisen tiedonsiirron kehittämisestä toimittajaverkostossa. Tutkimuksessa havaittiin, ettei sähköinen tiedonsiirtokehity toimittajaverkostossa, elleivät järjestelmätoimittajat ota suurempaa vastuuta sen kehittämiseksi omassa toimittajaverkostossa. Tutkimustulosten perusteella kaikkien osapuolien päähankkijan, järjestelmätoimittajan ja toimittajaverkoston aktiivinen tuki sähköisen tiedonsiirron kehittämiselle parantaa kokonaiskustannusten hallinnan ja imuohjauksen kautta kilpailukykyä.

¿Qué coincidencias y discrepancias tienen los jóvenes y sus padres ante los medios?

Se presentan los resultados de una investigación desarrollada mediante la administración de un cuestionario sobre usos y evaluaciones que hacen chicos y chicas de diversos medios audiovisuales (televisión, ordenador, consola, CD-Roms educativos, Internet y juegos para ordenador y para consola). Los resultados nos muestran cómo los progenitores sobreestiman sistemáticamente las informaciones que sus hijos e hijas tienen acerca de cualquier medio audiovisual. En términos generales, los videojuegos son el medio con más concordancias negativas, el ordenador el que tiene más concordancias positivas y la televisión el que acumula más discrepancias entre generaciones.

Vaihtosuuntauksen ja suodatuksen toteuttaminen tasasähkönjakeluverkossa

Pienjännitejakeluverkko Suomessa on toteutettu 400 V:n kolmivaiheisella vaihtosähköllä. Pienestä jännitteestä johtuen 20/0.4 kV:n muuntajat täytyy sijoittaa lähelle kuluttajaa, jotta siirtohäviöt eivät nouse liian suuriksi. Suuremman vaihto- tai tasajännitteen käyttö pienjännitejakelussa kasvattaisi verkon tehonsiirtokapasiteettia ja mahdollistaisi pidempien siirtomatkojen käytön. Käynnissä olevassa tutkimushankkeessa käsitellään vaihtoehtoa, jossa tasajännitettä käytettäisiin 20 kV:n verkon ja kuluttajan välisessä tehonsiirrossa ja kuluttajalla sijaitseva vaihtosuuntaaja muodostaisi tasasähköstä standardien mukaista yksi- tai kolmivaiheista vaihtosähköä. Tässä diplomityössä käsitellään tehoelektroniikan soveltamista kuluttajalle sijoitetussa vaihtosuuntaajassa. Työssä tarkastellaan yksivaiheisia invertteritopologioita, niiden ohjausta ja soveltamista erilaisissa vaihtosuuntaajaratkaisuissa sekä LC- ja LCL-suotimien soveltuvuutta invertterin lähtöjännitteen suodatukseen. Lisäksi esitellään erilaisia rakenneratkaisuja vaihtosuuntauksen toteutukseen ja tarkastellaan näiden järjestelmien vikatilanteita ja sähköturvallisuutta. Lopuksi käsitellään koko järjestelmän häviöitä ja hyötysuhdetta eri suodinkomponenteilla sekä kytkentätaajuuksilla ja esitellään laboratorioprototyyppi. Työssä saatiin selville, että puolisiltainvertteri ei sovellu suurten kondensaattorien vuoksi syöttämään verkkotaajuista kuormaa, vaan joudutaan käyttämään kokosiltainvertteriä. Kokosiltainvertterin ja LC- tai LCL-suotimen käsittävää kokonaisuutta tarkasteltaessa havaittiin, että pienimmät häviöt saavutetaan LC-suotimella 5 %:n ja LCL-suotimella 1 %:n särövaatimuksella. Hyötysuhdekäyrää tarkasteltaessa saatiin sama tulos läpi koko invertterin tehoalueen. Suotimen häviöiden tarkka laskenta on kuitenkin erittäin haasteellista, joten tulokset ovat suuntaa-antavia.

Sulautetun moniprosessorijärjestelmän suunnittelu sähkömoottorien ohjaus- ja valvontatarpeisiin

Universal Converter (UNICON) –projektin osana suunniteltiin sähkömoottorikäyttöjen ohjaukseen ja mittaukseen soveltuva digitaaliseen signaaliprosessoriin (DSP) pohjautuva sulautettu järjestelmä. Riittävän laskentatehon varmistamiseksi päädyttiin käyttämään moniprosessorijärjestelmää. Prosessorijärjestelmässä käytettävää DSP-piiriä valittaessa valintaperusteina olivat piirien tarjoama prosessointiteho ja moniprosessorituki. Analog Devices:n SHARC-sarjan DSP-piirit täyttivät parhaiten asetetut vaatimukset: Ne tarjoavat tehokkaan käskykannan lisäksi suuren sisäisen muistin ja sisäänrakennetun moniprosessorituen. Järjestelmän mittalaiteluonteisuudesta johtuen keskeinen suunnitteluparametri oli luoda nopeat tiedonsiirtoyhteydet mittausantureilta DSP-järjestelmään. Tämä toteutettiin käyttäen ohjelmointavia FPGA-logiikkapiirejä digitaalimuotoisen mittausdatan vastaanotossa ja esikäsittelyssä. Tiedonsiirtoyhteys PC-tietokoneelle toteutettiin käyttäen erityistä liityntäkorttia DSP-järjestelmän ja PC-tietokoneen välillä. Liityntäkortin päätehtävänä on puskuroida siirrettävä data. Järjestelyllä estetään PC-tietokoneen vaikutus DSP-järjestelmän toimintaan, jotta kyetään takaamaan järjestelmän reaaliaikainen toiminta kaikissa olosuhteissa.

Power line communication in motor cables of variable-speed electric drives − analysis and

Data transmission between an electric motor and a frequency converter is required in variablespeed electric drives because of sensors installed at the motor. Sensor information can be used for various useful applications to improve the system reliability and its properties. Traditionally, the communication medium is implemented by an additional cabling. However, the costs of the traditional method may be an obstacle to the wider application of data transmission between a motor and a frequency converter. In any case, a power cable is always installed between a motor and a frequency converter for power supply, and hence it may be applied as a communication medium for sensor level data. This thesis considers power line communication (PLC) in inverter-fed motor power cables. The motor cable is studied as a communication channel in the frequency band of 100 kHz−30 MHz. The communication channel and noise characteristics are described. All the individual components included in a variable-speed electric drive are presented in detail. A channel model is developed, and it is verified by measurements. A theoretical channel information capacity analysis is carried out to estimate the opportunities of a communication medium. Suitable communication and forward error correction (FEC) methods are suggested. A general method to implement a broadband and Ethernet-based communication medium between a motor and a frequency converter is proposed. A coupling interface is also developed that allows to install the communication device safely to a three-phase inverter-fed motor power cable. Practical tests are carried out, and the results are analyzed. Possible applications for the proposed method are presented. A speed feedback motor control application is verified in detail by simulations and laboratory tests because of restrictions for the delay in the feedback loop caused by PLC. Other possible applications are discussed at a more general level.

Cohabitation effect on the slowdown of the Neolithic expansion

We introduce the effect of cohabitation between generations to a previous model on the slowdown of the Neolithic transition in Europe. This effect consists on the fact that human beings do not leave their children alone when they migrate, but on the contrary they cohabit until their children reach adulthood. We also use archaeological data to estimate the variation of the Mesolithic population density with distance, and use this information to predict the slowdown of the Neolithic front speed. The new equation leads to a substantial correction, up to 37%, relative to previous results. The new model is able to provide a satisfactory explanation not only to the relative speed but also to the absolute speed of the Neolithic front obtained from archaeological data

¿Qué coincidencias y discrepancias tienen los jóvenes y sus padres ante los medios?

The results presented in this paper are from a research using a questionnaire about activities and evaluations of boys and girls in relation to different audio-visual media (television, computer, videoconsole, educative CD-Roms, Internet and computer and console games). Results show us that children information about any audio-visual media is systematically overestimated by parents. Generally, the media with more negative concordances is video-games, the one with more positive concordances is the computer and the one with more discrepancies between generations is TV

Readout Electronics for Gas Electron Multiplier Detectors

The European Organization for Nuclear Research (CERN) operates the largest particle collider in the world. This particle collider is called the Large Hadron Collider (LHC) and it will undergo a maintenance break sometime in 2017 or 2018. During the break, the particle detectors, which operate around the particle collider, will be serviced and upgraded. Following the improvement in performance of the particle collider, the requirements for the detector electronics will be more demanding. In particular, the high amount of radiation during the operation of the particle collider sets requirements for the electronics that are uncommon in commercial electronics. Electronics that are built to function in the challenging environment of the collider have been designed at CERN. In order to meet the future challenges of data transmission, a GigaBit Transceiver data transmission module and an E-Link data bus have been developed. The next generation of readout electronics is designed to benefit from these technologies. However, the current readout electronics chips are not compatible with these technologies. As a result, in addition to new Gas Electron Multiplier (GEM) detectors and other technology, a new compatible chip is developed to function within the GEMs for the Compact Muon Solenoid (CMS) project. In this thesis, the objective was to study a data transmission interface that will be located on the readout chip between the E-Link bus and the control logic of the chip. The function of the module is to handle data transmission between the chip and the E-Link. In the study, a model of the interface was implemented with the Verilog hardware description language. This process was simulated by using chip design software by Cadence. State machines and operating principles with alternative possibilities for implementation are introduced in the E-Link interface design procedure. The functionality of the designed logic is demonstrated in simulation results, in which the implemented model is proven to be suitable for its task. Finally, suggestions that should be considered for improving the design have been presented.

Curving simulation and stability of a creep-controlled wheelset for high speed rail-vehicles

Higher travel speeds of rail vehicles will be possible by developing sophisticated top performance bogies having creep-controlled wheelsets. In this case the torque transmission between the right and the left wheel is realized by an actively controlled creep coupling. To investigate hunting stability and curving capability the linear equations of motion are written in state space notation. Simulation results are obtained with realistic system parameters from industry and various controller gains. The advantage of the „creep-controlled wheelset" is discussed by comparison the simulation results with the dynamic behaviour of the special cases „solid-axle wheelset" and „loose wheelset" (independent rotation of the wheels). The stability is also investigated with a root-locus analysis.

Baltian maiden sähkömarkkinat

Tässä kandidaatintutkielmassa on tarkoituksena selvittää Baltian maiden sähkömarkkinoi- den kehittymistä ja avautumista kilpailulle. Baltian maiden sähkömarkkinoiden kehittymis- tä on vauhdittanut EU:n energiapolitiikka, jolla pyritään edistämään toimivien yhteiseu- rooppalaisten sähkömarkkinoiden kehittymistä. Baltian maista tullaankin lähitulevaisuu- dessa rakentamaan lisäsiirtoyhteyksiä Pohjoismaihin ja Eurooppaan. Työssä tutkitaan myös Baltian maiden sähköntuotantorakenteen muodostumista ja sähkönsiirtoverkon ra- kennetta. Suomen ja Venäjän välisessä sähkökaupassa on tapahtunut merkittäviä muutok- sia syksyn 2011 jälkeen. Tutkitaan myös Venäjän ja Baltian maiden välistä sähkönsiirtoa.