Dynamic regulation of the tryptophan operon: A modeling study and comparison with experimental data

A mathematical model for regulation of the tryptophan operon is presented. This model takes into account repression, feedback enzyme inhibition, and transcriptional attenuation. Special attention is given to model parameter estimation based on experimental data. The model's system of delay differential equations is numerically solved, and the results are compared with experimental data on the temporal evolution of enzyme activity in cultures of Escherichia coli after a nutritional shift (minimal + tryptophan medium to minimal medium). Good agreement is obtained between the numeric simulations and the experimental results for wild-type E. coli, as well as for two different mutant strains.

Astros no rock: uma perspectiva sociocultural no uso da canção na educação em ciências

A incorporação de elementos da cultura primeira do estudante no processo de ensino-aprendizagem foi defendida pelo pedagogo francês Georges Snyders (1988) em sua obra \"A Alegria na Escola\". Esta pesquisa contribuiu com essa interface, identificando, no discurso de canções do rock n\' roll, elementos textuais que possibilitem reflexões no âmbito conceitual, epistemológico e sociopolítico sobre a exploração do espaço. O objeto de estudo neste trabalho são canções do período entre as décadas de 1960 e 1970 que possuem representações sobre a astronomia e as missões espaciais. O uso do rock justificou-se pelo fato de temas sobre exploração espacial aparecerem no trabalho de diversos artistas desse gênero musical, permitindo reflexões em nível conceitual, epistemológico e sociopolítico sobre a ciência, a tecnologia e suas relações com a sociedade e o ambiente. Além disso, identificamos que tanto o rock quanto as missões espaciais foram fenômenos culturais que dependeram em sua gênese dos avanços da tecnologia e da ciência e tiveram sua repercussão na sociedade através de processos midiáticos. Essas canções foram selecionadas entre os diversos gêneros de rock, e analisadas a partir de referenciais semiodiscursivos. As atividades foram aplicadas em situações formais de ensino - ensino médio e ensino superior -, em formação continuada de professores e projetos de ensino não formal na escola. No processo de ensinoaprendizagem, foram desenvolvidas atividades que envolviam leitura-comentada da canção, identificando na letra, melodia e harmonia, aspectos que evidenciavam um discurso crítico sobre a ciência e sua relação com a sociedade e o ambiente. Essas atividades envolveram três instâncias: Elaboração, Aplicação e Análise. Como referencial norteador dessas etapas, nos valemos das teorias socioculturais de Vigotski (2001), Snyders (1988) e Freire (2013).

Study and evaluation of several cache replacement policies on a commercial MIPS Processor

Actualmente, el rendimiento de los computadores es un tema candente. Existen importantes limitaciones físicas y tecnológicas en los semiconductores de hoy en día, por lo que se realiza un gran esfuerzo desde las universidades y la industria para garantizar la continuidad de la ley de Moore. Este proyecto está centrado en el estudio de la cache y la jerarquía de memoria, uno de los grandes temas en la materia. Para ello, hemos escogido MIPSfpga, una plataforma hardware abierta de Imagination Technologies, lo que nos ha permitido implementar y testear diferentes políticas de reemplazamiento como prueba de concepto, demostrando, además, las bondades de la plataforma.

Simultaneous synthesis of heat exchanger networks with pressure recovery: optimal integration between heat and work

The optimal integration between heat and work may significantly reduce the energy demand and consequently the process cost. This paper introduces a new mathematical model for the simultaneous synthesis of heat exchanger networks (HENs) in which the pressure levels of the process streams can be adjusted to enhance the heat integration. A superstructure is proposed for the HEN design with pressure recovery, developed via generalized disjunctive programming (GDP) and mixed-integer nonlinear programming (MINLP) formulation. The process conditions (stream temperature and pressure) must be optimized. Furthermore, the approach allows for coupling of the turbines and compressors and selection of the turbines and valves to minimize the total annualized cost, which consists of the operational and capital expenses. The model is tested for its applicability in three case studies, including a cryogenic application. The results indicate that the energy integration reduces the quantity of utilities required, thus decreasing the overall cost.

Mathematical programming model for heat exchanger design through optimization of partial objectives

Mathematical programming can be used for the optimal design of shell-and-tube heat exchangers (STHEs). This paper proposes a mixed integer non-linear programming (MINLP) model for the design of STHEs, following rigorously the standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association (TEMA). Bell–Delaware Method is used for the shell-side calculations. This approach produces a large and non-convex model that cannot be solved to global optimality with the current state of the art solvers. Notwithstanding, it is proposed to perform a sequential optimization approach of partial objective targets through the division of the problem into sets of related equations that are easier to solve. For each one of these problems a heuristic objective function is selected based on the physical behavior of the problem. The global optimal solution of the original problem cannot be ensured even in the case in which each of the sub-problems is solved to global optimality, but at least a very good solution is always guaranteed. Three cases extracted from the literature were studied. The results showed that in all cases the values obtained using the proposed MINLP model containing multiple objective functions improved the values presented in the literature.