The development of the South Carolina Coastal Information Network and portal site: Bringing training opportunities and educational resources to coastal community officials and the public

The South Carolina Coastal Information Network (SCCIN) emerged as a result of a number of coastal outreach institutions working in partnership to enhance coordination of the coastal community outreach efforts in South Carolina. This organized effort, led by the S.C. Sea Grant Consortium and its Extension Program, includes partners from federal and state agencies, regional government agencies, and private organizations seeking to coordinate and/or jointly deliver outreach programs that target coastal community constituents. The Network was officially formed in 2006 with the original intention of fostering intra-and inter- agency communication, coordination, and cooperation. Network partners include the S.C. Sea Grant Consortium, S.C. Department of Health and Environmental Control – Office of Ocean and Coastal Resource Management and Bureau of Water, S.C. Department of Natural Resources – ACE Basin National Estuarine Research Reserve, North Inlet-Winyah Bay National Estuarine Research Reserve, Clemson University Cooperative Extension Service and Carolina Clear, Berkeley-Charleston-Dorchester Council of Governments, Waccamaw Regional Council of Governments, Urban Land Institute of South Carolina, S.C. Department of Archives and History, the National Oceanic and Atmospheric Administration – Coastal Services Center and Hollings Marine Laboratory, Michaux Conservancy, Ashley-Cooper Stormwater Education Consortium, the Coastal Waccamaw Stormwater Education Consortium, the S.C. Chapter of the U.S. Green Building Council, and the Lowcountry Council of Governments. (PDF contains 3 pages)

Deciding to evacuate: Gathering the information to make this important decision

When hazardous storms threaten coastal communities, people need information to decide how to respond to this potential emergency. NOAA and NC Sea Grant are funding a two-year project (Risk Perceptions and Emergency Communication Effectiveness in Coastal Zones) to learn how residents, government officials, businesses and other organizations are informed and use information regarding hurricane and tropical storms. (PDF contains 4 pages)

Coding for information storage

Storage systems are widely used and have played a crucial rule in both consumer and industrial products, for example, personal computers, data centers, and embedded systems. However, such system suffers from issues of cost, restricted-lifetime, and reliability with the emergence of new systems and devices, such as distributed storage and flash memory, respectively. Information theory, on the other hand, provides fundamental bounds and solutions to fully utilize resources such as data density, information I/O and network bandwidth. This thesis bridges these two topics, and proposes to solve challenges in data storage using a variety of coding techniques, so that storage becomes faster, more affordable, and more reliable.

We consider the system level and study the integration of RAID schemes and distributed storage. Erasure-correcting codes are the basis of the ubiquitous RAID schemes for storage systems, where disks correspond to symbols in the code and are located in a (distributed) network. Specifically, RAID schemes are based on MDS (maximum distance separable) array codes that enable optimal storage and efficient encoding and decoding algorithms. With r redundancy symbols an MDS code can sustain r erasures. For example, consider an MDS code that can correct two erasures. It is clear that when two symbols are erased, one needs to access and transmit all the remaining information to rebuild the erasures. However, an interesting and practical question is: What is the smallest fraction of information that one needs to access and transmit in order to correct a single erasure? In Part I we will show that the lower bound of 1/2 is achievable and that the result can be generalized to codes with arbitrary number of parities and optimal rebuilding.

We consider the device level and study coding and modulation techniques for emerging non-volatile memories such as flash memory. In particular, rank modulation is a novel data representation scheme proposed by Jiang et al. for multi-level flash memory cells, in which a set of n cells stores information in the permutation induced by the different charge levels of the individual cells. It eliminates the need for discrete cell levels, as well as overshoot errors, when programming cells. In order to decrease the decoding complexity, we propose two variations of this scheme in Part II: bounded rank modulation where only small sliding windows of cells are sorted to generated permutations, and partial rank modulation where only part of the n cells are used to represent data. We study limits on the capacity of bounded rank modulation and propose encoding and decoding algorithms. We show that overlaps between windows will increase capacity. We present Gray codes spanning all possible partial-rank states and using only ``push-to-the-top'' operations. These Gray codes turn out to solve an open combinatorial problem called universal cycle, which is a sequence of integers generating all possible partial permutations.

Optimum linear coding for additive noise systems using information feedback

The feedback coding problem for Gaussian systems in which the noise is neither white nor statistically independent between channels is formulated in terms of arbitrary linear codes at the transmitter and at the receiver. This new formulation is used to determine a number of feedback communication systems. In particular, the optimum linear code that satisfies an average power constraint on the transmitted signals is derived for a system with noiseless feedback and forward noise of arbitrary covariance. The noisy feedback problem is considered and signal sets for the forward and feedback channels are obtained with an average power constraint on each. The general formulation and results are valid for non-Gaussian systems in which the second order statistics are known, the results being applicable to the determination of error bounds via the Chebychev inequality.

Optimization and Control of Power Flow in Distribution Networks

Climate change is arguably the most critical issue facing our generation and the next. As we move towards a sustainable future, the grid is rapidly evolving with the integration of more and more renewable energy resources and the emergence of electric vehicles. In particular, large scale adoption of residential and commercial solar photovoltaics (PV) plants is completely changing the traditional slowly-varying unidirectional power flow nature of distribution systems. High share of intermittent renewables pose several technical challenges, including voltage and frequency control. But along with these challenges, renewable generators also bring with them millions of new DC-AC inverter controllers each year. These fast power electronic devices can provide an unprecedented opportunity to increase energy efficiency and improve power quality, if combined with well-designed inverter control algorithms. The main goal of this dissertation is to develop scalable power flow optimization and control methods that achieve system-wide efficiency, reliability, and robustness for power distribution networks of future with high penetration of distributed inverter-based renewable generators.

Proposed solutions to power flow control problems in the literature range from fully centralized to fully local ones. In this thesis, we will focus on the two ends of this spectrum. In the first half of this thesis (chapters 2 and 3), we seek optimal solutions to voltage control problems provided a centralized architecture with complete information. These solutions are particularly important for better understanding the overall system behavior and can serve as a benchmark to compare the performance of other control methods against. To this end, we first propose a branch flow model (BFM) for the analysis and optimization of radial and meshed networks. This model leads to a new approach to solve optimal power flow (OPF) problems using a two step relaxation procedure, which has proven to be both reliable and computationally efficient in dealing with the non-convexity of power flow equations in radial and weakly-meshed distribution networks. We will then apply the results to fast time- scale inverter var control problem and evaluate the performance on real-world circuits in Southern California Edison’s service territory.

The second half (chapters 4 and 5), however, is dedicated to study local control approaches, as they are the only options available for immediate implementation on today’s distribution networks that lack sufficient monitoring and communication infrastructure. In particular, we will follow a reverse and forward engineering approach to study the recently proposed piecewise linear volt/var control curves. It is the aim of this dissertation to tackle some key problems in these two areas and contribute by providing rigorous theoretical basis for future work.

Feedback communication using orthogonal signals

This research is concerned with block coding for a feedback communication system in which the forward and feedback channels are independently disturbed by additive white Gaussian noise and average power constrained. Two coding schemes are proposed in which the messages to be coded for transmission over the forward channel are realized as a set of orthogonal waveforms. A finite number of forward and feedback transmissions (iterations) per message is made. Information received over the feedback channel is used to modify the waveform transmitted on successive forward iterations in such a way that the expected value of forward signal energy is zero on all iterations after the first. Similarly, information is sent over the feedback channel in such a way that the expected value of feedback signal energy is also zero on all iterations after the first. These schemes are shown to achieve a lower probability of error than the best one-way coding scheme at all rates up to the forward channel capacity, provided only that the feedback channel capacity be greater than the forward channel capacity. These schemes make more efficient use of the available feedback power than existing feedback coding schemes, and therefore require less feedback power to achieve a given error performance.

Wireless optical communication-based spatial pattern

We propose a novel communication technique which utilizes a set of mutually distinguishable optical patterns instead of convergent facula to transmit information. The communication capacity is increased by exploiting the optical spatial bandwidth resources. An optimum detector for this communication is proposed based on maximum-likelihood decision. The fundamental rule of designing signal spatial pattern is formulated from analysis of the probability of error decision. Finally, we present a typical electro-optical system scheme of the proposed communication. (c) 2006 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Arquitectura de Comunicaciones para Sistemas Ciber-Físicos Basada en OPC UA

[ES]Los sistemas Ciber-Físicos (Cyber-Physical Systems – CPS) son dispositivos que integran computación, control y comunicaciones. Actualmente se puede encontrar este tipo de sistemas en áreas tan diversas como la industria aeroespacial, automotriz, procesos químicos, infraestructura civil, etc. Entre las arquitecturas de comunicación empleadas en estos dispositivos, OPC UA se consolida como la más adecuada. OPC Unified Architecture es la nueva generación de tecnología propuesta por OPC Foundation para transmitir datos en bruto e información pre procesada entre los niveles de producción y los sistemas de planificación de producto de la empresa. Mediante OPC UA se puede disponer de toda la información deseada para cualquier aplicación y usuario autorizados, en cualquier instante y en cualquier lugar. En este proyecto se pretende desarrollar una arquitectura basada en OPC UA sobre CPSs para el acceso a datos de producción. Para ello se partirá de arquitecturas basadas en PC empotrados y redes de comunicación industriales.

European Newspapers’ Digital Transition: New Products and New Audiences

The adaptation of traditional newspapers to new digital media and its interface, far from being a mere technical transformation, has contributed to a gradual change in the media themselves and their audiences. With a sample including the top general information pay newspaper in each of the 28 countries of the European Union, this research has carried out an analysis using 17 indicators divided in 4 categories. The aim is to identify the transformations that the implementation of digital media have brought to the top European newspapers. In general terms, the results show that most dailies have managed to keep their leadership also in online environment. Moreover, an emerging group of global media is growing up, based in preexisting national media. Digital and mobile media have contributed to the appearance of new consumption habits as well, where users read more superficially and sporadically. The audience uses several formats at a time, and digital devices already bring the biggest amount of users to many media. The Internet-created new information windows –search engines, social networks, etc. –are also contributing to the change in professional work routines.

Juventude, tecnologia e educação: perspectivas para o ensino médio

O presente século está sendo marcado pelo aceleramento da tecnologia eletrônica. Nesse momento se torna imprescindível a formação e compromisso dos professores com o ensino e a escola que devem trazer em pauta as TICs (Tecnologias da Informação e Comunicação). Através das relações diárias, o ser universal (o homem) pensa, sente e age a todo instante através das relações sociais de que fazem parte. As pessoas agem a partir de uma relação de trocas culturais, modificam a si mesmas, aos outros e à natureza, por esse motivo precisa haver uma educação voltada para a cidadania.O objetivo desta dissertação é contribuir para a análise dos desafios que o jovem aluno do ensino médio enfrenta hoje, o que diz o professor e a preparação que as escolas públicas oferecem para o futuro desses alunos em uma sociedade na qual a revolução tecnológica faz nascer um novo tempo e onde os valores são questionáveis, onde tudo é relativo. E seguindo esta linha de pensamento questionamos a ética na Educação, principalmente no ambiente virtual cibersociedade -, onde as pessoas se relacionam por meios eletrônicos.Nos capítulos II e III, deste estudo se buscou analisar sobre juventude tecnologia e educação. Como esse jovem do ensino médio utiliza as TICs, o desafio da escola com esse recurso educativo, orientando e qualificando essa geração para enfrentarem o mundo cada vez mais interligado. A sala de aula perde a exclusividade, ganhando uma nova dimensão. Quem ensina não pode se neutralizar diante da forte influência lançada pelas tecnologias. O currículo e a formação docente nos faz repensar paradigmas. A educação requer políticas publicas, de formação docente, capacitando para o uso das tecnologias da informação e comunicação TICs, entretanto, não bastam oficinas e sim formação continuada, pois não adianta sofisticar a técnica se o professor não estiver sofisticado na alma, nos fundamentos, e não souber o que desejam os seus alunos. O estudo foi realizado com pesquisa de campo, duas escolas da zona Oeste do Estado do Rio de Janeiro, com entrevistas e questionários para 220 alunos.

Programas de fidelización en la distribución comercial de la era digital.

Hoy en día, las empresas deben adaptarse a los cambios continuos del mercado, donde el comercio electrónico crece cada año y las redes sociales y los dispositivos móviles conectan a los consumidores con las marcas. El marketing ha evolucionado gracias a las nuevas tecnologías de información y comunicación para responder a un consumidor social que está conectado gran parte del día, es exigente y además, está comprometido con el medio ambiente. En un entorno muy maduro y competitivo, el cliente se ha convertido en el activo más valorado para las empresas especialmente de distribución minorista y por eso, su fidelización es un objetivo prioritario para las compañías, quienes tratan de enfocar las estrategias de marketing hacia las relaciones con los consumidores. Pero, a pesar de la infinidad de oportunidades que ofrecen las nuevas tecnologías, los programas de fidelización implantados en el entorno digital tienen un recorrido de necesaria evolución y un ajuste de mejoras para la adaptación de un medio poco estructurado a las nuevas circunstancias. A través de este trabajo fin de grado se propone dar a conocer la actualidad sobre la distribución comercial en el ámbito digital así como las tendencias en los programas de fidelización. Además, la creciente implicación en el cuidado del medio ambiente por parte de las empresas y los consumidores se incluye como una aportación original y distintiva al trabajo.

Educação e Cibercultura: narrativas de mobilidade ubíqua

A cibercultura, cultura contemporânea mediada pelo digital em rede, potencializada pelos usos dos dispositivos móveis, delineia novas formas de relações: econômicas, sociais, profissionais, políticas, educacionais, trazendo novos contornos à sociedade. Neste contexto, esta dissertação buscou compreender em que medida, a mobilidade dada pelas redes telemáticas sem fio podem ser utilizadas dentro de um contexto educativo, entendendo que esse contexto se dá dentrofora da universidade, nos diversos espaçostempos da cidade. Buscamos, para tanto, articular à pesquisa-formação (Macedo, Santos e Josso) com abordagem multirreferencial (Ardoino), os pressupostos das pesquisas nos dos com os cotidianos (Alves) e criamos, no contexto formativo da disciplina de Didática, da Licenciatura de Pedagogia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, atos de currículo com os usos dos dispositivos móveis e do digital em rede, em diálogo com os estudos da cibercultura (Lévy, Lemos, Santaella, Santos). Analisando os usos do digital em rede e dos dispositivos móveis no contexto formativo dos estudantes de Didática e suas narrativas, chegamos aos seguintes achados: a) as interfaces sociais definem a percepção do espaço em que estamos assim como as possibilidades de interação comunicacional com os outros; b) a mobilidade dada pelo digital em rede e pelos usos dos dispositivos móveis imprime outras dinâmicas ao como e quando aprenderensinar; c) expandir as estratégias de aprendizagemensino disponíveis por meio do digital em rede aumenta a possibilidade de acesso a conteúdos, informações, reconfigurando o papel da universidade; d) no que tange ao acesso livre à rede, tanto dentro da universidade quanto na cidade, há necessidade de políticas públicas efetivas para a inclusão digital; e) no âmbito da pesquisa-formação, nossa pesquisa contribuiu para a formação de docentes, criando as ambiências pedagógicas necessárias para o desenvolvimento de habilidades e competências para uma gestão mais flexível do conhecimento e dos processos de aprendizagemensino dentrofora da universidade.

Fazendo filmes na Ilha: produção de audiovisual como linha de fuga em Cotijuba, periferia de Belém

Fazendo filmes na ilha investiga as formas com que um grupo de jovens do sexo feminino e participantes assíduas do Cineclube Belém Insular na ilha de Cotijuba (Belém do Pará) se apropriam das imagens produzidas pelos diferentes dispositivos tecnológicos para exprimir as marcas territoriais do ambiente em que vivem. Analisa as produções realizadas por elas e verifica se expressam linhas de fuga às formas e formatos audiovisuais vigentes ou se apenas refletem os clichês visuais e sonoros, além das palavras de ordem, difundidos pelos meios de comunicação de massa. Esta pesquisa surge em decorrência do barateamento, facilidade de manuseio e de transmissão oferecidos pelo desenvolvimento das tecnologias de informação e comunicação, que permitiram novas formas de relação com as imagens. Se antes a produção e difusão das produções audiovisuais eram controladas pelos meios de comunicação de massa no formato um/todos, hoje, qualquer um com telefone celular, câmera fotográfica ou câmera de vídeo amadora é capaz de produzir um filme/vídeo e compartilhá-lo através das redes sociais e, principalmente, através de canais como o youtube. Dessa forma, territórios outrora isolados como a ilha de Cotijuba passam a ter acesso a informações locais e globais que se refletem em novos processos de subjetivação, transformando formas de pensar/agir e sentir na região. O campo conceitual circula entre Foucault, Deleuze e Guattari e outros autores pós-estruturalistas, além da bibliografia específica da área do audiovisual e das artes.

De Mercator ao Googlemaps: Mapas colaborativos digitais no ensino e aprendizagem de geografia

Recentemente as tecnologias digitais de informação e comunicação vêm promovendo alterações na forma como os mapas são produzidos, o que pode ser uma fonte de renovação na educação geográfica em tempos de cibercultura. Nos últimos anos, aplicativos e sites voltados para o mapeamento on-line tornaram-se mais uma forma de expressão da cultura digital. Esta dissertação consiste em uma investigação acerca das possíveis mediações das cartografias multimídias e colaborativas, construídas através de interfaces da internet, em processos de ensino e aprendizagem de geografia. Os mapas colaborativos digitais são representações cartográficas produzidas de forma interativa, descentralizada e em rede. Eles permitem a inserção colaborativa de conteúdos hipermidiáticos (textos, fotos, vídeos) georreferenciados e constituem uma forma alternativa e potencialmente subversiva de produção cartográfica. A pesquisa realizada com alunos do nono ano de uma escola da Rede Municipal de Itaboraí se deu a partir do desenvolvimento de um projeto de mapeamento da região onde os alunos vivem. Os resultados revelaram que estas práticas cartográficas podem contribuir para a superação do atual mal-estar na relação entre jovens e a cultura escolar, bem como favorecer a construção de práticas pedagógicas comprometidas com a formação de cidadãos críticos e engajados.