Online_DPI: a web server to calculate the diffraction precision index for a protein structure

An online computing server, Online_DPI (where DPI denotes the diffraction precision index), has been created to calculate the `Cruickshank DPI' value for a given three-dimensional protein or macromolecular structure. It also estimates the atomic coordinate error for all the atoms available in the structure. It is an easy-to-use web server that enables users to visualize the computed values dynamically on the client machine. Users can provide the Protein Data Bank (PDB) identification code or upload the three-dimensional atomic coordinates from the client machine. The computed DPI value for the structure and the atomic coordinate errors for all the atoms are included in the revised PDB file. Further, users can graphically view the atomic coordinate error along with `temperature factors' (i.e. atomic displacement parameters). In addition, the computing engine is interfaced with an up-to-date local copy of the Protein Data Bank. New entries are updated every week, and thus users can access all the structures available in the Protein Data Bank. The computing engine is freely accessible online at http://cluster.physics.iisc.ernet.in/dpi/.

Synthesizing Racy Tests

Subtle concurrency errors in multithreaded libraries that arise because of incorrect or inadequate synchronization are often difficult to pinpoint precisely using only static techniques. On the other hand, the effectiveness of dynamic race detectors is critically dependent on multithreaded test suites whose execution can be used to identify and trigger races. Usually, such multithreaded tests need to invoke a specific combination of methods with objects involved in the invocations being shared appropriately to expose a race. Without a priori knowledge of the race, construction of such tests can be challenging. In this paper, we present a lightweight and scalable technique for synthesizing precisely these kinds of tests. Given a multithreaded library and a sequential test suite, we describe a fully automated analysis that examines sequential execution traces, and produces as its output a concurrent client program that drives shared objects via library method calls to states conducive for triggering a race. Experimental results on a variety of well-tested Java libraries yield 101 synthesized multithreaded tests in less than four minutes. Analyzing the execution of these tests using an off-the-shelf race detector reveals 187 harmful races, including several previously unreported ones.

Efficient Protocol for Authenticated Email Search

Executing authenticated computation on outsourced data is currently an area of major interest in cryptology. Large databases are being outsourced to untrusted servers without appreciable verification mechanisms. As adversarial server could produce erroneous output, clients should not trust the server's response blindly. Primitive set operations like union, set difference, intersection etc. can be invoked on outsourced data in different concrete settings and should be verifiable by the client. One such interesting adaptation is to authenticate email search result where the untrusted mail server has to provide a proof along with the search result. Recently Ohrimenko et al. proposed a scheme for authenticating email search. We suggest significant improvements over their proposal in terms of client computation and communication resources by properly recasting it in two-party settings. In contrast to Ohrimenko et al. we are able to make the number of bilinear pairing evaluation, the costliest operation in verification procedure, independent of the result set cardinality for union operation. We also provide an analytical comparison of our scheme with their proposal which is further corroborated through experiments.

Hydrogen Bonds Computing Server (HBCS): an online web server to compute hydrogen-bond interactions and their precision

Hydrogen bonds in biological macromolecules play significant structural and functional roles. They are the key contributors to most of the interactions without which no living system exists. In view of this, a web-based computing server, the Hydrogen Bonds Computing Server (HBCS), has been developed to compute hydrogen-bond interactions and their standard deviations for any given macromolecular structure. The computing server is connected to a locally maintained Protein Data Bank (PDB) archive. Thus, the user can calculate the above parameters for any deposited structure, and options have also been provided for the user to upload a structure in PDB format from the client machine. In addition, the server has been interfaced with the molecular viewers Jmol and JSmol to visualize the hydrogen-bond interactions. The proposed server is freely available and accessible via the World Wide Web at http://bioserver1.physics.iisc.ernet.in/hbcs/.

A lei de acesso à informação e a sua influência nos processos de atendimento às demandas da sociedade : estudo do caso do Centro de Documentação e Informação da Câmara dos Deputados

Examina a aplicação da Lei nº 12.527, de 18 de novembro de 2011 – a Lei de Acesso à Informação (LAI) – tendo como locus a Câmara dos Deputados e o seu órgão de gestão da informação, de relacionamento e de atendimento ao público usuário, o Centro de Documentação e Informação (Cedi) e, em particular, a Coordenação de Relacionamento, Pesquisa e Informação (Corpi). Analisa-se, à luz da Ciência da Informação, o impacto causado pela LAI no processo de provimento de informação e na disponibilidade da informação institucional para a sociedade, no contexto do amplo acesso às informações públicas, desejável na Câmara. A pesquisa, de caráter documental, firma-se em documentos e na legislação produzidos na esfera da Câmara dos Deputados. Para o estudo do caso, utilizou-se entrevista com servidores da Corpi, onde se colheram impressões sobre o impacto da LAI na dinâmica do trabalho de atendimento e pesquisa, identificaram-se os principais problemas percebidos e as suas sugestões de melhoria. Discorre-se, também, subsidiariamente, sobre a gestão da informação como parte do ciclo informacional e condição para o acesso à informação, tópico central desta pesquisa. Aborda-se a questão da cidadania e do controle social, bem o direito à informação e transparência governamental que subjazem à proposta de amplo acesso à informação pública preconizada pela LAI, em razão da mudança de paradigma e do regime de informação a que a LAI conduz. O estudo dos efeitos da LAI no âmbito da Câmara teve como marco temporal o período de maio a dezembro de 2012. Estima-se que os indicadores desta pesquisa possam contribuir com estudos futuros relacionados com a governança da informação na Câmara.

Using the system dynamics paradigm in teaching and learning technological university subjets

2nd International Conference on Education and New Learning Technologies

More than one language in the brain

Boeckx C., M.C. Horno & J.L. Mendívil (Eds.)

Black holes in the early universe, in compact binaries, and as energy sources inside solar-type stars

This thesis consists of three separate studies of roles that black holes might play in our universe.

In the first part we formulate a statistical method for inferring the cosmological parameters of our universe from LIGO/VIRGO measurements of the gravitational waves produced by coalescing black-hole/neutron-star binaries. This method is based on the cosmological distance-redshift relation, with "luminosity distances" determined directly, and redshifts indirectly, from the gravitational waveforms. Using the current estimates of binary coalescence rates and projected "advanced" LIGO noise spectra, we conclude that by our method the Hubble constant should be measurable to within an error of a few percent. The errors for the mean density of the universe and the cosmological constant will depend strongly on the size of the universe, varying from about 10% for a "small" universe up to and beyond 100% for a "large" universe. We further study the effects of random gravitational lensing and find that it may strongly impair the determination of the cosmological constant.

In the second part of this thesis we disprove a conjecture that black holes cannot form in an early, inflationary era of our universe, because of a quantum-field-theory induced instability of the black-hole horizon. This instability was supposed to arise from the difference in temperatures of any black-hole horizon and the inflationary cosmological horizon; it was thought that this temperature difference would make every quantum state that is regular at the cosmological horizon be singular at the black-hole horizon. We disprove this conjecture by explicitly constructing a quantum vacuum state that is everywhere regular for a massless scalar field. We further show that this quantum state has all the nice thermal properties that one has come to expect of "good" vacuum states, both at the black-hole horizon and at the cosmological horizon.

In the third part of the thesis we study the evolution and implications of a hypothetical primordial black hole that might have found its way into the center of the Sun or any other solar-type star. As a foundation for our analysis, we generalize the mixing-length theory of convection to an optically thick, spherically symmetric accretion flow (and find in passing that the radial stretching of the inflowing fluid elements leads to a modification of the standard Schwarzschild criterion for convection). When the accretion is that of solar matter onto the primordial hole, the rotation of the Sun causes centrifugal hangup of the inflow near the hole, resulting in an "accretion torus" which produces an enhanced outflow of heat. We find, however, that the turbulent viscosity, which accompanies the convective transport of this heat, extracts angular momentum from the inflowing gas, thereby buffering the torus into a lower luminosity than one might have expected. As a result, the solar surface will not be influenced noticeably by the torus's luminosity until at most three days before the Sun is finally devoured by the black hole. As a simple consequence, accretion onto a black hole inside the Sun cannot be an answer to the solar neutrino puzzle.

Theory of ozone isotopic effects and various electron transfer reactions

Three separate topics, each stimulated by experiments, are treated theoretically in this dessertation: isotopic effects of ozone, electron transfer at interfaces, and intramolecular directional electron transfer in a supramolecular system.

The strange mass-independent isotope effect for the enrichment of ozone, which has been a puzzle in the literature for some 20 years, and the equally puzzling unconventional strong mass-dependent effect of individual reaction rate constants are studied as different aspects of a symmetry-driven behavior. A statistical (RRKM-based) theory with a hindered-rotor transition state is used. The individual rate constant ratios of recombination reactions at low pressures are calculated using the theory involving (1) small deviation from the statistical density of states for symmetric isotopomers, and (2) weak collisions for deactivation of the vibrationally excited ozone molecules. The weak collision and partitioning among exit channels play major roles in producing the large unconventional isotope effect in "unscrambled" systems. The enrichment studies reflect instead the non-statistical effect in "scrambled" systems. The theoretical results of low-pressure ozone enrichments and individual rate constant ratios obtained from these calculations are consistent with the corresponding experimental results. The isotopic exchange rate constant for the reaction ^(16)O + ^(18)O ^(18)O→+ ^(16)O ^(18)O + ^(18)O provides information on the nature of a variationally determined hindered-rotor transition state using experimental data at 130 K and 300 K. Pressure effects on the recombination rate constant, on the individual rate constant ratios and on the enrichments are also investigated. The theoretical results are consistent with the experimental data. The temperature dependence of the enrichment and rate constant ratios is also discussed, and experimental tests are suggested. The desirability of a more accurate potential energy surface for ozone in the transition state region is also noted.

Electron transfer reactions at semiconductor /liquid interfaces are studied using a tight-binding model for the semiconductors. The slab method and a z-transform method are employed in obtaining the tight-binding electronic structures of semiconductors having surfaces. The maximum electron transfer rate constants at Si/viologen^(2-/+) and InP /Me_(2)Fc^(+/O) interfaces are computed using the tight-binding type calculations for the solid and the extended-Huckel for the coupling to the redox agent at the interface. These electron transfer reactions are also studied using a free electron model for the semiconductor and the redox molecule, where Bardeen's method is adapted to calculate the coupling matrix element between the molecular and semiconductor electronic states. The calculated results for maximum rate constant of the electron transfer from the semiconductor bulk states are compared with the experimentally measured values of Lewis and coworkers, and are in reasonable agreement, without adjusting parameters. In the case of InP /liquid interface, the unusual current vs applied potential behavior is additionally interpreted, in part, by the presence of surface states.

Photoinduced electron transfer reactions in small supramolecular systems, such as 4-aminonaphthalimide compounds, are interesting in that there are, in principle, two alternative pathways (directions) for the electron transfer. The electron transfer, however, is unidirectional, as deduced from pH-dependent fluorescence quenching studies on different compounds. The role of electronic coupling matrix element and the charges in protonation are considered to explain the directionality of the electron transfer and other various results. A related mechanism is proposed to interpret the fluorescence behavior of similar molecules as fluorescent sensors of metal ions.

Community sense and response systems

The proliferation of smartphones and other internet-enabled, sensor-equipped consumer devices enables us to sense and act upon the physical environment in unprecedented ways. This thesis considers Community Sense-and-Response (CSR) systems, a new class of web application for acting on sensory data gathered from participants' personal smart devices. The thesis describes how rare events can be reliably detected using a decentralized anomaly detection architecture that performs client-side anomaly detection and server-side event detection. After analyzing this decentralized anomaly detection approach, the thesis describes how weak but spatially structured events can be detected, despite significant noise, when the events have a sparse representation in an alternative basis. Finally, the thesis describes how the statistical models needed for client-side anomaly detection may be learned efficiently, using limited space, via coresets.

The Caltech Community Seismic Network (CSN) is a prototypical example of a CSR system that harnesses accelerometers in volunteers' smartphones and consumer electronics. Using CSN, this thesis presents the systems and algorithmic techniques to design, build and evaluate a scalable network for real-time awareness of spatial phenomena such as dangerous earthquakes.

A Responsabilidade Civil do Advogado sob a perspectiva civil-constitucional

A responsabilidade civil do advogado é um tema que merece destaque sob a perspectiva civil constitucional. A abrangência dessa relação jurídica pelo Código de Defesa do Consumidor e a natureza negocial multiforme da relação estabelecida entre o advogado e o cliente, cuja normativa deve ser estabecida tendo em vista o caso concreto, são pontos de destaque desse trabalho, assim como a aplicabilidade do consentimento informado. Nessa toada, pretende-se conferir o enfoque funcional a partir da releitura das classificações tradicionais da responsabilidade civil em contratual, extracontratual, subjetiva, objetiva e entre as obrigações de meio e resultado para em seguida, analisarmos das hipóteses mais frequentes de responsabilização, quais sejam: a perda de uma chance, o abuso do direito processual e a reversão de liminares revertidas ao final do processo. Por fim, dentre as tendências de prevenção e precaução de danos da responsabilidade civil, revela-se a formalização de seguros de responsabilidade profissional para advogados.

A pessoa estomizada e o processo de inclusão no trabalho: contribuição para a enfermagem

Estudo cujo objeto tratou da inclusão do cliente estomizado no mundo do trabalho. Os objetivos foram: identificar as dificuldades e facilidades dos clientes estomizados para inclusão no mundo do trabalho; analisar as possibilidades de inclusão no mundo do trabalho; discutir, a partir do ponto de vista do cliente estomizado, as orientações fornecidas pelos enfermeiros com vistas à inclusão no mundo do trabalho. O referencial teórico baseou-se no campo da Saúde do Trabalhador, enfocando a reabilitação profissional e o capítulo de bases conceituais abordou o conhecimento da estomaterapia, do mundo do trabalho, da deficiência física e aspectos legais que envolvem a reabilitação do estomizado no mundo laboral. O desenho metodológico foi de uma pesquisa descritiva, exploratória, de natureza qualitativa, realizada com 20 clientes estomizados definitivos, aos quais se aplicou uma entrevista semiestruturada. O método de análise dos dados foi a Análise Temática de Conteúdo, a qual fez emergir quatro categorias: a) Sentidos do Trabalho para o Ser Estomizado; b) O Estomizado e Sua Problemática Biopsicossocial; c) Contexto Social e Aspectos Legais Envolvendo a Inclusão do Estomizado no Mundo Laboral; d) O Enfermeiro e Sua Participação na Reabilitação do Cliente Estomizado. Os resultados revelaram que a maioria dos sujeitos trabalhava informalmente e recebia ao mesmo tempo algum auxílio governamental. Ressalta-se que eles reconheciam a ilegalidade desta situação, porém, julgavam-na necessária devido aos baixos valores dos benefícios, enfatizando-se a sensação de utilidade causada pelo fato de trabalharem. Referiram que o retorno ao trabalho era prejudicado devido a empecilhos encontrados nas dimensões psíquica, física e social, as quais estavam articuladas intimamente. Enfatizaram grande dificuldade em encontrarem empregos adequados às suas especificidades, e que não prejudicassem sua condição de saúde, pois há necessidade de banheiros adaptados, de não exposição ao calor na região do estoma e nem a esforços físicos severos, sem contar com a necessidade de um emprego que lhes permita flexibilidade para irem às consultas da equipe multiprofissional. Os maiores empecilhos sociais referiram-se ao desconhecimento e descaso social e governamental a respeito do que é ser estomizado, pois esta problemática não é divulgada, e nem conhecida pela maioria da população. Em relação aos enfermeiros, os sujeitos foram quase unânimes em referirem falta de orientação por parte desses profissionais, acerca de esclarecerem sobre sua inclusão no mundo do trabalho. Este fato caracterizou-se como preocupante, pois os enfermeiros são educadores por excelência e a orientação está intimamente ligada ao processo de reabilitação. Concluiu-se que o retorno ao trabalho foi considerado essencial, mas existem inúmeras dificuldades para que este retorno e manutenção no universo laboral. Estes empecilhos os levam a adquirirem aposentadorias precoces ou auxílios-doença. Há de se rever o processo de reabilitação da pessoa com estoma, especialmente no que se refere a sua inclusão no mundo do trabalho, no sentido de melhor prepará-la para suas potencialidades e limitações, destacando-se que ela não é incapaz e que existem atividades formais em que elas podem ser produtivas e felizes.

Proyecto técnico-económico para la rehabilitación energética de edificios

[ES]El proyecto consiste en analizar un edificio cualquiera, situado en la zona norte de la península, que necesita una rehabilitación energética. Se estudian todos los posibles elementos por los que hay mayores pérdidas de energía: ventanas, fachada, tejado, iluminación y caldera. A continuación, se desarrollan unas propuestas de mejora para reducir estas pérdidas y se realiza el presupuesto de la inversión que debe hacer el cliente, así como la rentabilidad del proyecto. Una vez terminado el estudio, se llevarían a cabo las obras, logrando un edificio eficiente y rentable energéticamente.

Representações sociais do câncer para o familiar do paciente oncológico em tratamento quimioterápico

Considerando-se que a família vivencia e partilha junto com o doente todos os sentimentos, emoções e angústias que envolve o diagnóstico e o tratamento do câncer, o presente estudo teve como objetivos descrever as dimensões das representações sociais acerca do câncer para familiares do cliente oncológico em tratamento quimioterápico ambulatorial em uma unidade de referência para o seu tratamento; analisar a representação social do câncer elaborada por familiares do cliente oncológico em tratamento quimioterápico ambulatorial; e discutir as contribuições do enfermeiro junto à família do cliente oncológico em tratamento quimioterápico ambulatorial a partir da construção representacional do câncer para os sujeitos do estudo. De caráter qualitativo, o caminho metodológico foi construído com base na Teoria das Representações Sociais. Os sujeitos foram 30 familiares que estavam acompanhando o doente durante o tratamento quimioterápico. Os dados foram coletados a partir da realização de entrevistas semi-estruturadas e analisados através da análise de conteúdo de Bardin (1979), sistematizada por Oliveira (2008), com o auxílio do software QRS Nvivo 2.0. Da análise dos dados emergiram seis categorias que compõem o campo representacional e se expressa através das dimensões representacionais concretizadas nas seguintes categorias: sentimentos compartilhados por familiares de clientes oncológicos em tratamento quimioterápico, que mostra que, ao se depararem com a doença e sua dura realidade, os familiares são acometidos por diversos tipos de sentimentos; imagens, metáforas e conceitos no existir da família que enfrenta a doença, onde os familiares revelaram que o câncer é percebido, entre outras coisas, como um monstro que invade a vida das pessoas e dela passa a tomar conta e a dominá-la; preconceitos e estigmas na vivência do câncer, que revelou que ainda hoje existem representações e estigmas presentes na sociedade e em suas construções culturais acerca do câncer; diferentes práticas desenvolvidas no contexto da doença e do processo de adoecimento pelo câncer, que evidenciou as diferentes práticas presentes no discurso dos sujeitos, quais sejam, a de religiosidade no contexto do câncer, a de enfrentamento da doença, a de comunicação-ocultamento e de atitudes da família ao estar no mundo frente ao câncer; o processo de ancoragem e o conhecimento adquirido após a experiência do câncer, onde surgiram os conhecimentos que os sujeitos adquiriram acerca do câncer e alguns elementos do processo de ancoragem do câncer; as vivências do enfermeiro que trabalha em oncologia e suas contribuições junto à família que alerta os enfermeiros para a necessidade de intervenções efetivas direcionadas à assistência integral do indivíduo, levando em consideração a importância da família. Conclui-se que ao se descobrir acompanhando um familiar que tem câncer, a família passa a viver um outro mundo, no qual a possibilidade de morte se mostra de forma inevitável e iminente. Diante disso, a família passa a valorizar não apenas o cuidado dispensado ao doente, mas também anseia por uma atenção profissional que contemple seu existir e seu modo de viver.

Práticas do enfermeiro no Programa de HIV/AIDS nos Centros Municipais de Saúde no município do Rio de Janeiro

Trata-se de uma pesquisa de mestrado do Programa de Pós-Graduação da Faculdade de Enfermagem da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Teve como objetivo geral compreender e analisar as práticas do enfermeiro na assistência à saúde no Programa HIV/AIDS nos Centros Municipais de Saúde do Rio de Janeiro a partir do princípio da integralidade. Buscou-se a compreensão da prática do enfermeiro, pois devido à complexidade da epidemia, o paciente requer assistência que estabeleça qualidade de vida. Neste sentido, explorou-se o conceito de integralidade como embasamento para as ações em saúde nos diversos níveis de assistência em especial na atenção básica. O enfermeiro diante de uma perspectiva de integralidade quer no manejo clinico do portador, quer na prevenção da disseminação da doença nos diversos grupos populacionais, deve buscar uma prática profissional com vistas a priorizar as necessidades de saúde dos usuários. Trata-se de um estudo de natureza qualitativa, sendo esta abordagem a que possibilita a compreensão dos fenômenos e das ações humanas no que se refere à prática. A pesquisa foi desenvolvida no período 2008 a 2009, sendo o trabalho de campo desenvolvido através de observação livre e entrevistas semi-estruturadas. Os sujeitos consistiram de 12 enfermeiros que trabalham nos CMS no Programa HIV/AIDS. Os dados foram analisados visando buscar eixos temáticos a fim de transparecer as práticas e seus contextos, utilizando também os registros da observação livre. Através da análise temática emergiram duas categorias: O cotidiano da assistência no programa HIV/AIDS e a Prática do enfermeiro no programa HIV/AIDS, as quais deram origem a cinco subcategorias descritas a seguir: O cotidiano dos CMS e a organização da assistência voltada para o HIV/AIDS; Limitações político-institucionais que dificultam as ações de enfermagem no programa HIV/AIDS; A relação da equipe de saúde e o processo de trabalho no programa HIV/AIDS; Bases teóricas que orientam a prática do enfermeiro em HIV/AIDS nos CMS; e Modelos de atenção à saúde e a realidade vivenciada no programa HIV/AIDS. Podemos constatar que os serviços que atendem HIV/AIDS são estruturados basicamente com a presença dos profissionais de saúde e na estrutura física disponível para a assistência. Este fato influencia a chegada do paciente ao serviço e sua forma de atendimento. Constatou-se que a falta de estrutura física prejudica a percepção das necessidades de saúde do grupo populacional assistido, mas também isto nos remete a falta de preparo do profissional. Há muita dificuldade em articular o conhecimento teórico com a prática diária, isto é, com suas atividades de rotina. Neste caso, o enfermeiro busca, a partir das ações que são postas no dia-a-dia, superar essa indefinição na tentativa de dar respostas aos problemas de saúde que lhes são direcionados. Concluímos que há necessidade de condições mais específicas para o desenvolvimento de ações que possibilitem a visualização das necessidades de saúde desta clientela para que possa desenvolver a integralidade de forma consistente nos CMS do Rio de Janeiro.