LEVERAGING SANDBOX IMMERSIVE 3D VIRTUAL WORLDS TO DEVELOP DO-IT- YOURSELF TEACHING GAMES: IMPLEMENTATION TO MARKETING CASE STUDY TEACHING IN SECOND LIFE

Games are powerful and engaging. On average, one billion people spend at least 1 hour a day playing computer and videogames. This is even more true with the younger generations. Our students have become the < digital natives >, the < gamers >, the < virtual generation >. Research shows that those who are most at risk for failure in the traditional classroom setting, also spend more time than their counterparts, using video games. They might strive, given a different learning environment. Educators have the responsibility to align their teaching style to these younger generation learning styles. However, many academics resist the use of computer-assisted learning that has been "created elsewhere". This can be extrapolated to game-based teaching: even if educational games were more widely authored, their adoption would still be limited to the educators who feel a match between the authored games and their own beliefs and practices. Consequently, game-based teaching would be much more widespread if teachers could develop their own games, or at least customize them. Yet, the development and customization of teaching games are complex and costly. This research uses a design science methodology, leveraging gamification techniques, active and cooperative learning theories, as well as immersive sandbox 3D virtual worlds, to develop a method which allows management instructors to transform any off-the-shelf case study into an engaging collaborative gamified experience. This method is applied to marketing case studies, and uses the sandbox virtual world of Second Life. -- Les jeux sont puissants et motivants, En moyenne, un milliard de personnes passent au moins 1 heure par jour jouer à des jeux vidéo sur ordinateur. Ceci se vérifie encore plus avec les jeunes générations, Nos étudiants sont nés à l'ère du numérique, certains les appellent des < gamers >, d'autres la < génération virtuelle >. Les études montrent que les élèves qui se trouvent en échec scolaire dans les salles de classes traditionnelles, passent aussi plus de temps que leurs homologues à jouer à des jeux vidéo. lls pourraient potentiellement briller, si on leur proposait un autre environnement d'apprentissage. Les enseignants ont la responsabilité d'adapter leur style d'enseignement aux styles d'apprentissage de ces jeunes générations. Toutefois, de nombreux professeurs résistent lorsqu'il s'agit d'utiliser des contenus d'apprentissage assisté par ordinateur, développés par d'autres. Ceci peut être extrapolé à l'enseignement par les jeux : même si un plus grand nombre de jeux éducatifs était créé, leur adoption se limiterait tout de même aux éducateurs qui perçoivent une bonne adéquation entre ces jeux et leurs propres convictions et pratiques. Par conséquent, I'enseignement par les jeux serait bien plus répandu si les enseignants pouvaient développer leurs propres jeux, ou au moins les customiser. Mais le développement de jeux pédagogiques est complexe et coûteux. Cette recherche utilise une méthodologie Design Science pour développer, en s'appuyant sur des techniques de ludification, sur les théories de pédagogie active et d'apprentissage coopératif, ainsi que sur les mondes virtuels immersifs < bac à sable > en 3D, une méthode qui permet aux enseignants et formateurs de management, de transformer n'importe quelle étude de cas, provenant par exemple d'une centrale de cas, en une expérience ludique, collaborative et motivante. Cette méthode est appliquée aux études de cas Marketing dans le monde virtuel de Second Life.

Consistência hidrológica de modelos digitais de elevação (MDE) para definição da rede de drenagem na sub-bacia do horto florestal Terra Dura, Eldorado do Sul, RS

O desenvolvimento da erosão hídrica ocorre em resposta ao modo como a água se move através e sobre uma determinada paisagem. O modelo digital de elevação (MDE) deve, portanto, ser o mais preciso possível, uma vez que constitui a base para a análise do relevo. Este trabalho teve como objetivo definir um modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC) e o método de direção de fluxo mais adequado para a definição da rede de drenagem na sub-bacia do horto florestal Terra Dura, município de Eldorado do Sul, RS. Foram testados os modelos gerados com os interpoladores Topogrid e redes triangulares irregulares (Triangulated Irregular Network -TIN) linear (TIN L) e TIN natural neighbor (TIN NN). A qualidade em relação às análises hidrológicas foi avaliada por meio da comparação das curvas de nível geradas pelos modelos testados com as curvas originais da sub-bacia (escala 1:10.000); da avaliação da quantidade de áreas planas; e da comparação da drenagem gerada pelos modelos a partir dos métodos de direção de fluxo Deterministic (D8) e Deterministic infinity (D∞ ou D infinito) com a drenagem original. Entre os modelos avaliados, o Topogrid apresentou maior consistência hidrológica, verificada na melhor continuidade das curvas de nível (menos arestas) e maior detalhamento da área de drenagem e divisores, acarretando menor quantidade de áreas planas e caminhos de fluxo mais detalhados, independentemente do método de direção de fluxo utilizado. Em relação à rede de drenagem, o método distribuído D∞ obteve melhor desempenho na descrição dos caminhos de fluxo, comparado ao método de direção única D8. O MDEHC Topogrid associado ao método D∞ proporcionou a identificação mais precisa dos caminhos preferenciais do fluxo que formam a rede de drenagem.

Slow dynamis in the 3D gonihedric model

We provide analytical evidence of stochastic resonance in polarization switching vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). We describe the VCSEL by a two-mode stochastic rate equation model and apply a multiple time-scale analysis. We were able to reduce the dynamical description to a single stochastic differential equation, which is the starting point of the analytical study of stochastic resonance. We confront our results with numerical simulations on the original rate equations, validating the use of a multiple time-scale analysis on stochastic equations as an analytical tool.

Verossimilhança na seleção de modelos para predição espacial

Na modelagem estatística da variabilidade espacial, estimam-se os parâmetros da dependência espacial, que são utilizados na interpolação de valores em locais não amostrados. Para tal, o processo de modelagem deve ser realizado com critérios estatísticos que garantam predições confiáveis e representem a real variabilidade local. Este trabalho avaliou diferentes formulações do modelo geoestatístico gaussiano para reconstituir a superfície que representa o fósforo (P) na área, a partir de medições dos teores de P em 48 parcelas experimentais localizadas em Xanxerê, SC, destacando o método utilizado nas análises. A combinação da presença de covariáveis no modelo e a necessidade de transformação para normalidade dos dados definiram quatro alternativas para modelagem. Utilizou-se a função de correlação de Matèrn, avaliada nos valores 0,5; 1,5; e 2,5 para parâmetro de suavidade. Os modelos foram comparados pelo valor maximizado do logaritmo da função de verossimilhança e também por validação cruzada. O modelo selecionado foi o que incorporou a variável resposta transformada, as coordenadas da área como covariáveis e o valor 0,5 para o parâmetro de suavidade. As medidas de validação cruzada pouco acrescentaram aos resultados de comparação por verossimilhança, que evidenciaram que na modelagem geoestatística, o cuidado com observações globais ou locais atípicas, além da seleção com base em diferentes modelos, deve ser o foco para obter resultados compatíveis com a realidade.

TCRep 3D: an automated in silico approach to study the structural properties of TCR repertoires.

TCRep 3D is an automated systematic approach for TCR-peptide-MHC class I structure prediction, based on homology and ab initio modeling. It has been considerably generalized from former studies to be applicable to large repertoires of TCR. First, the location of the complementary determining regions of the target sequences are automatically identified by a sequence alignment strategy against a database of TCR Vα and Vβ chains. A structure-based alignment ensures automated identification of CDR3 loops. The CDR are then modeled in the environment of the complex, in an ab initio approach based on a simulated annealing protocol. During this step, dihedral restraints are applied to drive the CDR1 and CDR2 loops towards their canonical conformations, described by Al-Lazikani et. al. We developed a new automated algorithm that determines additional restraints to iteratively converge towards TCR conformations making frequent hydrogen bonds with the pMHC. We demonstrated that our approach outperforms popular scoring methods (Anolea, Dope and Modeller) in predicting relevant CDR conformations. Finally, this modeling approach has been successfully applied to experimentally determined sequences of TCR that recognize the NY-ESO-1 cancer testis antigen. This analysis revealed a mechanism of selection of TCR through the presence of a single conserved amino acid in all CDR3β sequences. The important structural modifications predicted in silico and the associated dramatic loss of experimental binding affinity upon mutation of this amino acid show the good correspondence between the predicted structures and their biological activities. To our knowledge, this is the first systematic approach that was developed for large TCR repertoire structural modeling.

A fast 3D approach for coronary MRA.

Two-dimensional (2D)-breath-hold coronary magnetic resonance angiography (MRA) has been shown to be a fast and reliable method to depict the proximal coronary arteries. Recent developments, however, allow for free-breathing navigator gated and navigator corrected three-dimensional (3D) coronary MRA. These 3D approaches have potential for improved signal-to-noise ratio (SNR) and allow for the acquisition of adjacent thin slices without the misregistration problems known from 2D approaches. Still, a major impediment of a 3D acquisition is the increased scan time. The purpose of this study was the implementation of a free-breathing navigator gated and corrected ultra-fast 3D coronary MRA technique, which allows for scan times of less than 5 minutes. Twelve healthy adult subjects were examined in the supine position using a navigator gated and corrected ECG triggered ultra-fast 3D interleaved gradient echo planar imaging sequence (TFE-EPI). A 3D slab, consisting of 20 slices with a reconstructed slice thickness of 1.5 mm, was acquired with free-breathing. The diastolic TFE-EPI acquisition block was preceded by a T2prep pre-pulse, a diaphragmatic navigator pulse, and a fat suppression pre-pulse. With a TR of 19 ms and an effective TE of 5.4 ms, the duration of the data acquisition window duration was 38 ms. The in-plane spatial resolution was 1.0-1.3 mm*1.5-1.9 mm. In all cases, the entire left main (LM) and extensive portions of the left anterior descending (LAD) and right coronary artery (RCA) could be visualized with an average scan time for the entire 3D-volume data set of 2:57 +/- 0:51 minutes. Average contiguous vessel length visualized was 53 +/- 11 mm (range: 42 to 75 mm) for the LAD and 84 +/- 14 mm (range: 62 to 112 mm) for the RCA. Contrast-to-noise between coronary blood and myocardium was 5.0 +/- 2.3 for the LM/LAD and 8.0 +/- 2.9 for the RCA, resulting in an excellent suppression of myocardium. We present a new approach for free-breathing 3D coronary MRA, which allows for scan times superior to corresponding 2D coronary MRA approaches, and which takes advantage of the enhanced SNR of 3D acquisitions and the post-processing benefits of thin adjacent slices. The robust image quality and the short average scanning time suggest that this approach may be useful for screening the major coronary arteries or identification of anomalous coronary arteries. J. Magn. Reson. Imaging 1999;10:821-825.

Real-time motion correction in navigator-gated free-breathing double-oblique submillimeter 3D right coronary artery magnetic resonance angiography.

RATIONALE AND OBJECTIVES: The purpose of this study was the investigation of the impact of real-time adaptive motion correction on image quality in navigator-gated, free-breathing, double-oblique three-dimensional (3D) submillimeter right coronary magnetic resonance angiography (MRA). MATERIALS AND METHODS: Free-breathing 3D right coronary MRA with real-time navigator technology was performed in 10 healthy adult subjects with an in-plane spatial resolution of 700 x 700 microm. Identical double-oblique coronary MR-angiograms were performed with navigator gating alone and combined navigator gating and real-time adaptive motion correction. Quantitative objective parameters of contrast-to-noise ratio (CNR) and vessel sharpness and subjective image quality scores were compared. RESULTS: Superior vessel sharpness, increased CNR, and superior image quality scores were found with combined navigator gating and real-time adaptive motion correction (vs. navigator gating alone; P < 0.01 for all comparisons). CONCLUSION: Real-time adaptive motion correction objectively and subjectively improves image quality in 3D navigator-gated free-breathing double-oblique submillimeter right coronary MRA.

Combinación de pantallas de cristal líquido para la modulación compleja de frentes de onda. Aplicación en reconstrucción de hologramas de Fresnel digitales.

En este trabajo se presentan distintas alternativas para obtener la modulación compleja completa de frentes de onda mediante la suma de la modulación introducida por dos pantallas de cristal líquido. Para los distintos métodos se presentan resultados simulados de reconstrucciones de hologramas de Fresnel digitales.

3D reconstruction and comparison of shapes of DNA minicircles observed by cryo-electron microscopy.

We use cryo-electron microscopy to compare 3D shapes of 158 bp long DNA minicircles that differ only in the sequence within an 18 bp block containing either a TATA box or a catabolite activator protein binding site. We present a sorting algorithm that correlates the reconstructed shapes and groups them into distinct categories. We conclude that the presence of the TATA box sequence, which is believed to be easily bent, does not significantly affect the observed shapes.

Bi-planar 2D-to-3D registration in Fourier domain for stereoscopic X-ray motion tracking

In this paper we present a new method to track bonemovements in stereoscopic X-ray image series of the kneejoint. The method is based on two different X-ray imagesets: a rotational series of acquisitions of the stillsubject knee that will allow the tomographicreconstruction of the three-dimensional volume (model),and a stereoscopic image series of orthogonal projectionsas the subject performs movements. Tracking the movementsof bones throughout the stereoscopic image series meansto determine, for each frame, the best pose of everymoving element (bone) previously identified in the 3Dreconstructed model. The quality of a pose is reflectedin the similarity between its simulated projections andthe actual radiographs. We use direct Fourierreconstruction to approximate the three-dimensionalvolume of the knee joint. Then, to avoid the expensivecomputation of digitally rendered radiographs (DRR) forpose recovery, we reformulate the tracking problem in theFourier domain. Under the hypothesis of parallel X-raybeams, we use the central-slice-projection theorem toreplace the heavy 2D-to-3D registration of projections inthe signal domain by efficient slice-to-volumeregistration in the Fourier domain. Focusing onrotational movements, the translation-relevant phaseinformation can be discarded and we only consider scalarFourier amplitudes. The core of our motion trackingalgorithm can be implemented as a classical frame-wiseslice-to-volume registration task. Preliminary results onboth synthetic and real images confirm the validity ofour approach.

Comparação do uso de modelos digitais de elevação em mapeamento digital de solos em Dois Irmãos, RS, Brasil

Os modelos digitais de elevação (MDEs) são fontes fundamentais para correlacionar a ocorrência e distribuição de solos com a paisagem pelo mapeamento digital de solos (MDS). A influência dos tipos e das resoluções dos MDEs na capacidade de predição dos modelos preditores de classes de solo ainda é pouco estudada. Neste estudo, foram avaliados e comparados os efeitos de diferentes MDEs na predição de ocorrência de unidades de mapeamento de solo (UM). Foram correlacionados 12 atributos do terreno derivados de diferentes MDEs com a ocorrência de UM. Os MDEs utilizados foram os oriundos dos projetos SRTM v4.1, ASTER GDEM v2, TOPODATA e Brasil em Relevo, e os MDEs gerados a partir de curvas de nível na escala de 1:50.000, com resoluções de 30 e 90 m. Os modelos preditores foram treinados por árvore de decisão (Simple Cart) com dados amostrados em 4.280 pontos aleatórios contendo informações dos solos extraídos de um mapa convencional de solos na escala 1:20.000 e 12 atributos do terreno derivados de seis MDEs com tamanhos de pixel de 30 e 90 m. A validação dos modelos preditores de UM foi realizada com a totalidade dos dados da área. Os atributos do terreno que melhor explicaram a ocorrência das UM foram elevação, declividade, comprimento de fluxo e orientação das vertentes. Os MDEs com tamanho de pixel de 30 m geraram correlações solo-paisagem menos acuradas. Os modelos preditores mais acurados e com maior número de UM estimadas foram os gerados a partir dos MDEs com resolução espacial de 90 m (SRTM v4.1 e CN90), sendo esses os MDEs mais indicados para o MDS, quando predominarem relevos plano e suave ondulado.

COMPARAÇÃO DE ESQUEMAS DE AMOSTRAGEM PARA TREINAMENTO DE MODELOS PREDITORES NO MAPEAMENTO DIGITAL DE CLASSES DE SOLOS

Os modelos preditores usados no mapeamento digital de solos (MDS) precisam ser treinados com dados que captem ao máximo a variação dos atributos do terreno e dos solos, a fim de gerar correlações adequadas entre as variáveis ambientais e a ocorrência dos solos. Para avaliar a acurácia desses modelos, tem sido constatado o uso de diferentes métodos de avaliação da acurácia no MDS. Os objetivos deste estudo foram comparar o uso de três esquemas de amostragem para treinar algoritmo de árvore de classificação (CART) e avaliar a capacidade de predição dos modelos gerados por meio de quatro métodos. Foram utilizados os esquemas de amostragem: aleatório simples; proporcional à área de cada unidade de mapeamento de solos (UM); e estratificado pelo número de UM. Os métodos de avaliação testados foram: aparente, divisão percentual, validação cruzada com 10 subconjuntos e reamostragem com sete conjuntos de dados independentes. As acurácias dos modelos estimadas pelos métodos foram comparadas com as acurácias mensuradas obtidas pela comparação dos mapas gerados, a partir de cada esquema de amostragem, com o mapa convencional de solos na escala 1:50.000. Os esquemas de amostragem influenciaram na quantidade de UMs preditas e na acurácia dos modelos e dos mapas gerados. Os esquemas de amostragem proporcional e estratificada resultaram mapas digitais menos acurados, e a acurácia dos modelos variou conforme o método de avaliação empregado. A amostragem aleatória resultou no mapa digital mais acurado e apresentou valores da acurácia semelhantes para todos os métodos de avaliação testados.

La datation des traces digitales (partie I): revue critique

« Quel est l'âge de cette trace digitale?» Cette question est relativement souvent soulevée au tribunal, lorsque la personne suspectée admet avoir laissé ses empreintes digitales sur une scène de crime mais prétend l'avoir fait à un autre moment que celui du crime et pour une raison innocente. Au travers de différents exemples américains et européens, ce premier article met en évidence le manque de consensus actuel dans les réponses données à cette question par les experts du domaine. Cette disparité dans le traitement des cas de datation de traces digitales est sans doute due au fait qu'aucune méthodologie n'est pour l'heure validée et acceptée par l'ensemble de la communauté forensique. En effet, cet article recense les études menées sur la datation des traces digitales sous forme d'une revue critique et met ainsi en évidence le fait que la plupart de ces méthodes souffrent de problèmes limitant leur application pratique. Toutefois, cette revue permet également d'identifier une approche ayant le potentiel d'apporter des réponses pratiques aux questions de datation, à savoir l'approche se basant sur l'étude du vieillissement de composés cibles intrinsèques aux traces digitales. Cette approche prometteuse ouvre des pistes afin de proposer une méthodologique formelle de datation des traces digitales. Une telle proposition permettrait d'apporter une information pertinente à la justice et fera l'objet de la seconde partie de cet article.