Black band disease of corals: Ecology and physiology of Phormidium corallyticum

Black band disease of corals consists of a microbial community dominated by the cyanobacteriurn Phormidium corallyticum. The disease primarily affects reef-framework coral species, Active black band disease continually opens up new substrate in reef environments by destroying coral tissue as the disease line advances across the surface of infected colonies. A field study was carried out to determine the abundance and distribution of black band disease on the reef building corals in the Florida Keys. During July of 1992 and 1993, up to 0.72% of coral colonies were infected with black band disease. Analysis of the distribution showed that the disease was clumped. Seasonal patters varied, with some coral colonies infected year round, others exhibiting reinfection from summer 1992 to summer 1993, and some colonies infected for one year only. Statistical analysis of black band disease incidence in relation to various environmental parameters revealed that black band disease was associated with relatively shallow water depths, higher temperatures, elevated nitrite levels, and decreased ortho-phosphate levels. Additional field studies determined recovery of scleractinian coral colonies damaged or killed through the activities of black band disease over a five-year period. These studies determined if the newly exposed substrate was recolonized through scleractinian recruitment, if there was overgrowth of the damaged areas by the formerly diseased colony, or if coral tissue destruction continued after the cessation of black band disease activity. Tissue loss continued on all coral colonies with only one colony exhibiting new tissue growth. The majority of recolonization was by non-reef-framework corals and octocorallians, limited recruitment by framework species was observed. Physiological studies of P. corallyticum were carried out to investigate the photosynthetic capacity of this cyanobacterium, and to determine if this species has the ability to fix dinitrogen. The results of this research demonstrated that P. corallyticum reaches maximum photosynthetic rates at very low light intensities (27.9 ��E/m/sec), and that P. corallyticum is able to carry out oxygenic photosynthesis in the presence of sulfide, an ability that is uncommon in prokaryotic organisms. ^

Coordena����o dos sistemas antioxidantes da catalase e da ascorbato peroxidase durante o envelhecimento acelerado de sementes de c��rtamo e girassol

World consumption of vegetable oils has increased in recent years because of its application in food, chemical, pharmaceutical and, more recently, energy industry. However, oilseeds, which these oils are extracted, have low viability, affecting the cultivation and productivity of these species. The aim of this study was to analyze the effect of aging on the coordination of catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) antioxidant systems in safflower and sunflower. . Therefore, seeds were subjected to accelerated aging for 3, 6 and 9 days and grown in moistened paper towel for 72 hours. Additionally, before accelerated aging, sunflower seeds were pretreated by osmopriming with 10 mM ascorbate (ASC) or 3 amino 1,2,4 triazol (3-AT), a specific inhibitor of CAT activitie. The method of artificial aging used was efficient in both species, because it caused a decrease in germination, seedling development and growth, especially in safflower. The aging caused inhibition of CAT activity for both species and to compensate for such inhibition , sunflower increased mRNA expression of this enzyme , while safflower mobilized over the activity of APX. Analysis of the expression of malate synthase and sugar content demonstrated that sunflower seeds consumes lipid reserves in quiescent state, while the safflower is more dependent on carbohydrate. Pretreatment with 3-AT inhibited CAT activity and stimulated the APX, though with ASC acted reverse on these systems. None of the treatments recovered the physiological decline aging. It is concluded that aging change the oilseeds antioxidant metabolism, despite interspecies variations in response to this process, the depletion of the CAT antioxidant system was common. Because of this we propose that the measurement of CAT activity can be used to identify aging seed lots.

Personalidade e sua rela����o com transtornos de ansiedade e de humor: Uma an��lise da produ����o cient��fica brasileira na abordagem cognitivo-comportamental

Personality is one of the most controversial and intriguing theme in Psychology. In a general way, it could be understood as a set of rigid patters of feelings, thoughts, and behaviors from an individual. The aim of this investigation was describe how Brazilian researches in Psychology that use cognitive, behavioral, and cognitive-behavioral therapy referential have been approaching the subject Personality in their work. We also intended to determine the frequency of publications on Personality Disorders to compare this data with the bibliographical production on Anxiety and Mood Disorders. Moreover, we tried to describe how the Personality construct - and even Personality Disorders construct - has been addressed in the work on the Anxiety and Mood Disorders chosen for this review. The PePSIC Peri��dicos Eletr��nicos em Psicologia - e SciELO.ORG - Scientific Electronic Library Online - databases were used for research. We investigated 53 journals, including two specific Cognitive Therapies and Behavioral-Cognitive Therapy (TCC) periodicals. Within each journal, we undertook a systematic survey on publications on the themes: Personality, Personality Disorder, Panic Disorder, Social Phobia, Obsessive-Compulsive Disorder (OCD), Generalized Anxiety Disorder, Major Depression, Dysthymia and Bipolar Disorder. A preliminary research has resulted in 218 articles. A second filter has obtained 81 articles in which we the focused on this review. There were found thirty-eight articles on Anxiety Disorders, twenty-five on Mood Disorders and eighteen on Personality Disorders. It was found that 90% of the papers on Anxiety Disorders make no reference to the term Personality or make it in a discrete way. This number rises to 96% to Personality Disorder group. Analyzing the specific journals on TCC we verified that 97% of the articles on Anxiety and Humor disorders do not cite the term Personality or cite but not explore it. This results point to the low rate of studies addressing the Personality and personality disturbs. Then, we can suggest that the difficulty on treating this Axis II disturbs has been worsened by lack of knowledge produced on the subject, either for lack of interest among researchers or because of the methodological obstacles found on this field.

The Li-8(p, alpha)He-5 reaction at low energies, and Be-9 spectroscopy around the proton threshold

Funda����o de Amparo �� Pesquisa do Estado de S��o Paulo (FAPESP)

The Predation of Artemia Nauplii by the Larvae of the Amazon River Prawn, Macrobrachium amazonicum (Heller, 1862), is Affected by Prey Density, Time of Day, and Ontogenetic Development

The present study analyzed the effects of prey density, the time of day, and ontogenetic development on the predation of Artemia nauplii by the larvae of the Amazon river prawn, Macrobrachium amazonicum, as well as possible synergy among these factors. Larvae were raised in 120-L tanks with biological filter systems, and fed on recently hatched Artemia nauplii, using two feeding management protocols: (a) fed once per day at 2000 h (high density HD) and (b) half of the ration provided at 2000 h, complemented at 0800 h the following day by a replacement of the nauplii consumed up to a maximum of the full ration (low density with replacement LDWR). Each treatment consisted of six replicates. The consumption of nauplii was estimated prior to the feeding times. Consumption varied according to time of day, ontogenetic development, and feeding protocol. The larvae ingested more nauplii during the daytime at most developmental stages. Ingestion rates were similar during the day under both treatments, but at night the higher density of prey in the HD treatment caused a higher encounter rate and increased ingestion of nauplii by the larvae. Among the performance indicators only survival was greater in HD in comparison with LDWR; productivity and dry weight were similar. The results indicate a circadian trophic rhythm in M. amazonicum, with the encounter rate being an important mechanism for the capture of prey during the night. A second mechanism probably the visual system aids the perception of prey during the daytime. Based on these results, we suggest that feeding captive Amazon river prawn larvae only once a day would be appropriate and economically beneficial. Further work is necessary to determine the most effective time that this single feed should be applied.

Metodi e tecnologie per il riconoscimento facciale

I fattori biometrici per il riconoscimento sono oggi uno degli elementi simbolo dell'innovazione, in questa tesi propongo un'implementazione web del Riconoscimento Facciale il cui scopo �� quello di mostrare quali siano le possibili applicazioni in ambito bancario di questa tecnologia.

Insiemi convessi e funzioni convesse in R^n

In questa tesi abbiamo voluto studiare alcune delle propriet�� e caratterizzazioni di questa classe di insiemi e di funzioni, nonch�� alcune loro possibili applicazioni. Nel primo capitolo vengono analizzati gli insiemi convessi in R^n con le loro propriet��; se ne osserva la relazione con gli iperpiani e con l���inviluppo convesso dell���insieme stesso. Infine abbiamo studiato come la funzione distanza da un insieme caratterizzi gli insiemi convessi. Nel secondo capitolo abbiamo guardato invece le funzioni convesse, osservando alcuni esempi, per poi focalizzarci sulle propriet�� generali e diverse possibili caratterizzazioni. In particolare abbiamo osservato come le cosiddette funzioni lisce si relazionano alla convessit��. Nella sezione sulla dualit�� convessa abbiamo infine esaminato il caso di funzioni con codominio R esteso per studiare funzioni convesse semicontinue inferiormente, fino ad arrivare alla dualit��. Nel terzo capitolo, vediamo una delle tante possibili applicazioni della teoria convessa, la teoria dei giochi. L���ultimo capitolo �� molto breve e non vuole entrare nel merito di questa importante area della matematica, ma vuole solo far ���vedere all���opera��� alcune delle propriet�� della teoria convessa precedentemente esposta.

Sulla energia dissipata in alcuni organi di macchina

Questa tesi riguarda l'analisi delle trasmissioni ad ingranaggi e delle ruote dentate in generale, nell'ottica della minimizzazione delle perdite di energia. �� stato messo a punto un modello per il calcolo della energia e del calore dissipati in un riduttore, sia ad assi paralleli sia epicicloidale. Tale modello consente di stimare la temperatura di equilibrio dell'olio al variare delle condizioni di funzionamento. Il calcolo termico �� ancora poco diffuso nel progetto di riduttori, ma si �� visto essere importante soprattutto per riduttori compatti, come i riduttori epicicloidali, per i quali la massima potenza trasmissibile �� solitamente determinata proprio da considerazioni termiche. Il modello �� stato implementato in un sistema di calcolo automatizzato, che pu�� essere adattato a varie tipologie di riduttore. Tale sistema di calcolo consente, inoltre, di stimare l'energia dissipata in varie condizioni di lubrificazione ed �� stato utilizzato per valutare le differenze tra lubrificazione tradizionale in bagno d'olio e lubrificazione a ���carter secco��� o a ���carter umido���. Il modello �� stato applicato al caso particolare di un riduttore ad ingranaggi a due stadi: il primo ad assi paralleli ed il secondo epicicloidale. Nell'ambito di un contratto di ricerca tra il DIEM e la Brevini S.p.A. di Reggio Emilia, sono state condotte prove sperimentali su un prototipo di tale riduttore, prove che hanno consentito di tarare il modello proposto [1]. Un ulteriore campo di indagine �� stato lo studio dell���energia dissipata per ingranamento tra due ruote dentate utilizzando modelli che prevedano il calcolo di un coefficiente d'attrito variabile lungo il segmento di contatto. I modelli pi�� comuni, al contrario, si basano su un coefficiente di attrito medio, mentre si pu�� constatare che esso varia sensibilmente durante l���ingranamento. In particolare, non trovando in letteratura come varia il rendimento nel caso di ruote corrette, ci si �� concentrati sul valore dell'energia dissipata negli ingranaggi al variare dello spostamento del profilo. Questo studio �� riportato in [2]. �� stata condotta una ricerca sul funzionamento di attuatori lineari vite-madrevite. Si sono studiati i meccanismi che determinano le condizioni di usura dell'accoppiamento vite-madrevite in attuatori lineari, con particolare riferimento agli aspetti termici del fenomeno. Si �� visto, infatti, che la temperatura di contatto tra vite e chiocciola �� il parametro pi�� critico nel funzionamento di questi attuatori. Mediante una prova sperimentale, �� stata trovata una legge che, data pressione, velocit�� e fattore di servizio, stima la temperatura di esercizio. Di tale legge sperimentale �� stata data un'interpretazione sulla base dei modelli teorici noti. Questo studio �� stato condotto nell'ambito di un contratto di ricerca tra il DIEM e la Ognibene Meccanica S.r.l. di Bologna ed �� pubblicato in [3].

Confronto di algoritmi per l'inseguimento della massima potenza per convertitori fotovoltaici

Modellazione di un impianto fotovoltaico connesso alla rete. Simulazione con software Simulink del funzionamento dell'intero sistema fotovoltaico e confronto delle prestazioni legate all'utilizzo degli algoritmi MPPT pi�� comuni, quali Hill Climbing e Incremental Conductance.

Sviluppo e Applicazione di Metodologie per l'Ottimizzazione di Sistemi Energetici

La riduzione dei consumi di combustibili fossili e lo sviluppo di tecnologie per il risparmio energetico sono una questione di centrale importanza sia per l���industria che per la ricerca, a causa dei drastici effetti che le emissioni di inquinanti antropogenici stanno avendo sull���ambiente. Mentre un crescente numero di normative e regolamenti vengono emessi per far fronte a questi problemi, la necessit�� di sviluppare tecnologie a basse emissioni sta guidando la ricerca in numerosi settori industriali. Nonostante la realizzazione di fonti energetiche rinnovabili sia vista come la soluzione pi�� promettente nel lungo periodo, un���efficace e completa integrazione di tali tecnologie risulta ad oggi impraticabile, a causa sia di vincoli tecnici che della vastit�� della quota di energia prodotta, attualmente soddisfatta da fonti fossili, che le tecnologie alternative dovrebbero andare a coprire. L���ottimizzazione della produzione e della gestione energetica d���altra parte, associata allo sviluppo di tecnologie per la riduzione dei consumi energetici, rappresenta una soluzione adeguata al problema, che pu�� al contempo essere integrata all���interno di orizzonti temporali pi�� brevi. L���obiettivo della presente tesi �� quello di investigare, sviluppare ed applicare un insieme di strumenti numerici per ottimizzare la progettazione e la gestione di processi energetici che possa essere usato per ottenere una riduzione dei consumi di combustibile ed un���ottimizzazione dell���efficienza energetica. La metodologia sviluppata si appoggia su un approccio basato sulla modellazione numerica dei sistemi, che sfrutta le capacit�� predittive, derivanti da una rappresentazione matematica dei processi, per sviluppare delle strategie di ottimizzazione degli stessi, a fronte di condizioni di impiego realistiche. Nello sviluppo di queste procedure, particolare enfasi viene data alla necessit�� di derivare delle corrette strategie di gestione, che tengano conto delle dinamiche degli impianti analizzati, per poter ottenere le migliori prestazioni durante l���effettiva fase operativa. Durante lo sviluppo della tesi il problema dell���ottimizzazione energetica �� stato affrontato in riferimento a tre diverse applicazioni tecnologiche. Nella prima di queste �� stato considerato un impianto multi-fonte per la soddisfazione della domanda energetica di un edificio ad uso commerciale. Poich�� tale sistema utilizza una serie di molteplici tecnologie per la produzione dell���energia termica ed elettrica richiesta dalle utenze, �� necessario identificare la corretta strategia di ripartizione dei carichi, in grado di garantire la massima efficienza energetica dell���impianto. Basandosi su un modello semplificato dell���impianto, il problema �� stato risolto applicando un algoritmo di Programmazione Dinamica deterministico, e i risultati ottenuti sono stati comparati con quelli derivanti dall���adozione di una pi�� semplice strategia a regole, provando in tal modo i vantaggi connessi all���adozione di una strategia di controllo ottimale. Nella seconda applicazione �� stata investigata la progettazione di una soluzione ibrida per il recupero energetico da uno scavatore idraulico. Poich�� diversi layout tecnologici per implementare questa soluzione possono essere concepiti e l���introduzione di componenti aggiuntivi necessita di un corretto dimensionamento, �� necessario lo sviluppo di una metodologia che permetta di valutare le massime prestazioni ottenibili da ognuna di tali soluzioni alternative. Il confronto fra i diversi layout �� stato perci�� condotto sulla base delle prestazioni energetiche del macchinario durante un ciclo di scavo standardizzato, stimate grazie all���ausilio di un dettagliato modello dell���impianto. Poich�� l���aggiunta di dispositivi per il recupero energetico introduce gradi di libert�� addizionali nel sistema, �� stato inoltre necessario determinare la strategia di controllo ottimale dei medesimi, al fine di poter valutare le massime prestazioni ottenibili da ciascun layout. Tale problema �� stato di nuovo risolto grazie all���ausilio di un algoritmo di Programmazione Dinamica, che sfrutta un modello semplificato del sistema, ideato per lo scopo. Una volta che le prestazioni ottimali per ogni soluzione progettuale sono state determinate, �� stato possibile effettuare un equo confronto fra le diverse alternative. Nella terza ed ultima applicazione �� stato analizzato un impianto a ciclo Rankine organico (ORC) per il recupero di cascami termici dai gas di scarico di autovetture. Nonostante gli impianti ORC siano potenzialmente in grado di produrre rilevanti incrementi nel risparmio di combustibile di un veicolo, �� necessario per il loro corretto funzionamento lo sviluppo di complesse strategie di controllo, che siano in grado di far fronte alla variabilit�� della fonte di calore per il processo; inoltre, contemporaneamente alla massimizzazione dei risparmi di combustibile, il sistema deve essere mantenuto in condizioni di funzionamento sicure. Per far fronte al problema, un robusto ed efficace modello dell���impianto �� stato realizzato, basandosi sulla Moving Boundary Methodology, per la simulazione delle dinamiche di cambio di fase del fluido organico e la stima delle prestazioni dell���impianto. Tale modello �� stato in seguito utilizzato per progettare un controllore predittivo (MPC) in grado di stimare i parametri di controllo ottimali per la gestione del sistema durante il funzionamento transitorio. Per la soluzione del corrispondente problema di ottimizzazione dinamica non lineare, un algoritmo basato sulla Particle Swarm Optimization �� stato sviluppato. I risultati ottenuti con l���adozione di tale controllore sono stati confrontati con quelli ottenibili da un classico controllore proporzionale integrale (PI), mostrando nuovamente i vantaggi, da un punto di vista energetico, derivanti dall���adozione di una strategia di controllo ottima.

Design and Off-design modelling of advanced Power-to-Gas energy storage systems

Power-to-Gas storage systems have the potential to address grid-stability issues that arise when an increasing share of power is generated from sources that have a highly variable output. Although the proof-of-concept of these has been promising, the behaviour of the processes in off-design conditions is not easily predictable. The primary aim of this PhD project was to evaluate the performance of an original Power-to-Gas system, made up of innovative components. To achieve this, a numerical model has been developed to simulate the characteristics and the behaviour of the several components when the whole system is coupled with a renewable source. The developed model has been applied to a large variety of scenarios, evaluating the performance of the considered process and exploiting a limited amount of experimental data. The model has been then used to compare different Power-to-Gas concepts, in a real scenario of functioning. Several goals have been achieved. In the concept phase, the possibility to thermally integrate the high temperature components has been demonstrated. Then, the parameters that affect the energy performance of a Power-to-Gas system coupled with a renewable source have been identified, providing general recommendations on the design of hybrid systems; these parameters are: 1) the ratio between the storage system size and the renewable generator size; 2) the type of coupled renewable source; 3) the related production profile. Finally, from the results of the comparative analysis, it is highlighted that configurations with a highly oversized renewable source with respect to the storage system show the maximum achievable profit.

High performance and energy-efficient instruction cache design and optimisation for ultra-low-power multi-core clusters

High Energy efficiency and high performance are the key regiments for Internet of Things (IoT) end-nodes. Exploiting cluster of multiple programmable processors has recently emerged as a suitable solution to address this challenge. However, one of the main bottlenecks for multi-core architectures is the instruction cache. While private caches fall into data replication and wasting area, fully shared caches lack scalability and form a bottleneck for the operating frequency. Hence we propose a hybrid solution where a larger shared cache (L1.5) is shared by multiple cores connected through a low-latency interconnect to small private caches (L1). However, it is still limited by large capacity miss with a small L1. Thus, we propose a sequential prefetch from L1 to L1.5 to improve the performance with little area overhead. Moreover, to cut the critical path for better timing, we optimized the core instruction fetch stage with non-blocking transfer by adopting a 4 x 32-bit ring buffer FIFO and adding a pipeline for the conditional branch. We present a detailed comparison of different instruction cache architectures' performance and energy efficiency recently proposed for Parallel Ultra-Low-Power clusters. On average, when executing a set of real-life IoT applications, our two-level cache improves the performance by up to 20% and loses 7% energy efficiency with respect to the private cache. Compared to a shared cache system, it improves performance by up to 17% and keeps the same energy efficiency. In the end, up to 20% timing (maximum frequency) improvement and software control enable the two-level instruction cache with prefetch adapt to various battery-powered usage cases to balance high performance and energy efficiency.

WEC-Sim Application for the Assessment of Wave Energy Generation in the Tyrrhenian Sea and the North Sea Through the 2-Body Point Absorber (2BPA) and the Oscillating Surge Wave Energy Converter (OSWEC)

In recent years, developed countries have turned their attention to clean and renewable energy, such as wind energy and wave energy that can be converted to electrical power. Companies and academic groups worldwide are investigating several wave energy ideas today. Accordingly, this thesis studies the numerical simulation of the dynamic response of the wave energy converters (WECs) subjected to the ocean waves. This study considers a two-body point absorber (2BPA) and an oscillating surge wave energy converter (OSWEC). The first aim is to mesh the bodies of the earlier mentioned WECs to calculate their hydrostatic properties using axiMesh.m and Mesh.m functions provided by NEMOH. The second aim is to calculate the first-order hydrodynamic coefficients of the WECs using the NEMOH BEM solver and to study the ability of this method to eliminate irregular frequencies. The third is to generate a *.h5 file for 2BPA and OSWEC devices, in which all the hydrodynamic data are included. The BEMIO, a pre-and post-processing tool developed by WEC-Sim, is used in this study to create *.h5 files. The primary and final goal is to run the wave energy converter Simulator (WEC-Sim) to simulate the dynamic responses of WECs studied in this thesis and estimate their power performance at different sites located in the Mediterranean Sea and the North Sea. The hydrodynamic data obtained by the NEMOH BEM solver for the 2BPA and OSWEC devices studied in this thesis is imported to WEC-Sim using BEMIO. Lastly, the power matrices and annual energy production (AEP) of WECs are estimated for different sites located in the Sea of Sicily, Sea of Sardinia, Adriatic Sea, Tyrrhenian Sea, and the North Sea. To this end, the NEMOH and WEC-Sim are still the most practical tools to estimate the power generation of WECs numerically.

Combining Mager and Steinmetz: The Effect of Grain Size and Maximum Induction on Hysteresis Energy Loss

Twelve samples with different grain sizes were prepared by normal grain growth and by primary recrystallization, and the hysteresis dissipated energy was measured by a quasi-static method. Results showed a linear relation between hysteresis energy loss and the inverse of grain size, which is here called Mager`s law, for maximum inductions from 0.6 to 1.5 T, and a Steinmetz power law relation between hysteresis loss and maximum induction for all samples. The combined effect is better described by a Mager`s law where the coefficients follow Steinmetz law.