I. The crystal structure of trimesic acid. II. Topics in crystallographic calculations

I. Trimesic acid (1, 3, 5-benzenetricarboxylic acid) crystallizes with a monoclinic unit cell of dimensions a = 26.52 A, b = 16.42 A, c = 26.55 A, and β = 91.53° with 48 molecules /unit cell. Extinctions indicated a space group of Cc or C2/c; a satisfactory structure was obtained in the latter with 6 molecules/asymmetric unit - C₅₄O₃₆H₃₆ with a formula weight of 1261 g. Of approximately 12,000 independent reflections within the CuK_α sphere, intensities of 11,563 were recorded visually from equi-inclination Weissenberg photographs.

The structure was solved by packing considerations aided by molecular transforms and two- and three-dimensional Patterson functions. Hydrogen positions were found on difference maps. A total of 978 parameters were refined by least squares; these included hydrogen parameters and anisotropic temperature factors for the C and O atoms. The final R factor was 0.0675; the final "goodness of fit" was 1.49. All calculations were carried out on the Caltech IBM 7040-7094 computer using the CRYRM Crystallographic Computing System.

The six independent molecules fall into two groups of three nearly parallel molecules. All molecules are connected by carboxylto- carboxyl hydrogen bond pairs to form a continuous array of sixmolecule rings with a chicken-wire appearance. These arrays bend to assume two orientations, forming pleated sheets. Arrays in different orientations interpenetrate - three molecules in one orientation passing through the holes of three parallel arrays in the alternate orientation - to produce a completely interlocking network. One third of the carboxyl hydrogen atoms were found to be disordered.

II. Optical transforms as related to x-ray diffraction patterns are discussed with reference to the theory of Fraunhofer diffraction.

The use of a systems approach in crystallographic computing is discussed with special emphasis on the way in which this has been done at the California Institute of Technology.

An efficient manner of calculating Fourier and Patterson maps on a digital computer is presented. Expressions for the calculation of to-scale maps for standard sections and for general-plane sections are developed; space-group-specific expressions in a form suitable for computers are given for all space groups except the hexagonal ones.

Expressions for the calculation of settings for an Eulerian-cradle diffractometer are developed for both the general triclinic case and the orthogonal case.

Photographic materials on pp. 4, 6, 10, and 20 are essential and will not reproduce clearly on Xerox copies. Photographic copies should be ordered.

Essays on Correlated Equilibrium and Voter Turnout

This thesis consists of three essays in the areas of political economy and game theory, unified by their focus on the effects of pre-play communication on equilibrium outcomes.

Communication is fundamental to elections. Chapter 2 extends canonical voter turnout models, where citizens, divided into two competing parties, choose between costly voting and abstaining, to include any form of communication, and characterizes the resulting set of Aumann's correlated equilibria. In contrast to previous research, high-turnout equilibria exist in large electorates and uncertain environments. This difference arises because communication can coordinate behavior in such a way that citizens find it incentive compatible to follow their correlated signals to vote more. The equilibria have expected turnout of at least twice the size of the minority for a wide range of positive voting costs.

In Chapter 3 I introduce a new equilibrium concept, called subcorrelated equilibrium, which fills the gap between Nash and correlated equilibrium, extending the latter to multiple mediators. Subcommunication equilibrium similarly extends communication equilibrium for incomplete information games. I explore the properties of these solutions and establish an equivalence between a subset of subcommunication equilibria and Myerson's quasi-principals' equilibria. I characterize an upper bound on expected turnout supported by subcorrelated equilibrium in the turnout game.

Chapter 4, co-authored with Thomas Palfrey, reports a new study of the effect of communication on voter turnout using a laboratory experiment. Before voting occurs, subjects may engage in various kinds of pre-play communication through computers. We study three communication treatments: No Communication, a control; Public Communication, where voters exchange public messages with all other voters, and Party Communication, where messages are exchanged only within one's own party. Our results point to a strong interaction effect between the form of communication and the voting cost. With a low voting cost, party communication increases turnout, while public communication decreases turnout. The data are consistent with correlated equilibrium play. With a high voting cost, public communication increases turnout. With communication, we find essentially no support for the standard Nash equilibrium turnout predictions.

Programming chemical kinetics: engineering dynamic reaction networks with DNA strand displacement

Over the last century, the silicon revolution has enabled us to build faster, smaller and more sophisticated computers. Today, these computers control phones, cars, satellites, assembly lines, and other electromechanical devices. Just as electrical wiring controls electromechanical devices, living organisms employ "chemical wiring" to make decisions about their environment and control physical processes. Currently, the big difference between these two substrates is that while we have the abstractions, design principles, verification and fabrication techniques in place for programming with silicon, we have no comparable understanding or expertise for programming chemistry.

In this thesis we take a small step towards the goal of learning how to systematically engineer prescribed non-equilibrium dynamical behaviors in chemical systems. We use the formalism of chemical reaction networks (CRNs), combined with mass-action kinetics, as our programming language for specifying dynamical behaviors. Leveraging the tools of nucleic acid nanotechnology (introduced in Chapter 1), we employ synthetic DNA molecules as our molecular architecture and toehold-mediated DNA strand displacement as our reaction primitive.

Abstraction, modular design and systematic fabrication can work only with well-understood and quantitatively characterized tools. Therefore, we embark on a detailed study of the "device physics" of DNA strand displacement (Chapter 2). We present a unified view of strand displacement biophysics and kinetics by studying the process at multiple levels of detail, using an intuitive model of a random walk on a 1-dimensional energy landscape, a secondary structure kinetics model with single base-pair steps, and a coarse-grained molecular model that incorporates three-dimensional geometric and steric effects. Further, we experimentally investigate the thermodynamics of three-way branch migration. Our findings are consistent with previously measured or inferred rates for hybridization, fraying, and branch migration, and provide a biophysical explanation of strand displacement kinetics. Our work paves the way for accurate modeling of strand displacement cascades, which would facilitate the simulation and construction of more complex molecular systems.

In Chapters 3 and 4, we identify and overcome the crucial experimental challenges involved in using our general DNA-based technology for engineering dynamical behaviors in the test tube. In this process, we identify important design rules that inform our choice of molecular motifs and our algorithms for designing and verifying DNA sequences for our molecular implementation. We also develop flexible molecular strategies for "tuning" our reaction rates and stoichiometries in order to compensate for unavoidable non-idealities in the molecular implementation, such as imperfectly synthesized molecules and spurious "leak" pathways that compete with desired pathways.

We successfully implement three distinct autocatalytic reactions, which we then combine into a de novo chemical oscillator. Unlike biological networks, which use sophisticated evolved molecules (like proteins) to realize such behavior, our test tube realization is the first to demonstrate that Watson-Crick base pairing interactions alone suffice for oscillatory dynamics. Since our design pipeline is general and applicable to any CRN, our experimental demonstration of a de novo chemical oscillator could enable the systematic construction of CRNs with other dynamic behaviors.

Avaliação da influência do material de confecção das matrizes no teste de conversão monomérica por espectrometria no infravermelho de um compósito

Este estudo teve por objetivo avaliar, in vitro, a influência do material de confecção das matrizes, traçando um perfil da conversão monomérica de um compósito micro-híbrido, além de avaliar qual dos materiais testados mais se assemelha a uma matriz de dentina. A avaliação foi feita através da análise do grau de conversão (GC). Foram confeccionadas 3 matrizes bipartidas, sendo estas de teflon negro, tefon branco e aço inoxidável, ambas com 10mm de diâmetro e 2 mm de profundidade. Para o grupo controle foi utilizado um incisivo central bovino, o qual teve sua face vestibular aplainada em uma lixadeira sob refrigeração constante, com o auxílio de uma lixa de carbeto de silício, número 800. Após, este dente foi preparado com uma broca diamantada número 2294 (KG Sorensen) em alta rotação, própria para a preparação de cavidades padronizadas para ensaios de laboratório, apresentando um limitador de penetração. Em seguida, com um motor de baixa rotação foi realizado o acabamento das paredes, obtendo-se uma cavidade de 2,0 mm de profundidade por 9,0 mm de diâmetro. Pela palatina desse dente, com uma broca carbide cilíndrica de numeração 2056 (KG Sorensen), fez-se uma penetração até se obter uma parede de dentina extremamente fina, porém sem que esta fosse rompida. Assim, com uma agulha, fez-se uma pequena perfuração no centro dessa dentina para que este instrumental servisse como um pino para remoção do corpo de prova de dentro da matriz de dente. Os corpos de prova (CP) foram obtidos a partir da inserção do compósito no interior da perfuração das matrizes em um único incremento e cobertos na superfície externa com uma matriz de poliéster mais uma lamínula de vidro. Os CP foram fotopolimerizados por 40 s pela fonte de luz halógena Optilux 501 (Demetron), com 500 mW/cm. Imediatamente após a polimerização, os corpos de prova eram submetidos no topo e na base para a análise de espectrometria no infravermelho para a determinação da profundidade de polimerização, pela técnica do filme vazado para o compósito não polimerizado e pela técnica da pastilha de brometo de potássio (KBr) para o compósito polimerizado. Foram confeccionados 5 CP de cada grupo. Em cada grupo, o compósito da base e do topo das amostras foi moído até se obter de 1,5 a 2,0 mg de pó e misturado com 70 mg de KBr, para obtenção da pastilha de KBr. Foi feita a análise de espectrofotometria no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As absorções selecionadas para o cálculo foram 1610 cm-1 e 1637 cm-1, os picos dos espectros das ligações dos carbonos aromáticos e alifáticos, respectivamente. Os dados obtidos foram tratados estatisticamente. Os grupos Gr1B, Gr2B, Gr3B e Gr4B representam, respectivamente, as bases dos CP confeccionados pelas matrizes de DB, TN, TB e AI. Já os Gr1T, Gr2T, Gr3T e Gr4T representam os topos. Médias (%) e DP: Gr1T (46,461,99), Gr2T (39,864,51), Gr3T (44,053,44) e Gr4T (38,045,08). Gr1B (40,441,49), Gr2B (36,153,81), Gr3B (40,093,18) e Gr4B (35,593,35). Em posse dos resultados, pôde-se concluir que os grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não apresentaram diferenças entre o grau de conversão do topo e da base, enquanto que o grupo da dentina apresentou maior conversão do topo. Comparando as matrizes entre elas, pôde-se perceber que no topo, o GC do dente bovino é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro, o GC do teflon branco é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro. Já o topo dos grupos de dente bovino e teflon banco foram semelhantes. Nas bases dos CPs, não houve diferença significativa entre os grupos testados. De acordo com os resultados obtidos no experimento, pôde-se concluir que nos grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não houve diferença entre 0 e 2 mm, ou seja, topo e base, o que mostra que o material de confecção da matriz não influênciou o grau de conversão do compósito. Já para o grupo da matriz de dentina, o topo apresentou valor de conversão monomérica maior, mostrando que, neste caso, o material da matriz interferiu no grau de conversão. Pode-se perceber também que existe uma tendência da matriz de teflon branco se assemelhar mais a matriz de dentina, pois foi o único grupo que apresentou semelhança nos valores de conversão monomérica no topo das amostras. Porém analisando a base das amostras, percebe-se que todos os grupos se comportaram de forma semelhante, obtendo valores do grau de conversão sem diferença significante.

Optimisation of the first principle code Octopus for massive parallel architectures: application to light harvesting complexes

150 p.

Desarrollo de una aplicación usando LEAP

[ES]Hoy en día existen diferentes alternativas para interactuar con los ordenadores. Sin embargo, las más extendidas y utilizadas son el teclado y el ratón. En ambos casos resulta necesario que las manos del usuario entren en contacto con algún dispositivo, ya sea un teclado físico o un ratón. En determinadas circunstancias en las que la higiene de las manos es un factor importante, este hecho puede suponer un inconveniente. En este proyecto de fin de grado se ha desarrollado KVLeap, una aplicación de escritorio para los sistemas Windows, que usando el controlador Leap Motion, un dispositivo que detecta y rastrea la posición y los movimientos de las manos en el aire, permite interactuar con un ordenador sin que las manos del usuario tengan que entrar en contacto con ningún dispositivo.

Projeto Vidas Paralelas: estudo sobre uma experiência de participação em saúde do trabalhador no Rio de Janeiro

O objeto deste estudo é o Projeto Vidas Pararelas (PVP) no estado do Rio de Janeiro. Possui como objetivo geral estudar a experiência do PVP do Rio de Janeiro à luz dos conceitos da Educação Popular e Saúde (EPS). Como norteador da pesquisa, utilizamos o método qualitativo e para a análise dos dados, utilizamos a análise de conteúdo. O cenário da pesquisa consta de tudo que envolve o PVP, seus integrantes e o ambiente virtual. Antes de apresentarmos os resultados das entrevistas, descrevemos o componente digital do PVP (o site) e o perfil dos sujeitos da pesquisa que foi composta de 11 trabalhadores inseridos no PVP RJ. Categorizamos os achados das entrevistas em quatro tópicos: o primeiro, fala sobre a participação no PVP, onde constatamos que, quanto a participação, os trabalhadores mostraram várias formas de uso do projeto, bem como tipos de participação, com ênfase às falas que esperam que o PVP também forme multiplicadores. Dentre os ganhos para a classe trabalhadora, no segundo tópico, eles citaram a melhoria da cultura de denúncia e a oportunidade de reconhecimento da identidade de gênero de uma classe em especial. Outros trabalhadores consideram o projeto, também, como agente fortalecedor de sua ou de outras categorias profissionais. No terceiro tópico, consideram que, no futuro, o PVP será uma importante ferramenta nas mãos do trabalhador para a exposição de sua realidade de trabalho. Além disso, eles colocam a esperança na melhoria do convívio com o próprio grupo do PVP no Rio de Janeiro. Por fim, no quarto tópico como melhorias, os entrevistados apontam a necessidade de reorganização do coletivo que compõe o PVP RJ. E para que esse convívio se concretize, os trabalhadores cobram que a Rede de Apoio realize mais reuniões. Outro ponto bem enfático na fala dos entrevistados, neste tópico, foi a dificuldade em acessar o site e a dificuldade de acesso à internet. Portanto, neste estudo observamos como a tecnologia da informação, associada a rede mundial de computadores e guiados pela experiência da metodologia da educação popular em saúde, se mostrou uma ferramenta de auxílio para a participação de trabalhadores em um projeto de saúde do trabalhador. No entanto, observamos que lidar com a metodologia a qual o projeto foi calcado trouxe dificuldades para a maturação dele no Rio de Janeiro. Também foi constatado a dificuldade de alguns trabalhadores em lidar com o componente digital do PVP. E, por fim, a reclamação implícita na fala dos trabalhadores em se sentir participante em todas as etapas da constituição do PVP.

Coprocessador para operações quânticas.

A demanda crescente por poder computacional estimulou a pesquisa e desenvolvimento de processadores digitais cada vez mais densos em termos de transistores e com clock mais rápido, porém não podendo desconsiderar aspectos limitantes como consumo, dissipação de calor, complexidade fabril e valor comercial. Em outra linha de tratamento da informação, está a computação quântica, que tem como repositório elementar de armazenamento a versão quântica do bit, o q-bit ou quantum bit, guardando a superposição de dois estados, diferentemente do bit clássico, o qual registra apenas um dos estados. Simuladores quânticos, executáveis em computadores convencionais, possibilitam a execução de algoritmos quânticos mas, devido ao fato de serem produtos de software, estão sujeitos à redução de desempenho em razão do modelo computacional e limitações de memória. Esta Dissertação trata de uma versão implementável em hardware de um coprocessador para simulação de operações quânticas, utilizando uma arquitetura dedicada à aplicação, com possibilidade de explorar o paralelismo por replicação de componentes e pipeline. A arquitetura inclui uma memória de estado quântico, na qual são armazenados os estados individuais e grupais dos q-bits; uma memória de rascunho, onde serão armazenados os operadores quânticos para dois ou mais q-bits construídos em tempo de execução; uma unidade de cálculo, responsável pela execução de produtos de números complexos, base dos produtos tensoriais e matriciais necessários à execução das operações quânticas; uma unidade de medição, necessária à determinação do estado quântico da máquina; e, uma unidade de controle, que permite controlar a operação correta dos componente da via de dados, utilizando um microprograma e alguns outros componentes auxiliares.

Desarrollo e implementación de un relay de mensajería para la aplicación Kde-Connect.

[EN]Nowadays, with the unstoppable raise of different types of electronic devices (mobile phones, tablets, computers…), it has become a necessity to share all the information and functionalities they have. In order to achieve that, back in the 2013, KDE community developed an application called KDE-Connect. This application has been really useful since then, but it’s limited as it can only operate with devices in the same network. Therefore, in the following pages, this project will explain and develop the best solution to extend its functionalities so any pair of devices can share information in an anonymous, private and easy way, at any geographic location.

Diseño de un sistema de monitorización de estructuras de procesamiento paralelo.

[ES]Este proyecto consiste en el diseño de un sistema de monitorización de estructuras (SHM) con procesamiento paralelo. Los sistemas SHM sirven para analizar la integridad de estructuras y detectar daños en las mismas. El sistema diseñado utiliza la técnica de ondas ultrasónicas superficiales. Integra todos los circuitos electrónicos para generar y adquirir las señales. También incluye un procesador para tratar las señales y detectar los daños de la estructura. El sistema se ha diseñado para conectar varios equipos en paralelo

Diseño de un sistema para la detección y caracterización de impactos sobre estructuras.

[ES]Este documento pretende describir de manera clara y concisa la creacion de un dispositivo detector de impactos para estructuras de avion durante su transporte de muy bajo consumo, desde su concepcion como idea hasta su montaje, programacion y posterior comprobacion. El objetivo sera la culminacion exitosa del producto para mas adelante exponerlo ante posibles compradores y/o investigadores. Este dispositivo esta compuesto de tres partes, una unidad de adquisicion y adecuacion de la señal, que ser a recogida por un piezoelectrico; la unidad de inteligencia, que sera un microcontrolador programado en ensamblador mediante la herramienta MPLAB y un chip de radio, que se encargara de transmitir los datos a una unidad mas potente, lease un PC, tablet, movil...

Modelagem computacional aplicada na estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos

A estimação de parâmetros cinéticos em processos químicos e cromatográficos utilizando técnicas numéricas assistidas por computadores tem conduzido para melhoria da eficiência e o favorecimento da compreensão das fenomenologias envolvidas nos mesmos. Na primeira parte deste trabalho será realizada a modelagem computacional do processo de produção de biodiesel via esterificação, sendo que, o método de otimização estocástica Random Restricted Window (R2W) será correlacionado com os dados experimentais da produção de biodiesel a partir da esterificação do ácido láurico com etanol anidro na presença do catalisador ácido nióbico (Nb2O5). Na segunda parte do mesmo será realizada a modelagem computacional do processo de cromatografia de adsorção (batch process) onde serão correlacionados os dados provenientes dos modelos cinéticos de HASHIM, CHASE e IKM2 com os dados experimentais da adsorção de amoxicilina com quitosana, e também serão correlacionados os dados experimentais da adsorção de Bovine Serum Albumin (BSA) com Streamline DEAE com os dados provenientes de uma nova aplicação do método R2W mediante a implementação de um modelo cinético reversível. Ademais, as constantes cinéticas para cada processo supracitado serão estimadas levando em consideração o valor mínimo da função resíduos quadrados.