Osiris— The optical, spectroscopic and infrared remote imaging system for the Rosetta orbiter

The scientific objectives, design, and implementation of the Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System (OSIRIS) for the International Rosetta Mission are described. The instrument comprises two camera systems with a common electronics box. A narrow angle camera will provide high resolution images of the structure and morphology of the nucleus of a comet. A wide angle camera with high straylight rejection and dynamic range will be used to investigate the innermost coma and the emission process at the surface of the comet. An infrared imaging system, which dramatically enhances the scientific return has been included in the narrow angle camera at little extra cost.

Development of a fuzzy control based self-adaptive system for energy saving in constrained networks for the Internet of Things

Las redes del futuro, incluyendo las redes de próxima generación, tienen entre sus objetivos de diseño el control sobre el consumo de energía y la conectividad de la red. Estos objetivos cobran especial relevancia cuando hablamos de redes con capacidades limitadas, como es el caso de las redes de sensores inalámbricos (WSN por sus siglas en inglés). Estas redes se caracterizan por estar formadas por dispositivos de baja o muy baja capacidad de proceso y por depender de baterías para su alimentación. Por tanto la optimización de la energía consumida se hace muy importante. Son muchas las propuestas que se han realizado para optimizar el consumo de energía en este tipo de redes. Quizás las más conocidas son las que se basan en la planificación coordinada de periodos de actividad e inactividad, siendo una de las formas más eficaces para extender el tiempo de vida de las baterías. La propuesta que se presenta en este trabajo se basa en el control de la conectividad mediante una aproximación probabilística. La idea subyacente es que se puede esperar que una red mantenga la conectividad si todos sus nodos tienen al menos un número determinado de vecinos. Empleando algún mecanismo que mantenga ese número, se espera que se pueda mantener la conectividad con un consumo energético menor que si se empleara una potencia de transmisión fija que garantizara una conectividad similar. Para que el mecanismo sea eficiente debe tener la menor huella posible en los dispositivos donde se vaya a emplear. Por eso se propone el uso de un sistema auto-adaptativo basado en control mediante lógica borrosa. En este trabajo se ha diseñado e implementado el sistema descrito, y se ha probado en un despliegue real confirmando que efectivamente existen configuraciones posibles que permiten mantener la conectividad ahorrando energía con respecto al uso de una potencia de transmisión fija. ABSTRACT. Among the design goals for future networks, including next generation networks, we can find the energy consumption and the connectivity. These two goals are of special relevance when dealing with constrained networks. That is the case of Wireless Sensors Networks (WSN). These networks consist of devices with low or very low processing capabilities. They also depend on batteries for their operation. Thus energy optimization becomes a very important issue. Several proposals have been made for optimizing the energy consumption in this kind of networks. Perhaps the best known are those based on the coordinated planning of active and sleep intervals. They are indeed one of the most effective ways to extend the lifetime of the batteries. The proposal presented in this work uses a probabilistic approach to control the connectivity of a network. The underlying idea is that it is highly probable that the network will have a good connectivity if all the nodes have a minimum number of neighbors. By using some mechanism to reach that number, we hope that we can preserve the connectivity with a lower energy consumption compared to the required one if a fixed transmission power is used to achieve a similar connectivity. The mechanism must have the smallest footprint possible on the devices being used in order to be efficient. Therefore a fuzzy control based self-adaptive system is proposed. This work includes the design and implementation of the described system. It also has been validated in a real scenario deployment. We have obtained results supporting that there exist configurations where it is possible to get a good connectivity saving energy when compared to the use of a fixed transmission power for a similar connectivity.

Development of a sensorimotor algorithm able to deal with unforeseen pushes and its implementation based on VHDL

Development of a Sensorimotor Algorithm Able to Deal with Unforeseen Pushes and Its Implementation Based on VHDL is the title of my thesis which concludes my Bachelor Degree in the Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Sistemas de Telecomunicación of the Universidad Politécnica de Madrid. It encloses the overall work I did in the Neurorobotics Research Laboratory from the Beuth Hochschule für Technik Berlin during my ERASMUS year in 2015. This thesis is focused on the field of robotics, specifically an electronic circuit called Cognitive Sensorimotor Loop (CSL) and its control algorithm based on VHDL hardware description language. The reason that makes the CSL special resides in its ability to operate a motor both as a sensor and an actuator. This way, it is possible to achieve a balanced position in any of the robot joints (e.g. the robot manages to stand) without needing any conventional sensor. In other words, the back electromotive force (EMF) induced by the motor coils is measured and the control algorithm responds depending on its magnitude. The CSL circuit contains mainly an analog-to-digital converter (ADC) and a driver. The ADC consists on a delta-sigma modulation which generates a series of bits with a certain percentage of 1's and 0's, proportional to the back EMF. The control algorithm, running in a FPGA, processes the bit frame and outputs a signal for the driver. This driver, which has an H bridge topology, gives the motor the ability to rotate in both directions while it's supplied with the power needed. The objective of this thesis is to document the experiments and overall work done on push ignoring contractive sensorimotor algorithms, meaning sensorimotor algorithms that ignore large magnitude forces (compared to gravity) applied in a short time interval on a pendulum system. This main objective is divided in two sub-objectives: (1) developing a system based on parameterized thresholds and (2) developing a system based on a push bypassing filter. System (1) contains a module that outputs a signal which blocks the main Sensorimotor algorithm when a push is detected. This module has several different parameters as inputs e.g. the back EMF increment to consider a force as a push or the time interval between samples. System (2) consists on a low-pass Infinite Impulse Response digital filter. It cuts any frequency considered faster than a certain push oscillation. This filter required an intensive study on how to implement some functions and data types (fixed or floating point data) not supported by standard VHDL packages. Once this was achieved, the next challenge was to simplify the solution as much as possible, without using non-official user made packages. Both systems behaved with a series of interesting advantages and disadvantages for the elaboration of the document. Stability, reaction time, simplicity or computational load are one of the many factors to be studied in the designed systems. RESUMEN. Development of a Sensorimotor Algorithm Able to Deal with Unforeseen Pushes and Its Implementation Based on VHDL es un Proyecto de Fin de Grado (PFG) que concluye mis estudios en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Sistemas de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Madrid. En él se documenta el trabajo de investigación que realicé en el Neurorobotics Research Laboratory de la Beuth Hochschule für Technik Berlin durante el año 2015 mediante el programa de intercambio ERASMUS. Este PFG se centra en el campo de la robótica y en concreto en un circuito electrónico llamado Cognitive Sensorimotor Loop (CSL) y su algoritmo de control basado en lenguaje de modelado hardware VHDL. La particularidad del CSL reside en que se consigue que un motor haga las veces tanto de sensor como de actuador. De esta manera es posible que las articulaciones de un robot alcancen una posición de equilibrio (p.ej. el robot se coloca erguido) sin la necesidad de sensores en el sentido estricto de la palabra. Es decir, se mide la propia fuerza electromotriz (FEM) inducida sobre el motor y el algoritmo responde de acuerdo a su magnitud. El circuito CSL se compone de un convertidor analógico-digital (ADC) y un driver. El ADC consiste en un modulador sigma-delta, que genera una serie de bits con un porcentaje de 1's y 0's determinado, en proporción a la magnitud de la FEM inducida. El algoritmo de control, que se ejecuta en una FPGA, procesa esta cadena de bits y genera una señal para el driver. El driver, que posee una topología en puente H, provee al motor de la potencia necesaria y le otorga la capacidad de rotar en cualquiera de las dos direcciones. El objetivo de este PFG es documentar los experimentos y en general el trabajo realizado en algoritmos Sensorimotor que puedan ignorar fuerzas de gran magnitud (en comparación con la gravedad) y aplicadas en una corta ventana de tiempo. En otras palabras, ignorar empujones conservando el comportamiento original frente a la gravedad. Para ello se han desarrollado dos sistemas: uno basado en umbrales parametrizados (1) y otro basado en un filtro de corte ajustable (2). El sistema (1) contiene un módulo que, en el caso de detectar un empujón, genera una señal que bloquea el algoritmo Sensorimotor. Este módulo recibe diferentes parámetros como el incremento necesario de la FEM para que se considere un empujón o la ventana de tiempo para que se considere la existencia de un empujón. El sistema (2) consiste en un filtro digital paso-bajo de respuesta infinita que corta cualquier variación que considere un empujón. Para crear este filtro se requirió un estudio sobre como implementar ciertas funciones y tipos de datos (coma fija o flotante) no soportados por las librerías básicas de VHDL. Tras esto, el objetivo fue simplificar al máximo la solución del problema, sin utilizar paquetes de librerías añadidos. En ambos sistemas aparecen una serie de ventajas e inconvenientes de interés para el documento. La estabilidad, el tiempo de reacción, la simplicidad o la carga computacional son algunas de las muchos factores a estudiar en los sistemas diseñados. Para concluir, también han sido documentadas algunas incorporaciones a los sistemas: una interfaz visual en VGA, un módulo que compensa el offset del ADC o la implementación de una batería de faders MIDI entre otras.

Development of a hand-gesture recognition system for human-computer interaction

The aim of this Master Thesis is the analysis, design and development of a robust and reliable Human-Computer Interaction interface, based on visual hand-gesture recognition. The implementation of the required functions is oriented to the simulation of a classical hardware interaction device: the mouse, by recognizing a specific hand-gesture vocabulary in color video sequences. For this purpose, a prototype of a hand-gesture recognition system has been designed and implemented, which is composed of three stages: detection, tracking and recognition. This system is based on machine learning methods and pattern recognition techniques, which have been integrated together with other image processing approaches to get a high recognition accuracy and a low computational cost. Regarding pattern recongition techniques, several algorithms and strategies have been designed and implemented, which are applicable to color images and video sequences. The design of these algorithms has the purpose of extracting spatial and spatio-temporal features from static and dynamic hand gestures, in order to identify them in a robust and reliable way. Finally, a visual database containing the necessary vocabulary of gestures for interacting with the computer has been created.

A Reliable Open-Source System Architecture for the Fast Designing and Prototyping of Autonomous Multi-UAV Systems: Simulation and Experimentation

During the process of design and development of an autonomous Multi-UAV System, two main problems appear. The first one is the difficulty of designing all the modules and behaviors of the aerial multi-robot system. The second one is the difficulty of having an autonomous prototype of the system for the developers that allows to test the performance of each module even in an early stage of the project. These two problems motivate this paper. A multipurpose system architecture for autonomous multi-UAV platforms is presented. This versatile system architecture can be used by the system designers as a template when developing their own systems. The proposed system architecture is general enough to be used in a wide range of applications, as demonstrated in the paper. This system architecture aims to be a reference for all designers. Additionally, to allow for the fast prototyping of autonomous multi-aerial systems, an Open Source framework based on the previously defined system architecture is introduced. It allows developers to have a flight proven multi-aerial system ready to use, so that they can test their algorithms even in an early stage of the project. The implementation of this framework, introduced in the paper with the name of “CVG Quadrotor Swarm”, which has also the advantages of being modular and compatible with different aerial platforms, can be found at https://​github.​com/​Vision4UAV/​cvg_​quadrotor_​swarm with a consistent catalog of available modules. The good performance of this framework is demonstrated in the paper by choosing a basic instance of it and carrying out simulation and experimental tests whose results are summarized and discussed in this paper.

A IMPLANTAÇÃO DE INCUBADORAS DE EMPRESAS: ESTUDO DE CASO DE UMA CIDADE DO INTERIOR PAULISTA

A pesquisa trata do estudo da implantação de uma incubadora de empresas no município de Santana de Parnaíba em 2005. Duas perguntas estruturaram a investigação: Quais fatores ou indicadores econômicos e sociais, conforme previsto no Programa Nacional de Apoio à Implantação de Incubadoras de Empresas, se evidenciaram como viabilizadores, ou não, para a escolha do tipo de incubadora implantada no município? A incubadora de Santana de Parnaíba configurou-se ou não como espaço articulado de desenvolvimento econômico e social? Essas questões norteadoras determinaram o objetivo geral do estudo e os objetivos específicos, quais foram: investigar se houve ou não a aplicação do Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica/SEBRAE; levantar o perfil socioeconômico do empreendedor local e, identificar o perfil das empresas graduadas quanto à geração de postos de trabalho. Para atender aos objetivos optou-se pela realização de pesquisa qualitativa de caráter exploratório e descritivo. A estratégia da observação participante foi seguida a partir da consulta aos diários de campo e às fontes primárias e secundárias, com a leitura e consulta de documentos e registros da implantação nos arquivos da FIESP. Como parte da estratégia de coleta de dados foi aplicado, junto ao universo da pesquisa, empreendedores e coordenador executivo do Programa de Incubadoras da FIESP, roteiro semiestruturado de questões. As informações foram analisadas mediante a técnica de análise de conteúdo, seguindo a metodologia do Estudo de Caso. Serviu de motivo condutor a constatação de que a notável evolução de tecnologias propiciada pelo sistema capitalista, o avanço dos processos produtivos e o aumento da produtividade nas grandes corporações ocorreram e continuam ocorrendo em ritmo sensivelmente superior à dinâmica de capacitação e qualificação da mão de obra em países em desenvolvimento, o que faz crescer o desemprego e a informalidade. A recente crise americana, em 2008, configura a oportunidade para melhor compreensão do conceito de incubadoras de empresas e demais empreendimentos solidários. Os resultados da pesquisa indicam que todos os empreendedores receberam informações de marketing e finanças. O apoio de consultorias especializadas, a participação em feiras e o desenvolvimento do plano de negó cios ao longo da incubação contemplaram as expectativas dos empreendimentos de tecnologia difundida. A pesquisa indica que, nos empreendimentos de base tecnológica, a incubadora não concretizou apoio efetivo às demandas por novos processos e novos produtos. Disso decorreu o atendimento deficitário às metas de geração de emprego na localidade pelas três empresas de base tecnológica instaladas na incubadora. Os resultados indicam que, apesar da significativa quantidade de documentos de conteúdo normativo que tratam da prevenção de insucessos de políticas públicas de apoio à implantação de incubadoras e ao empreendedorismo, não foi possível constatar indícios de articulação entre desenvolvimento econômico e desenvolvimento social nem de Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica precedendo a implantação da incubadora no município estudado.(AU)

A IMPLANTAÇÃO DE INCUBADORAS DE EMPRESAS: ESTUDO DE CASO DE UMA CIDADE DO INTERIOR PAULISTA

A pesquisa trata do estudo da implantação de uma incubadora de empresas no município de Santana de Parnaíba em 2005. Duas perguntas estruturaram a investigação: Quais fatores ou indicadores econômicos e sociais, conforme previsto no Programa Nacional de Apoio à Implantação de Incubadoras de Empresas, se evidenciaram como viabilizadores, ou não, para a escolha do tipo de incubadora implantada no município? A incubadora de Santana de Parnaíba configurou-se ou não como espaço articulado de desenvolvimento econômico e social? Essas questões norteadoras determinaram o objetivo geral do estudo e os objetivos específicos, quais foram: investigar se houve ou não a aplicação do Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica/SEBRAE; levantar o perfil socioeconômico do empreendedor local e, identificar o perfil das empresas graduadas quanto à geração de postos de trabalho. Para atender aos objetivos optou-se pela realização de pesquisa qualitativa de caráter exploratório e descritivo. A estratégia da observação participante foi seguida a partir da consulta aos diários de campo e às fontes primárias e secundárias, com a leitura e consulta de documentos e registros da implantação nos arquivos da FIESP. Como parte da estratégia de coleta de dados foi aplicado, junto ao universo da pesquisa, empreendedores e coordenador executivo do Programa de Incubadoras da FIESP, roteiro semiestruturado de questões. As informações foram analisadas mediante a técnica de análise de conteúdo, seguindo a metodologia do Estudo de Caso. Serviu de motivo condutor a constatação de que a notável evolução de tecnologias propiciada pelo sistema capitalista, o avanço dos processos produtivos e o aumento da produtividade nas grandes corporações ocorreram e continuam ocorrendo em ritmo sensivelmente superior à dinâmica de capacitação e qualificação da mão de obra em países em desenvolvimento, o que faz crescer o desemprego e a informalidade. A recente crise americana, em 2008, configura a oportunidade para melhor compreensão do conceito de incubadoras de empresas e demais empreendimentos solidários. Os resultados da pesquisa indicam que todos os empreendedores receberam informações de marketing e finanças. O apoio de consultorias especializadas, a participação em feiras e o desenvolvimento do plano de negó cios ao longo da incubação contemplaram as expectativas dos empreendimentos de tecnologia difundida. A pesquisa indica que, nos empreendimentos de base tecnológica, a incubadora não concretizou apoio efetivo às demandas por novos processos e novos produtos. Disso decorreu o atendimento deficitário às metas de geração de emprego na localidade pelas três empresas de base tecnológica instaladas na incubadora. Os resultados indicam que, apesar da significativa quantidade de documentos de conteúdo normativo que tratam da prevenção de insucessos de políticas públicas de apoio à implantação de incubadoras e ao empreendedorismo, não foi possível constatar indícios de articulação entre desenvolvimento econômico e desenvolvimento social nem de Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica precedendo a implantação da incubadora no município estudado.(AU)

rSNP_Guide, a database system for analysis of transcription factor binding to target sequences: application to SNPs and site-directed mutations

rSNP_Guide is a novel curated database system for analysis of transcription factor (TF) binding to target sequences in regulatory gene regions altered by mutations. It accumulates experimental data on naturally occurring site variants in regulatory gene regions and site-directed mutations. This database system also contains the web tools for SNP analysis, i.e., active applet applying weight matrices to predict the regulatory site candidates altered by a mutation. The current version of the rSNP_Guide is supplemented by six sub-databases: (i) rSNP_DB, on DNA–protein interaction caused by mutation; (ii) SYSTEM, on experimental systems; (iii) rSNP_BIB, on citations to original publications; (iv) SAMPLES, on experimentally identified sequences of known regulatory sites; (v) MATRIX, on weight matrices of known TF sites; (vi) rSNP_Report, on characteristic examples of successful rSNP_Tools implementation. These databases are useful for the analysis of natural SNPs and site-directed mutations. The databases are available through the Web, http://wwwmgs.bionet.nsc.ru/mgs/systems/rsnp/.

Evidence-Based Practice in the Juvenile Justice System: Balancing Clinical Expertise with Best Available Research and Client Variables

Each year, thousands of adolescents are processed through the juvenile justice system -- a system that is complicated, expensive, and inadequately addressing the needs of the youth in its care. While there is extensive literature available in support of interventions for youthful offenders that are clinically superior to current care and more cost-effective than the existing structure, there is a gap between research and practice that is preventing their implementation. The use of Evidence-Based Practice in Psychology (EBPP) as defined by the American Psychological Association is presented as one method to bridge this gap. This paper identifies and discusses each of five barriers to effective use of EBPP: cost, fragmentation of the mental health system, historical and systemic variables, research methodology, and clinician variables. These barriers are first defined and then illustrated using examples from the author's experience working in the juvenile justice field. Finally, recommendations for the field are presented.

Implementing an Integrated Management System (IMS) at an Aerospace Manufacturing Facility

This project analyzes the challenges, issues, benefits, and lessons learned that several companies experienced while implementing integrated management systems. Based on previous experiences, this paper defines several strategies that an organization should use to increase the probability of implementing an integrated management system (IMS) successfully. Strategies include completing a feasibility analysis, creating a policy, allocating resources, developing objectives, modifying documentation, and creating a continuous monitoring process. Moreover, an organization can reduce potential obstacles by promoting a culture that encourages management commitment and employee participation. Results indicate the implementation of an IMS provides the framework to manage environmental, health, and safety programs effectively. By implementing an IMS, an organization can save time and money, as well as proactively control risk.

A Community Analysis of the Implementation for Household Curbside Recycling Programs: A Diversionary Method to Control Municipal Solid Waste

The Municipality of Anchorage (MOA) is required to better manage, operate and control municipal solid waste (MSW) after the Anchorage Assembly instituted a Zero Waste Policy. Two household curbside recycling programs (CRPs), pay-as-you-throw (PAYT) and single-stream, were compared and evaluated to determine an optimal municipal solid waste diversion method for households within the MOA. The analyses find: (1) a CRP must be designed from comprehensive analysis, models and data correlation that combine demographic and psychographic variables; and (2) CRPs can be easily adjusted towards community-specific goals using technology, such as Geographic Information System (GIS) and Radio Frequency Identification (RFID). Combining resources of policy-makers, businesses, and other viable actors are necessary components to produce a sustainable, economically viable curbside recycling program.