Symmetric planar central configurations of five bodies: Euler plus two

We study planar central configurations of the five-body problem where three of the bodies are collinear, forming an Euler central configuration of the three-body problem, and the two other bodies together with the collinear configuration are in the same plane. The problem considered here assumes certain symmetries. From the three bodies in the collinear configuration, the two bodies at the extremities have equal masses and the third one is at the middle point between the two. The fourth and fifth bodies are placed in a symmetric way: either with respect to the line containing the three bodies, or with respect to the middle body in the collinear configuration, or with respect to the perpendicular bisector of the segment containing the three bodies. The possible stacked five-body central configurations satisfying these types of symmetries are: a rhombus with four masses at the vertices and a fifth mass in the center, and a trapezoid with four masses at the vertices and a fifth mass at the midpoint of one of the parallel sides.

Exponentially small splitting of separatrices in the perturbed McMillan map

The McMillan map is a one-parameter family of integrable symplectic maps of the plane, for which the origin is a hyperbolic fixed point with a homoclinic loop, with small Lyapunov exponent when the parameter is small. We consider a perturbation of the McMillan map for which we show that the loop breaks in two invariant curves which are exponentially close one to the other and which intersect transversely along two primary homoclinic orbits. We compute the asymptotic expansion of several quantities related to the splitting, namely the Lazutkin invariant and the area of the lobe between two consecutive primary homoclinic points. Complex matching techniques are in the core of this work. The coefficients involved in the expansion have a resurgent origin, as shown in [MSS08].

Direct magnetic resonance arthrography of the wrist with axial traction: A feasibility study to assess joint cartilage.

PURPOSE: To assess the impact of axial traction during acquisition of direct magnetic resonance (MR) arthrography of the wrist with regard to joint space width and amount of contrast material between the opposing cartilage surfaces. MATERIALS AND METHODS: Fifteen consecutive patients (12 male, mean age 38.1 years) were included in this Institutional Review Board-approved prospective study. Three-compartment wrist MR arthrographies were performed between October and December 2009 on a 3 T unit using a fat-suppressed T1-weighted isotropic high-resolution volumetric interpolated breathhold examination (VIBE) sequence in the coronal plane, with and without axial traction (3 kg). Two radiologists measured radiocarpal (radioscaphoid, radiolunate) and midcarpal (lunocapitate, hamatolunate) joint space widths, with and without traction, and assessed the amount of contrast material between the opposing cartilage surfaces using a three-point scale: 0 = absence, 1 = partial, 2 = complete. RESULTS: With traction, joint space width increased significantly at the radioscaphoid (Delta = 0.78 mm, P < 0.01), radiolunate (Delta = 0.18 mm, P < 0.01), and lunocapitate (Delta = 0.45 mm, P < 0.01) spaces, and both observers detected significantly more contrast material between the cartilage surfaces. At the hamatolunate space, the differences in joint space width (Delta = 0.14 mm, P = 0.54) and amount of contrast material were not significant. CONCLUSION: Direct wrist MR arthrography with axial traction of 3 kg increases joint space width at the radiocarpal and lunocapitate spaces, and prompts better coverage of the articular cartilage by the contrast material. J. Magn. Reson. Imaging 2011;. (c) 2011 Wiley-Liss, Inc.

Agrupación de antenas microstrip para un receptor SAR biestático

El objetivo de este proyecto es el diseño de las antenas para el receptor de un radar de apertura sintética biestáticos (SAR). Estas antenas tendrán que maximizar la ganancia con la restricción de maximizar también el campo de visión del radar. Esto quiere decir, que la antena tendrá que tener un ancho de banda relativamente grande en uno de sus planos principales y relativamente estrecho en el otro plano. Con el propósito de diseñar una agrupación de antenas para un receptor SAR biestático, en este documento se analiza la tecnología microstrip orientada a las antenas y la teoría de las agrupaciones de antenas, se diseñan antenas de doble polarización, se estudian agrupaciones de antenas microstrip que cumplan con las especificaciones, se presentan redes de alimentaciones para dichas agrupaciones y se fabrica y mide una agrupación de antenas con doble polarización.

Educación ambiental como factor de cambio: conocer, interpretar y aprender para mejorar desde lo glocal

Primero comenzamos por describir la situación global histórica de la transformación del entorno. Luego se describe cómo evoluciona la Educación Ambiental bajo el concepto del desarrollo, constituyéndose como la Educación Ambiental para el Desarrollo Sustentable. Continuamos describiendo la situación de la EA a nivel internacional; se pasa luego al ámbito nacional, teniendo como escenario a México, aquí se hace un análisis del estado que guarda la EA en el país. Después se continua con el ámbito estatal, para lo cual se analiza la situación de la EA en el estado de Zacatecas, en este plano se toca el tema de la participación de las instituciones de educación superior en el intercambio de experiencias y conocimientos para el fortalecimiento de programas de EADS. Luego pasamos a un ámbito municipal, el caso a tratar es el municipio de Monte Escobedo Zacatecas, se hace una descripción general del municipio y se tratan los antecedentes que han motivado este proyecto, para luego pasar a describir el caso específico de la Sierra de Monte Escobedo; a partir de las características de ésta y retomando una propuesta previa de integrar la Sierra al sistema de Áreas Naturales Protegidas de México, se hacen dos propuestas: La primera es sobre el diseño de un Centro de Interpretación y Educación Ambiental; la segunda es para la realización de un Sendero de interpretación. Ambas propuestas pretenden contribuir al aprovechamiento sustentable de los recursos y desarrollo de la comunidad.

Respuesta no lineal y criterios de diseño de puentes arco espaciales

El desarrollo más reciente de los puentes arco ha llevado a una nueva tipología: los “puentes arco espaciales”. Se entiende por puente arco espacial todo puente arco en el que, por su configuración geométrica y estructural, las cargas gravitatorias generan esfuerzos no contenidos en el plano del arco. Por un lado, aparecen para satisfacer las necesidades funcionales cuando estructuras en arco resultan las más adecuadas para sostener tableros curvos y evitar así apoyos intermedios. Desde un punto de vista estético, surgen como demanda de los nuevos puentes en entornos urbanos, buscando, no sólo una forma cuidada, sino persiguiendo convertirse en emblemas de la ciudad a partir de la originalidad y la innovación. Su proyecto y construcción es posible gracias a las grandes posibilidades que ofrecen los nuevos métodos de cálculo y dibujo por ordenador, en los que, a través del incremento de memoria y rapidez, cada vez se emplean programas más completos y nuevas modelizaciones, más cercanas a la realidad. No menos importante es el desarrollo de los medios auxiliares de construcción y de las herramientas de CAD/CAM, que convierte en construibles por control numérico formas de manufactura impensables. Ello trasciende en infinitas posibilidades de diseño y estructura. Sin embargo, el diseño y construcción de estas nuevas tipologías no ha estado acompañado por el avance en el estado del conocimiento fundamentado en la investigación, ya que se han desarrollado pocos estudios que explican parcialmente la respuesta estructural de estos puentes. Existe, por lo tanto, la necesidad de profundizar en el estado del conocimiento y clarificar su respuesta estructural, así como de plantear, finalmente, criterios de diseño que sirvan de apoyo en las fases de concepción y de proyecto a estas nuevas tipologías.

Estudi de la reformació amb vapor de biocombustibles per a l'obtenció d'hidrogen utilitzant suports estructurats ceràmics funcionalitzats

Donada una aplicació racional en una varietat complexa, Bellon i Viallet van definit l’entropia algebraica d’aquesta aplicació i van provar que aquest valor és un invariant biracional. Un invariant biracional equivalent és el grau asimptòtic, grau dinàmic o complexitat, definit per Boukraa i Maillard. Aquesta noció és propera a la complexitat definida per Arnold. Conjecturalment, el grau asimptòtic satisfà una recurrència lineal amb coeficients enters. Aquesta conjectura ha estat provada en el cas polinòmic en el pla afí complex per Favre i Jonsson i resta oberta en per al cas projectiu global i per al cas local. L’estudi de l’arbre valoratiu de Favre i Jonsson ha resultat clau per resoldre la conjectura en el cas polinòmic en el pla afí complex. El beneficiari ha estudiat l’arbre valoratiu global de Favre i Jonsson i ha reinterpretat algunes nocions i resultats des d’un punt de vista més geomètric. Així mateix, ha estudiat la demostració de la conjectura de Bellon – Viallet en el cas polinòmic en el pla afí complex com a primer pas per trobar una demostració en el cas local i projectiu global en estudis futurs. El projecte inclou un estudi detallat de l'arbre valoratiu global des d'un punt de vista geomètric i els primers passos de la demostració de la conjectura de Bellon - Viallet en el cas polinòmic en el pla afí complex que van efectuar Favre i Jonsson.

Aspectes geomètrics i dinàmics de transformacions racionals planes

Donada una aplicació racional en una varietat complexa, Bellon i Viallet van definit l’entropia algebraica d’aquesta aplicació i van provar que aquest valor és un invariant biracional. Un invariant biracional equivalent és el grau asimptòtic, grau dinàmic o complexitat, definit per Boukraa i Maillard. Aquesta noció és propera a la complexitat definida per Arnold. Conjecturalment, el grau asimptòtic satisfà una recurrència lineal amb coeficients enters. Aquesta conjectura ha estat provada en el cas polinòmic en el pla afí complex per Favre i Jonsson i resta oberta en per al cas projectiu global i per al cas local. L’estudi de l’arbre valoratiu de Favre i Jonsson ha resultat clau per resoldre la conjectura en el cas polinòmic en el pla afí complex. El beneficiari ha estudiat l’arbre valoratiu global de Favre i Jonsson i ha reinterpretat algunes nocions i resultats des d’un punt de vista més geomètric. Així mateix, ha estudiat la demostració de la conjectura de Bellon – Viallet en el cas polinòmic en el pla afí complex com a primer pas per trobar una demostració en el cas local i projectiu global en estudis futurs. El projecte inclou un estudi detallat de l'arbre valoratiu global des d'un punt de vista geomètric i els primers passos de la demostració de la conjectura de Bellon - Viallet en el cas polinòmic en el pla afí complex que van efectuar Favre i Jonsson.

Human biology: cibernética y biología humana en el nuevo discurso expositivo de la década de 1970

En este trabajo se explica cuáles fueron las estrategias utilizadas y los resultados obtenidos en la primera exposición del nuevo esquema museográfico del Museo de Historia Natural de Londres, concebido por Roger Miles, Jefe del Departamento de Servicios Públicos de esa prestigiada institución. Esta iniciativa pretendía atraer a un mayor número de visitantes a partir de exposiciones basadas en modelos y módulos interactivos que relegaban a los objetos de las colecciones a un segundo plano. La exposición se tituló Human Biology y fue inaugurada el 24 de mayo de 1977. El tema de la exposición fue la biología humana, pero como se argumenta en este trabajo, Human Biology sirvió también como medio para legitimar el discurso modernizador de la biología humana, en tanto disciplina más rigurosa por las herramientas y técnicas más precisas que las utilizadas por la antropología física tradicional. Se buscaba también generar una audiencia para reforzar el campo interdisciplinario de la ciencia cognitiva y en particular la inteligencia artificial. El equipo de asesores científicos de la exposición contó entre sus miembros con personalidades que jugaron un papel protagónico en el desarrollo de esas disciplinas, y necesitaban demostrar su validez y utilidad ante los no especialistas y el público en general.

Estudi dinàmic i manipulació de fluxos en monocapes de Langmuir de molècules fotosensibles

Durant el període de gaudiment de la beca, des del dia 9 de març del 2007 fins el dia 8 de març del 2010, s’han dut a terme diferents tipus d’experiments amb sistemes bidimensionals com són les monocapes de Langmuir. Inicialment es va començar per l’estudi i la caracterització d’aquests sistemes experimentals, tant en repòs com en dinàmic, com és l’estudi de la reposta col•lectiva molecular de dominis d’un azoderivat fotosensible al rotar el pla de polarització mentre es mante sota il•luminació constant i els estudis de sistemes bidimensionals al collapse que es poden relacionar a les propietats viscoplàstiques dels sòlids. Una altra via d’estudi és la reologia d’aquests sistemes bidimensionals quan flueixen a través de canals. Arrel del sistema experimental més simple, una monocapa fluint per un canal, s’ha observat i estudiat l’efecte coll d’ampolla. Un cop assolit i estudiat el sistema més senzill, s’han aplicat tècniques més complexes de fabricació per fotolitografia per fer fluir monocapes de Langmuir per circuits on hi ha un gran contrast de mullat. Un cop aquests circuits es van implementar satisfactòriament en un sistema pel control de fluxos bidimensionals, es posen de manifest les possibles aplicacions futures d’aquests sistemes per l’estudi i el desenvolupament de la microfluídica bidimensional.

Central and Cortical Gray Mater Segmentation of Magnetic Resonance Images of the Fetal Brain

Motivation. The study of human brain development in itsearly stage is today possible thanks to in vivo fetalmagnetic resonance imaging (MRI) techniques. Aquantitative analysis of fetal cortical surfacerepresents a new approach which can be used as a markerof the cerebral maturation (as gyration) and also forstudying central nervous system pathologies [1]. However,this quantitative approach is a major challenge forseveral reasons. First, movement of the fetus inside theamniotic cavity requires very fast MRI sequences tominimize motion artifacts, resulting in a poor spatialresolution and/or lower SNR. Second, due to the ongoingmyelination and cortical maturation, the appearance ofthe developing brain differs very much from thehomogenous tissue types found in adults. Third, due tolow resolution, fetal MR images considerably suffer ofpartial volume (PV) effect, sometimes in large areas.Today extensive efforts are made to deal with thereconstruction of high resolution 3D fetal volumes[2,3,4] to cope with intra-volume motion and low SNR.However, few studies exist related to the automatedsegmentation of MR fetal imaging. [5] and [6] work on thesegmentation of specific areas of the fetal brain such asposterior fossa, brainstem or germinal matrix. Firstattempt for automated brain tissue segmentation has beenpresented in [7] and in our previous work [8]. Bothmethods apply the Expectation-Maximization Markov RandomField (EM-MRF) framework but contrary to [7] we do notneed from any anatomical atlas prior. Data set &Methods. Prenatal MR imaging was performed with a 1-Tsystem (GE Medical Systems, Milwaukee) using single shotfast spin echo (ssFSE) sequences (TR 7000 ms, TE 180 ms,FOV 40 x 40 cm, slice thickness 5.4mm, in plane spatialresolution 1.09mm). Each fetus has 6 axial volumes(around 15 slices per volume), each of them acquired inabout 1 min. Each volume is shifted by 1 mm with respectto the previous one. Gestational age (GA) ranges from 29to 32 weeks. Mother is under sedation. Each volume ismanually segmented to extract fetal brain fromsurrounding maternal tissues. Then, in-homogeneityintensity correction is performed using [9] and linearintensity normalization is performed to have intensityvalues that range from 0 to 255. Note that due tointra-tissue variability of developing brain someintensity variability still remains. For each fetus, ahigh spatial resolution image of isotropic voxel size of1.09 mm is created applying [2] and using B-splines forthe scattered data interpolation [10] (see Fig. 1). Then,basal ganglia (BS) segmentation is performed on thissuper reconstructed volume. Active contour framework witha Level Set (LS) implementation is used. Our LS follows aslightly different formulation from well-known Chan-Vese[11] formulation. In our case, the LS evolves forcing themean of the inside of the curve to be the mean intensityof basal ganglia. Moreover, we add local spatial priorthrough a probabilistic map created by fitting anellipsoid onto the basal ganglia region. Some userinteraction is needed to set the mean intensity of BG(green dots in Fig. 2) and the initial fitting points forthe probabilistic prior map (blue points in Fig. 2). Oncebasal ganglia are removed from the image, brain tissuesegmentation is performed as described in [8]. Results.The case study presented here has 29 weeks of GA. Thehigh resolution reconstructed volume is presented in Fig.1. The steps of BG segmentation are shown in Fig. 2.Overlap in comparison with manual segmentation isquantified by the Dice similarity index (DSI) equal to0.829 (values above 0.7 are considered a very goodagreement). Such BG segmentation has been applied on 3other subjects ranging for 29 to 32 GA and the DSI hasbeen of 0.856, 0.794 and 0.785. Our segmentation of theinner (red and blue contours) and outer cortical surface(green contour) is presented in Fig. 3. Finally, torefine the results we include our WM segmentation in theFreesurfer software [12] and some manual corrections toobtain Fig.4. Discussion. Precise cortical surfaceextraction of fetal brain is needed for quantitativestudies of early human brain development. Our workcombines the well known statistical classificationframework with the active contour segmentation forcentral gray mater extraction. A main advantage of thepresented procedure for fetal brain surface extraction isthat we do not include any spatial prior coming fromanatomical atlases. The results presented here arepreliminary but promising. Our efforts are now in testingsuch approach on a wider range of gestational ages thatwe will include in the final version of this work andstudying as well its generalization to different scannersand different type of MRI sequences. References. [1]Guibaud, Prenatal Diagnosis 29(4) (2009). [2] Rousseau,Acad. Rad. 13(9), 2006, [3] Jiang, IEEE TMI 2007. [4]Warfield IADB, MICCAI 2009. [5] Claude, IEEE Trans. Bio.Eng. 51(4) (2004). [6] Habas, MICCAI (Pt. 1) 2008. [7]Bertelsen, ISMRM 2009 [8] Bach Cuadra, IADB, MICCAI 2009.[9] Styner, IEEE TMI 19(39 (2000). [10] Lee, IEEE Trans.Visual. And Comp. Graph. 3(3), 1997, [11] Chan, IEEETrans. Img. Proc, 10(2), 2001 [12] Freesurfer,http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu.

Inexperienced sonographers can successfully visualize and assess a three-dimensional image of the fetal face using a standardized ultrasound protocol

Introduction: A standardized three-dimensional ultrasonographic (3DUS) protocol is described that allows fetal face reconstruction. Ability to identify cleft lip with 3DUS using this protocol was assessed by operators with minimal 3DUS experience. Material and Methods: 260 stored volumes of fetal face were analyzed using a standardized protocol by operators with different levels of competence in 3DUS. The outcomes studied were: (1) the performance of post-processing 3D face volumes for the detection of facial clefts; (2) the ability of a resident with minimal 3DUS experience to reconstruct the acquired facial volumes, and (3) the time needed to reconstruct each plane to allow proper diagnosis of a cleft. Results: The three orthogonal planes of the fetal face (axial, sagittal and coronal) were adequately reconstructed with similar performance when acquired by a maternal-fetal medicine specialist or by residents with minimal experience (72 vs. 76%, p = 0.629). The learning curve for manipulation of 3DUS volumes of the fetal face corresponds to 30 cases and is independent of the operator's level of experience. Discussion: The learning curve for the standardized protocol we describe is short, even for inexperienced sonographers. This technique might decrease the length of anatomy ultrasounds and improve the ability to visualize fetal face anomalies.

On Lundh's percolation diffusion

A collection of spherical obstacles in the unit ball in Euclidean space is said to be avoidable for Brownian motion if there is a positive probability that Brownian motion diffusing from some point in the ball will avoid all the obstacles and reach the boundary of the ball. The centres of the spherical obstacles are generated according to a Poisson point process while the radius of an obstacle is a deterministic function. If avoidable configurations are generated with positive probability Lundh calls this percolation diffusion. An integral condition for percolation diffusion is derived in terms of the intensity of the point process and the function that determines the radii of the obstacles.

Anàlisi de la modelització hidrològica com a eina per la predicció d'inundacions i la gestió del territori

Les inundacions són actualment les catàstrofes naturals més recurrents i les que generen un major nombre de danys i víctimes arreu del món. L'ocupació de les zones inundables a les lleres del riu és la causa principal d’aquests desastres naturals. En aquest article es descriu la realització de models hidrològics com a mecanisme per la predicció d’inundacions i la gestió del territori. S’han estudiat les conques de la Riera de Santa Coloma (Catalunya) i del riu San Francisco (Guatemala) mitjançant els programes HEC-HMS i HEC-RAS, dels quals s’avalua la seva capacitat com eina per a la gestió del territori. S’ha analitzat l’efecte de la urbanització en el risc d’inundació en el cas de la Riera de Santa Coloma en base a la previsió del Plà d’Ordenament Urbanístic Municipal. S’han determinat les zones inundables resultants de episodis de precipitació extrems al Riu San Francisco per als episodis de les tempestes Stan(2005) i Agatha(2010).

Multi-segment foot kinematics after total ankle replacement and ankle arthrodesis during relatively long-distance gait.

This study aimed to investigate the influence of ankle osteoarthritis (AOA) treatments, i.e., ankle arthrodesis (AA) and total ankle replacement (TAR), on the kinematics of multi-segment foot and ankle complex during relatively long-distance gait. Forty-five subjects in four groups (AOA, AA, TAR, and control) were equipped with a wearable system consisting of inertial sensors installed on the tibia, calcaneus, and medial metatarsals. The subjects walked 50-m twice while the system measured the kinematic parameters of their multi-segment foot: the range of motion of joints between tibia, calcaneus, and medial metatarsals in three anatomical planes, and the peaks of angular velocity of these segments in the sagittal plane. These parameters were then compared among the four groups. It was observed that the range of motion and peak of angular velocities generally improved after TAR and were similar to the control subjects. However, unlike AOA and TAR, AA imposed impairments in the range of motion in the coronal plane for both the tibia-calcaneus and tibia-metatarsals joints. In general, the kinematic parameters showed significant correlation with established clinical scales (FFI and AOFAS), which shows their convergent validity. Based on the kinematic parameters of multi-segment foot during 50-m gait, this study showed significant improvements in foot mobility after TAR, but several significant impairments remained after AA.