Decision‐Making in Public Good Dilemmas: Theory and Agent‐Based Simulation

In many real world contexts individuals find themselves in situations where they have to decide between options of behaviour that serve a collective purpose or behaviours which satisfy one’s private interests, ignoring the collective. In some cases the underlying social dilemma (Dawes, 1980) is solved and we observe collective action (Olson, 1965). In others social mobilisation is unsuccessful. The central topic of social dilemma research is the identification and understanding of mechanisms which yield to the observed cooperation and therefore resolve the social dilemma. It is the purpose of this thesis to contribute this research field for the case of public good dilemmas. To do so, existing work that is relevant to this problem domain is reviewed and a set of mandatory requirements is derived which guide theory and method development of the thesis. In particular, the thesis focusses on dynamic processes of social mobilisation which can foster or inhibit collective action. The basic understanding is that success or failure of the required process of social mobilisation is determined by heterogeneous individual preferences of the members of a providing group, the social structure in which the acting individuals are contained, and the embedding of the individuals in economic, political, biophysical, or other external contexts. To account for these aspects and for the involved dynamics the methodical approach of the thesis is computer simulation, in particular agent-based modelling and simulation of social systems. Particularly conductive are agent models which ground the simulation of human behaviour in suitable psychological theories of action. The thesis develops the action theory HAPPenInGS (Heterogeneous Agents Providing Public Goods) and demonstrates its embedding into different agent-based simulations. The thesis substantiates the particular added value of the methodical approach: Starting out from a theory of individual behaviour, in simulations the emergence of collective patterns of behaviour becomes observable. In addition, the underlying collective dynamics may be scrutinised and assessed by scenario analysis. The results of such experiments reveal insights on processes of social mobilisation which go beyond classical empirical approaches and yield policy recommendations on promising intervention measures in particular.

An Introduction to Verbal Behaviour

Skinner's approach to verbal behaviour (language) is central to behaviour analysis, as a philosophy of science, and, increasingly in application, including interventions for autism and challenging behaviour. This PowerPoint show provides an advanced undergraduate level introduction to the basic concepts of Skinner's functional approach to understanding verbal behaviour.

Estudio de la aplicación de sistemas basados en el conocimiento a la operación de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética

Una de las actuaciones posibles para la gestión de los residuos sólidos urbanos es la valorización energética, es decir la incineración con recuperación de energía. Sin embargo es muy importante controlar adecuadamente el proceso de incineración para evitar en lo posible la liberación de sustancias contaminantes a la atmósfera que puedan ocasionar problemas de contaminación industrial.Conseguir que tanto el proceso de incineración como el tratamiento de los gases se realice en condiciones óptimas presupone tener un buen conocimiento de las dependencias entre las variables de proceso. Se precisan métodos adecuados de medida de las variables más importantes y tratar los valores medidos con modelos adecuados para transformarlos en magnitudes de mando. Un modelo clásico para el control parece poco prometedor en este caso debido a la complejidad de los procesos, la falta de descripción cuantitativa y la necesidad de hacer los cálculos en tiempo real. Esto sólo se puede conseguir con la ayuda de las modernas técnicas de proceso de datos y métodos informáticos, tales como el empleo de técnicas de simulación, modelos matemáticos, sistemas basados en el conocimiento e interfases inteligentes. En [Ono, 1989] se describe un sistema de control basado en la lógica difusa aplicado al campo de la incineración de residuos urbanos. En el centro de investigación FZK de Karslruhe se están desarrollando aplicaciones que combinan la lógica difusa con las redes neuronales [Jaeschke, Keller, 1994] para el control de la planta piloto de incineración de residuos TAMARA. En esta tesis se plantea la aplicación de un método de adquisición de conocimiento para el control de sistemas complejos inspirado en el comportamiento humano. Cuando nos encontramos ante una situación desconocida al principio no sabemos como actuar, salvo por la extrapolación de experiencias anteriores que puedan ser útiles. Aplicando procedimientos de prueba y error, refuerzo de hipótesis, etc., vamos adquiriendo y refinando el conocimiento, y elaborando un modelo mental. Podemos diseñar un método análogo, que pueda ser implementado en un sistema informático, mediante el empleo de técnicas de Inteligencia Artificial.Así, en un proceso complejo muchas veces disponemos de un conjunto de datos del proceso que a priori no nos dan información suficientemente estructurada para que nos sea útil. Para la adquisición de conocimiento pasamos por una serie de etapas: - Hacemos una primera selección de cuales son las variables que nos interesa conocer. - Estado del sistema. En primer lugar podemos empezar por aplicar técnicas de clasificación (aprendizaje no supervisado) para agrupar los datos y obtener una representación del estado de la planta. Es posible establecer una clasificación, pero normalmente casi todos los datos están en una sola clase, que corresponde a la operación normal. Hecho esto y para refinar el conocimiento utilizamos métodos estadísticos clásicos para buscar correlaciones entre variables (análisis de componentes principales) y así poder simplificar y reducir la lista de variables. - Análisis de las señales. Para analizar y clasificar las señales (por ejemplo la temperatura del horno) es posible utilizar métodos capaces de describir mejor el comportamiento no lineal del sistema, como las redes neuronales. Otro paso más consiste en establecer relaciones causales entre las variables. Para ello nos sirven de ayuda los modelos analíticos - Como resultado final del proceso se pasa al diseño del sistema basado en el conocimiento. El objetivo principal es aplicar el método al caso concreto del control de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética. En primer lugar, en el capítulo 2 Los residuos sólidos urbanos, se trata el problema global de la gestión de los residuos, dando una visión general de las diferentes alternativas existentes, y de la situación nacional e internacional en la actualidad. Se analiza con mayor detalle la problemática de la incineración de los residuos, poniendo especial interés en aquellas características de los residuos que tienen mayor importancia de cara al proceso de combustión.En el capítulo 3, Descripción del proceso, se hace una descripción general del proceso de incineración y de los distintos elementos de una planta incineradora: desde la recepción y almacenamiento de los residuos, pasando por los distintos tipos de hornos y las exigencias de los códigos de buena práctica de combustión, el sistema de aire de combustión y el sistema de humos. Se presentan también los distintos sistemas de depuración de los gases de combustión, y finalmente el sistema de evacuación de cenizas y escorias.El capítulo 4, La planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos de Girona, describe los principales sistemas de la planta incineradora de Girona: la alimentación de residuos, el tipo de horno, el sistema de recuperación de energía, y el sistema de depuración de los gases de combustión Se describe también el sistema de control, la operación, los datos de funcionamiento de la planta, la instrumentación y las variables que son de interés para el control del proceso de combustión.En el capítulo 5, Técnicas utilizadas, se proporciona una visión global de los sistemas basados en el conocimiento y de los sistemas expertos. Se explican las diferentes técnicas utilizadas: redes neuronales, sistemas de clasificación, modelos cualitativos, y sistemas expertos, ilustradas con algunos ejemplos de aplicación.Con respecto a los sistemas basados en el conocimiento se analizan en primer lugar las condiciones para su aplicabilidad, y las formas de representación del conocimiento. A continuación se describen las distintas formas de razonamiento: redes neuronales, sistemas expertos y lógica difusa, y se realiza una comparación entre ellas. Se presenta una aplicación de las redes neuronales al análisis de series temporales de temperatura.Se trata también la problemática del análisis de los datos de operación mediante técnicas estadísticas y el empleo de técnicas de clasificación. Otro apartado está dedicado a los distintos tipos de modelos, incluyendo una discusión de los modelos cualitativos.Se describe el sistema de diseño asistido por ordenador para el diseño de sistemas de supervisión CASSD que se utiliza en esta tesis, y las herramientas de análisis para obtener información cualitativa del comportamiento del proceso: Abstractores y ALCMEN. Se incluye un ejemplo de aplicación de estas técnicas para hallar las relaciones entre la temperatura y las acciones del operador. Finalmente se analizan las principales características de los sistemas expertos en general, y del sistema experto CEES 2.0 que también forma parte del sistema CASSD que se ha utilizado.El capítulo 6, Resultados, muestra los resultados obtenidos mediante la aplicación de las diferentes técnicas, redes neuronales, clasificación, el desarrollo de la modelización del proceso de combustión, y la generación de reglas. Dentro del apartado de análisis de datos se emplea una red neuronal para la clasificación de una señal de temperatura. También se describe la utilización del método LINNEO+ para la clasificación de los estados de operación de la planta.En el apartado dedicado a la modelización se desarrolla un modelo de combustión que sirve de base para analizar el comportamiento del horno en régimen estacionario y dinámico. Se define un parámetro, la superficie de llama, relacionado con la extensión del fuego en la parrilla. Mediante un modelo linealizado se analiza la respuesta dinámica del proceso de incineración. Luego se pasa a la definición de relaciones cualitativas entre las variables que se utilizan en la elaboración de un modelo cualitativo. A continuación se desarrolla un nuevo modelo cualitativo, tomando como base el modelo dinámico analítico.Finalmente se aborda el desarrollo de la base de conocimiento del sistema experto, mediante la generación de reglas En el capítulo 7, Sistema de control de una planta incineradora, se analizan los objetivos de un sistema de control de una planta incineradora, su diseño e implementación. Se describen los objetivos básicos del sistema de control de la combustión, su configuración y la implementación en Matlab/Simulink utilizando las distintas herramientas que se han desarrollado en el capítulo anterior.Por último para mostrar como pueden aplicarse los distintos métodos desarrollados en esta tesis se construye un sistema experto para mantener constante la temperatura del horno actuando sobre la alimentación de residuos.Finalmente en el capítulo Conclusiones, se presentan las conclusiones y resultados de esta tesis.

A review of palaeoclimates and palaeoenvironments in the Levant and Eastern Mediterranean from 25,000 to 5000 years BP: setting the environmental background for the evolution of human civilisation

The southern Levant has a long history of human habitation and it has been previously suggested that climatic changes during the Late Pleistocene-Holocene stimulated changes in human behaviour and society. In order to evaluate such linkages, it is necessary to have a detailed understanding of the climate record. We have conducted an extensive and up-to-date review of terrestrial and marine climatic conditions in the Levant and Eastern Mediterranean during the last 25,000 years. We firstly present data from general circulation models (GCMs) simulating the climate for the last glacial maximum (LGM), and evaluate the output of the model by reference to geological climate proxy data. We consider the types of climate data available from different environments and proxies and then present the spatial climatic "picture" for key climatic events. This exercise suggests that the major Northern Hemisphere climatic fluctuations of the last 25,000 years are recorded in the Eastern Mediterranean and Levantine region. However, this review also highlights problems and inadequacies with the existing data. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

From ape empathy to human morality?

The idea that empathy provides an important developmental precursor to moral decision making possesses significant conceptual appeal. However, the idea of a necessary, diachronic relation between empathy and morality has been rejected recently (by Prinz 2011, amongst others). This paper reassesses the strength of the claim that empathy is developmentally necessary for (at least some forms of) morality and argues that the position remains a live possibility.

Dinâmica de grupo: instrumento de transformação ou conservação?

O objetivo do presente estudo foi investigar se o Curso de Dinâmica de Grupo na Educação oferecido pelo NUTES/CLATES pôde trabalhar a capacidade de instituir (criar ou transformar) do professor-participante. Para alcançar este objetivo as seguintes questões foram colocadas: (lº) Ao buscarem o curso DGE os professores pretendiam ver satisfeitas que necessidades? (2ª) Até que ponto coordenadores e professores-participantes buscaram no curso DGE trabalhar sua capacidade de instituir? (3ª) Quais são os obstáculos detectados na literatura que poderiam limitar o atingimento do objetivo - trabalhar a capacidade de instituir - e que podem ser encontrados no curso DGE do NUTES/CLATES? Quanto a primeira questão, buscou-se resposta na análise das expectativas diante do curso DGE e avaliações realizadas após o seu término. A resposta a segunda questão foi feita especialmente a partir da análise dos protocolos de cada curso. Finalmente a terceira questão foi respondida de acordo com a visão de Lewin, Moreno, Rogers, Pages, Freud, Bion, e Loureau e Lapassade, estes últimos representando o movimento da Análise Institucional. Os resultados indicaram, em relação a primeira questão, que o curso foi buscado explicitamente por necessidades intelectuais de aprendizagem de técnicas e recursos didáticos e implicitamente por necessidades afetivas (identificadas nas comunicações interpessoais manifestadas durante a realização do curso DGE). Quanto a segunda questão, os resultados se ofereceram a uma dupla interpretação: se se fixa a realidade do grupo apenas no período do curso DGE pode-se afirmar que houve exercício da capacidade de instituir; se se aceita ao contrário que a realidade do grupo é a sua transversalidade que supera o "aqui e agora", a resposta seria que não se trabalhou a capacidade de instituir porque não houve busca de atuação na realidade através da análise da transversalidade. Os principais obstáculos detectados a partir da literatura que teriam limitado o trabalho da capacidade de instituir nos cursos DGE do NUTES/CLATES e que formalizam a resposta a terceira questão foram: o contexto social maior (Lewin); o não-trabalho do papel do professor (Moreno); a idealização do papel de chefe (Freud e Bion); o não enfoque das práticas sociais como reprodutoras de modelos impostos (Pages); o silêncio diante da transversalidade grupal (Lapassade e Loureau). Não se detectou obstáculos tendo Rogers como referência, na bibliografia pesquisada. As conclusões em numero de três foram: (1) reforçou-se a separação dos componentes afetivos e intelectuais do comportamento humano nos cursos DGE; (2) trabalhou- se a capacidade de instituir na medida em que o contexto social o permitiu; (3) os principais obstáculos foram tempo, organização social autoritária no Brasil, adoção de urna perspectiva mecanicista da dinâmica grupal. Frente aos resultados e conclusões sugeriu-se as seguintes modificações na realização de futuros DGE: (1) ampliação do "aqui e agora"; (2) visão dialética do processo grupal; (3) incorporação do conceito de transversalidade; (4) discussão das relações entre técnica e ideologia.

A maternidade, as relações mãe-filho e o inconsciente

Este trabalho tem como objetivo o estudo da vivência maternal em função da própria mulher como ser psíquico e de sua relação com o filho. Analisa-se teoricamente a importância do papel da mãe para a saúde psíquica das gerações futuras assim como também o significado psicológico de tal vivência para a mulher. O referencial teórico usado foi o psicanalítico; assim sendo, foram os fatores afetivos e inconscientes considerados primordiais na análise do problema. Apesar disso, também se fez uma abordagem ligeira de fatores sócio-culturais envolvidos na maternidade tentando-se contudo na medida do possível relacioná-los aos primeiros. Discute-se ao longo do trabalho o conceito de inconsciente e o significado de se aceitar a motivação inconsciente como principal determinante do comportamento humano. Aborda-se também segundo diversos teóricos a importância das primeiras relações mãe-filho salientando no jogo de relações o papel que cabe a mãe: Por fim, faz-se uma análise da disposição psíquica saudável ou não da mulher em relação a vivência maternal. Essa disposição é interpretada segundo aspectos afetivos e inconscientes relativos à história de suas primeiras relações com a própria mãe. Faz-se também uma análise das influências sociais momentâneas em relação a maternidade destacando-se a importância e necessidade de mudanças no modo de encará-la tanto a nível inconsciente como social para a integração psíquica da mulher com sua existência feminina e saúde psíquica das gerações futuras.

Um estudo do traço de ansiedade numa população de professores universitários

Esta pesquisa surge do ~nteresse pela ~mportanc~a do estu- do_ do comportamento humêno, face ~s distintas situaçÕes de desem- penha, manifestado por atitudes que revelam o compromisso no meio eoucacional. Trata-se de verificar se h~ alguma rElação significativa entre o traço de ansiedade (na vis;o te~rica de Spielberger) de uma popul8ção amo,stral de profesf;ores universit~rios e seus dados . , ' institucionais: estado, civil, sexo, ~daae, numero de filhos,renda ~ ., - mensal, formaçao academica, area de concentrêçao, de estudos, cate goria profissional e tempo de ensino. t' , No primeiro cap~tulo poder-se-a apreciar uma aborcagem teg, ric8, na expectativa de conciliar os diferentes enfoques dados ao estudo da ansiedade pelas escolas e seus autores. , t O problema pesquisado esta delimitado no segundo cap~tulo 6It# , •• _ na forma de uma reflexao da pratJ.ca educncJ.onal, uma reflexao so- bre o professor universit~rio e un pequeno aspecto do seu mundo pessoal e profissional. t Verifica-se com alguns detalhes, no terceiro cap~tulo,qual o procedimento, metodol~gico utilizado neste estudo, seguindo-se a descrição dos instrumentos, bem como, o tratamento, , . analJ.se e conclusões.

Graph Analasys

Early psychiatry investigated dreams to understand psychopathologies. Contemporary psychiatry, which neglects dreams, has been criticized for lack of objectivity. In search of quantitative insight into the structure of psychotic speech, we investigated speech graph attributes (SGA) in patients with schizophrenia, bipolar disorder type I, and non-psychotic controls as they reported waking and dream contents. Schizophrenic subjects spoke with reduced connectivity, in tight correlation with negative and cognitive symptoms measured by standard psychometric scales. Bipolar and control subjects were undistinguishable by waking reports, but in dream reports bipolar subjects showed significantly less connectivity. Dream-related SGA outperformed psychometric scores or waking-related data for group sorting. Altogether, the results indicate that online and offline processing, the two most fundamental modes of brain operation, produce nearly opposite effects on recollections: While dreaming exposes differences in the mnemonic records across individuals, waking dampens distinctions. The results also demonstrate the feasibility of the differential diagnosis of psychosis based on the analysis of dream graphs, pointing to a fast, low-cost and language-invariant tool for psychiatric diagnosis and the objective search for biomarkers. The Freudian notion that ‘‘dreams are the royal road to the unconscious’’ is clinically useful, after all.

Electromyographic analysis of the arm muscles in front support exercises

The electromyographic activity of the biceps brachii - BB (long head), triceps brachii - TB (long head) and deltoideus - DA (clavicular portion) muscles, during the going (G) and return (R) phases in front support exercise, as well the efficacy of this exercise for the development of these muscles strength were studied in 10 male volunteers. The values were normalized through maximum voluntary isometric contraction (MVIC = 100%) and statistically analyzed using the Friedman, DMS and Wilcoxon non-parametric test. A value of p≤0.05 indicated significance (Campos, 1983). All the muscles presented higher electromyographic activity in the return phase of the movement. The triceps brachii was the muscle which had higher activity in both phases of the movement. It was concluded that the front support exercise is efficient for strength development mainly in the triceps brachii muscle.

Charge density alterations in human hair fibers: An investigation using electrostatic force microscopy

A new method for high-resolution analyses of hair surface charge density under ambient conditions is presented in this paper. Electrostatic force microscopy (EFM) is used here to analyze changes in surface charge density in virgin hair, bleached hair, and hair treated with a cationic polymer. The atomic force microscopy technique is used concomitantly to analyze morphological changes in hair roughness and thickness. The EFM images depict exactly how the polymer is distributed on the surface of the hair fiber. The EFM's powerful analytical tools enabled us to evaluate the varying degrees of interaction between the hair fiber surface charge density and the cationic polymer. The surface charge density and the polymer's distribution in the hair fibers are presented in the light of EFM measurements. © 2006 Society of Cosmetic Scientists and the Socièété Française de Cosmétologie.

Avaliação de programas de treinamento em manejo racional de bovinos em frigoríficos para melhoria do bem-estar animal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Norm and difference : Stone Age dietary practice in the Baltic region

Stone Age research on Northern Europe frequently makes gross generalizations about the Mesolithic and Neolithic, although we still lack much basic knowledge on how the people lived. The transition from the Mesolithic to the Neolithic in Europe has been described as a radical shift from an economy dominated by marine resources to one solely dependent on farming. Both the occurrence and the geographical extent of such a drastic shift can be questioned, however. It is therefore important to start out at a more detailed level of evidence in order to present the overall picture, and to account for the variability even in such regional or chronological overviews. Fifteen Stone Age sites were included in this study, ranging chronologically from the Early Mesolithic to the Middle or Late Neolithic, c. 8300–2500 BC, and stretching geographically from the westernmost coast of Sweden to the easternmost part of Latvia within the confines of latitudes 55–59° N. The most prominent sites in terms of the number of human and faunal samples analysed are Zvejnieki, Västerbjers and Skateholm I–II. Human and faunal skeletal remains were subjected to stable carbon and nitrogen isotope analysis to study diet and ecology at the sites. Stable isotope analyses of human remains provide quantitative information on the relative importance of various food sources, an important addition to the qualitative data supplied by certain artefacts and structures or by faunal or botanical remains. A vast number of new radiocarbon dates were also obtained. In conclusion, a rich diversity in Stone Age dietary practice in the Baltic Region was demonstrated. Evidence ranging from the Early Mesolithic to the Late Neolithic show that neither chronology nor location alone can account for this variety, but that there are inevitably cultural factors as well. Food habits are culturally governed, and therefore we cannot automatically assume that people at similar sites will have the same diet. Stable isotope studies are very important here, since they tell us what people actually consumed, not only what was available, or what one single meal contained. We should not be deceived in inferring diet from ritually deposited remains, since things that were mentally important were not always important in daily life. Thus, although a ritual and symbolic norm may emphasize certain food categories, these may in fact contribute very little to the diet. By the progress of analysis of intra-individual variation, new data on life history changes have been produced, revealing mobility patterns, breastfeeding behaviour and certain dietary transitions. The inclusion of faunal data has proved invaluable for understanding the stable isotope ecology of a site, and thereby improve the precision of the interpretations of human stable isotope data. The special case of dogs, though, demonstrates that these animals are not useful for inferring human diet, since, due to the number of roles they possess in human society, dogs could deviate significantly from humans in their diet, and in several cases have been proved to do so. When evaluating radiocarbon data derived from human and animal remains from the Pitted-Ware site of Västerbjers on Gotland, the importance of establishing the stable isotope ecology of the site before making deductions on reservoir effects was further demonstrated. The main aim of this thesis has been to demonstrate the variation and diversity in human practices, challenging the view of a “monolithic” Stone Age. By looking at individuals and not only at populations, the whole range of human behaviour has been accounted for, also revealing discrepancies between norm and practice, which are frequently visible both in the archaeological record and in present-day human behaviour.

Car Design and Road Crossing Behaviour

Humans possess a highly developed sensitivity for facial features. This sensitivity is also deployed to non-human beings and inanimate objects such as cars. In the present study we aimed to investigate whether car design has a bearing on the behaviour of pedestrians. Methods: An immersive virtual reality environment with a zebra crossing was used to determine a) whether the minimum accepted distance for crossing the street is bigger for cars with dominant appearance than for cars with friendly appearance (Block 1) and b) whether the speed of dominant cars are overestimated compared to friendly cars (Block 2). In Block 1, the participant's task was to cross the road in front of an approaching car at the latest moment. The point of time when entering and leaving the street was measured. In Block 2 they were asked to estimate the speed of each passing car. An independent sample rated dominant cars as being more dominant, angry and hostile than friendly cars. Results: None of the predictions regarding the car design was confirmed. Instead, there was an effect of starting position: From the centre island, participants entered the road significantly later (smaller accepted distance) and left the road later than when starting from the pavement. Consistently, the speed of the cars was estimated significantly lower when standing on the centre island compared to the pavement. When entering the visual size of the cars as factor (instead of dominance), we found that participants started to cross the road significantly later in front of small cars compared to big cars and that the speed of smaller cars was overestimated compared to big cars (size-speed bias). Conclusions: Car size and starting position, not car design seem to have an influence on road crossing behaviour.

Modelo Híbrido para la Ayuda al Capitán

En esta Tesis se plantea una nueva forma de entender la evacuación apoyándonos en tecnologías existentes y accesibles que nos permitirán ver este proceso como un ente dinámico. Se trata de una metodología que implica no solo el uso de herramientas de análisis que permitan la definición de planes de evacuación en tiempo real, sino que también se apunta hacia la creación de una infraestructura física que permita alimentar con información actualizada al sistema de forma que, según la situación y la evolución de la emergencia, sea posible realizar planes alternativos que se adapten a las nuevas circunstancias. En base a esto, el sistema asimilará toda esa información y aportará soluciones que faciliten la toma de decisiones durante toda la evolución del incidente. Las aportaciones originales de esta Tesis son múltiples y muy variadas, pudiéndolas resumir en los siguientes puntos: 1. Estudio completo del estado del arte: a. Detección y análisis de diferentes proyectos a nivel internacional que de forma parcial tratan algunos aspectos desarrollados en la Tesis. b. Completo estudio a nivel mundial del software desarrollado total o parcialmente para la simulación del comportamiento humano y análisis de procesos de evacuación. Se ha generado una base de datos que cataloga de forma exhaustiva estas aplicaciones, permitiendo realizar un completo análisis y posibilitando la evolución futura de los contenidos de la misma. En la tesis se han analizado casi un centenar de desarrollos, pero el objetivo es seguir completando esta base de datos debido a la gran utilidad y a las importantes posibilidades que ofrece. 2. Desarrollo de un importante capítulo que trata sobre la posibilidad de utilizar entornos virtuales como alternativa intermedia al uso de simuladores y simulacros. En esta sección se divide en dos bloques: a. Ensayos en entornos reales y virtuales. b. Ensayos en entornos virtuales (pruebas realizadas con varios entornos virtuales). 3. Desarrollo de e-Flow net design: paquete de herramientas desarrolladas sobre Rhinoceros para el diseño de la red de evacuación basada en los elementos definidos en la tesis: Nodes, paths, Relations y Areas. 4. Desarrollo de e-Flow Simulator: Conjunto de herramientas que transforman Rhinoceros en un simulador 3D de comportamiento humano. Este simulador, de desarrollo propio, incorpora un novedoso algoritmo de comportamiento a nivel de individuo que incluye aspectos que no se han encontrado en otros simuladores. Esta herramienta permite realizar simulaciones programadas de grupos de individuos cuyo comportamiento se basa en el análisis del entorno y en la presencia de referencias dinámicas. Incluye otras importantes novedades como por ejemplo: herramientas para análisis de la señalización, elementos de señalización dinámica, incorporación sencilla de obstáculos, etc. También se ha creado una herramienta que posibilita la implementación del movimiento del propio escenario simulando la oscilación del mismo, con objeto de reflejar la influencia del movimiento del buque en el desplazamiento de los individuos. 5. En una fase avanzada del desarrollo, se incorporó la posibilidad de generar un vídeo de toda la simulación, momento a partir del cual, se han documentado todas las pruebas (y se continúan documentando) en una base de datos que recoge todas las características de las simulaciones, los problemas detectados, etc. Estas pruebas constituyen, en el momento en que se ha cerrado la redacción de la Tesis, un total de 81 GB de datos. Generación y análisis de rutas en base a la red de evacuación creada con e-Flow Net design y las simulaciones realizadas con e-Flow Net simulator. a. Análisis para la optimización de la configuración de la red en base a los nodos por área existentes. b. Definición de procesos previos al cálculo de rutas posibles. c. Cálculo de rutas: i. Análisis de los diferentes algoritmos que existen en la actualidad para la optimización de rutas. ii. Desarrollo de una nueva familia de algoritmos que he denominado “Minimum Decision Algorithm (MDA)”, siendo los algoritmos que componen esta familia: 1. MDA básico. 2. MDA mínimo. 3. MDA de no interferencia espacial. 4. MDA de expansión. 5. MDA de expansión ordenada para un único origen. 6. MDA de expansión ordenada. iii. Todos estos algoritmos se han implementado en la aplicación e-Flow creada en la Tesis para el análisis de rutas y que constituye el núcleo del Sistema de Ayuda al Capitán. d. Determinación de las alternativas para el plan de evacuación. Tras la definición de las rutas posibles, se describen diferentes procesos existentes de análisis por ponderación en base a criterios, para pasar finalmente a definir el método de desarrollo propio propuesto en esta Tesis y cuyo objetivo es responder en base a la población de rutas posibles obtenidas mediante los algoritmos MDA, qué combinación de rutas constituyen el Plan o Planes más adecuados para cada situación. La metodología creada para la selección de combinaciones de rutas que determinan un Plan completo, se basa en cuatro criterios básicos que tras su aplicación ofrecen las mejores alternativas. En esta fase también se incluye un complejo análisis de evolución temporal que incorpora novedosas definiciones y formulaciones. e. Derivado de la definición de la metodología creada en esta Tesis para la realización de los análisis de evolución temporal, se ha podido definir un nuevo teorema matemático que se ha bautizado como “Familia de cuadriláteros de área constante”. 7. Especificación de la infraestructura física del Sistema de Ayuda al Capitán: parte fundamental de sistema es la infraestructura física sobre la que se sustentaría. Esta infraestructura estaría compuesta por sensores, actuadores, aplicaciones para dispositivos móviles, etc. En este capítulo se analizan los diferentes elementos que la constituirían y las tecnologías implicadas. 8. Especificación de la infraestructura de servicios. 9. Creación del Blog Virtual Environments (http://epcinnova-virtualenvironments.blogspot.com.es/) en el que se han publicado todas las pruebas realizadas en el capítulo que analiza los entornos virtuales como alternativa a los simuladores y a los ensayos en laboratorio o los simulacros, incluyendo en muchos casos la posibilidad de que el visitante del blog pueda realizar la simulación en el entorno virtual. Este blog también incluye otras secciones que se han trabajado durante la Tesis: • Recopilación de diferentes entornos virtuales existentes. • Diagrama que recopila información sobre accidentes tanto en el ámbito marítimo como en el terrestre (en desarrollo). • Esquema propuesto para el acopio de información obtenida a partir de un simulacro. 10. Esta Tesis es la base para el proyecto e-Flow (nombre de una de las aplicaciones que desarrolladas en esta obra), un proyecto en el que el autor de esta Tesis ha trabajado como Project Manager. En el proyecto participa un consorcio de empresas y la UPM, y tiene como objetivo trasladar a la realidad gran parte de los planteamientos e ideas presentadas en esta Tesis. Este proyecto incluye el desarrollo de la infraestructura física y de servicios que permitirán, entre otras cosas, implementar en infraestructuras complejas una plataforma que posibilita la evacuación dinámica y un control ubicuo de los sistemas de monitorización y actuación implementados. En estos momentos se está finalizando el proyecto, cuyo objetivo final es la implementación de un piloto en un Hospital. También destacamos los siguientes avances a nivel de difusión científico-tecnológico: • Ponencia en el “52 congreso de la Ingeniería Naval en España” presentando un artículo “e-Flow- Sistema integral inteligente de soporte a la evacuación”. En este artículo se trata tanto el proyecto e-Flow del que soy Project Manager, como esta Tesis Doctoral, al ser temas estrechamente vinculados. En 2014 se publicó en dos números de la Revista Ingeniería Naval el artículo presentado a estas jornadas. • Co-autor en el artículo “E-Flow: A communication system for user notification in dynamic evacuation scenarios” presentado en el 7th International Conference on Ubicuous Computing & Ambient Intelligence (UCAMI) celebrado en Costa Rica. Por último, una de las aportaciones más interesantes, es la definición de un gran número de líneas de investigación futuras en base a todos los avances realizados en esta Tesis. ABSTRACT With this Thesis a new approach for understanding evacuation process is considered, taking advantage of the existing and open technologies that will allow this process to be interpreted as a dynamic entity. The methodology involves not only tools that allows on.-time evacuation plans, but also creates a physical insfrastructure that makes possible to feed the system with information on real time so, considering in each moment the real situation as well as the specific emergency development it will be feasible to generate alternative plans that responds to the current emergency situation. In this respect, the system will store all this information and will feedback with solutions that will help the decision making along the evacuation process. The innovative and singular contributions of this Thesis are numerous and rich, summarised as follows: 1.- Complete state-of-art study: a. Detection and analysis of different projects on an international level that, although partially, deal with some aspects developed in this Thesis. b. Thorough study at a international level of the developed software - total or partially done - for the simulation of the human behaviour and evacuation processes analysis. A database has been generated that classifies in detail these applications allowing to perform a full analysis and leading to future evolution of its contents. Within the Thesis work, almost a hundred of developments have been analysed but the purpose is to keep up updating this database due to the broad applications and possibilities that it involves. 2. Development of an important chapter that studies the possibility of using virtual scenarios as mid-term alternative for the use of simulations. This section is divided in two blocks: a. Trials in virtual and real scenarios b. Trials in virutal scenarios (trials performed with several ones). 3. E-Flow net design development: Set of tools developed under Rhinoceros for the evacuation net design based on the elements defined in the Thesis: Nodes, Paths, Relations, Areas 4. E-Flow simulator development: Set of tools that uses Rhinoceros as a 3D simulator of human behaviour. This simulator, of my own design, includes a new and original algorithm of human behaviour that involves aspects that are not found in other simulators. This tool allows to perform groups programmed simulations which behaviour is based on their enviroment analysis and presence of dynamic references. It includes other important innovations as for example: tools for signals analysis, dynamic signal elements, easy obstacle adding etc... More over, a tool that allows the own scenario movement implementation has been created by simulating the own oscillation movement, with the purpose of playing the vessel movement's influences in the individuals' displacements. 5. In an advanced stage of the development, the possibility of generating a video recording of all the simulation was also integrated, then from that moment all tests have been filed (and keep on doing so) in a database that collects all simulation characteristics, failures detected, etc. These stored tests amounts to a total of 81 GB at the moment of finishing the Thesis work. Generation and analysis of paths regarding the evacuation net created with E-Flow design and the simulations performed with E-Flow net Simulator. a. Analysis for the optimisation of the network configuration based in the existing nodes per area. b. Definition of the processes previous to the calculation of the feasible paths c. Paths calculation: i. Analysis of the different algorithms on existance nowadays for the routes optimisation. ii. Development of a new family of algorithms that I have called “Minimum Decision Algorithm (MDA)”, being composed of: 1. MDA basic 2. MDA minimum 3. MDA of not spacial interference 4. MDA of expansion (es de extenderse) o enlargement ( es de crecimiento) 5. MDA of organised expansion for a single origin (of organised enlargement for a single origin) 6. MDA of organised expansion (of organised enlargement) iii. All these algorithms have been implemented in the E-Flow application created in the Thesis dfor the routes analysis and it is the core of the Captain's support system. d. Determination of the alternatives for the evacuation plan. After defining all possible paths, different processes of analysis existing for weighing-based criteria are described, thus to end defining the own development method proposed in this Thesis and that aims to respond in an agreggation of possible routes basis obtained by means of the MDA algorithms what is the routes' combination more suitable for the Plan or Plans in every situation. The methodology created fot the selection of the combinations of routes that determine a complete Plan is baesd in four basic criteria that after applying, offer the best alternatives. In this stage a complex analysis of the progress along time is also included, that adds original and innovative defintions and formulations. e. Originated from the methodology created in this Thesis for the perfoming of the analysy of the progress along time, a new mathematic theorem has been defined, that has been called as "Family of quadrilateral of constant area". 7. Specification of the physiscal infrastructure of the Captain's help system: essential part is this physical infrastructure that will support it. This system will be made of sensors, actuators, apps for mobile devices etc... Within this chapter the different elements and technologies that make up this infrastructure will be studied. 8. Specification for the services infrastructure. 9. Start up of the Blog. " Virtual Environments (http://epcinnova-virtualenvironments.blogspot.com.es/)" in which all tests performed have been published in terms of analysis of the virtual enviroments as alternative to the simulators as well as to the laboratory experiments or simulations, including in most of the cases the possibility that the visitor can perform the simulation within the virtual enviroment. This blog also includes other sections that have been worked along and within this Thesis: - Collection of different virtual scenarios existent. - Schema that gathers information concerning accidents for maritime and terrestrial areas (under development) - Schema proposed for the collecting of information obtained from a simulation. 10. This Thesis is the basis of the E-Flow project (name of one of the applications developed in this work), a project in which the Thesis' author has worked in as Project Manager. In the project takes part a consortium of firms as well as the UPM and the aim is to bring to real life most part of the approaches and ideas contained in this Thesis. This project includes the development of the physical infrastructure as well as the services that will allow, among others, implement in complex infrastrucutres a platform that will make possible a dynamic evacuation and a continuous control of the monitoring and acting systems implemented. At the moment the project is getting to an end which goal is the implementation of a pilot project in a Hospital. We also would like to highlight the following advances concerning the scientific-technology divulgation: • Talk in the " 52th Congress of the Naval Engineering in Spain" with the article "E-Flow . Intelligent system integrated for supporting evacuation". This paper is about project E-Flow which I am Project Manager of, as well as this Thesis for the Doctorate, being both closely related. Two papers published In 2014 in the Naval Engineering Magazine. • Co-author in the article “E-Flow: A communication system for user notification in dynamic evacuation scenarios” [17] introduced in the 7th International Conference on Ubicuous Computing & Ambient Intelligence (UCAMI) held in Costa Rica. Last, but not least, one of the more interesting contributions is the defintion of several lines of research in the future, based on the advances made in this Thesis.