Source separation techniques applied to linear prediction

The prediction filters are well known models for signal estimation, in communications, control and many others areas. The classical method for deriving linear prediction coding (LPC) filters is often based on the minimization of a mean square error (MSE). Consequently, second order statistics are only required, but the estimation is only optimal if the residue is independent and identically distributed (iid) Gaussian. In this paper, we derive the ML estimate of the prediction filter. Relationships with robust estimation of auto-regressive (AR) processes, with blind deconvolution and with source separation based on mutual information minimization are then detailed. The algorithm, based on the minimization of a high-order statistics criterion, uses on-line estimation of the residue statistics. Experimental results emphasize on the interest of this approach.

On cumulant techniques in speech processing

This paper analyzes applications of cumulant analysis in speech processing. A special focus is made on different second-order statistics. A dominant role is played by an integral representation for cumulants by means of integrals involving cyclic products of kernels.

The development of decision limits for the GH-2000 detection methodology using additional insulin-like growth factor-I and amino-terminal pro-peptide of type III collagen assays.

The GH-2000 and GH-2004 projects have developed a method for detecting GH misuse based on measuring insulin-like growth factor-I (IGF-I) and the amino-terminal pro-peptide of type III collagen (P-III-NP). The objectives were to analyze more samples from elite athletes to improve the reliability of the decision limit estimates, to evaluate whether the existing decision limits needed revision, and to validate further non-radioisotopic assays for these markers. The study included 998 male and 931 female elite athletes. Blood samples were collected according to World Anti-Doping Agency (WADA) guidelines at various sporting events including the 2011 International Association of Athletics Federations (IAAF) World Athletics Championships in Daegu, South Korea. IGF-I was measured by the Immunotech A15729 IGF-I IRMA, the Immunodiagnostic Systems iSYS IGF-I assay and a recently developed mass spectrometry (LC-MS/MS) method. P-III-NP was measured by the Cisbio RIA-gnost P-III-P, Orion UniQ? PIIINP RIA and Siemens ADVIA Centaur P-III-NP assays. The GH-2000 score decision limits were developed using existing statistical techniques. Decision limits were determined using a specificity of 99.99% and an allowance for uncertainty because of the finite sample size. The revised Immunotech IGF-I - Orion P-III-NP assay combination decision limit did not change significantly following the addition of the new samples. The new decision limits are applied to currently available non-radioisotopic assays to measure IGF-I and P-III-NP in elite athletes, which should allow wider flexibility to implement the GH-2000 marker test for GH misuse while providing some resilience against manufacturer withdrawal or change of assays. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.

Pankin riskiprofiilin mukainen pääomien allokointi ja oman pääoman tuottovaateen määrittäminen, Case: OKO-konserni

Tutkielman tavoitteena on määrittää taloudellisen lisäarvolaskelman lähtötiedot, eli riskiprofiilin mukainen pääoman allokointi ja oman pääoman tuottovaade pankin neljälle liiketoiminta-alueelle, jotta tulevaisuudessa voidaan laskea kunkin liiketoiminta-alueen tuotettu euromääräinen lisäarvo. Tutkielman teoriaosuudessa käsitellään taloudellisen lisäarvon muodostumisen taustalla vaikuttavia tekijöitä pankin näkökulmasta ja tutkitaan kuinka pankkien uusi vakavaraisuuskehikko vaikuttaa pankin riskienhallintaan ja siten pääomien allokointiin sekä pääoman tuottovaateen määrittämiseen. Tutkimus on suoritettu teorian pohjalta, jota on syvennetty muutamaa asiantuntijaa haastattelemalla ja aiheeseen liittyviä tekstejä analysoimalla. Johtopäätöksenä tässä tutkielmassa on, ettei kannata tyytyä pääoman allokoinnissa viranomaispääoman tasolle, vaan kehittyneempien taloudellisten pääomamallien kehittäminen on tullut ajankohtaiseksi. Lisäksi oikein mitoitetut riskit ja riskipainotettu hinnoittelu toimii tehokkaasti etenkin osakkeenomistajien edun mukaisesti, kun pääomalle saadaan riskeihin nähden maksimaalinen tuotto. Basel II –vakavaraisuussäännösten ansiosta pääoman hallinnoinnista tulee aiempaa joustavampaa ja tehokkaampaa ja tämä puolestaan vaikuttaa myönteisesti vähimmäispääoman määrään, mikäli uudistuksen suomat mahdollisuudet otetaan tehokkaasti käyttöön pääomia hallinnoitaessa. Capital Asset Pricing –malli on hyvä tapa määrittää oman pääoman kustannus listatuille pörssiyrityksille, mutta sen soveltaminen yrityksiin, joiden osakkeita ei ole noteerattu pörssissä tai soveltaminen liiketoiminta-alueille tuottaa omat hankaluutensa. Tilinpäätösbeta, jota analysoitiin tässä tutkimuksessa yhtenä vaihtoehtona, toimii tilanteissa, jossa riski muodostuu pääosin tulosriskistä, ja jossa tulosriskin katsotaan kuvaavan liiketoiminta-alueen riskiä. Tulevaisuudessa mallia voidaan täydentää muilla riskitekijöillä. Tulevaisuudessa ratkaistavaksi myös jää se, määritetäänkö lisäpreemio jokaiselle liiketoiminta-alueelle erikseen, vai käytetäänkö samaa lisäpreemiota jokaisella liiketoiminta-alueella.

Regression-based techniques for statistical decision making in single-case designs

The present study evaluates the performance of four methods for estimating regression coefficients used to make statistical decisions regarding intervention effectiveness in single-case designs. Ordinary least squares estimation is compared to two correction techniques dealing with general trend and one eliminating autocorrelation whenever it is present. Type I error rates and statistical power are studied for experimental conditions defined by the presence or absence of treatment effect (change in level or in slope), general trend, and serial dependence. The results show that empirical Type I error rates do not approximate the nominal ones in presence of autocorrelation or general trend when ordinary and generalized least squares are applied. The techniques controlling trend show lower false alarm rates, but prove to be insufficiently sensitive to existing treatment effects. Consequently, the use of the statistical significance of the regression coefficients for detecting treatment effects is not recommended for short data series.

Addition of MR imaging features and genetic biomarkers strengthens glioblastoma survival prediction in TCGA patients.

PURPOSE: The purpose of our study was to assess whether a model combining clinical factors, MR imaging features, and genomics would better predict overall survival of patients with glioblastoma (GBM) than either individual data type. METHODS: The study was conducted leveraging The Cancer Genome Atlas (TCGA) effort supported by the National Institutes of Health. Six neuroradiologists reviewed MRI images from The Cancer Imaging Archive (http://cancerimagingarchive.net) of 102 GBM patients using the VASARI scoring system. The patients' clinical and genetic data were obtained from the TCGA website (http://www.cancergenome.nih.gov/). Patient outcome was measured in terms of overall survival time. The association between different categories of biomarkers and survival was evaluated using Cox analysis. RESULTS: The features that were significantly associated with survival were: (1) clinical factors: chemotherapy; (2) imaging: proportion of tumor contrast enhancement on MRI; and (3) genomics: HRAS copy number variation. The combination of these three biomarkers resulted in an incremental increase in the strength of prediction of survival, with the model that included clinical, imaging, and genetic variables having the highest predictive accuracy (area under the curve 0.679±0.068, Akaike's information criterion 566.7, P<0.001). CONCLUSION: A combination of clinical factors, imaging features, and HRAS copy number variation best predicts survival of patients with GBM.

Application of contrast media in post-mortem imaging (CT and MRI).

The application of contrast media in post-mortem radiology differs from clinical approaches in living patients. Post-mortem changes in the vascular system and the absence of blood flow lead to specific problems that have to be considered for the performance of post-mortem angiography. In addition, interpreting the images is challenging due to technique-related and post-mortem artefacts that have to be known and that are specific for each applied technique. Although the idea of injecting contrast media is old, classic methods are not simply transferable to modern radiological techniques in forensic medicine, as they are mostly dedicated to single-organ studies or applicable only shortly after death. With the introduction of modern imaging techniques, such as post-mortem computed tomography (PMCT) and post-mortem magnetic resonance (PMMR), to forensic death investigations, intensive research started to explore their advantages and limitations compared to conventional autopsy. PMCT has already become a routine investigation in several centres, and different techniques have been developed to better visualise the vascular system and organ parenchyma in PMCT. In contrast, the use of PMMR is still limited due to practical issues, and research is now starting in the field of PMMR angiography. This article gives an overview of the problems in post-mortem contrast media application, the various classic and modern techniques, and the issues to consider by using different media.

Characterization of the HIV protease inhibitor Nelfinavir cellular targets

The HIV protease inhibitors (HIV-PIs) are among the most potent antiviral drugs for the HIV infection. Treatment of patients with HIV-PIs has been linked with development of side effects including dyslipidemia, lipodystrophy syndrome and cardiovascular complications. Moreover, these drugs have shown anti-tumoral activity in non-infected patients but little is known about the involved molecular mechanism for these off-target effects. Here we propose that the HIV-PI Nelfinavir could block a cellular protease thus causing the observed phenotypes. We firstly focus our attention on a cellular protein, DDI2, showing sequence and structural conservation with the HIV protease. We applied cellular and in vitro approaches to produce a correctly folded recombinant protein in order to investigate the presence of a proteolytic activity. Despite the fact that we could identify two techniques that can be applied to produce a folded recombinant DDI2, no proteolytic activity has been identified in the present study. However, we could observe that decreasing the DDI2 levels recapitulated some phenotype observed in presence of HIV-PIs, including the phosphorylation of the protein translation regulators eIF2a and eEF2. As an alternative approach to identify cellular targets for HIV-PIs, we applied a proteomic screening called Slice-SILAC. We focused our attention on the defective maturation of Lamin A, a member of the nuclear lamina, induced by the block of the cellular protease Zmpste24. We demonstrated that Nelfinavir induced accumulation of Prelamin A and nuclear shape defects and in addition caused presence of cytosolic DNA, probably due to TREX1 downregulation. We showed that these phenotypes correlated with activation of the AIM2 inflammasome and IL-lß release. These findings suggest that DDI2 and Zmpste24 are direct or indirect cellular targets for the HIV-PIs and indicate a possible role for these proteins in promoting off-target effects and anti¬tumoral activity observed in HIV-PI treated patients. -- Les inhibiteurs de la protéase du VIH (IP-VIH) sont parmi les médicaments antiviraux les plus efficaces pour l'infection par le VIH. Le traitement des patients avec les IP-VIH cause des effets secondaires comprenant la dyslipidémie, le syndrome de lipodystrophie et les complications cardio-vasculaires. De plus, ces médicaments ont montré une activité anti-tumorale chez les patients non infectés, toutefois le mécanisme moléculaire impliqué dans ces effets hors-cible reste inconnu. Nous proposons que l'IP-VIH Nelfinavir puisse bloquer une protéase cellulaire provoquant les phénotypes observés. De ce fait, nous avons concentré notre attention sur une protéine cellulaire, DDI2, qui possède une séquence et une structure proche de celle de la protéase du VIH. Nous avons appliqué des approches cellulaire et in vitro pour produire une protéine recombinante correctement repliée afin d'étudier son activité protéolytique. Malgré le fait que nous avons pu identifier deux techniques qui peuvent être appliquées pour produire une protéine DDI2 recombinante correctement repliée, aucune activité protéolytique n'a été identifiée dans la présente étude. De plus, nous avons pu observer que la réduction de DDI2 récapitule les phénotypes observé avec le IP-VIH, y compris les phosphorylations de eIF2a et eEF2, impliquées dans la régulation de la traduction protéique. Une approche alternative, appelée Slice-SILAC, a été utilisée afin d'identifier de nouvelles cibles cellulaires du Nelfinavir. Nous avons concentré notre attention sur la maturation défectueuse de la Lamine A, un membre de la lamine nucléaire, induite par l'inhibition de la protéase cellulaire Zmpste24. Nous avons démontré que le Nelfinavir induit une accumulation de Prélamine A déformant la membrane nucléaire et la présence d'ADN cytosolique, probablement en raison de la régulation négative de TREX1. Nous avons montré que ces phénotypes causent l'activation de l'inflammasome AIM2 et la sécrétion d'IL-lß. Ces résultats suggèrent que DDI2 et Zmpste24 sont des cibles cellulaires pour les IP-VIH et indiquent un possible rôle pour ces protéines dans l'apparition d'effets secondaires ainsi que dans l'activité anti-tumorale observée chez les patients traités avec les IP-VIH.

Environmental activity of bacteria degrading pollutants

Une des meilleures techniques pour décontaminer l'environnement d'éléments toxiques (comme par exemple le dibenzofuan, DBF et le 4-chlorophenol, 4CP) déposés par l'homme, à bas coûts et sans le perturber considérablement, est sans doute la biorémédiation, et particulièrement la bioaugmentation. Malheureusement, si plusieurs microorganismes ont démontré leur efficacité à dégrader les composés toxiques en conditions de laboratoire, plusieurs tentatives afin de les utiliser dans l'environnement n'ont pas abouti. Ces échecs sont probablement le résultat des pauvres connaissances des réactions de ces mêmes microorganismes dans l'environnement. L'objectif de mon travail a été de mieux comprendre les réponses de ces bactéries au niveau de leurs gènes lorsqu'elles sont introduites ou prospèrent dans des conditions plus proches de la réalité, mais encore suffisamment contrôlées pour pouvoir élucider leur comportement. Le fait de résister à des conditions de sécheresse a été considéré en tant que facteur clé dans la survie des bactéries amenées à être utilisées pour la biorémédiation; cela implique une série de mécanismes utilisés par la cellule pour faire face au stress hydrique. Le chapitre II, par une approche métagénomique, compare les réactions de trois souches prometteuses pour la biorémédiation (Arthrobacter chlorophenolicus A6, Sphingomonas wittichii RW1 and Pseudomonas veronii 1YdBTEX2) vis-à-vis du stress hydrique simulé en conditions de laboratoire. L'objectif ici est de découvrir et de décrire les stratégies de résistance au stress, communes ou spécifiques, employées par les bactéries. Mes résultats montrent que les trois souches ont des sensibilités différentes au stress hydrique. Entre les traits communs trouvés, il y a une diminution de l'expression des gènes flagellaires ainsi qu'une augmentation de l'expression de solutes compatibles, mais qui sont souche-spécifiques. J'ai étudié plus en détail la réponse génomique de RW1 par rapport aux inoculations ainsi que sa croissance dans le sable contaminé et non-stérile (chapitre III), et je les ai comparé à des cultures en milieu liquide. Mes résultats indiquent que RW1 peut résister efficacement et peut croître dans des conditions presque sèches et peut également dégrader le contaminant (DBF, dans le cas présent) si les pré-cultures sont réalisées dans le même type de contaminant. Par contre, notre hypothèse du chapitre II se révèle fausse car le comportement de RW1 est très diffèrent de celui observé dans des conditions avec stress hydrique induit par l'addition de sel ou de PEG. Plus intéressant, les réponses de RW1 en milieu liquide sont très différentes de celles observées dans le sable, révélant ainsi que cette souche peut reconnaître le milieu dans lequel elle se trouve. Les mêmes expériences en sable contaminé, cette fois-ci avec 4CP, ont été réalisées pour A6 (chapitre IV) dans l'espoir de compléter la comparaison entre le stress hydrique et l'adaptation dans le sol. Malheureusement, il n'a pas été possible d'obtenir d'échantillons de bonne qualité pour les hybridations des microarrays afin d'étudier la réponse transcriptionnelle dans les différentes phases de croissance dans le sable (contaminé ou non). Toutefois, j'ai appris qu'Arthrobacter ne peut pas croitre dans les sols hautement contaminés si les conditions du sol sont très sèches, elles ont en effet besoin de suffisamment d'eau pour dégrader des quantités importantes de 4CP. Ces observations dirigent l'attention sur le fait que les études sur l'efficacité de l'inoculation de bactéries doivent être testées dans des conditions le plus proche possible de l'environnement ciblé, tout comme les concentrations optimales pour l'inoculum. Finalement, nous avons étudié le comportement de A6 dans la phytosphère avec deux dégrés d'humidité (chapitre V). A6 ne montre pas de réaction particulière face aux changements d'humidité, et à nouveau, ces réponses ne peuvent être liées aux changements d'expression des gènes observées dans les conditions de stress hydrique simulées. Cette étude a permis d'identifier la présence de composés phénoliques dans les feuilles qui peuvent potentiellement améliorer les propriétés de dégradation ou qui permettent d'effectuer de façon plus rapide la réaction de dégradation des contaminants dans un processus de phytoremédiation par A. chlorophenolicus.

Standardisation of elemental analytical techniques applied to provenance studies of archaeological ceramics: an inter laboratory calibration study

Chemical analysis is a well-established procedure for the provenancing of archaeological ceramics. Various analytical techniques are routinely used and large amounts of data have been accumulated so far in data banks. However, in order to exchange results obtained by different laboratories, the respective analytical procedures need to be tested in terms of their inter-comparability. In this study, the schemes of analysis used in four laboratories that are involved in archaeological pottery studies on a routine basis were compared. The techniques investigated were neutron activation analysis (NAA), X-ray fluorescence analysis (XRF), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). For this comparison series of measurements on different geological standard reference materials (SRM) were carried out and the results were statistically evaluated. An attempt was also made towards the establishment of calibration factors between pairs of analytical setups in order to smooth the systematic differences among the results.

Diagnosis of endocrine disease: High-yield thyroid fine-needle aspiration cytology: an update focused on ancillary techniques improving its accuracy.

Thyroid fine-needle aspiration (FNA) cytology is a fast growing field. One of the most developing areas is represented by molecular tests applied to cytological material. Patients that could benefit the most from these tests are those that have been diagnosed as 'indeterminate' on FNA. They could be better stratified in terms of malignancy risk and thus oriented with more confidence to the appropriate management. Taking in to consideration the need to improve and keep high the yield of thyroid FNA, professionals from various fields (i.e. molecular biologists, endocrinologists, nuclear medicine physicians and radiologists) are refining and fine-tuning their diagnostic instruments. In particular, all these developments aim at increasing the negative predictive value of FNA to improve the selection of patients for diagnostic surgery. These advances involve terminology, the application of next-generation sequencing to thyroid FNA, the use of immunocyto- and histo-chemistry, the development of new sampling techniques and the increasing use of nuclear medicine as well as molecular imaging in the management of patients with a thyroid nodule. Herein, we review the recent advances in thyroid FNA cytology that could be of interest to the 'thyroid-care' community, with particular focus on the indeterminate diagnostic category.

Development of phase retrieval algorithm and techniques for optical spectrum analysis

Coherent anti-Stokes Raman scattering is the powerful method of laser spectroscopy in which significant successes are achieved. However, the non-linear nature of CARS complicates the analysis of the received spectra. The objective of this Thesis is to develop a new phase retrieval algorithm for CARS. It utilizes the maximum entropy method and the new wavelet approach for spectroscopic background correction of a phase function. The method was developed to be easily automated and used on a large number of spectra of different substances.. The algorithm was successfully tested on experimental data.