Ultra-Compact and Robust FPGA-Based PUF Identification Generator

Physically Unclonable Functions (PUFs), exploit inherent manufacturing variations and present a promising solution for hardware security. They can be used for key storage, authentication and ID generations. Low power cryptographic design is also very important for security applications. However, research to date on digital PUF designs, such as Arbiter PUFs and RO PUFs, is not very efficient. These PUF designs are difficult to implement on Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) or consume many FPGA hardware resources. In previous work, a new and efficient PUF identification generator was presented for FPGA. The PUF identification generator is designed to fit in a single slice per response bit by using a 1-bit PUF identification generator cell formed as a hard-macro. In this work, we propose an ultra-compact PUF identification generator design. It is implemented on ten low-cost Xilinx Spartan-6 FPGA LX9 microboards. The resource utilization is only 2.23%, which, to the best of the authors' knowledge, is the most compact and robust FPGA-based PUF identification generator design reported to date. This PUF identification generator delivers a stable range of uniqueness of around 50% and good reliability between 85% and 100%.

Global identification of androgen response elements

Chromatin immunoprecipitation (ChIP) is an invaluable tool in the study of transcriptional regulation. ChIP methods require both a priori knowledge of the transcriptional regulators which are important for a given biological system and high-quality specific antibodies for these targets. The androgen receptor (AR) is known to play essential roles in male sexual development, in prostate cancer and in the function of many other AR-expressing cell types (e.g. neurons and myocytes). As a ligand-activated transcription factor the AR also represents an endogenous, inducible system to study transcriptional biology. Therefore, ChIP studies of the AR can make use of treatment contrast experiments to define its transcriptional targets. To date several studies have mapped AR binding sites using ChIP in combination with genome tiling microarrays (ChIP-chip) or direct sequencing (ChIP-seq), mainly in prostate cancer cell lines and with varying degrees of genomic coverage. These studies have provided new insights into the DNA sequences to which the AR can bind, identified AR cooperating transcription factors, mapped thousands of potential AR regulated genes and provided insights into the biological processes regulated by the AR. However, further ChIP studies will be required to fully characterise the dynamics of the AR-regulated transcriptional programme, to map the occupancy of different AR transcriptional complexes which result in different transcriptional output and to delineate the transcriptional networks downstream of the AR.

Genome Expression Profiling-Based Identification and Administration Efficacy of Host-Directed Antimicrobial Drugs against Respiratory Infection by Nontypeable Haemophilus influenzae

Therapies that are safe, effective, and not vulnerable to developing resistance are highly desirable to counteract bacterial infections. Host-directed therapeutics is an antimicrobial approach alternative to conventional antibiotics based on perturbing host pathways subverted by pathogens during their life cycle by using host-directed drugs. In this study, we identified and evaluated the efficacy of a panel of host-directed drugs against respiratory infection by nontypeable Haemophilus influenzae (NTHi). NTHi is an opportunistic pathogen that is an important cause of exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). We screened for host genes differentially expressed upon infection by the clinical isolate NTHi375 by analyzing cell whole-genome expression profiling and identified a repertoire of host target candidates that were pharmacologically modulated. Based on the proposed relationship between NTHi intracellular location and persistence, we hypothesized that drugs perturbing host pathways used by NTHi to enter epithelial cells could have antimicrobial potential against NTHi infection. Interfering drugs were tested for their effects on bacterial and cellular viability, on NTHi-epithelial cell interplay, and on mouse pulmonary infection. Glucocorticoids and statins lacked in vitro and/or in vivo efficacy. Conversely, the sirtuin-1 activator resveratrol showed a bactericidal effect against NTHi, and the PDE4 inhibitor rolipram showed therapeutic efficacy by lowering NTHi375 counts intracellularly and in the lungs of infected mice. PDE4 inhibition is currently prescribed in COPD, and resveratrol is an attractive geroprotector for COPD treatment. Together, these results expand our knowledge of NTHi-triggered host subversion and frame the antimicrobial potential of rolipram and resveratrol against NTHi respiratory infection.

Unsupervised Solution Post Identification from Discussion Forums

Discussion forums have evolved into a dependablesource of knowledge to solvecommon problems. However, only a minorityof the posts in discussion forumsare solution posts. Identifying solutionposts from discussion forums, hence, is animportant research problem. In this paper,we present a technique for unsupervisedsolution post identification leveraginga so far unexplored textual feature, thatof lexical correlations between problemsand solutions. We use translation modelsand language models to exploit lexicalcorrelations and solution post characterrespectively. Our technique is designedto not rely much on structural featuressuch as post metadata since suchfeatures are often not uniformly availableacross forums. Our clustering-based iterativesolution identification approach basedon the EM-formulation performs favorablyin an empirical evaluation, beatingthe only unsupervised solution identificationtechnique from literature by a verylarge margin. We also show that our unsupervisedtechnique is competitive againstmethods that require supervision, outperformingone such technique comfortably.

Working with physical therapists to develop and evaluate an evidence-based online module for Developmental Coordination Disorder (DCD): bridging the knowledge-to-practice gap

Aims: Developmental Coordination Disorder (DCD) is a chronic condition with potential negative health consequences. Clinicians working with children with DCD need access to tailored, synthesized, evidence-based DCD information; however a knowledge-to-practice gap exists. The aim of this study was to develop and evaluate an evidence-based online DCD module tailored to physical therapists’ (PTs) identified needs. Methods: Guided by the Knowledge to Action framework, we interviewed PTs working with children with DCD (n=9) to identify their information needs. Their recommendations, along with synthesized DCD research evidence, informed module development. PTs (n=50) responded to scaled items and open-ended questions to evaluate module usefulness. Results: The module incorporated important PT DCD content areas including: 1) Identification; 2) Planning Interventions and Goals; 3) Evidence-Based Practice; 4) Management; and, 5) Resources. Case scenarios, clinical applications, interactive media, links to resources, and interactive learning opportunities were also embedded. PTs perceived the module to be comprehensive and useful and provided feedback to improve module navigation. Conclusions: Involving end-users throughout the development and evaluation of an online PT DCD module contributed to its relevance, applicability, and utility. The ongoing clinical use of this module may have the potential to improve the quality of PT DCD services.

Identification and molecular characterization of bone-related micrornas: functional implications

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014

Regional Knowledge Maps - Potential and Challenges

Regional knowledge map is a tool recently demanded by some actors in an institutional level to help regional policy and innovation in a territory. Besides, knowledge maps facilitate the interaction between the actors of a territory and the collective learning. This paper reports the work in progress of a research project which objective is to define a methodology to efficiently design territorial knowledge maps, by extracting information of big volumes of data contained in diverse sources of information related to a region. Knowledge maps facilitate management of the intellectual capital in organisations. This paper investigates the value to apply this tool to a territorial region to manage the structures, infrastructures and the resources to enable regional innovation and regional development. Their design involves the identification of information sources that are required to find which knowledge is located in a territory, which actors are involved in innovation, and which is the context to develop this innovation (structures, infrastructures, resources and social capital). This paper summarizes the theoretical background and framework for the design of a methodology for the construction of knowledge maps, and gives an overview of the main challenges for the design of regional knowledge maps.

Cystathionine beta-synthase variants : identification, characterization and modulation by thiol compounds

Tese de doutoramento, Farmácia (Bioquímica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014

The Media as a Window on the Past? The Impact of Television and Newspaper Consumption on Knowledge of the Democratic Transition in Portugal

This study seeks to expand our understanding of how the media increase the level of political information, by focusing on an understudied yet important learning outcome: knowledge of the political past. The article explores the factors underlying variation in the recognition of the leading actors in the transitional process in Portugal. The results show that television news and newspaper exposure foster recognition of these actors, but that media use interacts with personal experience of the transition (stronger effects among younger cohorts) and party identification (stronger impact on those who do not feel close to a political party).

Defining Electricity Tariffs Using the Knowledge About the Consumers Profiles in ELECON Project

The increasing importance of the integration of distributed generation and demand response in the power systems operation and planning, namely at lower voltage levels of distribution networks and in the competitive environment of electricity markets, leads us to the concept of smart grids. In both traditional and smart grid operation, non-technical losses are a great economic concern, which can be addressed. In this context, the ELECON project addresses the use of demand response contributions to the identification of non-technical losses. The present paper proposes a methodology to be used by Virtual Power Players (VPPs), which are entities able to aggregate distributed small-size resources, aiming to define the best electricity tariffs for several, clusters of consumers. A case study based on real consumption data demonstrates the application of the proposed methodology.

Le burnout de l'élève : validation du School Burnout Inventory, identification de facteurs de risque et de protection et exploration des liens avec la consomation de substances

Syndrome de stress scolaire chronique, le bumout de l'élève ou bumout scolaire suscite un intérêt grandissant mais ses déterminants sont encore peu connus. De plus, ce phénomène est rarement étudié chez les adolescents francophones et aucune recherche n'a encore été menée en Suisse. Par conséquent, au travers de ce travail de thèse, nous proposons d'étendre la recherche sur le bumout scolaire aux adolescents de Suisse francophone et d'apporter des précisions sur ses facteurs de risque ou de protection. Pour ce faire, nous avons mené deux recherches empiriques impliquant 861 adolescents âgés de 14 à 18 ans et scolarisés en Suisse francophone. Ces adolescents ont répondu à une série d'échelles évaluant notamment le burnout scolaire, le stress scolaire, le soutien social, la consommation de substances et le parcours scolaire. Les résultats montrent tout d'abord que l'inventaire de Burnout Scolaire, version française du School Burnout lnventory, est un outil fiable et valide. Ensuite, il apparaît que le burnout scolaire touche jusqu'à 24% des adolescents de Suisse francophone et que ce dernier se caractérise par une perte d'intérêt pour l'école, une grande remise en question du sens du travail scolaire ainsi qu'un sentiment élevé d'insuffisance à l'école. Il apparaît également que le stress scolaire lié au succès et à l'avenir scolaire augmente le risque de bumout alors que le soutien des parents et des enseignants le diminue. Par ailleurs, nous mettons en évidence que l'effet du soutien social sur le burnout scolaire est médiatisé par le stress scolaire, ce qui souligne d'autant plus le rôle protecteur du soutien social. Nos résultats montrent également que les niveaux de bumout scolaire varient en fonction, d'une part de certaines caractéristiques du contexte scolaire et d'autre part en fonction de la sévérité de la consommation de substances des adolescents. Enfin, les connaissances accumulées dans ce travail et leur mise en perspective dans un modèle d'intervention précoce permettent d'insister sur le rôle de l'école et des professionnels de l'école dans la prévention du burnout scolaire. -- Syndrome of chronic school stress, pupil 's bumout or school bumout is of growing interest. However, little is known about its determinants. Moreover, this phenomenon is rarely studied in French speaking adolescents and no research has yet been conducted in Switzerland. Therefore, through this thesis, we propose to extend the research on school bumout to Swiss French speaking adolescents and to clarify its risk and protective factors. To achieve this, we conducted two empirical research involving 861 adolescents aged 14 to 18 and enrolled in the French part of Switzerland. These adolescents were asked to answer a questionnaire about school bumout, academic stress, social support, substance use and schooling. Results first show, that the French version of the School Bumout Inventory is a reliable and valid tool. lt then appears that school bumout affects up to 24% of adolescents in the French speaking part of Switzerland and that this phenomenon is characterized by a loss of interest in school, a great challenge to the sense of school work and a high sense of insufissance school. lt also appears that stress related to school success and academic future increases the risk of bumout while parents and teachers support decreases it. Moreover, we highlight that the effect of social support on school bumout is mediated by school stress, which further underscores the protective role of social support. Our results also show that school bumout levels vary depending on characteristics of the school context and on the severity of substance use of adolecents. Finally, the knowledge accumulated in this work and putting it onto perspective within early intervention model enable to insist on the role of school and school professionals in the prevention of school bumout

Web2.0, knowledge sharing and privacy in E-learning

Quand le E-learning a émergé il ya 20 ans, cela consistait simplement en un texte affiché sur un écran d'ordinateur, comme un livre. Avec les changements et les progrès dans la technologie, le E-learning a parcouru un long chemin, maintenant offrant un matériel éducatif personnalisé, interactif et riche en contenu. Aujourd'hui, le E-learning se transforme de nouveau. En effet, avec la prolifération des systèmes d'apprentissage électronique et des outils d'édition de contenu éducatif, ainsi que les normes établies, c’est devenu plus facile de partager et de réutiliser le contenu d'apprentissage. En outre, avec le passage à des méthodes d'enseignement centrées sur l'apprenant, en plus de l'effet des techniques et technologies Web2.0, les apprenants ne sont plus seulement les récipiendaires du contenu d'apprentissage, mais peuvent jouer un rôle plus actif dans l'enrichissement de ce contenu. Par ailleurs, avec la quantité d'informations que les systèmes E-learning peuvent accumuler sur les apprenants, et l'impact que cela peut avoir sur leur vie privée, des préoccupations sont soulevées afin de protéger la vie privée des apprenants. Au meilleur de nos connaissances, il n'existe pas de solutions existantes qui prennent en charge les différents problèmes soulevés par ces changements. Dans ce travail, nous abordons ces questions en présentant Cadmus, SHAREK, et le E-learning préservant la vie privée. Plus précisément, Cadmus est une plateforme web, conforme au standard IMS QTI, offrant un cadre et des outils adéquats pour permettre à des tuteurs de créer et partager des questions de tests et des examens. Plus précisément, Cadmus fournit des modules telles que EQRS (Exam Question Recommender System) pour aider les tuteurs à localiser des questions appropriées pour leur examens, ICE (Identification of Conflits in Exams) pour aider à résoudre les conflits entre les questions contenu dans un même examen, et le Topic Tree, conçu pour aider les tuteurs à mieux organiser leurs questions d'examen et à assurer facilement la couverture des différent sujets contenus dans les examens. D'autre part, SHAREK (Sharing REsources and Knowledge) fournit un cadre pour pouvoir profiter du meilleur des deux mondes : la solidité des systèmes E-learning et la flexibilité de PLE (Personal Learning Environment) tout en permettant aux apprenants d'enrichir le contenu d'apprentissage, et les aider à localiser nouvelles ressources d'apprentissage. Plus précisément, SHAREK combine un système recommandation multicritères, ainsi que des techniques et des technologies Web2.0, tels que le RSS et le web social, pour promouvoir de nouvelles ressources d'apprentissage et aider les apprenants à localiser du contenu adapté. Finalement, afin de répondre aux divers besoins de la vie privée dans le E-learning, nous proposons un cadre avec quatre niveaux de vie privée, ainsi que quatre niveaux de traçabilité. De plus, nous présentons ACES (Anonymous Credentials for E-learning Systems), un ensemble de protocoles, basés sur des techniques cryptographiques bien établies, afin d'aider les apprenants à atteindre leur niveau de vie privée désiré.

Identification des enjeux éthiques dans le soulagement de la douleur des enfants polyhandicapés non-communicants

Malgré les progrès de la médecine moderne et l’avancement des connaissances, le soulagement de la douleur demeure un domaine peu étudié et peu compris. Les enfants avec un diagnostic de paralysie cérébrale et une incapacité de communiquer verbalement font partie des populations vulnérables à risque de ne pas être compris. Il est maintenant prouvé que ces enfants peuvent ressentir des douleurs provenant de diverses sources. Le but de cette étude exploratoire de type qualitative est de tenter de déterminer les enjeux éthiques qui sont rencontrés par les intervenants d’un milieu d’hébergement, lorsque l’on veut évaluer et soulager la douleur chez cette population d’enfants. L’information a été recueillie à partir d’entrevues semi-structurées avec des familles, des gardiens et des intervenants. Les données ont ensuite été comparées à ce qui est retrouvé dans la littérature. Selon les parents et les gardiens, l’ensemble du personnel régulier du milieu d’hébergement et répit démontre une plus grande compréhension des besoins de leur enfant que les intervenants qu’ils ont rencontrés dans le milieu de soins aigus. Les intervenants évaluent les comportements observés sur une base subjective ce qui entraîne une prise en charge inégale. Ils expriment également que la principale difficulté de travailler auprès de ces enfants est l’incertitude d’avoir bien interprété le comportement et d’avoir posé le bon geste. En conclusion, malgré les recherches et la possibilité d’utiliser des outils validés, la pratique clinique ne répond pas au standard de pratique auquel ces enfants ont droit dans tous les milieux où ils reçoivent des soins.

Identification et caractérisation des cibles transcriptionnelles de ETV6, un facteur de transcription impliqué dans la leucémie de l’enfant.

La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) est responsable d’environ 25% de l’ensemble des cancers pédiatriques. Chez 85% des enfants diagnostiqués, la LLA entraîne une prolifération massive et incontrôlée de lymphocytes immatures de type précurseurs B dans la moelle osseuse (LLA pré-B). Des avancées intéressantes ont été faites au cours des trente dernières années et ont mené à une augmentation de l’efficacité des traitements thérapeutiques. Plus de 80% des enfants atteints de LLA seront guéris de cette maladie. Malheureusement, ces traitements manquent de spécificité à cause du manque de connaissances sur les mécanismes moléculaires impliqués durant l’initiation et le développement de la LLA pré-B pédiatrique. En d’autres termes, nous connaissons peu de chose sur l’étiologie de cette maladie. Plus de 25% des enfants atteints de la LLA pré-B présentent la translocation chromosomique t(12;21)(p13;q22) qui implique les gènes ETV6 et AML1. Celle-ci est formée in utero et mène à l’expression de la protéine chimère transcriptionnelle ETV6-AML1, dont la présence seule ne suffit pas au développement de la LLA pré-B. Ainsi, d’autres événements génétiques sont nécessaires au développement de cette leucémie. La délétion de l’allèle résiduel de ETV6 est un événement génétique fréquemment rencontré au moment du diagnostic de la LLA pré-B t(12;21)+. Cette délétion entraîne l’inactivation complète de ETV6 dans les lymphocytes pré-B leucémiques. ETV6 est un répresseur transcriptionnel de la famille Ets. Mon hypothèse de recherche est que ETV6 agit comme gène suppresseur de tumeur dans la LLA pré-B pédiatrique. L’inactivation de ETV6 causerait une dérégulation de l’expression de ses cibles transcriptionnelles et, par le fait même, favoriserait l’initiation et le déroulement de la leucémogenèse pédiatrique. Dans le cadre de mon projet, comme peu de cibles transcriptionnelles de ETV6 sont connues, j’ai effectué des expériences d’immunoprécipitation de la chromatine et des essais luciférases qui ont permis d’identifier six nouvelles cibles transcriptionnelles: TP53 (p53 et Δ133p53), SPHK1, IL-18, PTGER4 et LUM. J’ai démontré que la régulation transcriptionnelle médiée par ETV6 requiert la présence de ses deux domaines fonctionnels: PNT (interactions protéiques) et ETS (liaison à l’ADN). Ces domaines favorisent la reconnaissance d’un site EBS consensus dans une région située près du promoteur de base. Ce mécanisme peut dépendre du promoteur régulé par ETV6, mais également du contexte cellulaire. Des études fonctionnelles réalisées sur des lymphocytes pré-B leucémiques ont permis de mesurer l’impact de la dérégulation de l’expression des cibles transcriptionnelles de ETV6 sur trois voies biologiques: la prolifération cellulaire, l’apoptose induite par un stress génotoxique et la migration cellulaire dirigée par la voie de signalisation CXCL12/CXCR4. Ceci a permis de démontrer l’implication des gènes SPHK1, IL-18 et PTGER4 durant la leucémogenèse pédiatrique. Cette étude est une des premières à suggérer le rôle de ETV6 comme gène suppresseur de tumeur dans la LLA pré-B pédiatrique. Suite à l’inactivation du répresseur transcriptionnel ETV6, l’augmentation de l’expression de ses cibles transcriptionnelles favoriserait la prolifération et la survie des lymphocytes pré-B leucémiques dans la moelle osseuse. L’identification de nouveaux gènes impliqués dans le développement de la LLA pré-B pédiatrique ouvre la porte au développement de nouveaux traitements thérapeutiques qui pourront présenter une meilleure spécificité envers l’étiologie de la maladie.

Biomethanation of syngas: identification of metabolic pathways from CO in a natural anaerobic consortium

Au cours des dernières décennies, l’intérêt pour la gazéification de biomasses a considérablement augmenté, notamment en raison de la grande efficacité de recouvrement énergétique de ce procédé par rapport aux autres procédés de génération de bioénergies. Les composants majoritaires du gaz de synthèse, le monoxyde de carbone (CO) et l’hydrogène (H2) peuvent entre autres servir de substrats à divers microorganismes qui peuvent produire une variété de molécules chimiques d’intérêts, ou encore produire des biocarburants, particulièrement le méthane. Il est donc important d'étudier les consortiums méthanogènes naturels qui, en syntrophie, serait en mesure de convertir le gaz de synthèse en carburants utiles. Cette étude évalue principalement le potentiel de méthanisation du CO par un consortium microbien issu d’un réacteur de type UASB, ainsi que les voies métaboliques impliquées dans cette conversion en conditions mésophiles. Des tests d’activité ont donc été réalisés avec la boue anaérobie du réacteur sous différentes pressions partielles de CO variant de 0.1 à 1,65 atm (0.09 à 1.31 mmol CO/L), en présence ou absence de certains inhibiteurs métaboliques spécifiques. Dès le départ, la boue non acclimatée au CO présente une activité carboxidotrophique relativement intéressante et permet une croissance sur le CO. Les tests effectués avec de l’acide 2- bromoethanesulfonique (BES) ou avec de la vancomycine démontrent que le CO est majoritairement consommé par les bactéries acétogènes avant d’être converti en méthane par les méthanogènes acétotrophes. De plus, un plus grand potentiel de méthanisation a pu être atteint sous une atmosphère constituée uniquement de CO en acclimatant auparavant la boue. Cette adaptation est caractérisée par un changement dans la population microbienne désormais dominée par les méthanogènes hydrogénotrophes. Ceci suggère un potentiel de production à large échelle de biométhane à partir du gaz de synthèse avec l’aide de biofilms anaérobies.