Decision support based on genomics:integration of data-and knowledge-driven reasoning

The breadth and depth of available clinico-genomic information, present an enormous opportunity for improving our ability to study disease mechanisms and meet the individualised medicine needs. A difficulty occurs when the results are to be transferred 'from bench to bedside'. Diversity of methods is one of the causes, but the most critical one relates to our inability to share and jointly exploit data and tools. This paper presents a perspective on current state-of-the-art in the analysis of clinico-genomic data and its relevance to medical decision support. It is an attempt to investigate the issues related to data and knowledge integration. Copyright © 2010 Inderscience Enterprises Ltd.

Integration of Satellite and Financial Data to Model Future Economic Impact of Citrus Crops (Final Project Report)

This study analyzed the health and overall landcover of citrus crops in Florida. The analysis was completed using Landsat satellite imagery available free of charge from the University of Maryland Global Landcover Change Facility. The project hypothesized that combining citrus production (economic) data with citrus area per county derived from spectral signatures would yield correlations between observable spectral reflectance throughout the year, and the fiscal impact of citrus on local economies. A positive correlation between these two data types would allow us to predict the economic impact of citrus using spectral data analysis to determine final crop harvests.

Perspectives of Teachers Regarding the Integration of Mathematics and Science at the Secondary School Level

The integration of mathematics and science in secondary schools in the 21st century continues to be an important topic of practice and research. The purpose of my research study, which builds on studies by Frykholm and Glasson (2005) and Berlin and White (2010), is to explore the potential constraints and benefits of integrating mathematics and science in Ontario secondary schools based on the perspectives of in-service and pre-service teachers with various math and/or science backgrounds. A qualitative and quantitative research design with an exploratory approach was used. The qualitative data was collected from a sample of 12 in-service teachers with various math and/or science backgrounds recruited from two school boards in Eastern Ontario. The quantitative and some qualitative data was collected from a sample of 81 pre-service teachers from the Queen’s University Bachelor of Education (B.Ed) program. Semi-structured interviews were conducted with the in-service teachers while a survey and a focus group was conducted with the pre-service teachers. Once the data was collected, the qualitative data were abductively analyzed. For the quantitative data, descriptive and inferential statistics (one-way ANOVAs and Pearson Chi Square analyses) were calculated to examine perspectives of teachers regardless of teaching background and to compare groups of teachers based on teaching background. The findings of this study suggest that in-service and pre-service teachers have a positive attitude towards the integration of math and science and view it as valuable to student learning and success. The pre-service teachers viewed the integration as easy and did not express concerns to this integration. On the other hand, the in-service teachers highlighted concerns and challenges such as resources, scheduling, and time constraints. My results illustrate when teachers perceive it is valuable to integrate math and science and which aspects of the classroom benefit best from the integration. Furthermore, the results highlight barriers and possible solutions to better the integration of math and science. In addition to the benefits and constraints of integration, my results illustrate why some teachers may opt out of integrating math and science and the different strategies teachers have incorporated to integrate math and science in their classroom.

UTILIZATION OF GIS AND SPATIAL ANALYSIS TECHNIQUES IN ARTISANAL AND SMALL SCALE MINING TO LOCATE A CENTRALIZED PROCESSING CENTRE

One of the global phenomena with threats to environmental health and safety is artisanal mining. There are ambiguities in the manner in which an ore-processing facility operates which hinders the mining capacity of these miners in Ghana. These problems are reviewed on the basis of current socio-economic, health and safety, environmental, and use of rudimentary technologies which limits fair-trade deals to miners. This research sought to use an established data-driven, geographic information (GIS)-based system employing the spatial analysis approach for locating a centralized processing facility within the Wassa Amenfi-Prestea Mining Area (WAPMA) in the Western region of Ghana. A spatial analysis technique that utilizes ModelBuilder within the ArcGIS geoprocessing environment through suitability modeling will systematically and simultaneously analyze a geographical dataset of selected criteria. The spatial overlay analysis methodology and the multi-criteria decision analysis approach were selected to identify the most preferred locations to site a processing facility. For an optimal site selection, seven major criteria including proximity to settlements, water resources, artisanal mining sites, roads, railways, tectonic zones, and slopes were considered to establish a suitable location for a processing facility. Site characterizations and environmental considerations, incorporating identified constraints such as proximity to large scale mines, forest reserves and state lands to site an appropriate position were selected. The analysis was limited to criteria that were selected and relevant to the area under investigation. Saaty’s analytical hierarchy process was utilized to derive relative importance weights of the criteria and then a weighted linear combination technique was applied to combine the factors for determination of the degree of potential site suitability. The final map output indicates estimated potential sites identified for the establishment of a facility centre. The results obtained provide intuitive areas suitable for consideration

Integration of learning and practice as part of the educational system development in Eritrea. "School Management" - a distance learning program by technical university of Kaiserslautern

The distance learning program "School Management" supports decision makers at the school and ministerial levels in the shaping of formal and informal learning processes at different levels in schools and curricula in Eritrea. This paper examines how the distance learning program is interconnected to educational system development. (DIPF/Orig.)

The impacts of environmental and anthropogenic stressors on largemouth bass: an integration of field and laboratory studies

Several environmental stressors can impact the physiology and survival of fishes. Fish experience natural fluctuations in temperature and dissolved oxygen, but variations in these parameters due to anthropogenic sources are typically greater in magnitude and duration. Changes in temperature and oxygen of anthropogenic origins may therefore have larger negative impacts on fish than those occurring during natural events. Physiological parameters are sensitive indicators of the impacts of stressors by providing insight into the manner in which fish are disturbed by the stressor. Fish may display cumulative physiological responses to successive stressors, but the concept of synergy among multiple thermal stressors is poorly understood. Further, some fish species can be subjected to competitive angling events, which expose fish to an array of additional stressors that can increase mortality. The impacts of these events may change over seasons as fish display seasonal changes in behavior and physiology. Latitudinal origin may also affect the physiological response and mortality of fish exposed to common environmental stressors as individual populations are adapted to local environmental conditions. This thesis focuses on addressing these potential impacts on physiological parameters and mortality of largemouth bass (Micropterus salmoides) and provides implications for management and conservation. Largemouth bass were relatively robust to abrupt changes in temperature and oxygen, but were perturbed from physiological homeostasis during large (12°C) temperature shocks and low (< 4 mg O2/L) levels of dissolved oxygen. Cumulative physiological impacts of multiple cold shocks were only slightly greater than the disturbances sustained during a single cold shock, suggesting largemouth bass are able to tolerate successive thermal stressors. Largemouth bass exhibited seasonal changes in physiological parameters but the responses of fish to angling tournaments were relatively similar across seasons when compared with seasonal controls. Mortality was low during angling tournaments held during four seasons and no apparent seasonal trends were observed. Lastly, largemouth bass from two latitudinally separated populations exhibited differences in their physiological responses to acute cold stressors and overwinter mortality, characterized by greater mortality and physiological disturbances of southern fish than northern fish. Knowledge gained from this study can be used to make management and conservation decisions regarding a host of environmental factors and provides insight into the mechanisms by which fish species can persist over large latitudinal ranges.

INTEGRATION OF INSTRUMENTATION AND PROCESSING SOFTWARE OF A LASER SPECKLE CONTRAST IMAGING SYSTEM

Laser speckle contrast imaging (LSCI) has the potential to be a powerful tool in medicine, but more research in the field is required so it can be used properly. To help in the progression of Michigan Tech's research in the field, a graphical user interface (GUI) was designed in Matlab to control the instrumentation of the experiments as well as process the raw speckle images into contrast images while they are being acquired. The design of the system was successful and is currently being used by Michigan Tech's Biomedical Engineering department. This thesis describes the development of the LSCI GUI as well as offering a full introduction into the history, theory and applications of LSCI.

Evaluación geoecológica de los paisajes del Departamento Minas (Provincia de Neuquén), para el estudio de la degradación de la tierra

Las sociedades en su afán de aprovechar los recursos naturales que la tierra le provee, han ido transformando permanentemente el medio que habitamos, generando una crisis ambiental que es tema de preocupación y permanente discusión en organismos, foros y conferencias relacionados con el cuidado y protección del medio ambiente. En las regiones áridas y semiáridas uno de los problemas ambientales más comunes es la degradación de tierras por efecto del sobrepastoreo. La tercera parte de la superficie terrestre del planeta es árida y semiárida y en ella los procesos de desertización se han intensificado en los últimos decenios. Según la Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la Desertificación (CNULD), este problema amenaza al 40 por ciento aproximadamente, de la masa terrestre de nuestro planeta. Más de 1000 millones de personas en alrededor de 100 países están afectadas directamente por la desertificación o corren peligro de estarlo (CNULD, 2003), estimándose que "la pérdida de ingresos en las áreas afectadas alcanza a unos 42.000 millones de dólares". Argentina en general y la Patagonia en particular, no son ajenas a esta situación. La Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente Humano (1996), calcula que aproximadamente el 75 por ciento de nuestro territorio nacional se encuentra afectado por crecientes condiciones de aridez y en la Patagonia, el 90 por ciento de la superficie (unos 780.000 km2) presenta signos de degradación. De esta superficie, un 30 por ciento, está bajo procesos erosivos eólicos e hídricos severos o graves con tendencia a agravarse. Teniendo en cuenta esta situación, esta tesis tiene como propósito aplicar las concepciones metodológicas de la geoecología de los paisajes en el Departamento Minas (Provincia de Neuquén), con vistas a estudiar la estructura y funcionamiento de los paisajes, herramienta fundamental para comprender el fenómeno de la degradación de la tierra. El objetivo central de este trabajo consiste en estudiar la degradación de los paisajes de este lugar a partir de los preceptos de la geoecología, con apoyo de los Sistemas de Información Geográfica y la teledetección, estableciendo índices diagnósticos que reflejen la interacción e interdependencia entre los componentes naturales y sociales del paisaje. El estudio de los paisajes brinda la posibilidad de integrar transdisciplinariamente los conocimientos y percepciones de la diversidad geoecológica y socioeconómica desde una perspectiva dinámica. Mediante este análisis se puede arribar al conocimiento de las formas de ocupación y conservación de los recursos naturales procurando la protección de la oferta ecológica a largo plazo. El paisaje geográfico o geosistema se concibe como "un sistema espacio-temporal, complejo y abierto, que se origina y evoluciona justamente en la interfase naturaleza-sociedad, en un constante estado de intercambio de energía, materia e información, donde su estructura, funcionamiento, dinámica y evolución reflejan la interacción entre los componentes naturales (abióticos y bióticos), técnico-económicos y socio-culturales (Mateo, J. 1991; Salinas. E. 1991y 1997). Se trata de una formación socio-natural que constituye una categoría científica y como tal, será adoptada en este trabajo.

Evaluación geoecológica de los paisajes del Departamento Minas (Provincia de Neuquén), para el estudio de la degradación de la tierra

Las sociedades en su afán de aprovechar los recursos naturales que la tierra le provee, han ido transformando permanentemente el medio que habitamos, generando una crisis ambiental que es tema de preocupación y permanente discusión en organismos, foros y conferencias relacionados con el cuidado y protección del medio ambiente. En las regiones áridas y semiáridas uno de los problemas ambientales más comunes es la degradación de tierras por efecto del sobrepastoreo. La tercera parte de la superficie terrestre del planeta es árida y semiárida y en ella los procesos de desertización se han intensificado en los últimos decenios. Según la Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la Desertificación (CNULD), este problema amenaza al 40 por ciento aproximadamente, de la masa terrestre de nuestro planeta. Más de 1000 millones de personas en alrededor de 100 países están afectadas directamente por la desertificación o corren peligro de estarlo (CNULD, 2003), estimándose que "la pérdida de ingresos en las áreas afectadas alcanza a unos 42.000 millones de dólares". Argentina en general y la Patagonia en particular, no son ajenas a esta situación. La Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente Humano (1996), calcula que aproximadamente el 75 por ciento de nuestro territorio nacional se encuentra afectado por crecientes condiciones de aridez y en la Patagonia, el 90 por ciento de la superficie (unos 780.000 km2) presenta signos de degradación. De esta superficie, un 30 por ciento, está bajo procesos erosivos eólicos e hídricos severos o graves con tendencia a agravarse. Teniendo en cuenta esta situación, esta tesis tiene como propósito aplicar las concepciones metodológicas de la geoecología de los paisajes en el Departamento Minas (Provincia de Neuquén), con vistas a estudiar la estructura y funcionamiento de los paisajes, herramienta fundamental para comprender el fenómeno de la degradación de la tierra. El objetivo central de este trabajo consiste en estudiar la degradación de los paisajes de este lugar a partir de los preceptos de la geoecología, con apoyo de los Sistemas de Información Geográfica y la teledetección, estableciendo índices diagnósticos que reflejen la interacción e interdependencia entre los componentes naturales y sociales del paisaje. El estudio de los paisajes brinda la posibilidad de integrar transdisciplinariamente los conocimientos y percepciones de la diversidad geoecológica y socioeconómica desde una perspectiva dinámica. Mediante este análisis se puede arribar al conocimiento de las formas de ocupación y conservación de los recursos naturales procurando la protección de la oferta ecológica a largo plazo. El paisaje geográfico o geosistema se concibe como "un sistema espacio-temporal, complejo y abierto, que se origina y evoluciona justamente en la interfase naturaleza-sociedad, en un constante estado de intercambio de energía, materia e información, donde su estructura, funcionamiento, dinámica y evolución reflejan la interacción entre los componentes naturales (abióticos y bióticos), técnico-económicos y socio-culturales (Mateo, J. 1991; Salinas. E. 1991y 1997). Se trata de una formación socio-natural que constituye una categoría científica y como tal, será adoptada en este trabajo.

Evaluación geoecológica de los paisajes del Departamento Minas (Provincia de Neuquén), para el estudio de la degradación de la tierra

Las sociedades en su afán de aprovechar los recursos naturales que la tierra le provee, han ido transformando permanentemente el medio que habitamos, generando una crisis ambiental que es tema de preocupación y permanente discusión en organismos, foros y conferencias relacionados con el cuidado y protección del medio ambiente. En las regiones áridas y semiáridas uno de los problemas ambientales más comunes es la degradación de tierras por efecto del sobrepastoreo. La tercera parte de la superficie terrestre del planeta es árida y semiárida y en ella los procesos de desertización se han intensificado en los últimos decenios. Según la Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la Desertificación (CNULD), este problema amenaza al 40 por ciento aproximadamente, de la masa terrestre de nuestro planeta. Más de 1000 millones de personas en alrededor de 100 países están afectadas directamente por la desertificación o corren peligro de estarlo (CNULD, 2003), estimándose que "la pérdida de ingresos en las áreas afectadas alcanza a unos 42.000 millones de dólares". Argentina en general y la Patagonia en particular, no son ajenas a esta situación. La Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente Humano (1996), calcula que aproximadamente el 75 por ciento de nuestro territorio nacional se encuentra afectado por crecientes condiciones de aridez y en la Patagonia, el 90 por ciento de la superficie (unos 780.000 km2) presenta signos de degradación. De esta superficie, un 30 por ciento, está bajo procesos erosivos eólicos e hídricos severos o graves con tendencia a agravarse. Teniendo en cuenta esta situación, esta tesis tiene como propósito aplicar las concepciones metodológicas de la geoecología de los paisajes en el Departamento Minas (Provincia de Neuquén), con vistas a estudiar la estructura y funcionamiento de los paisajes, herramienta fundamental para comprender el fenómeno de la degradación de la tierra. El objetivo central de este trabajo consiste en estudiar la degradación de los paisajes de este lugar a partir de los preceptos de la geoecología, con apoyo de los Sistemas de Información Geográfica y la teledetección, estableciendo índices diagnósticos que reflejen la interacción e interdependencia entre los componentes naturales y sociales del paisaje. El estudio de los paisajes brinda la posibilidad de integrar transdisciplinariamente los conocimientos y percepciones de la diversidad geoecológica y socioeconómica desde una perspectiva dinámica. Mediante este análisis se puede arribar al conocimiento de las formas de ocupación y conservación de los recursos naturales procurando la protección de la oferta ecológica a largo plazo. El paisaje geográfico o geosistema se concibe como "un sistema espacio-temporal, complejo y abierto, que se origina y evoluciona justamente en la interfase naturaleza-sociedad, en un constante estado de intercambio de energía, materia e información, donde su estructura, funcionamiento, dinámica y evolución reflejan la interacción entre los componentes naturales (abióticos y bióticos), técnico-económicos y socio-culturales (Mateo, J. 1991; Salinas. E. 1991y 1997). Se trata de una formación socio-natural que constituye una categoría científica y como tal, será adoptada en este trabajo.

HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA EN COSTA RICA

Este trabajo presenta un estudio retrospectivo de los orígenes y evolución de la aplicación de Sistemas de  Información Geográfca  (SIG) y Teledetección  (TD) en nuestro país. Se  inicia por el  rol desempeñado del Profesor Merrill Lyew dentro de  la Escuela de Ciencias Geográfcas de la Universidad Nacional, pasando luego por una breve descripción del proceso de implementación de SIG y TD en los centros de enseñanza superior estatales.En esta breve descripción se analiza cómo diferentes unidades académicas han ido incorporando la tecnología SIG y TD en sus planes de estudio.Posteriormente, se presenta una aproximación de la situación actual SIG y TD en las instituciones públicas y privadas y cómo ellas han venido incorporando estas tecnologías en su quehacer diario. Se hace alusión a diferentes eventos que se han llevado en Costa Rica con el objetivo de compartir experiencias en las más diversas aplicaciones.De la misma manera se citan algunas de las principales empresas privadas que se dedican a la venta de insumos, aplicaciones, capacitaciones y software en el campo SIG y TD. En el camino óptimo se visualizan dos opciones por seguir:  la consolidación ofcial de un organismo, comisión o secretaría que tenga bajo su responsabilidad la organización de la Infraestructura Nacional de Datos Geoespaciales. La segunda versa sobre el esfuerzo realizado por las Escuelas de Geografía de la Universidad de Costa Rica y Universidad Nacional para ofrecer a partir del 2008 el Programa de Maestría Profesional en Sistemas de Información Geográfca y Teledetección. Palabras claves: Sistemas de Información Geográfca (SIG), Teledetección, Evolución, Historia, Costa Rica.Abstract This work is a retrospective study of the origins and evolution of the applications of Geographic Information Systems (GIS) and Remote Sensing in our country. It begins with the work of Prof. Merryl Lyew of the School of Geographic Sciences at Universidad Nacional and continues with a brief description of the GIS and Remote Sensing implementation process at state centers of higher education.It  also  analyzes  how  different  academic  departments  have  incorporated GIS  and Remote Sensing technology in their courses of study.Subsequently, this work presents an approximation of the actual situation regarding GIS and remote sensing  in public and private  institutions and how  these  technologies have become incorporated in their daily work. It also refers to the different events that have been carried on in Costa Rica with the objective of sharing experiences in the most diverse applications. In the same way, this work cites some of the principal private businesses dedicated to the sale of supplies, applications, training and software in the feld of GIS and remote sensing. Two options are seen as the best way to pursue the offcial consolidation of an agency, commission  or  administrative  department  to  have  under  its  responsibility  organization  of  the National Infrastructure of Geospatial Data. The second deals with the successful effort by the School of Geographic Sciences at Universidad Nacional of Costa Rica as of 2008 to offer the Professional Master’s program in Geographic Information Systems and Remote Sensing.KEyWordS: Geographic Information Systems (GIS), Remote Sensing, Origin, Evolution, Costa Rica, Universidad Nacional

Counting Koalas from space: Integrating remote sensing, GIS and traditional ecological survey techniques

Proceedings of the 11th Australasian Remote Sensing and Photogrammetry Conference

Remote sensing the vertical profile of cloud droplet effective radius, thermodynamic phase, and temperature

Cloud-aerosol interaction is a key issue in the climate system, affecting the water cycle, the weather, and the total energy balance including the spatial and temporal distribution of latent heat release. Information on the vertical distribution of cloud droplet microphysics and thermodynamic phase as a function of temperature or height, can be correlated with details of the aerosol field to provide insight on how these particles are affecting cloud properties and their consequences to cloud lifetime, precipitation, water cycle, and general energy balance. Unfortunately, today's experimental methods still lack the observational tools that can characterize the true evolution of the cloud microphysical, spatial and temporal structure in the cloud droplet scale, and then link these characteristics to environmental factors and properties of the cloud condensation nuclei. Here we propose and demonstrate a new experimental approach (the cloud scanner instrument) that provides the microphysical information missed in current experiments and remote sensing options. Cloud scanner measurements can be performed from aircraft, ground, or satellite by scanning the side of the clouds from the base to the top, providing us with the unique opportunity of obtaining snapshots of the cloud droplet microphysical and thermodynamic states as a function of height and brightness temperature in clouds at several development stages. The brightness temperature profile of the cloud side can be directly associated with the thermodynamic phase of the droplets to provide information on the glaciation temperature as a function of different ambient conditions, aerosol concentration, and type. An aircraft prototype of the cloud scanner was built and flew in a field campaign in Brazil. The CLAIM-3D (3-Dimensional Cloud Aerosol Interaction Mission) satellite concept proposed here combines several techniques to simultaneously measure the vertical profile of cloud microphysics, thermodynamic phase, brightness temperature, and aerosol amount and type in the neighborhood of the clouds. The wide wavelength range, and the use of multi-angle polarization measurements proposed for this mission allow us to estimate the availability and characteristics of aerosol particles acting as cloud condensation nuclei, and their effects on the cloud microphysical structure. These results can provide unprecedented details on the response of cloud droplet microphysics to natural and anthropogenic aerosols in the size scale where the interaction really happens.