Iowa Highway Research Board FY 2012 Annual Report

This report, entitled ―Iowa Highway Research Board Research and Development Activities FY2012‖ is submitted in compliance with Sections 310.36 and 312.3A, Code of Iowa, which direct the submission of a report of the Secondary Road Research Fund and the Street Research Fund, respectively. It is a report of the status of research and development projects in progress on June 30, 2012. It is also a report on projects completed during the fiscal year beginning July 1, 2011 and ending June 30, 2012. Detailed information on each of the research and development projects mentioned in this report is available from the Office of Research and Analytics, Performance and Technology Division, Iowa Department of Transportation. All approved reports are also online for viewing at: www.iowadot.gov/operationsresearch/reports.aspx.

Bacterial sensors: synthetic design and application principles

Bacterial reporters are live, genetically engineered cells with promising application in bioanalytics. They contain genetic circuitry to produce a cellular sensing element, which detects the target compound and relays the detection to specific synthesis of so-called reporter proteins (the presence or activity of which is easy to quantify). Bioassays with bacterial reporters are a useful complement to chemical analytics because they measure biological responses rather than total chemical concentrations. Simple bacterial reporter assays may also replace more costly chemical methods as a first line sample analysis technique. Recent promising developments integrate bacterial reporter cells with microsystems to produce bacterial biosensors. This lecture presents an in-depth treatment of the synthetic biological design principles of bacterial reporters, the engineering of which started as simple recombinant DNA puzzles, but has now become a more rational approach of choosing and combining sensing, controlling and reporting DNA 'parts'. Several examples of existing bacterial reporter designs and their genetic circuitry will be illustrated. Besides the design principles, the lecture also focuses on the application principles of bacterial reporter assays. A variety of assay formats will be illustrated, and principles of quantification will be dealt with. In addition to this discussion, substantial reference material is supplied in various Annexes.

Iowa Highway Research Board FY 2013 Annual Report

This report, entitled Iowa Highway Research and Development Activities FY2013 is submitted in compliance with Iowa Code sections 310.36 and 312.3A, which directs the submission of a report of the Secondary Road Research Fund and the Street Research Fund, respectively. It is a report of the status of research and development projects in progress on June 30, 2013. It is also a report on projects completed during the fiscal year beginning July 1, 2012 and ending June 30, 2013. Detailed information on each of the research and development projects mentioned in this report is available from the office of Research and Analytics, Performance and Technology Division, Iowa Department of Transportation. All approved reports are also online for viewing at: www.iowadot.gov/operationsresearch/reports.aspx.

Iowa Highway Research and Development Activities FY2014

This report, entitled Iowa Highway Research and Development Activities FY2014 is submitted in compliance with Iowa Code sections 310.36 and 312.3A, which direct the submission of a report of the Secondary Road Research Fund and the Street Research Fund, respectively. It is a report of the status of research and development projects in process on June 20, 2014. It is also a report on projects completed during the fiscal year beginning July 1, 2013 and ending June 30, 2014. Detailed information on each of the research and development projects mentioned in this report is available from the office of Research and Analytics, Performance and Technology Division, Iowa Department of Transportation. All approved reports are also online for viewing at: http://www.iowadot.gov/research/pdf/IHRBAnnualReport.pdf.

Vertical Clearance Restrictions on Primary Roads and Primary Road Extensions: Standard U.S. Measurements [Vertical Clearance Log], May 1, 2015

The Vertical Clearance Log is prepared for the purpose of providing vertical clearance restrictions by route on the primary road system. This report is used by the Iowa Department of Transportation’s Motor Carrier Services to route oversize vehicles around structures with vertical restrictions too low for the cargo height. The source of the data is the Geographic Information Management System (GIMS) that is managed by the Office of Research & Analytics in the Performance & Technology Division. The data is collected by inspection crews and through the use of LiDAR technology to reflect changes to structures on the primary road system. This log is produced annually.

Iowa Highway Research Board Research and Development Activities FY 2015

This report, entitled Iowa Highway Research and Development Activities FY 2015, is submitted in compliance with Iowa Code section 310.36 and 312.3A, which direct the submission of a report of the Secondary Road Research Fund and the Street Research Fund, respectively. It is a report of the status of research and development projects in process on June 30, 2015. It is also a report on projects completed during the fiscal year beginning July 1, 2014 and ending June 30, 2015. Detailed information on each of the research and development projects mentioned in this report is available from the office of Research and Analytics, Performance and Technology Division, Iowa Department of Transportation. All approved reports are also online for viewing at http://www.iowadot.gov/research/pdf/IHRBAnnualReport.pdf.

Redefining dropping out in online higher education: a case study from the UOC

In recent years, studies into the reasons for dropping out of higher education (including online education) have been undertaken with greater regularity, parallel to the rise in the relative weight of this type of education, compared with brick-and-mortar education. However, the work invested in characterising the students who drop out of education, compared with those who do not, appears not to have had the same relevance as that invested in the analysis of the causes. The definition of dropping out is very sensitive to the context. In this article, we reach a purely empirical definition of student dropping out, based on the probability of not continuing a specific academic programme following several consecutive semesters of "theoretical break". Dropping out should be properly defined before analysing its causes, as well as comparing the drop-out rates between the different online programmes, or between online and on-campus ones. Our results show that there are significant differences among programmes, depending on their theoretical extension, but not their domain of knowledge.

Multi-scale systems analysis of plant development : beyond cellular signaling and tissue morphodynamics

Les plantes sont essentielles pour les sociétés humaines. Notre alimentation quotidienne, les matériaux de constructions et les sources énergétiques dérivent de la biomasse végétale. En revanche, la compréhension des multiples aspects développementaux des plantes est encore peu exploitée et représente un sujet de recherche majeur pour la science. L'émergence des technologies à haut débit pour le séquençage de génome à grande échelle ou l'imagerie de haute résolution permet à présent de produire des quantités énormes d'information. L'analyse informatique est une façon d'intégrer ces données et de réduire la complexité apparente vers une échelle d'abstraction appropriée, dont la finalité est de fournir des perspectives de recherches ciblées. Ceci représente la raison première de cette thèse. En d'autres termes, nous appliquons des méthodes descriptives et prédictives combinées à des simulations numériques afin d'apporter des solutions originales à des problèmes relatifs à la morphogénèse à l'échelle de la cellule et de l'organe. Nous nous sommes fixés parmi les objectifs principaux de cette thèse d'élucider de quelle manière l'interaction croisée des phytohormones auxine et brassinosteroïdes (BRs) détermine la croissance de la cellule dans la racine du méristème apical d'Arabidopsis thaliana, l'organisme modèle de référence pour les études moléculaires en plantes. Pour reconstruire le réseau de signalement cellulaire, nous avons extrait de la littérature les informations pertinentes concernant les relations entre les protéines impliquées dans la transduction des signaux hormonaux. Le réseau a ensuite été modélisé en utilisant un formalisme logique et qualitatif pour pallier l'absence de données quantitatives. Tout d'abord, Les résultats ont permis de confirmer que l'auxine et les BRs agissent en synergie pour contrôler la croissance de la cellule, puis, d'expliquer des observations phénotypiques paradoxales et au final, de mettre à jour une interaction clef entre deux protéines dans la maintenance du méristème de la racine. Une étude ultérieure chez la plante modèle Brachypodium dystachion (Brachypo- dium) a révélé l'ajustement du réseau d'interaction croisée entre auxine et éthylène par rapport à Arabidopsis. Chez ce dernier, interférer avec la biosynthèse de l'auxine mène à la formation d'une racine courte. Néanmoins, nous avons isolé chez Brachypodium un mutant hypomorphique dans la biosynthèse de l'auxine qui affiche une racine plus longue. Nous avons alors conduit une analyse morphométrique qui a confirmé que des cellules plus anisotropique (plus fines et longues) sont à l'origine de ce phénotype racinaire. Des analyses plus approfondies ont démontré que la différence phénotypique entre Brachypodium et Arabidopsis s'explique par une inversion de la fonction régulatrice dans la relation entre le réseau de signalisation par l'éthylène et la biosynthèse de l'auxine. L'analyse morphométrique utilisée dans l'étude précédente exploite le pipeline de traitement d'image de notre méthode d'histologie quantitative. Pendant la croissance secondaire, la symétrie bilatérale de l'hypocotyle est remplacée par une symétrie radiale et une organisation concentrique des tissus constitutifs. Ces tissus sont initialement composés d'une douzaine de cellules mais peuvent aisément atteindre des dizaines de milliers dans les derniers stades du développement. Cette échelle dépasse largement le seuil d'investigation par les moyens dits 'traditionnels' comme l'imagerie directe de tissus en profondeur. L'étude de ce système pendant cette phase de développement ne peut se faire qu'en réalisant des coupes fines de l'organe, ce qui empêche une compréhension des phénomènes cellulaires dynamiques sous-jacents. Nous y avons remédié en proposant une stratégie originale nommée, histologie quantitative. De fait, nous avons extrait l'information contenue dans des images de très haute résolution de sections transverses d'hypocotyles en utilisant un pipeline d'analyse et de segmentation d'image à grande échelle. Nous l'avons ensuite combiné avec un algorithme de reconnaissance automatique des cellules. Cet outil nous a permis de réaliser une description quantitative de la progression de la croissance secondaire révélant des schémas développementales non-apparents avec une inspection visuelle classique. La formation de pôle de phloèmes en structure répétée et espacée entre eux d'une longueur constante illustre les bénéfices de notre approche. Par ailleurs, l'exploitation approfondie de ces résultats a montré un changement de croissance anisotropique des cellules du cambium et du phloème qui semble en phase avec l'expansion du xylème. Combinant des outils génétiques et de la modélisation biomécanique, nous avons démontré que seule la croissance plus rapide des tissus internes peut produire une réorientation de l'axe de croissance anisotropique des tissus périphériques. Cette prédiction a été confirmée par le calcul du ratio des taux de croissance du xylème et du phloème au cours de développement secondaire ; des ratios élevés sont effectivement observés et concomitant à l'établissement progressif et tangentiel du cambium. Ces résultats suggèrent un mécanisme d'auto-organisation établi par un gradient de division méristématique qui génèrent une distribution de contraintes mécaniques. Ceci réoriente la croissance anisotropique des tissus périphériques pour supporter la croissance secondaire. - Plants are essential for human society, because our daily food, construction materials and sustainable energy are derived from plant biomass. Yet, despite this importance, the multiple developmental aspects of plants are still poorly understood and represent a major challenge for science. With the emergence of high throughput devices for genome sequencing and high-resolution imaging, data has never been so easy to collect, generating huge amounts of information. Computational analysis is one way to integrate those data and to decrease the apparent complexity towards an appropriate scale of abstraction with the aim to eventually provide new answers and direct further research perspectives. This is the motivation behind this thesis work, i.e. the application of descriptive and predictive analytics combined with computational modeling to answer problems that revolve around morphogenesis at the subcellular and organ scale. One of the goals of this thesis is to elucidate how the auxin-brassinosteroid phytohormone interaction determines the cell growth in the root apical meristem of Arabidopsis thaliana (Arabidopsis), the plant model of reference for molecular studies. The pertinent information about signaling protein relationships was obtained through the literature to reconstruct the entire hormonal crosstalk. Due to a lack of quantitative information, we employed a qualitative modeling formalism. This work permitted to confirm the synergistic effect of the hormonal crosstalk on cell elongation, to explain some of our paradoxical mutant phenotypes and to predict a novel interaction between the BREVIS RADIX (BRX) protein and the transcription factor MONOPTEROS (MP),which turned out to be critical for the maintenance of the root meristem. On the same subcellular scale, another study in the monocot model Brachypodium dystachion (Brachypodium) revealed an alternative wiring of auxin-ethylene crosstalk as compared to Arabidopsis. In the latter, increasing interference with auxin biosynthesis results in progressively shorter roots. By contrast, a hypomorphic Brachypodium mutant isolated in this study in an enzyme of the auxin biosynthesis pathway displayed a dramatically longer seminal root. Our morphometric analysis confirmed that more anisotropic cells (thinner and longer) are principally responsible for the mutant root phenotype. Further characterization pointed towards an inverted regulatory logic in the relation between ethylene signaling and auxin biosynthesis in Brachypodium as compared to Arabidopsis, which explains the phenotypic discrepancy. Finally, the morphometric analysis of hypocotyl secondary growth that we applied in this study was performed with the image-processing pipeline of our quantitative histology method. During its secondary growth, the hypocotyl reorganizes its primary bilateral symmetry to a radial symmetry of highly specialized tissues comprising several thousand cells, starting with a few dozens. However, such a scale only permits observations in thin cross-sections, severely hampering a comprehensive analysis of the morphodynamics involved. Our quantitative histology strategy overcomes this limitation. We acquired hypocotyl cross-sections from tiled high-resolution images and extracted their information content using custom high-throughput image processing and segmentation. Coupled with an automated cell type recognition algorithm, it allows precise quantitative characterization of vascular development and reveals developmental patterns that were not evident from visual inspection, for example the steady interspace distance of the phloem poles. Further analyses indicated a change in growth anisotropy of cambial and phloem cells, which appeared in phase with the expansion of xylem. Combining genetic tools and computational modeling, we showed that the reorientation of growth anisotropy axis of peripheral tissue layers only occurs when the growth rate of central tissue is higher than the peripheral one. This was confirmed by the calculation of the ratio of the growth rate xylem to phloem throughout secondary growth. High ratios are indeed observed and concomitant with the homogenization of cambium anisotropy. These results suggest a self-organization mechanism, promoted by a gradient of division in the cambium that generates a pattern of mechanical constraints. This, in turn, reorients the growth anisotropy of peripheral tissues to sustain the secondary growth.

WWW-sivuston kävijäseurannan uudistaminen

Julkisista WWW-sivustoista on tullut yrityksille tärkeitä markkinointikanavia ja niiden kehittämiseen ja ylläpitoon panostetaan yhä enemmän. Yritykset tarvitsevat kuitenkin myös mahdollisuuden mitata sivuston tavoitteiden onnistumista. Tähän tarkoitukseen on kehitetty erilaisia kävijäseurantaohjelmistoja, jotka raportoivat sivuston kävijäliikenteen määriä ja asetettujen tavoitteiden toteutumista. Tässä työssä käsitellään WWW-sivustojen kävijäseurannan mahdollisuuksia ja erilaisia seurantaan soveltuvia menetelmiä.Suosituimpia menetelmiä ovat WWW-palvelimen lokitiedostojen analysointi, evästeet ja sivuihin upotettavat jäljitteet. Työssä mietittiin myös yksityisyyden suojaa, joka tulee ottaa huomioon, kun kävijöistä aletaan kerätä tietoa. Työn tarkoituksena oli löytää Vaisalan sivustoille sopiva kävijäseurantamenetelmä ja uusi ohjelmisto, joka toteuttaa tarvittavat vaatimukset. Mahdollisia kävijäseurantaohjelmistoja testattiin Vaisalan julkisella WWW-sivustolla ja testaustulosten perusteella otettiin käyttöön jäljitteillä toimiva kävijäseurantaohjelmisto. Ohjelmiston avulla saadaan huomattavasti aikaisempaa tarkempaa tietoa WWW-sivujen käytöstä. Uusi tieto helpottaa sivuston kehitystyötä ja sitä käytetään myös markkinoinnin ja erilaisten tulosmittarien tarpeisiin.

The consensus molecular subtypes of colorectal cancer.

Colorectal cancer (CRC) is a frequently lethal disease with heterogeneous outcomes and drug responses. To resolve inconsistencies among the reported gene expression-based CRC classifications and facilitate clinical translation, we formed an international consortium dedicated to large-scale data sharing and analytics across expert groups. We show marked interconnectivity between six independent classification systems coalescing into four consensus molecular subtypes (CMSs) with distinguishing features: CMS1 (microsatellite instability immune, 14%), hypermutated, microsatellite unstable and strong immune activation; CMS2 (canonical, 37%), epithelial, marked WNT and MYC signaling activation; CMS3 (metabolic, 13%), epithelial and evident metabolic dysregulation; and CMS4 (mesenchymal, 23%), prominent transforming growth factor-β activation, stromal invasion and angiogenesis. Samples with mixed features (13%) possibly represent a transition phenotype or intratumoral heterogeneity. We consider the CMS groups the most robust classification system currently available for CRC-with clear biological interpretability-and the basis for future clinical stratification and subtype-based targeted interventions.

Els entorns virtuals d'aprenentatge com escenari Big Data: el cas de la UOC

En aquest treball es presenta el laboratori que l'eLearn Center posa a disposició del professorat i investigadors en e-learning de la UOC per al disseny sistemàtic d'experiments sota una perspectiva de Learning Analytics, però tambémecanismes per fer seguiment i documentar tot el procés que envolta el disseny d'experiències docents de forma que sigui més senzill transferir-les a altres àmbits.

L'efecte del canvi climàtic sobre els precursos de les aromes minoritàries del raïm

Aquest treball forma part d'un macroprojecte que pretén centrar-se en l'estudi de l'evolució dels precursos de les aromes minoritàries a la zona de la Rioja. Neix d'una inquietud que intenta esbrinar quins efectes globals té el canvi climàtic sobre les propietats químiques del raïm. Per tal de que es desenvolupi aquest projecte, prèviament es disposa d’un seguit de dades històriques i analítiques que permetran analitzar diferents paràmetres dels anys considerats com a anys d'estudi, que són 2009, 2010 i 2011. Els principals paràmetres que s'estudiaran són el GDD (Growing Degree Day) i la pluviometria, analitzant-los en tres collites diferents pels tres anys d’estudi , primer per separat i després junts per veure el seu efecte. Posteriorment, es farà un estudi més acurat de les diferents famílies químiques que hi ha, quina és la seva evolució així com, quines són les propietats químiques dels seus precursors minoritaris.

Patrons de connexió al CV de la UOC

La disciplina de l'Educational Data Mining and Learning Analytics té per objecte emprar els mètodes propis de la descoberta de coneixement en bases de dades i l'aprenentatge computacional amb la finalitat de comprendrei millorar, si s'escau, els processos que tenen lloc en entorns d'aprenentatge. En aquest estudi es parteix d'un registre d'establiment i clausura de sessions dels usuaris al Campus Virtual de la UOC per mirar d'obtenir resultats en aquesta direcció.

Ostotapahtuman ennustemallin kehittäminen ajoneuvomarkkinoinnin tueksi

Perinteisesti ajoneuvojen markkinointikampanjoissa kohderyhmät muodostetaan yksinkertaisella kriteeristöllä koskien henkilön tai hänen ajoneuvonsa ominaisuuksia. Ennustavan analytiikan avulla voidaan tuottaa kohderyhmänmuodostukseen teknisesti kompleksisia mutta kuitenkin helppokäyttöisiä menetelmiä. Tässä työssä on sovellettu luokittelu- ja regressiomenetelmiä uuden auton ostajien joukkoon. Tämän työn menetelmiksi on rajattu tukivektorikone sekä Coxin regressiomalli. Coxin regression avulla on tutkittu elinaika-analyysien soveltuvuutta ostotapahtuman tapahtumahetken mallintamiseen. Luokittelu tukivektorikonetta käyttäen onnistuu tehtävässään noin 72% tapauksissa. Tukivektoriregressiolla mallinnetun hankintahetken virheen keskiarvo on noin neljä kuukautta. Työn tulosten perusteella myös elinaika-analyysin käyttö ostotapahtuman tapahtumahetken mallintamiseen on menetelmänä käyttökelpoinen.