A new approach for in vitro bioassay to measure tannin biological effects based on a gas production technique

The aim of this paper was to study a method based on gas production technique to measure the biological effects of tannins on rumen fermentation. Six feeds were used as fermentation substrates in a semi-automated gas method: feed A - aroeira (Astronium urundeuva); feed B - jurema preta (Mimosa hostilis), feed C - sorghum grains (Sorghum bicolor); feed D - Tifton-85 (Cynodon sp.); and two others prepared mixing 450 g sorghum leaves, 450 g concentrate (maize and soybean meal) and 100 g either of acacia (Acacia mearnsii) tannin extract (feed E) or quebracho (Schinopsis lorentzii) tannin extract (feed F) per kg (w:w). Three assays were carried out to standardize the bioassay for tannins. The first assay compared two binding agents (polyethylene glycol - PEG - and polyvinyl polypirrolidone - PVPP) to attenuate the tannin effects. The complex formed by PEG and tannins showed to be more stable than PVPP and tannins. Then, in the second assay, PEG was used as binding agent, and this assay was done to evaluate levels of PEG (0, 500, 750, 1000 and 1250 mg/g DM) to minimize the tannin effect. All the tested levels of PEG produced a response to evaluate tannin effects but the best response was for dose of 1000 mg/g DM. Using this dose of PEG, the final assay was carried out to test three compounds (tannic acid, quebracho extract and acacia extract) to establish a curve of biological equivalent effect of tannins. For this, five levels of each compound were added to I g of a standard feed (Lucerne hay). The equivalent effect showed not to be directly related to the chemical analysis for tannins. It was shown that different sources of tannins had different activities or reactivities. The curves of biological equivalence can provide information about tannin reactivity and its use seems to be important as an additional factor for chemical analysis. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Efficient similarity-based operations for data integration

Similarity-based operations, similarity join, similarity grouping, data integration

EBAO/EBO keskustelu Yhdysvaltojen asevoimissa

Effects-Based Operations (EBO) sekä siitä kehittynyt Effects-Based Approach to Operations ovat nykyajan operatiivisen sekä strategisen tason suunnittelun avainkäsitteitä Natossa ja useissa sen kumppani valtioissa. Konsepti on levinnyt maailmalle alun perin Yhdysvaltojen asevoimista, mutta viimeaikaisten kokemusten perusteella Yhdysvallat on kuitenkin luopumassa konseptista. United States Joint Forces Command (USJFCOM) on antanut käskyn poistaa yhteisoperaatioiden suunnittelutason käytöstä sellaiset käsitteet, kuten EBO, System-of-Systems Analysis sekä Operational Net Assessment. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää julkisten yhdysvaltalaisten sotilaslähteiden sisältöanalyysin kautta, mitkä syyt ovat johtaneet EBO:sta luopumiseen sekä mitä sen tilalle ollaan kehittämässä. Tutkimuksen perusteella tultiin seuraaviin johtopäätöksiin: (1) Yhdysvaltojen asevoimat ovat luopumassa yhteisoperaatioiden tasolla EBO konseptista. (2) Vuodesta 2007 maavoimat eivät käytä EBO konseptia omassa suunnitteluprosessissaan. (3) EBO:sta luopumisen syyt ovat seuraavat: (a) EBO:sta on eri asiakirjoissa eri tulkintoja ja siitä käytetään eri käsitteitä, mikä aiheuttaa hämmennystä; (b) EBO:ssa käytettävä tehtävän määrittely on aiheuttanut sekaannusta; (c) EBO:n suunnitteluprosessi on liian tieteellinen ja monimutkainen. Ei ole mahdollista ennustaa tarkasti oman toiminnan mahdollisia vaikutuksia monimutkaisia avoinna olevia järjestelmiä vastaan. Tieteellisyys heikentää komentajien sotataidollista ajattelua ja ongelman määrittelyä; (d) Johtamistapa ei ole enää johtajakeskeistä, koska komentajat keskittyvät liikaa yksityiskohtiin ja oikean ongelmanratkaisuun keskittyminen häviää valtavaan informaatiovirtaan; (e) EBO pakottaa keskitettyyn johtamistapaan, mikä pienentää alaisten aloitekykyä eikä mahdollista nykyaikaisessa erittäin monimutkaisessa toimintaympäristössä nopeaa reagointia yllättäviin tilanteisiin. (4) Yhteisoperaatioiden tasolla tullaan EBO:n sijaan kehittämään Operational Design konseptia, jossa otetaan esimerkkiä maavoimilta sekä merijalkaväeltä. (5) Operational Design on filosofinen systemaattinen analyysimenetelmä, joka pyrkii koko operaation ajan tarkistamaan yhtymän keskittymistä oikeaan ongelmanratkaisuun. (6) Operational Design mahdollistaa komentajakeskeisen lähestymistavan ongelmiin ja sopii monimutkaisia avoimia järjestelmiä vastaan. Operational Design mahdollistaa sotataidollisen ajattelun ja sopii paremmin ennustamattomien ja yllättävien tilanteiden ratkaisemiseen.

Venäjän ilmavoimien ilmatorjuntajärjestelmien suorituskyky nykyaikaiseen ilmauhkaan

Tutkimuksessa tarkastellaan Venäjän ilmavoimien ilmatorjuntajärjestelmien tämänhetkistä suorituskykyä nykyaikaiseen ilmauhkaan. Tutkimus luo arvion Venäjän ilmatorjuntajärjestelmien kehityksestä. Omalta osaltaan se antaa kuvaa Venäjän sotilasreformin toteutumisesta. Sotilasreformin eteneminen ja suunnitelmat asemateriaalin modernisoinnista tekevät tutkimuksen aiheesta ajankohtaisen.

Vaikutukseen perustuvat operaatiot merellisessä kriisinhallinnassa

Tutkimustyön tavoitteena on muodostaa selkeä käsitys vaikutukseen perustuvien operaatioiden teoriasta ja tutkia merellisen kriisinhallintaoperaation kehittämisperiaatteita vaikutukseen perustuvien operaatioiden kontekstissa. Kriisinhallintaoperaatioita tarkastellaan Euroopan unionin sotilaallisen kriisinhallinnan toimintaympäristössä ja merivoimakomponentin näkökulmasta. Vaikutusperusteisia operaatioita ei ole Suomessa systemaattisesti tutkittu. Euroopan turvallisuusympäristö on muuttumassa entistä haasteellisemmaksi. Uudet uhkat, joita Eurooppa kohtaa ovat entistä moninaisempia, näkymättömämpiä ja vaikeammin ennustettavissa. Merivoimilla on tulevaisuudessa keskeinen rooli ehkäistäessä levottomuuksien rantautuminen Eurooppaan. Asevoimien näkökulmasta tämän hetkinen kehitystrendi on vaikutukseen perustuvat operaatiot (Effects-Based Approach to Operations, EBAO) ja verkostokeskeinen sodankäynti (Network Centric Warfare, NCW). EBAO:n käytettävyyttä kriisinhallinnassa kehitetään voimakkaasti ja konsepti nähdään mahdollisena ratkaisuna moniin nykyaikaisen kriisinhallinnan haasteisiin ja ongelmiin. Virallisen määritelmän mukaan vaikutukseen perustuvat operaatiot ovat prosessi haluttujen strategisten vaikutusten tai lopputulosten tuottamiseksi vastustajassa. Se pitää sisällään täyden skaalan sotilaallisen voiman ja ei sotilaallisen voiman monipuolista ja kumulatiivista käyttöä taktisella, operatiivisella ja strategisella tasolla.1 Tutkimusongelmana on: Mitkä ovat vaikutusperusteisen operaatiomallin (Effects-Based Approach to Operations, EBAO) tarjoamat edut tai haitat EU:n merellisessä sotilaallisessa kriisinhallintaoperaatiossa? Tutkimusongelma ratkaistaan vastaamalla seuraaviin alaongelmiin: 1. Mikä on vaikutukseen perustuvien operaatioiden teorian sisältö sotilaallisen toiminnan näkökulmasta? 2. Mikä on vaikutukseen perustuvan operoinnin näkökulma monikansalliseen kriisinhallintaoperaatioon? 3. Mitä ovat (EU:n sotilaallisen kriisinhallinnan) mukaiset merelliset kriisinhallintaoperaatiot ja mitkä ovat Suomen intressit EU:n sotilaalliseen kriisinhallintaan? 4. Miten vaikutukseen perustuva toimintamalli ilmenee esimerkin mukaisessa merellisessä kriisinhallintaoperaatiossa? Tutkimus on luonteeltaan laadullinen tutkimus. Tutkimusmenetelmänä on käytetty sisällönanalyysia sekä käsiteanalyysia. Vaikutukseen perustuvia operaatioita käsittelevä lähdeaineisto perustuu suurelta osin 2000-luvun alussa Yhdysvalloissa aloitettuun tutkimukseen ja siitä saatuun aineistoon. Kriisinhallintaa koskeva aineisto koostuu pääosin virallisista asiakirjoista sekä aiheeseen liittyvistä uusimmista julkaisuista ja tutkimuksista. Ajankohtaisten julkaisujen ja asiakirjojen tietoa on täydennetty lehtiartikkeleiden ja internetistä saatavilla olevien tietojen avulla. Tutkimusta lähestytään taktiikan näkökulmasta. Tutkielman johtopäätöksinä ilmeni, että keskeisiä EBAO:n etuja merellisessä sotilaallisessa kriisinhallintaoperaatiossa ovat nopea reagointikyky sekä EBAO:n mukainen laajempi näkökulma, jossa huomioidaan liittolaiset, puolueettomat toimijat ja mahdolliset vastustajat entistä paremmin. EBAO on kehitysasteella oleva konsepti, jonka suurimpana potentiaalina pidetään pyrkimystä sotilaiden ja siviilien saumattomaan yhteistyöhön kriisinhallinnan moninaisessa toimintaympäristössä. Konsepti pitää kuitenkin sisällään monta epävarmuustekijää, kuten vaikutusten ja operatiivisen ympäristön ennustamisen. Nykyisellään EBAO ei välttämättä muuttaisi operaatioiden toteutusta konkreettisesti. EU on Suomen kannalta tärkeä foorumi kansainväliseen kriisinhallintaan osallistumiseksi. Kansainväliseen kriisinhallintaan osallistuminen on keskeinen osa Suomen ulko- ja turvallisuuspolitiikkaa. Kansainvälisen ulottuvuuden kehittäminen palvelee myös kansallisen puolustuksen kehittämistä. Suomen puolustusvoimien näkökulmasta on syytä muistaa, että Yhdysvaltojen kaltaisen sotilasmahdin tarpeisiin ja resursseihin suunnitellun konseptin tarkastelussa tulee olla hyvin kriittinen ja realistinen.

Shock ja awe peliteoreettisesti tarkasteltuna

Peliteoria on usealla tieteenalalla sovellettu matemaattinen työväline, jota on käytetty myös sotatieteissä. Tutkimuksessa esitetään peliteoriaa yksinkertaisten esimerkkien avulla. Effects-based operations on varsin uusi sotataidollinen doktriini, joka verkostokeskeisen sodankäynnin ohella on suurvalta-armeijoiden kehityksen trendi. Doktriini ja siihen oleellisesti liittyvä toisessa Persianlahden sodassa popularisoitu Shock and awe (shokkilamaannutus) määritellään tutkimustyössä ja niiden vaikutusta nykyajan sotakentällä pohditaan. Työn lopussa shokkilamaannutusta tarkastellaan peliteorian avulla. Erityisesti tarkastellaan irrationaalista toimijaa peliteoriassa sekä shokkilamaannutuksen käytön hyötyä sotilaallisesti alivoimaista ydinaseetonta valtiota ja ydinasevaltiota kohtaan. Shokkilamaannutus sisältää molemmissa skenaarioissa vakavia riskejä. Yleisesti ottaen shokkilamaannutus vaatii myös kehitystä, erityisesti ei-sotilaallisten vaikutusten hallitsemisen kannalta. Konventionaalinen sodankäynti on vaihtoehtoinen ratkaisu, mutta ei välttämättä realistinen sotilaallisesti, taloudellisesti ja poliittisesti. Peliteorian hyöty sotilaallisessa analyysissä ilmenee ongelmien havainnollistamisessa ja toimintamahdollisuuksien analysoinnissa, mutta todellisuuden realistisessa mallintamisessa peliteorian rajat tulevat nopeasti vastaan.

Intelligence, Surveillance & Reconnaissance como Agente de Mudança

O século XXI introduziu profundas mudanças no espaço onde a atuação militar se desenvolve. Esta mutação, que agora inclui o domínio físico e cognitivo na ação militar, impõe a adoção de novos conceitos de operação e estruturas organizacionais mais ágeis, de forma a fazerem face a um ambiente altamente volátil, imprevisível e complexo. Tal contexto torna as organizações, hoje mais do que nunca, dependentes de informação (e dos sistemas que as geram), e no âmbito das organizações militares, uma capacidade em particular assume, na atualidade, uma preponderância fulcral para o sucesso destas, que se designa por Intelligence, Surveillance & Reconnaissance (ISR). Considerando a complexidade de sistemas, processos e pessoas que envolvem toda esta capacidade, torna-se relevante estudar como a Força Aérea Portuguesa (FAP) está a acomodar este conceito no interior da sua estrutura, uma vez que a sua adaptação requer uma organização da era da informação, onde o trabalho em rede assume particular destaque. A presente investigação analisa formas de estruturas organizacionais contemporâneas e cruza-as com as recomendações da Organização do Tratado do Atlântico Norte (também designada por Aliança), comparando-as posteriormente com a atualidade da FAP. No final, são efetuadas propostas tangíveis, que podem potenciar as capacidades existentes, de onde se destaca a criação de uma matriz de análise quanto à eficiência organizacional, uma nova forma de organização das capacidades residentes no que ao ISR concerne, bem como o modo de potenciar o trabalho em rede com base nos meios existentes. Abstract: The 21st century has caused profound changes in the areas where military action takes place. This mutation, which now includes the physical and cognitive domain in military action, requires the adoption of new concepts of operation and more agile organizational structures in order to cope with a highly volatile, unpredictable and complex environment. Thus, more than ever, this makes the present organizations dependent of information (and the systems that generate them), in the case of military organizations, a particular capability undertakes today a strong impact on the success of military organizations. It is known as Intelligence, Surveillance& Reconnaissance (ISR). Taking into account the complexity of systems, processes and people involving all this capability, it is relevant to study how the Portuguese Air Force (PAF) is accommodating this concept within its structure, since the adaptation requires an organization adapted to the information era, where networking is particularly prominent. This research aims to analyze contemporary forms of organizational structures and cross them with the recommendations of the North Atlantic Treaty Organization (also known as Alliance), later comparing them with today's PAF. At the end of this investigation, some tangible proposals are made which can enhance existing capabilities: we can highlight the creation of an analysis matrix for organizational efficiency, a new form of organization of the resident capabilities in the ISR concerns, as well as the way of enhancing networking, based on existing means.

Stratification and peer effects: An analysis of Lisbon public schools

Educational stratification has been a difficult subject to deal with having yet no study shown a quantitative measure of it. Using the idea of distribution comparison a measure based on parents’ education is built for the primary schools in Lisbon. Upon the confirmation that Lisbon is stratified, I use the measure of peer effects based on stratification and determine its impact on test scores, concluding that the existence of stratification improves scores of students in schools with more educated parents and decreases scores of students in schools with less educated parents. Moreover, using fixed effects I derive the conclusion that the measure of peers’ characteristics helps explain most of differences among schools.

CR1Dmod: A Matlab program to model 1D complex resistivity effects in electrical and electromagnetic surveys

We have constructed a forward modelling code in Matlab, capable of handling several commonly used electrical and electromagnetic methods in a 1D environment. We review the implemented electromagnetic field equations for grounded wires, frequency and transient soundings and present new solutions in the case of a non-magnetic first layer. The CR1Dmod code evaluates the Hankel transforms occurring in the field equations using either the Fast Hankel Transform based on digital filter theory, or a numerical integration scheme applied between the zeros of the Bessel function. A graphical user interface allows easy construction of 1D models and control of the parameters. Modelling results are in agreement with other authors, but the time of computation is less efficient than other available codes. Nevertheless, the CR1Dmod routine handles complex resistivities and offers solutions based on the full EM-equations as well as the quasi-static approximation. Thus, modelling of effects based on changes in the magnetic permeability and the permittivity is also possible.

Deregulation of Railroads and Future Development Scenarios in Europe - Literature Analysis of Privatization Process Taken Place in US, UK and Sweden

Euroopan unionissa päätettiin jo yli vuosikymmen sitten, että rautatieliiketoiminta vapautetaan kilpailulle. Iso-Britanniasta olimäärä tulla esimerkkivaltio tämän prosessin käyttöönotossa. Pääideana oli säännöstelyn keventäminen, jolloin omistuspohja toimialalla laajenee ja rautateiden infrastruktuuri sekä toiminta parantuvat. Infrastruktuuri on määrä olla yhden organisaation hallinnassa ja raiteiden käyttöoikeus on kaikilla lupaehdot täyttävillä operaattoreilla, jotka kilpailevat keskenään matkustajista ja tavararahdeista. Kuitenkin Yhdysvalloissa ja eräissä Latinalaisen Amerikan maissa kilpailu on vapautettu siten, että rautatieyritys omistaa raideinfrastruktuurin, junat, tavarankuljetus- sekä matkustajavaunut. Iso-Britannian yksityistämistä pidettiin aluksi isonaepäonnistumisena: nopealla aikataululla sovellettiin jäykkiä transaktioperusteisia ulkoistamisstrategioita infrastruktuurin kunnossapitoon, jotka lopulta johtivat junien jatkuviin myöhästymisiin ja muutamaan tuhoisaan onnettomuuteen. Liiketoiminnallisessa mielessäkään ei oikein onnistuttu: infrastruktuurista vastaava yritys jouduttiin listaamaan pois Lontoon pörssistä, ja hallituksen oli pakko luoda tukipaketti pahasti velkaantuneen, vain marginaalisien investointien kohteena olleen yrityksen toimintaa varten (vaikka kapasiteettitarvetta oli markkinoilla). Myös rautatieoperaattorit olivat taloudellisessa ahdingossa ja vain määrätietoisten hallituksen laatimien pelastuspakettien avulla ala nousi syvimmästä kriisistään. Tästä huolimatta näiden negatiivisten sivuvaikutusten ohella koko ala pystyi kasvattamaan kysyntää, niin matkustaja- kuin rahtiliikenteenkin osalta. Vähenevän kysynnän trendi, joka alkoi 1970-luvulla, otti käännöksen parempaan. Toinen eurooppalaismaa, jolla on pitkät kokemukset yksityistämisestä, on Ruotsi. Tämä maatapaus on melko konservatiivinen verrattuna tilanteeseen edellisessä; vain rajattu määrä reittejä on avattu kilpailulle ja sopimukset tehdään kerralla pitkäksi aikaa eteenpäin. Ruotsin säännöstelyn purku osoittautui menestykseksi, koska tuottavuus onollut vakaassa kasvussa ja rautateiden markkinaosuus erityisesti matkustajapuolella on noussut merkittävästi, verrattuna muihin kuljetusmuotoihin. Kuitenkin kilpailua on käytännössä vähän tässä maassa ja parempiatuloksia on lupa odottaa, kun vain säännöstelyn purkaminen jatkuu. Viimeinen tutkimuksemme kohteena oleva maa on Yhdysvallat, joka alistutti rautatiet kilpailulle jo 1980-luvun alussa, käyttäen jo edellä mainittua vertikaalista integraatiota; tämä valinta on taas johtanut hyvin erilaisiin tuloksiin. Vaihtoehtoinen rakenteellinen uudistustapa on suosinut rahtivirtoja matkustajiin nähden, ja lopputuloksena tämä tapaus synnytti yrityksiä huolehtimaan toista näistä kahdesta pääasiakasryhmästä. Viimeaikaiset tulokset tästä yksityistämisprosessista ovat olleet hyviä: jäljellejääneiden yritysten voitot ovat kasvaneet, osinkoja ollaan kyetty jakamaan ja osakkeiden arvostus on noussut. Tässä tutkimusraportissa yritämme kolmen maatapauksen kautta esittää, miten yksityistämisprosessi tulee vaikuttamaan Euroopassa, kun kilpailu rautateillä vapautuu. Me käymmeläpi, mikä näistä kolmesta maaesimerkistä on kaikkein todennäköisin jaesitämme ehdotuksia siihen, miten valtiot voisivat välttää ei-haluttuja sivuvaikutuksia. Kolme maaesimerkkiä, ja lopuksi esitetty lyhyt tilastollinen analyysi osoittavat, että rautateillä on tulevaisuuden potentiaalia Euroopassa, ja kilpailun vapauttaminen on avain tämän potentiaalin realisointiin.

Effects of rotation in the laser-pulse photoassociation in a thermal gas of atoms

Photoassociation is a possible route for the formation of chemical bonds. In this process, the binding of colliding atoms can be induced by means of a laser field. Photoassociation has been studied in the ultracold regime and also with temperatures well above millikelvins in the thermal energy domain, which is a situation commonly encountered in the laboratory. A photoassociation mechanism can be envisioned based on the use of infrared pulses to drive a transition from free colliding atoms on the electronic ground state to form a molecule directly on that state. This work takes a step in this direction, investigating the laser-pulse-driven formation of heteronuclear diatomic molecules in a thermal gas of atoms including rotational effects. Based on the assumption of full system controllability, the maximum possible photoassociation yield is deduced. The photoassociation probability is calculated as a function of the laser parameters for different temperatures. Additionally, the photoassociation yield induced by subpicosecond pulses of a priori fixed shape is compared to the maximum possible yield.

Investigating the Effects of Various Crowd Characteristics on the Dynamic Properties of an Occupied Structure

One of the challenges for structural engineers during design is considering how the structure will respond to crowd-induced dynamic loading. It has been shown that human occupants of a structure do not simply add mass to the system when considering the overall dynamic response of the system, but interact with it and may induce changes of the dynamic properties from those of the empty structure. This study presents an investigation into the human-structure interaction based on several crowd characteristics and their effect on the dynamic properties of an empty structure. The dynamic properties including frequency, damping, and mode shapes were estimated for a single test structure by means of experimental modal analysis techniques. The same techniques were utilized to estimate the dynamic properties when the test structure was occupied by a crowd with different combinations of size, posture, and distribution. The goal of this study is to isolate the occupant characteristics in order to determine the significance of each to be considered when designing new structures to avoid crowd serviceability issues. The results are presented and summarized based on the level of influence of each characteristic. The posture that produces the most significant effects based on the scope of this research is standing with bent knees with a maximum decrease in frequency of the first mode of the empty structure by 32 percent atthe highest mass ratio. The associated damping also increased 36 times the damping of the empty structure. In addition to the analysis of the experimental data, finite element models and a two degree-of-freedom model were created. These models were used to gain an understanding of the test structure, model a crowd as an equivalent mass, and also to develop a single degree-of-freedom (SDOF) model to best represent a crowd of occupants based on the experimental results. The SDOF models created had an averagefrequency of 5.0 Hz, within the range presented in existing biomechanics research, and combined SDOF systems of the test structure and crowd were able to reproduce the frequency and damping ratios associated with experimental tests. Results of this study confirmed the existence of human-structure interaction andthe inability to simply model a crowd as only additional mass. The two degree-offreedom model determined was able to predict the change in natural frequency and damping ratio for a structure occupied by multiple group sizes in a single posture. These results and model are the preliminary steps in the development of an appropriate methodfor modeling a crowd in combination with a more complex FE model of the empty structure.

Adverse side-effects to biological agents

Biological agents-like cytokines, monoclonal antibodies and fusion proteins are widely used in anti-inflammatory and tumour therapy. They are highly efficient in certain diseases, but can cause a great variety of adverse side-effects. Based on the peculiar features of biological agents a new classification of these adverse side-effects of biological agents is proposed - related but clearly distinct from the classification of side-effects observed with chemicals and drugs. This classification differentiates five distinct types, namely clinical reactions because of high cytokine levels (type alpha), hypersensitivity because of an immune reaction against the biological agent (beta), immune or cytokine imbalance syndromes (gamma), symptoms because of cross-reactivity (delta) and symptoms not directly affecting the immune system (epsilon). This classification could help to better deal with the clinical features of these side-effects, to identify possible individual and general risk factors and to direct research in this novel area of medicine.