Migração FD e FFD com aproximações de grande abertura angular

Métodos de migração baseados na equação da onda unidirecional apresentam limitações no imageamento de refletores com forte mergulho e no tratamento de ondas evanescentes. Utilizando a expansão de Padé complexa na solução da equação da onda unidirecional para imageamento em geofísica é possível tratar ondas evanescentes, estabilizando a migração e dispensando um tratamento especial para absorção nas fronteiras do domínio. Utilizando várias parcelas na expansão de Padé, refletores com forte mergulho podem ser corretamente migrados. Nesta dissertação aplicamos a equação da onda unidirecional com expansão de Padé complexa para implementar dois algoritmos de migração em profundidade pré e pós empilhamento: a migração por diferenças finitas (FD) e a migração por diferenças finitas e Fourier (FFD). O estudo das curvas de dispersão e da resposta impulsiva dos operadores de migração nos permitiu escolher o número adequado de parcelas na expansão de Padé e os coeficientes da expansão que garantem estabilidade à continuação do campo de onda para um ângulo de mergulho máximo prescrito. As implementações foram validadas nos dados Marmousi e no modelo de domo de sal da SEG/EAGE mostrando que refletores com forte mergulho foram corretamente migrados, mesmo na presença de forte variação lateral de velocidade. Esses resultados são comparados com outros métodos de migração baseados na equação da onda unidirecional ressaltando a qualidade da aproximação estudada neste trabalho.

Migração FFD 3D em profundidade usando aproximação de Padé complexa

Implementações dos métodos de migração diferença finita e Fourier (FFD) usam fatoração direcional para acelerar a performance e economizar custo computacional. Entretanto essa técnica introduz anisotropia numérica que podem erroneamente posicionar os refletores em mergulho ao longo das direções em que o não foi aplicado a fatoração no operador de migração. Implementamos a migração FFD 3D, sem usar a técnica do fatoração direcional, no domínio da frequência usando aproximação de Padé complexa. Essa aproximação elimina a anisotropia numérica ao preço de maior custo computacional buscando a solução do campo de onda para um sistema linear de banda larga. Experimentos numéricos, tanto no modelo homogêneo e heterogêneo, mostram que a técnica da fatoração direcional produz notáveis erros de posicionamento dos refletores em meios com forte variação lateral de velocidade. Comparamos a performance de resolução do algoritmo de FFD usando o método iterativo gradiente biconjugado estabilizado (BICGSTAB) e o multifrontal massively parallel direct solver (MUMPS). Mostrando que a aproximação de Padé complexa é um eficiente precondicionador para o BICGSTAB, reduzindo o número de iterações em relação a aproximação de Padé real. O método iterativo BICGSTAB é mais eficiente que o método direto MUMPS, quando usamos apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para maior ângulo de abertura do operador, mais termos da série são requeridos no operador de migração, e neste caso, a performance do método direto é mais eficiente. A validação do algoritmo e as propriedades da evolução computacional foram avaliadas para a resposta ao impulso do modelo de sal SEG/EAGE.

Analysis of diffusion process in fractured reservoirs using fractional derivative approach

The fractal geometry is used to model of a naturally fractured reservoir and the concept of fractional derivative is applied to the diffusion equation to incorporate the history of fluid flow in naturally fractured reservoirs. The resulting fractally fractional diffusion (FFD) equation is solved analytically in the Laplace space for three outer boundary conditions. The analytical solutions are used to analyze the response of a naturally fractured reservoir considering the anomalous behavior of oil production. Several synthetic examples are provided to illustrate the methodology proposed in this work and to explain the diffusion process in fractally fractured systems.

Temporal diffeomorphic free-form deformation: application to motion and strain estimation from 3D echocardiography

This paper presents a new registration algorithm, called Temporal Di eomorphic Free Form Deformation (TDFFD), and its application to motion and strain quanti cation from a sequence of 3D ultrasound (US) images. The originality of our approach resides in enforcing time consistency by representing the 4D velocity eld as the sum of continuous spatiotemporal B-Spline kernels. The spatiotemporal displacement eld is then recovered through forward Eulerian integration of the non-stationary velocity eld. The strain tensor iscomputed locally using the spatial derivatives of the reconstructed displacement eld. The energy functional considered in this paper weighs two terms: the image similarity and a regularization term. The image similarity metric is the sum of squared di erences between the intensities of each frame and a reference one. Any frame in the sequence can be chosen as reference. The regularization term is based on theincompressibility of myocardial tissue. TDFFD was compared to pairwise 3D FFD and 3D+t FFD, bothon displacement and velocity elds, on a set of synthetic 3D US images with di erent noise levels. TDFFDshowed increased robustness to noise compared to these two state-of-the-art algorithms. TDFFD also proved to be more resistant to a reduced temporal resolution when decimating this synthetic sequence. Finally, this synthetic dataset was used to determine optimal settings of the TDFFD algorithm. Subsequently, TDFFDwas applied to a database of cardiac 3D US images of the left ventricle acquired from 9 healthy volunteers and 13 patients treated by Cardiac Resynchronization Therapy (CRT). On healthy cases, uniform strain patterns were observed over all myocardial segments, as physiologically expected. On all CRT patients, theimprovement in synchrony of regional longitudinal strain correlated with CRT clinical outcome as quanti ed by the reduction of end-systolic left ventricular volume at follow-up (6 and 12 months), showing the potential of the proposed algorithm for the assessment of CRT.

Flowering date of taxonomic families predicts phenological sensitivity to temperature: Implications for forecasting the effects of climate change on unstudied taxa.

PREMISE OF THE STUDY: Numerous long-term studies in seasonal habitats have tracked interannual variation in first flowering date (FFD) in relation to climate, documenting the effect of warming on the FFD of many species. Despite these efforts, long-term phenological observations are still lacking for many species. If we could forecast responses based on taxonomic affinity, however, then we could leverage existing data to predict the climate-related phenological shifts of many taxa not yet studied. METHODS: We examined phenological time series of 1226 species occurrences (1031 unique species in 119 families) across seven sites in North America and England to determine whether family membership (or family mean FFD) predicts the sensitivity of FFD to standardized interannual changes in temperature and precipitation during seasonal periods before flowering and whether families differ significantly in the direction of their phenological shifts. KEY RESULTS: Patterns observed among species within and across sites are mirrored among family means across sites; early-flowering families advance their FFD in response to warming more than late-flowering families. By contrast, we found no consistent relationships among taxa between mean FFD and sensitivity to precipitation as measured here. CONCLUSIONS: Family membership can be used to identify taxa of high and low sensitivity to temperature within the seasonal, temperate zone plant communities analyzed here. The high sensitivity of early-flowering families (and the absence of early-flowering families not sensitive to temperature) may reflect plasticity in flowering time, which may be adaptive in environments where early-season conditions are highly variable among years.

Ingénieur pédagogique et démarche projet : facteurs clés de succès pour l'intégration des technologies dans la pratique enseignante?

Résumé: Les gouvernements des pays occidentaux ont dépensé des sommes importantes pour faciliter l'intégration des technologies de l'information et de la communication dans l'enseignement espérant trouver une solution économique à l'épineuse équation que l'on pourrait résumer par la célèbre formule " faire plus et mieux avec moins ". Cependant force est de constater que, malgré ces efforts et la très nette amélioration de la qualité de service des infrastructures, cet objectif est loin d'être atteint. Si nous pensons qu'il est illusoire d'attendre et d'espérer que la technologie peut et va, à elle seule, résoudre les problèmes de qualité de l'enseignement, nous croyons néanmoins qu'elle peut contribuer à améliorer les conditions d'apprentissage et participer de la réflexion pédagogique que tout enseignant devrait conduire avant de dispenser ses enseignements. Dans cette optique, et convaincu que la formation à distance offre des avantages non négligeables à condition de penser " autrement " l'enseignement, nous nous sommes intéressé à la problématique du développement de ce type d'applications qui se situent à la frontière entre les sciences didactiques, les sciences cognitives, et l'informatique. Ainsi, et afin de proposer une solution réaliste et simple permettant de faciliter le développement, la mise-à-jour, l'insertion et la pérennisation des applications de formation à distance, nous nous sommes impliqué dans des projets concrets. Au fil de notre expérience de terrain nous avons fait le constat que (i)la qualité des modules de formation flexible et à distance reste encore très décevante, entre autres parce que la valeur ajoutée que peut apporter l'utilisation des technologies n'est, à notre avis, pas suffisamment exploitée et que (ii)pour réussir tout projet doit, outre le fait d'apporter une réponse utile à un besoin réel, être conduit efficacement avec le soutien d'un " champion ". Dans l'idée de proposer une démarche de gestion de projet adaptée aux besoins de la formation flexible et à distance, nous nous sommes tout d'abord penché sur les caractéristiques de ce type de projet. Nous avons ensuite analysé les méthodologies de projet existantes dans l'espoir de pouvoir utiliser l'une, l'autre ou un panachage adéquat de celles qui seraient les plus proches de nos besoins. Nous avons ensuite, de manière empirique et par itérations successives, défini une démarche pragmatique de gestion de projet et contribué à l'élaboration de fiches d'aide à la décision facilitant sa mise en oeuvre. Nous décrivons certains de ses acteurs en insistant particulièrement sur l'ingénieur pédagogique que nous considérons comme l'un des facteurs clé de succès de notre démarche et dont la vocation est de l'orchestrer. Enfin, nous avons validé a posteriori notre démarche en revenant sur le déroulement de quatre projets de FFD auxquels nous avons participé et qui sont représentatifs des projets que l'on peut rencontrer dans le milieu universitaire. En conclusion nous pensons que la mise en oeuvre de notre démarche, accompagnée de la mise à disposition de fiches d'aide à la décision informatisées, constitue un atout important et devrait permettre notamment de mesurer plus aisément les impacts réels des technologies (i) sur l'évolution de la pratique des enseignants, (ii) sur l'organisation et (iii) sur la qualité de l'enseignement. Notre démarche peut aussi servir de tremplin à la mise en place d'une démarche qualité propre à la FFD. D'autres recherches liées à la réelle flexibilisation des apprentissages et aux apports des technologies pour les apprenants pourront alors être conduites sur la base de métriques qui restent à définir. Abstract: Western countries have spent substantial amount of monies to facilitate the integration of the Information and Communication Technologies (ICT) into Education hoping to find a solution to the touchy equation that can be summarized by the famous statement "do more and better with less". Despite these efforts, and notwithstanding the real improvements due to the undeniable betterment of the infrastructure and of the quality of service, this goal is far from reached. Although we think it illusive to expect technology, all by itself, to solve our economical and educational problems, we firmly take the view that it can greatly contribute not only to ameliorate learning conditions but participate to rethinking the pedagogical approach as well. Every member of our community could hence take advantage of this opportunity to reflect upon his or her strategy. In this framework, and convinced that integrating ICT into education opens a number of very interesting avenues provided we think teaching "out of the box", we got ourself interested in courseware development positioned at the intersection of didactics and pedagogical sciences, cognitive sciences and computing. Hence, and hoping to bring a realistic and simple solution that could help develop, update, integrate and sustain courseware we got involved in concrete projects. As ze gained field experience we noticed that (i)The quality of courseware is still disappointing, amongst others, because the added value that the technology can bring is not made the most of, as it could or should be and (ii)A project requires, besides bringing a useful answer to a real problem, to be efficiently managed and be "championed". Having in mind to propose a pragmatic and practical project management approach we first looked into open and distance learning characteristics. We then analyzed existing methodologies in the hope of being able to utilize one or the other or a combination to best fit our needs. In an empiric manner and proceeding by successive iterations and refinements, we defined a simple methodology and contributed to build descriptive "cards" attached to each of its phases to help decision making. We describe the different actors involved in the process insisting specifically on the pedagogical engineer, viewed as an orchestra conductor, whom we consider to be critical to ensure the success of our approach. Last but not least, we have validated a posteriori our methodology by reviewing four of the projects we participated to and that we think emblematic of the university reality. We believe that the implementation of our methodology, along with the availability of computerized cards to help project managers to take decisions, could constitute a great asset and contribute to measure the technologies' real impacts on (i) the evolution of teaching practices (ii) the organization and (iii) the quality of pedagogical approaches. Our methodology could hence be of use to help put in place an open and distance learning quality assessment. Research on the impact of technologies to learning adaptability and flexibilization could rely on adequate metrics.

Cooperación Sur-Sur: Análisis de su impacto en la transformación del régimen internacional de la OCDE en materia de cooperación internacional

Las relaciones de cooperación Sur-Sur revoluciona las lógicas tradicionales que dieron base al régimen de la cooperación internacional expedido desde la OCDE. La diferencia entre los donantes llamados “DAC” y los socios “No-DAC” en referencia a los Estados miembros del Comité de Asistencia al Desarrollo establece dos lógicas de cooperación internacional que se contraponen en sus dinámicas pero comparten un objetivo: el desarrollo. Estos dos tipos de relaciones de cooperación se diferencian en cuatro aspectos: calidad de los actores implicados, dirección de la relación, tipo de intercambio y presencia o ausencia del Principio de Condicionalidad. A diferencia de las relaciones de cooperación Norte-Sur donde se establece una relación unidireccional entre el donante y el receptor, canal utilizado para el flujo crediticio y financiero (bien sea a través de créditos o de subvenciones), las relaciones de cooperación Sur-Sur establecen una relación bidireccional. Esta bidireccionalidad hace que la cooperación internacional se convierta en una herramienta de poder relativo para aquellos actores que carecían de peso en el sistema internacional. La carta fundamental de los Estados con economías emergentes será darle voz a aquellos que no la han tenido. A través de relaciones que se catalogan como asociaciones estratégicas, entre sujetos con un similar nivel de desarrollo, el Principio de Condicionalidad como rector de la relación de cooperación, desaparece. Asi, la formación del Grupo de Tareas para la Cooperación Sur-Sur adscrito al DAC es una muestra del cambio estructural del régimen de la cooperación internacional, y más aún, de las dinámicas tradicionales del sistema internacional.

Aportes de la Unión Europea al desarrollo sostenible de Colombia: diagnóstico de la cooperación en el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo del Milenio en el periodo 2006-2010

La presente investigación diagnóstica busca analizar las dinámicas de cooperación al desarrollo entre la Unión Europea y Colombia para el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo del Milenio, específicamente el Objetivo 7 que busca garantizar la sostenibilidad del medio ambiente.

SEMICLASSICAL ESTIMATE OF THE COULOMB-EXCITATION OF THE GIANT-DIPOLE RESONANCE IN PB-208

A semiclassical approach to study pure Coulomb excitation of Pb-208 giant dipole isovector resonance is examined. We consider medium energy projectiles and assume the target excitation to be described by a simple Goldhaber-Teller model. It is shown that the main features concerning the angular distribution are obtained in the angular range described by the model and an estimate is made of the pure Coulomb dipole contribution to the measured cross sections.

UV filters in water samples: Experimental design on the SPE optimization followed by GC-MS/MS analysis

Esse estudo descreve o desenvolvimento e otimização de um método de extração em fase solida (SPE) para análise dos filtros ultravioletas (UV): benzofenona-3 (BP-3), etilhexil salicilato (ES), etilhexil metoxinamato (EHMC) e octocrileno (OC) em matrizes ambientais. Um planejamento fatorial fracionário (PFF) 25-1 foi empregado na avaliação das variáveis significativas do método de extração. As condições experimentais otimizadas da avaliação estatística foram: capacidade do cartucho de 500 mL, eluente acetato de etila, metanol como solvente de lavagem (10% em água, v/v) and volume do eluente de 3 × 2 mL e pH 3. Os parâmetros analíticos avaliados foram satisfatõrios, apresentando linearidade de 100 a 4000 ng L -1, recuperaç ões para os quatro níveis de fortificação (Limite de Quantificação do Método, 200, 1000 e 2000 ng L-1) entre 62 e 107% com desvio padrão relativo menor que 14%. Os limites de quantificação foram encontrados na faixa de ng L-1, variando entre 10 e 100 ng L-1. O método proposto foi aplicado para a determinação dos quatro filtros UV em amostras de águas naturais. This study describes the development and optimization of a solid-phase extraction (SPE) method for analysis of ultraviolet (UV) filters, benzophenone-3 (BP-3), ethylhexyl methoxycinnamate (EHMC), ethylhexyl salicylate (ES) and octocrylene (OC), in environmental matrices. A 25-1 fractional factorial design (FFD) was used to evaluate the significant variables for the extraction method. The optimized experimental conditions determined from the statistical evaluation were: breakthrough volume of 500 mL, eluent of ethyl acetate, wash solvent of methanol (10% in water, v/v), eluent volume of 3 × 2 mL and pH 3. The evaluated analytical parameters were satisfactory for the analytes and showed linearity between 100 and 4000 ng L-1, recoveries for four fortification levels (Method Quantification Limit, 200, 1000 and 2000 ng L-1) were between 62 and 107% with relative standard deviations less than 14%. Limits of quantification were in the ng L-1 range and were between 10 and 100 ng L-1. The proposed method was used to analyze four UV filters in natural water samples. ©2013 Sociedade Brasileira de Química.

Wave equation depth migration using complex Padé approximation

Propomos um novo método de migração em profundidade baseado na solução da equação da onda com densidade constante no domínio da freqüência. Uma aproximação de Padé complexa é usada para aproximar o operador de evolução aplicado na extrapolação do campo de ondas. Esse método reduz as imprecisões e instabilidades devido às ondas evanescentes e produz imagens com menos ruídos numéricos que aquelas obtidas usando-se a aproximação de Padé real para o operador exponencial, principalmente em meios com fortes variações de velocidades. Testes em dados de afastamento nulo do modelo de sal SEG/EAGE e nos dados de tiro comum 2-D Marmousi foram realizados. Os resultados obtidos mostram que o método de migração proposto consegue lidar com fortes variações laterais e também tem uma boa resposta para refletores com mergulhos íngremes. Os resultados foram comparados àqueles resultados obtidos com os métodos split-step Fourier (SSF), phase shift plus interpolarion (PSPI) e Fourier diferenças-finitas (FFD).

Migração por equação de onda em meios anisotrópicos com correção de amplitude

Este trabalho discute dois aspectos da migração em profundidade através da continuação para baixo dos campos de onda: o tratamento de modos evanescentes e a correção da amplitude dos eventos migrados. Estes dois aspectos são discutidos em meios isotrópicos e para uma classe de meios anisotrópicos. Migrações por diferenças finitas (FD) e por diferenças finitas e Fourier (FFD) podem ser instáveis em meios com forte variação lateral de velocidade. Estes métodos utilizam aproximações de Padé reais para representar o operador que descreve a propagação de ondas descendentes. Estas abordagens não são capazes de tratar corretamente os modos evanescentes, o que pode levar à instabilidades numéricas em meios com forte variação lateral de velocidade. Uma solução possível para esse problema é utilizar aproximação de Padé complexa, que consegue melhor representar os modos evanescentes associados às reflexões pós-críticas, e neste trabalho esta aproximação é utilizada para obter algoritmos FD e híbrido FD/FFD estáveis para migração em meios transversalmente isotrópicos com eixo de simetria vertical (VTI), mesmo na presença de forte variação nas propriedades elásticas do meio. A estabilidade dos algoritmos propostos para meios VTI foi validada através da resposta ao impulso do operador de migração e pela sua aplicação na migração de dados sintéticos, em meios fortemente heterogêneos. Métodos de migração por equação de onda em meios heterogêneos não tratam corretamente a amplitude dos eventos durante a propagação. As equações de onda unidirecionais tradicionais descrevem corretamente apenas a parte cinemática da propagação do campo de onda. Assim, para uma descrição correta das amplitudes deve-se usar as equações de onda unidirecionais de amplitude verdadeira. Em meios verticalmente heterogêneos, as equações de onda unidirecionais de amplitude verdadeira podem ser resolvidas analiticamente. Em meios lateralmente heterogêneos, essas equações não possuem uma solução analítica. Mesmo soluções numéricas tendem a ser instáveis. Para melhorar a compensação de amplitude na migração, em meios com variação lateral de velocidade, é proposto uma aproximação estável para solução da equação de onda unidirecional de amplitude verdadeira. Esta nova aproximação é implementada nas migrações split-step e diferenças finitas e Fourier (FFD). O algoritmo split-step com correção de amplitude foi estendido para meios VTI. A migração pré e pós-empilhamento de dados sintéticos, em meios isotrópicos e anisotrópicos, confirmam o melhor tratamento das amplitudes e estabilidade dos algoritmos propostos.

Filtros UV na água de abastecimento público na região da bacia hidrográfica tietê-jacaré: desenvolvimento de método, estudo de ocorrência e concentrações ambientais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Multi-modal diffeomorphic demons registration based on point-wise mutual information

In this paper we propose a variational approach for multimodal image registration based on the diffeomorphic demons algorithm. Diffeomorphic demons has proven to be a robust and efficient way for intensity-based image registration. However, the main drawback is that it cannot deal with multiple modalities. We propose to replace the standard demons similarity metric (image intensity differences) by point-wise mutual information (PMI) in the energy function. By comparing the accuracy between our PMI based diffeomorphic demons and the B-Spline based free-form deformation approach (FFD) on simulated deformations, we show the proposed algorithm performs significantly better.

Sugar sweetened beverage consumption and behavioral correlates in a pilot study of high school students in Austin, Texas

Habitual consumption of sugar-sweetened beverages (SSB) has been reliably linked to obesity in adolescents. A wide variety of beverages sweetened with sugar are available to this population. The objective of this secondary data analysis was to assess the consumption of SSB by category and to identify behaviors that occur concurrently with the consumption of soda, sport drinks and fruit-flavored drinks in high school students. The analysis used self-reported survey data from 97 adolescents ages 14 to 18. SSB categories considered in the consumption analysis included regular soda, sports drinks, fruit-flavored drinks (FFD), iced tea, coffee drinks and energy drinks. The mean weekly sweetened beverage load in this population, calculated from the frequency and amount of consumption, was 145 ounces when all categories were considered. When SSB categories were considered independently, sports drinks (45 oz.) had the highest contribution to the mean sweetened beverage load followed by FFD (41 oz.), iced tea (27 oz.), soda (26 oz.) coffee drinks (15 oz.) and energy drinks (2 oz.). Sweetened beverage load was higher in boys (151 oz.) than girls (138 oz.) and was highest in Hispanics (159 oz.) followed by whites (152 oz.), blacks (137 oz.) and others (104 oz.). Behaviors that occurred on a usual basis during SSB consumption included watching TV, eating a family meal, eating salty and fried foods, being on the computer and hanging out with friends. Activities concurrent with sports drink consumption included physical activity behaviors whereas soda and FFD did not. Sports drink and FFD consumption commonly co-occurred with fruit consumption. Multiple SSB categories contribute to the total SSB consumption and the common dietary and activity behaviors are distinct between categories. Several of the concurrent behaviors point to the importance of home beverage availability, and to the influence that parents and peers have on SSB consumption. Identifying and assessing intervention strategies targeted to specific beverage categories could be an important step in behavioral intervention research aimed at reducing added sugar consumption, and ultimately, promote a healthy weight in adolescents. ^