The relationship between early and intermediate level spatial vision during typical development and in autism spectrum disorder

Certaines recherches ont investigué le traitement visuel de bas et de plus hauts niveaux chez des personnes neurotypiques et chez des personnes ayant un trouble du spectre de l’autisme (TSA). Cependant, l’interaction développementale entre chacun de ces niveaux du traitement visuel n’est toujours pas bien comprise. La présente thèse a donc deux objectifs principaux. Le premier objectif (Étude 1) est d’évaluer l’interaction développementale entre l’analyse visuelle de bas niveaux et de niveaux intermédiaires à travers différentes périodes développementales (âge scolaire, adolescence et âge adulte). Le second objectif (Étude 2) est d’évaluer la relation fonctionnelle entre le traitement visuel de bas niveaux et de niveaux intermédiaires chez des adolescents et des adultes ayant un TSA. Ces deux objectifs ont été évalué en utilisant les mêmes stimuli et procédures. Plus précisément, la sensibilité de formes circulaires complexes (Formes de Fréquences Radiales ou FFR), définies par de la luminance ou par de la texture, a été mesurée avec une procédure à choix forcés à deux alternatives. Les résultats de la première étude ont illustré que l’information locale des FFR sous-jacents aux processus visuels de niveaux intermédiaires, affecte différemment la sensibilité à travers des périodes développementales distinctes. Plus précisément, lorsque le contour est défini par de la luminance, la performance des enfants est plus faible comparativement à celle des adolescents et des adultes pour les FFR sollicitant la perception globale. Lorsque les FFR sont définies par la texture, la sensibilité des enfants est plus faible comparativement à celle des adolescents et des adultes pour les conditions locales et globales. Par conséquent, le type d’information locale, qui définit les éléments locaux de la forme globale, influence la période à laquelle la sensibilité visuelle atteint un niveau développemental similaire à celle identifiée chez les adultes. Il est possible qu’une faible intégration visuelle entre les mécanismes de bas et de niveaux intermédiaires explique la sensibilité réduite des FFR chez les enfants. Ceci peut être attribué à des connexions descendantes et horizontales immatures ainsi qu’au sous-développement de certaines aires cérébrales du système visuel. Les résultats de la deuxième étude ont démontré que la sensibilité visuelle en autisme est influencée par la manipulation de l’information locale. Plus précisément, en présence de luminance, la sensibilité est seulement affectée pour les conditions sollicitant un traitement local chez les personnes avec un TSA. Cependant, en présence de texture, la sensibilité est réduite pour le traitement visuel global et local. Ces résultats suggèrent que la perception de formes en autisme est reliée à l’efficacité à laquelle les éléments locaux (luminance versus texture) sont traités. Les connexions latérales et ascendantes / descendantes des aires visuelles primaires sont possiblement tributaires d’un déséquilibre entre les signaux excitateurs et inhibiteurs, influençant ainsi l’efficacité à laquelle l’information visuelle de luminance et de texture est traitée en autisme. Ces résultats supportent l’hypothèse selon laquelle les altérations de la perception visuelle de bas niveaux (local) sont à l’origine des atypies de plus hauts niveaux chez les personnes avec un TSA.

The relationship between early and intermediate level spatial vision during typical development and in autism spectrum disorder

Certaines recherches ont investigué le traitement visuel de bas et de plus hauts niveaux chez des personnes neurotypiques et chez des personnes ayant un trouble du spectre de l’autisme (TSA). Cependant, l’interaction développementale entre chacun de ces niveaux du traitement visuel n’est toujours pas bien comprise. La présente thèse a donc deux objectifs principaux. Le premier objectif (Étude 1) est d’évaluer l’interaction développementale entre l’analyse visuelle de bas niveaux et de niveaux intermédiaires à travers différentes périodes développementales (âge scolaire, adolescence et âge adulte). Le second objectif (Étude 2) est d’évaluer la relation fonctionnelle entre le traitement visuel de bas niveaux et de niveaux intermédiaires chez des adolescents et des adultes ayant un TSA. Ces deux objectifs ont été évalué en utilisant les mêmes stimuli et procédures. Plus précisément, la sensibilité de formes circulaires complexes (Formes de Fréquences Radiales ou FFR), définies par de la luminance ou par de la texture, a été mesurée avec une procédure à choix forcés à deux alternatives. Les résultats de la première étude ont illustré que l’information locale des FFR sous-jacents aux processus visuels de niveaux intermédiaires, affecte différemment la sensibilité à travers des périodes développementales distinctes. Plus précisément, lorsque le contour est défini par de la luminance, la performance des enfants est plus faible comparativement à celle des adolescents et des adultes pour les FFR sollicitant la perception globale. Lorsque les FFR sont définies par la texture, la sensibilité des enfants est plus faible comparativement à celle des adolescents et des adultes pour les conditions locales et globales. Par conséquent, le type d’information locale, qui définit les éléments locaux de la forme globale, influence la période à laquelle la sensibilité visuelle atteint un niveau développemental similaire à celle identifiée chez les adultes. Il est possible qu’une faible intégration visuelle entre les mécanismes de bas et de niveaux intermédiaires explique la sensibilité réduite des FFR chez les enfants. Ceci peut être attribué à des connexions descendantes et horizontales immatures ainsi qu’au sous-développement de certaines aires cérébrales du système visuel. Les résultats de la deuxième étude ont démontré que la sensibilité visuelle en autisme est influencée par la manipulation de l’information locale. Plus précisément, en présence de luminance, la sensibilité est seulement affectée pour les conditions sollicitant un traitement local chez les personnes avec un TSA. Cependant, en présence de texture, la sensibilité est réduite pour le traitement visuel global et local. Ces résultats suggèrent que la perception de formes en autisme est reliée à l’efficacité à laquelle les éléments locaux (luminance versus texture) sont traités. Les connexions latérales et ascendantes / descendantes des aires visuelles primaires sont possiblement tributaires d’un déséquilibre entre les signaux excitateurs et inhibiteurs, influençant ainsi l’efficacité à laquelle l’information visuelle de luminance et de texture est traitée en autisme. Ces résultats supportent l’hypothèse selon laquelle les altérations de la perception visuelle de bas niveaux (local) sont à l’origine des atypies de plus hauts niveaux chez les personnes avec un TSA.

Decoding cosets of first-order Reed-Muller code

Proper encoding of transmitted information can improve the performance of a communication system. To recover the information at the receiver it is necessary to decode the received signal. For many codes the complexity and slowness of the decoder is so severe that the code is not feasible for practical use. This thesis considers the decoding problem for one such class of codes, the comma-free codes related to the first-order Reed-Muller codes.

A factorization of the code matrix is found which leads to a simple, fast, minimum memory, decoder. The decoder is modular and only n modules are needed to decode a code of length 2ⁿ. The relevant factorization is extended to any code defined by a sequence of Kronecker products.

The problem of monitoring the correct synchronization position is also considered. A general answer seems to depend upon more detailed knowledge of the structure of comma-free codes. However, a technique is presented which gives useful results in many specific cases.

Partial instantiation methods for inference in first-order logic

Satisfiability algorithms for propositional logic have improved enormously in recently years. This improvement increases the attractiveness of satisfiability methods for first-order logic that reduce the problem to a series of ground-level satisfiability problems. R. Jeroslow introduced a partial instantiation method of this kind that differs radically from the standard resolution-based methods. This paper lays the theoretical groundwork for an extension of his method that is general enough and efficient enough for general logic programming with indefinite clauses. In particular we improve Jeroslow's approach by (1) extending it to logic with functions, (2) accelerating it through the use of satisfiers, as introduced by Gallo and Rago, and (3) simplifying it to obtain further speedup. We provide a similar development for a "dual" partial instantiation approach defined by Hooker and suggest a primal-dual strategy. We prove correctness of the primal and dual algorithms for full first-order logic with functions, as well as termination on unsatisfiable formulas. We also report some preliminary computational results.

Effect of size, composition, and morphology on magnetic performance: First-order reversal curves evaluation of iron oxide nanoparticles

© 2014 AIP Publishing LLC. Superparamagnetic nanoparticles are employed in a broad range of applications that demand detailed magnetic characterization for superior performance, e.g., in drug delivery or cancer treatment. Magnetic hysteresis measurements provide information on saturation magnetization and coercive force for bulk material but can be equivocal for particles having a broad size distribution. Here, first-order reversal curves (FORCs) are used to evaluate the effective magnetic particle size and interaction between equally sized magnetic iron oxide (Fe2O3) nanoparticles with three different morphologies: (i) pure Fe2O3, (ii) Janus-like, and (iii) core/shell Fe2O3/SiO2synthesized using flame technology. By characterizing the distribution in coercive force and interaction field from the FORC diagrams, we find that the presence of SiO2in the core/shell structures significantly reduces the average coercive force in comparison to the Janus-like Fe2O3/SiO2and pure Fe2O3particles. This is attributed to the reduction in the dipolar interaction between particles, which in turn reduces the effective magnetic particle size. Hence, FORC analysis allows for a finer distinction between equally sized Fe2O3particles with similar magnetic hysteresis curves that can significantly influence the final nanoparticle performance.

Fixed Point vs. First-Order Logic on Finite Ordered Structures with Unary Relations

We prove that first order logic is strictly weaker than fixed point logic over every infinite classes of finite ordered structures with unary relations: Over these classes there is always an inductive unary relation which cannot be defined by a first-order formula, even when every inductive sentence (i.e., closed formula) can be expressed in first-order over this particular class. Our proof first establishes a property valid for every unary relation definable by first-order logic over these classes which is peculiar to classes of ordered structures with unary relations. In a second step we show that this property itself can be expressed in fixed point logic and can be used to construct a non-elementary unary relation.

Extending relAPS to first order logic

RelAPS is an interactive system assisting in proving relation-algebraic theorems. The aim of the system is to provide an environment where a user can perform a relation-algebraic proof similar to doing it using pencil and paper. The previous version of RelAPS accepts only Horn-formulas. To extend the system to first order logic, we have defined and implemented a new language based on theory of allegories as well as a new calculus. The language has two different kinds of terms; object terms and relational terms, where object terms are built from object constant symbols and object variables, and relational terms from typed relational constant symbols, typed relational variables, typed operation symbols and the regular operations available in any allegory. The calculus is a mixture of natural deduction and the sequent calculus. It is formulated in a sequent style but with exactly one formula on the right-hand side. We have shown soundness and completeness of this new logic which verifies that the underlying proof system of RelAPS is working correctly.

Influence diagnostics for linear models with first-order autoregressive elliptical errors

We introduce in this paper the class of linear models with first-order autoregressive elliptical errors. The score functions and the Fisher information matrices are derived for the parameters of interest and an iterative process is proposed for the parameter estimation. Some robustness aspects of the maximum likelihood estimates are discussed. The normal curvatures of local influence are also derived for some usual perturbation schemes whereas diagnostic graphics to assess the sensitivity of the maximum likelihood estimates are proposed. The methodology is applied to analyse the daily log excess return on the Microsoft whose empirical distributions appear to have AR(1) and heavy-tailed errors. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mechanising first-order temporal resolution

First-order temporal logic is a concise and powerful notation, with many potential applications in both Computer Science and Artificial Intelligence. While the full logic is highly complex, recent work on monodic first-order temporal logics has identified important enumerable and even decidable fragments. Although a complete and correct resolution-style calculus has already been suggested for this specific fragment, this calculus involves constructions too complex to be of practical value. In this paper, we develop a machine-oriented clausal resolution method which features radically simplified proof search. We first define a normal form for monodic formulae and then introduce a novel resolution calculus that can be applied to formulae in this normal form. By careful encoding, parts of the calculus can be implemented using classical first-order resolution and can, thus, be efficiently implemented. We prove correctness and completeness results for the calculus and illustrate it on a comprehensive example. An implementation of the method is briefly discussed.

Towards automated first-order abduction: the cut-based approach

Traditional abduction imposes as a precondition the restriction that the background information may not derive the goal data. In first-order logic such precondition is, in general, undecidable. To avoid such problem, we present a first-order cut-based abduction method, which has KE-tableaux as its underlying inference system. This inference system allows for the automation of non-analytic proofs in a tableau setting, which permits a generalization of traditional abduction that avoids the undecidable precondition problem. After demonstrating the correctness of the method, we show how this method can be dynamically iterated in a process that leads to the construction of non-analytic first-order proofs and, in some terminating cases, to refutations as well.

Lithologic Control on the Scaling Properties of the First-Order Streams of Drainage Networks: A Monofractal Analysis

The movement of water through the landscape can be investigated at different scales. This study dealt with the interrelation between bedrock lithology and the geometry of the overlying drainage systems. Parameters of fractal analysis, such as fractal dimension and lacunarity, were used to measure and quantify this relationship. The interrelation between bedrock lithology and the geometry of the drainage systems has been widely studied in the last decades. The quantification of this linkage has not yet been clearly established. Several studies have selected river basins or regularly shaped areas as study units, assuming them to be lithologically homogeneous. This study considered irregular distributions of rock types, establishing areas of the soil map (1:25,000) with the same lithologic information as study units. The tectonic stability and the low climatic variability of the study region allowed effective investigation of the lithologic controls on the drainage networks developed on the plutonic rocks, the metamorphic rocks, and the sedimentary materials existing in the study area. To exclude the effect of multiple in- and outflows in the lithologically homogeneous units, we focused this study on the first-order streams of the drainage networks. The geometry of the hydrologic features was quantified through traditional metrics of fluvial geomorphology and scaling parameters of fractal analysis, such as the fractal dimension, the reference density, and the lacunarity. The results demonstrate the scale invariance of both the drainage networks and the set of first-order streams at the study scale and a relationship between scaling in the lithology and the drainage network.

First-order equivalent to Einstein-Hilbert Lagrangian

A first-order Lagrangian L ∇ variationally equivalent to the second-order Einstein- Hilbert Lagrangian is introduced. Such a Lagrangian depends on a symmetric linear connection, but the dependence is covariant under diffeomorphisms. The variational problem defined by L ∇ is proved to be regular and its Hamiltonian formulation is studied, including its covariant Hamiltonian attached to ∇ .

Integrability of second-order Lagrangians admitting a first-order Hamiltonian formalism

Second-order Lagrangian densities admitting a first-order Hamiltonian formalism are studied; namely, i) necessary and sufficient conditions for the Poincaré–Cartan form of a second-order Lagrangian on an arbitrary fibred manifold p : E → N to be projectable onto J 1 E are explicitly determined; ii) for each of such Lagrangians, a first-order Hamiltonian formalism is developed and a new notion of regularity is introduced; iii) the variational problems of this class defined by regular Lagrangians areprovedtobeinvolutive

Statistical-physical models of man-made and natural radio noise : part IV, Determination of the first-order parameters of class A and B interference /

Issued Sept. 1978.