Novetats

Enabling PAPI support for advanced performance analysis on ThunderX SoC

UPCommons - dl., 08/07/2017 - 10:19
Enabling PAPI support for advanced performance analysis on ThunderX SoC Ruiz, Daniel; Calore, Enrico; Mantovani, Filippo The interest towards ARM based platforms as HPC solutions increased significantly during the last 5 years, and Cavium has been one of the first SoC provider integrating a 48 cores ARM SoC targeting the high end server market. In this paper we report about the development of the PAPI support for accessing the hardware counters of the Cavium CN8890 SoC. This contribution allows the use of advanced performance analysis tools using the underlying layer of PAPI on innovative machines such as the Cavium one. To show the possible benefits, and test our implementation, we provide as an example, the analysis of a Lattice Botzmann HPC production code, using the performance analysis tools developed within the Barcelona Supercomputing Center, Extrae and Paraver, making use of our PAPI support.
Categories: Novetats

Information Retrieval and Text Mining Technologies for Chemistry

UPCommons - dv., 08/04/2017 - 13:20
Information Retrieval and Text Mining Technologies for Chemistry Krallinger, Martin; Rabal, Obdulia; Lourenço, Anália; Oyarzabal, Julen; Valencia, Alfonso Efficient access to chemical information contained in scientific literature, patents, technical reports, or the web is a pressing need shared by researchers and patent attorneys from different chemical disciplines. Retrieval of important chemical information in most cases starts with finding relevant documents for a particular chemical compound or family. Targeted retrieval of chemical documents is closely connected to the automatic recognition of chemical entities in the text, which commonly involves the extraction of the entire list of chemicals mentioned in a document, including any associated information. In this Review, we provide a comprehensive and in-depth description of fundamental concepts, technical implementations, and current technologies for meeting these information demands. A strong focus is placed on community challenges addressing systems performance, more particularly CHEMDNER and CHEMDNER patents tasks of BioCreative IV and V, respectively. Considering the growing interest in the construction of automatically annotated chemical knowledge bases that integrate chemical information and biological data, cheminformatics approaches for mapping the extracted chemical names into chemical structures and their subsequent annotation together with text mining applications for linking chemistry with biological information are also presented. Finally, future trends and current challenges are highlighted as a roadmap proposal for research in this emerging field.
Categories: Novetats

Efficient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating

UPCommons - dv., 08/04/2017 - 12:12
Efficient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating Kazakov, Ye.O.; Ongena, J.; Wright, S.J.; Wukith, S.J.; Lerche, E.; Mantisen, Mervi; van Eester, D.; Craciunescu, T.; Kiptily, V.G.; Lin, Y.; Nocente, M.; Nabais, F.; Nave, M.F.F.; Baranov, Y.; Bielecki, J.; Bilato, R.; Bobkov, V.; Crombé, K.; Czarnecka, A.; Faustin, J.; Felton, R.; Fitzgerald, M.; Gallart, Daniel; Giacomelli, L.; Golfinopoulos, T.; Hubbard, A.; Jacquet, Ph.; Johnson, T.; Lennholm, M.; Loarer, T.; Porkolab, M.; Sharapov, S.; Valcarcel, D.; van Schoor, M.; Weisen, H.; JET Contributors; Alcator C-Mod Team We describe a new technique for the efficient generation of high-energy ions with electromagnetic ion cyclotron waves in multi-ion plasmas. The discussed ‘three-ion’ scenarios are especially suited for strong wave absorption by a very low number of resonant ions. To observe this effect, the plasma composition has to be properly adjusted, as prescribed by theory. We demonstrate the potential of the method on the world-largest plasma magnetic confinement device, JET (Joint European Torus, Culham, UK), and the high-magnetic-field tokamak Alcator C-Mod (Cambridge, USA). The obtained results demonstrate efficient acceleration of 3He ions to high energies in dedicated hydrogen–deuterium mixtures. Simultaneously, effective plasma heating is observed, as a result of the slowing-down of the fast 3He ions. The developed technique is not only limited to laboratory plasmas, but can also be applied to explain observations of energetic ions in space-plasma environments, in particular, 3He-rich solar flares.
Categories: Novetats

Optimizing Fully Anisotropic Elastic Propagation on 2nd Generation Intel Xeon Phi Processors

UPCommons - dv., 08/04/2017 - 10:09
Optimizing Fully Anisotropic Elastic Propagation on 2nd Generation Intel Xeon Phi Processors Farres, Albert; Duran, A.; Rosas, Claudia; Hanzich, Mauricio; Yount, C.; Fernandez, S. This work shows several optimization strategies evaluated and applied to an elastic wave propagation engine, based on a Fully Staggered Grid, running on the latest Intel Xeon Phi processors, the second generation of the product (code-named Knights Landing). Our fully optimized code shows a speed-up of about 4x when compared with the same algorithm optimized for the previous generation processor.
Categories: Novetats

Light control of orbital domains: case of the prototypical manganite La0.5Sr1.5MnO4

UPCommons - dv., 08/04/2017 - 09:42
Light control of orbital domains: case of the prototypical manganite La0.5Sr1.5MnO4 Miller, Timothy; Gensch, Michael; Wall, Simon Control of electronic and structural ordering in correlated materials on the ultrafast timescale with light is a new and emerging approach to disentangle the complex interplay of the charge, spin, orbital and structural degree of freedom. In this paper we present an overview of how orbital order and orbital domains can be controlled by near IR and THz radiation in the layered manganite La0.5Sr1.5MnO4. We show how near-IR pumping can efficiently and rapidly melt orbital ordering. However, the nanoscale domain structure recovers unchanged demonstrating the importance of structural defects for the orbital domain formation. On the contrary, we show that pulsed THz fields can be used to effectively orientate the domains. In this case the alignment depends on the in-plane electric field polarisation and is induced by an energy penalty that arises from THz field induced hopping of the localised charges.
Categories: Novetats

Effects of fullerene on lipid bilayers displaying different liquid ordering: a coarse-grained molecular dynamics study

UPCommons - dj., 08/03/2017 - 13:04
Effects of fullerene on lipid bilayers displaying different liquid ordering: a coarse-grained molecular dynamics study Sastre, Judit; Mannelli, Ilaria; Reigada, Ramon Background The toxic effects and environmental impact of nanomaterials, and in particular of Fullerene particles, are matters of serious concern. It has been reported that fullerene molecules enter the cell membrane and occupy its hydrophobic region. Understanding the effects of Carbon-based nanoparticles on biological membranes is therefore of critical importance to determine their exposure risks. Methods We report on a systematic coarse-grained molecular dynamics study of the interaction of fullerene molecules with simple model cell membranes. We have analyzed bilayers consisting of lipid species with different degrees of unsaturation and a variety of cholesterol fractions. Addition of fullerene particles to phase-segregated ternary membranes is also investigated in the context of the lipid raft model for the organization of the cell membrane. Results Fullerene addition to lipid membranes modifies their structural properties like thickness, area and internal ordering of the lipid species, as well as dynamical aspects such as molecular diffusion and cholesterol flip-flop. Interestingly, we show that phase-segregating ternary lipid membranes accumulate fullerene molecules preferentially in the liquid-disordered domains promoting phase-segregation and domain alignment across the membrane. Conclusions Lipid membrane internal ordering determines the behavior and distribution of fullerene particle, and this, in turn, determines the influence of fullerene on the membrane. Lipid membranes are good solvents of fullerene molecules, and in particular those with low internal ordering. General Significance Preference of fullerene molecules to be dissolved in the more disordered hydrophobic regions of a lipid bilayer and the consequent alteration of its phase behavior may have important consequences on the activity of biological cell membranes and on the bioconcentration of fullerene in living organisms.
Categories: Novetats

Mejora del diagnóstico y de la hemodinámica en la revascularización carotídea : aplicación de la dinámica de fluidos computacional mediante el OpenFOAM® y otras herramientas de libre distribución

UPCommons - dl., 07/31/2017 - 02:31
Mejora del diagnóstico y de la hemodinámica en la revascularización carotídea : aplicación de la dinámica de fluidos computacional mediante el OpenFOAM® y otras herramientas de libre distribución Arias Araluce, Fausto Arturo Stroke is a major cause of death and disability in Spain and in the Western world. It is often caused by an accumulation of atherosclerotic plaques on the walls of carotid arteries. Carotid revascularization may be the solution chosen by the specialist. This choice depends directly on the symptoms, the diagnosis and the potential benefits vs. costs of performing surgery. Hemodynamics plays a crucial role in all decision making. The conventional methods for analyzing hemodynamics are Doppler ultrasound, computed tomography angiography (CTA) and magnetic resonance angiography (MRA). These methods may be enriched with the numerical simulation of blood flow in the area of interest, using techniques of computational fluid dynamics (CFD). The result of the simulations can be used to improve diagnosis and to propose hemodynamic improvement during surgery or treatment. It can also provide conclusions on the progress of the patient. However, it is currently very difficult to perform these simulations and reach valid conclusions. This difficulty is due to the state of the technique and to the lack of scientific consensus in regard to clinical aspects, data gathering and processing, reproduction of geometries, construction of models, and execution of the simulations, among other aspects. Furthermore, obtaining results and drawing conclusions from them requires a high degree of specialization and the use of software that is often expensive. The present thesis uses numerical simulation to replicate the blood flow in the carotid arteries. It uses the results to guide the diagnosis and prognosis of patient progress. It develops a methodology for the creation of numeric models using data provided by CTA and Doppler ultrasound, both of which are used in routine clinical practice. From the images contained in the files with DICOM format resulting from the CTA, the geometries of carotid arteries of patients are reproduced. The data provided by the ultrasound velocities are used to obtain velocity curves in the inputs, outputs and areas of interest within the carotid artery. Models of carotid arteries are also built with CAD tools. OpenFOAM®; is used for model meshing, solving the equations that govern the fluid movement and obtaining the relevant hemodynamic variables such as carotid wall shear stress. The Womersley boundary condition for velocities, which is the most suitable one for simulating pulse flows in carotid arteries, is implemented in this software environment. In cases of moderate stenosis, a diagnosis by a specialist is added. A comparison between a pre- and postoperative situation was made in order to take it into account for any proposals of hemodynamic improvement. The pre-processing, processing and post-processing were performed almost entirely with open source tools such as vmtk, enGrid, ParaView and OpenFOAM®.; El ictus es una de las principales causas de muerte e invalidez en España y en el mundo occidental. Su origen se debe, en muchos casos, a la acumulación de placas de ateromas en las paredes de las arterias carótidas. La revascularización carotídea, puede ser la solución elegida por el especialista. Dicha elección depende directamente de la sintomatología del paciente, del diagnóstico efectuado y de los posibles riesgos vs. beneficios, vinculados a realizar la intervención. La hemodinámica juega un papel fundamental en la toma de cualquier decisión. Su análisis con métodos convencionales como la ecografía Doppler, la angiografía por tomografía computarizada (angio-TC) y por resonancia magnética (angio-RM), puede ser enriquecido con la simulación numérica del flujo sanguíneo en la zona de interés, utilizando técnicas de fluidodinámica computacional (CFD). El resultado de las simulaciones podría ser utilizado para realizar un mejor diagnóstico y proponer mejoras hemodinámicas, durante la intervención o tratamiento. También aportaría nuevas conclusiones sobre la posible evolución del paciente. No obstante, realizar estos estudios computacionales y llegar a conclusiones válidas, presenta un alto grado de dificultad en la actualidad. Esta dificultad viene dada por el estado de la técnica y la no existencia de un consenso científico en cuanto a aspectos clínicos, toma y procesamientos de los datos, reproducción de geometrías, construcción de los modelos y a la propia realización de las simulaciones, entre otros. Al mismo tiempo obtener resultados y llegar a conclusiones a partir de estos, requiere de un alto grado de especialización y el uso de software que, en general, tiene un elevado coste económico. En el presente trabajo de tesis se emplea la simulación numérica para reproducir la circulación del flujo sanguíneo en las arterias carótidas. Utiliza los resultados para influir tanto en el diagnóstico, como en el pronóstico de la evolución del paciente. Se elabora una metodología para la creación de modelos numéricos utilizando los datos que aporta el angio-TC y la ecografía Doppler, ambas técnicas empleadas en la clínica habitual. A partir de las imágenes contenidas en ficheros con formato DICOM, resultados del angio-TC, se reproducen las geometrías de carótidas de pacientes y con los datos proporcionados por la ecografía Doppler se obtienen curvas de velocidades en las entradas, salidas y zonas de interés dentro de la arteria carótida. Son construidos además modelos de carótidas con herramientas CAD. OpenFOAM® es utilizado para realizar el mallado de los modelos, la resolución de las ecuaciones que gobiernan el movimiento del fluido y la obtención de variables hemodinámicas relevantes como la tensión de cizallamiento en la cara interna de la pared arterial carotídea. En el entorno de este software se implementa la condición de contorno Womersley para las velocidades, que es la más apropiada para simular de flujos pulsátiles en las carótidas. Para el caso de una estenosis moderada, se complementa un diagnóstico realizado por el especialista. Se ha efectuado una comparativa entre una situación pre y postperatoria con el objetivo de tenerla en cuenta ante posibles propuestas de mejoras hemodinámicas. El trabajo de pre-procesado, procesado y post-procesado ha sido realizado casi en su totalidad con herramientas de código abierto como vmtk, enGrid, ParaView y OpenFOAM® entre otras
Categories: Novetats

De la sostenibilidad hacia la resiliencia en las prácticas urbanísticas : La ciudad de Barcelona y el barrio de Vallcarca.

UPCommons - dl., 07/31/2017 - 02:30
De la sostenibilidad hacia la resiliencia en las prácticas urbanísticas : La ciudad de Barcelona y el barrio de Vallcarca. de Balanzó, Rafael Con el objetivo de identificar factores y características que faciliten y promuevan la resiliencia social-ecológica en las ciudades, esta tesis doctoral sitúa, analiza, estructura, e interpreta las prácticas urbanísticas de las ciudades frente a los cambios, crisis, y colapsos internos y externos, utilizando como metodología de análisis la heurística de las dinámicas evolutivas de los Sistemas Social-Ecológicos (SSE). Esta metodología, basada en el ciclo adaptativo y en la panarquía de Holling y Gunderson (2002), permite aplicar una visión no lineal, con cambio imprevisibles, y multi-escalar ante la vulnerabilidad de los SSE frente a la visión lineal, institucionalizada y prospectiva de la disciplina del planeamiento urbanístico, condenado a resolver los problemas del pasado (Davoudi, 2012). El análisis se centra en la ciudad de Barcelona desde la aprobación del Plan Comarcal de 1953 hasta 2016, con un enfoque específico en el barrio de Vallcarca del Distrito de Gracia. Tras la introducción en el capítulo I, se presenta la base teórica del ciclo adaptativo y de los SSE adaptativos en el capítulo II, y en el capítulo III se describen y se comparan las distintas etapas y ciclos de las prácticas urbanísticas de Barcelona desde la óptica de la ciencia del urbanismo. En el capítulo IV, utilizando el ejemplo de Barcelona, se defiende que las dinámicas evolutivas de las ciudades son asimilables a las de la naturaleza al cumplir, las primeras, las características de los sistemas adaptativos: la no-linealidad, la imprevisibilidad, y la existencia de cambios y crisis que precisan de adaptación para ser sostenibles. Se muestra cómo el ciclo adaptativo permite analizar las dinámicas evolutivas de los SSE. Dicha herramienta también puede ser utilizada para analizar la evolución de las ciudades, al ser estas asimilables a las evoluciones de la naturaleza. Se procede a aplicar dicho método de análisis utilizando, en paralelo diversas metodologías de recogida de datos, incluyendo la observación participante y entrevistas semi-estructuradas, entre otras. En concreto, en el capítulo IV, se analiza, utilizando el instrumento del ciclo adaptativo, las prácticas urbanísticas a escala de la ciudad y se comparan con los ciclos de la ciencia del urbanismo. En el capítulo V se presenta el caso específico del barrio de Vallcarca y sus perspectivas, y en el capítulo VI se introduce el concepto de Panarquía relacionando las dinámicas de Barcelona con el barrio. En el capítulo VII se concluye con los resultados principales del estudio. En resumen, se verá en esta tesis doctoral, cómo frente al análisis lineal y prospectivo de la ciencia del urbanismo, el instrumento de los ciclos adaptativos y de la panarquía de los SSE de la ciencia de la ecología, aplicado a la gestión del sistema urbano, permite: - Subrayar que existe una lógica del ciclo (adaptativo) y de la propia recurrencia de los ciclos (con su estructura de fases) en el sistema urbano y sus prácticas urbanísticas, y - Diferenciar entre dos modelos complementarios y no maximizables simultáneamente: el prospectivo de crecimiento y estabilización (front-loop) y el retrospectivo de innovación y aprendizaje (back-loop), situando así, con mejor precisión, los fenómenos de innovación urbana y social, y estableciendo, con mayor detalle, los umbrales del cambio en el sistema urbano. A su vez, se aplica la teoría de los sistemas complejos adaptativos evaluando el fenómeno de la panarquía de los sistemas urbanos del punto vista espacial, social y medioambiental, lo que permite poner en valor los procesos de memoria (estabilización) y, sobretodo, de revuelta (innovación) que surgen desde abajo. Estas prácticas urbanísticas retrospectivas y recurrentes contienen atributos de resiliencia, como son la diversidad, la auto-organización, la adaptabilidad, y el aprendizaje; frente a los atributos de eficiencia, corporativismo e institucionalización de las prácticas prospectivas.; Cities (social-ecological systems) evolve as an adaptive self-organized complex system. As a consequence, sustainable development of urban systems are based on their degree of adaptability and transformability to systemic change. This capacity to adapt is called resilience. The adaptive cycle and the panarchy heuristic (Gunderson and Holling, 2002) is a representation of resilience dynamics by inner-scales and cross-scales networks, nested in a set of adaptive cycles experienced by permanent changes caused by hierarchical relationships at both time and space scale and through the “revolt” and “memory” connections in order to establish a sustainable development. The main goal of this doctoral thesis is to apply the Adaptive cycle and the Panarchy heuristic as an Urban Planning management tool and methodology to analyze, structure and interpret urban dynamics from 1953 to 2016. Two case studies are presented: The city of Barcelona and the neighborhood of VallcarcA
Categories: Novetats

Liquid crystals in woodpile photonic crystals : fabrication, numerical calculation and measurement

UPCommons - dl., 07/31/2017 - 02:30
Liquid crystals in woodpile photonic crystals : fabrication, numerical calculation and measurement Ho, Chih-Hua Both experimental and numerical studies on Liquid Crystal (LC) infiltrated woodpile Photonic Crystal (PhC) are implemented in this thesis. The most well-known optical phenomenon of PhC is photonic bandgap (PBG). It is observed either in frequency or in spatial domain. The former means for a chromatic plane wave propagating though PhC that a range of frequencies do not transmit but reflect. The later means for a monochromatic focused beam passing though PhC that certain angular components do not transmit but deflect or reflect. The most well-investigated optical phenomenon of LC is birefringence. It is due to the strong dielectric anisotropy LC possesses. When the applied stimulations (e.g. electric/ optical field or external heater) are present, the orientation of LC molecules and different refractive indices (e.g. polarization or temperature dependent) are observed. The presence of LC inside PhC not only reduces index contrast (where angular BG appears) but also brings the tunability to such LC-PhC composite device. Therefore band-stop angular filter and sensitive refractometer for liquid material are potential applications controlled by multiple external stimulations. In this thesis, the related physical properties of PhCs and LCs are introduced beforehand. The fabrication of woodpile PhC is also demonstrated. Direct Laser Writing lithography technique is adopted to build microstructures with high resolution up to hundreds of nanometers. A tunable band-stop filter controlled by polarization and temperature is investigated in linear regime. To bridge our investigation to nonlinear regime, dye-doped LC is used to create graded indices inside LC medium corresponding to intensity. Numerical calculations are conducted to the experimental observations. To sum up, LC-PhC composite device possesses very promising features as demonstrated which could be applied into tunable elements in integrated optical systems and its abundant nonlinear properties remains to be explored carefully.; Ambos estudios experimentales y numéricos en cristal líquido (LC) pila de leña infiltrado de cristal fotónico (PhC) se implementan en esta tesis.El fenómeno óptico más conocido de la PhC es la banda prohibida fotónica (PBG). Se observa ya sea en la frecuencia o en el dominio espacial. Los antiguos medios para una onda que se propaga plano cromática aunque PhC que un rango de frecuencias no transmiten sino que reflejan. El medio más tarde para un paso haz enfocado monocromática aunque PhC que ciertos componentes angulares no transmiten, pero desvían o reflejan.El fenómeno óptico más bien investigado de LC es la birrefringencia. Es debido a la anisotropía dieléctrica fuerte LC posee. Cuando los estímulos aplicados (por ejemplo campo óptico / eléctrico o calentador externo) están presentes, se observa la orientación de las moléculas de cristal líquido y los diferentes índices de refracción (por ejemplo, polarización o dependientes de la temperatura). La presencia de LC en el interior PhC no sólo reduce el contraste de índice (donde aparece angular BG), pero también trae consigo la capacidad de ajuste a dicho dispositivo compuesto LC-PhC. Por lo tanto banda eliminada del filtro angular y refractómetro sensible para material líquido son posibles aplicaciones controladas por múltiples estímulos externos. En esta tesis, las propiedades físicas relacionadas de PhC y las LC se introducen de antemano. La fabricación de pila de leña PhC se demuestra. Escritura técnica de litografía láser directa se adopta para construir microestructuras con alta resolución de hasta cientos de nanómetros. Un filtro elimina banda sintonizable controlado por la polarización y la temperatura se investiga en régimen lineal. Para salvar nuestra investigación con el régimen no lineal, LC tinte dopado se utiliza para crear índices graduadas dentro de medio LC correspondiente a la intensidad. cálculos numéricos se llevan a cabo con las observaciones experimentales.Para resumir, dispositivo compuesto LC en la PhC posee características muy prometedoras como se ha demostrado que se pueden aplicar en elementos sintonizables en sistemas ópticos integrados y sus propiedades no lineales abundantes que queda por explorar con cuidado.
Categories: Novetats

Desarrollo de herramientas constructivistas para la publicación y personalización de contenidos de cursos en línea

UPCommons - dl., 07/31/2017 - 02:30
Desarrollo de herramientas constructivistas para la publicación y personalización de contenidos de cursos en línea García Fernández, Javier, 1973 Since early times in internet, there have been training experiences with different success. Sometimes because they were complicated to use, others for the state of technology, or because the public has not supported it. Currently there are online courses, virtual campus (LMS), wikis, video, MOOC or educational applications that use personal devices (m-learning). Online courses have not evolved. The role of the student is passive about their learning. Most courses are individual and static study tools that do not encourage collaboration between individuals and cannot adapt to the characteristics of the student, nor help them build their knowledge. Time ago, researchers studied the creation of adaptive learning systems but it was not viable. This work wants to innovate in online courses. It has built a set of tools that give students an active role in building their learning and let the trainer create more dynamic and attractive courses. It has worked in a publishing platform that enables trainers with basic knowledge of HTML implement online courses. The system is responsible for adding navigation panels, apply style templates and add the code to create interactive elements, scientific formulas, etc. Thinking in the students, have prepared tools to create a layer of customization of course content (underlined, glossaries, summaries, notes and a calculator) and save changes in the cloud. This toolkit transforms the student traditional tools into web applications. The entire project works with standard Internet technologies that work on any device with a web browser.; Desde la aparición de internet, se han sucedido las experiencias para utilizar este entorno en la formación; con éxito desigual. Unas veces porque eran complicadas de utilizar, otras por el estado de la tecnología o porque no recibieron el soporte del público. Actualmente existen cursos en línea, campus virtuales (LMS), wikis, vídeo, MOOC o aplicaciones educativas que aprovechan los dispositivos personales (m-learning). Los cursos en línea están estancados. El papel del alumno es pasivo respecto a su aprendizaje. En su mayoría, son herramientas de estudio individual, estáticas, que no fomentan la colaboración entre individuos, ni la construcción de conocimiento y no se adaptan a las características del alumno. Hace años se estudió la creación de sistemas de aprendizaje adaptables pero no resultó viable. Este trabajo busca innovar en los cursos en línea. Se ha construido un conjunto de herramientas que dan al alumno un papel activo en la construcción de su aprendizaje y al formador le permiten crear cursos más dinámicos y atractivos. Se ha trabajado en una plataforma de publicación que permita a formadores con conocimientos básicos de HTML implementar cursos en línea. El sistema se encarga de añadir los paneles de navegación, aplicar plantillas de estilos y añadir el código para generar elementos interactivos, fórmulas científicas, etc. Pensando en el estudiante, se han creado unas herramientas con las que puede crear una capa de personalización de los contenidos del curso (subrayado, glosarios, resúmenes, notas y calculadora) y guardarlos en la nube. Esta caja de herramientas es el resultado de trasladar los recursos tradicionales de estudio a las TIC. Todo ello empleando tecnologías estándar de internet que funcionan sobre cualquier dispositivo que disponga de un navegador web.
Categories: Novetats

Integration of electrically driven membrane separation processes for water treatment and resources recovery

UPCommons - dl., 07/31/2017 - 02:30
Integration of electrically driven membrane separation processes for water treatment and resources recovery Reig i Amat, Mònica Nowadays, due to the growing fresh water demand, several processes are used to purify seawater by means of desalination or industrial brackish water by different treatment processes. The main limitation of these techniques is the production of rejected brines. For this reason, new management techniques for brines valorization are being studied to achieve the maximum water recovery, avoid liquid streams disposal and recover the valuable compounds from the concentrated streams. In this thesis, four membrane technologies were used to promote resources recovery, including water, depending on the valorization way of the concentrated stream: electrodialysis (ED) was used for its concentration, nanofiltration (NF) for its purification, selectrodialysis (SED) for its ions separation and ED with bipolar membranes (EDBM) for acid and base production from the brines. The integration of these membrane techniques provided brines reuse and promoted potential circular economy based on solutions where a waste is transformed into a resource. Seawater reverse osmosis (SWRO) brine was treated by ED in order to concentrate NaCl for the chlor-alkali industry. An ED pilot plant was used to concentrate the brine up to 150-250 g NaCl/L, depending on temperature and current density conditions. Then, a mathematical algorithm was developed to predict the concentration evolution during the ED process. The model was able to describe the NaCl concentration evolution and the energy consumption taking into account temperature changes and longtime operation. Moreover, monovalent selective cationic (MVC) membranes were synthetized using several mixtures of polyvinylidene fluoride (PVDF) and sulfonated PVDF (S-PVDF). Then, surface polymerization of polyaniline (PANi) doped with p-toluene sulfonic acid (pTSA) or L-valine was applied in order to improve their cationic monovalent selectivity. Results indicated that sodium selectivity increased when using doping agents (higher sodium selectivity when using valine than pTSA) or increasing the voltage applied. Besides, NF was used as a purification treatment for the SWRO brine. Different membrane configurations (flat sheet (FS) and spiral wound (SW)) were tested to study ions rejection behavior. The solution-diffusion-electromigration-film model (SDEFM) was successfully applied in order to fit the experimental rejections and calculate the membrane permeances to each ion. Ions rejection and permeances calculated for both membrane configurations were similar. These results indicated that lab-scale results could be used for the NF scale up. Also, the dominant salt effect on the trace ion rejection was determined by means of a FS membrane indicating that a higher initial dominant salt concentration implied a lower rejection for the dominant salt itself and also for the trace ions. Furthermore, two ED-based technologies were used. SED was utilized to separate chloride from sulfate ions of an industrial wastewater rich in sodium chloride and sodium sulfate, achieving separation factors around 80-90 %. EDBM was employed to produce sodium hydroxide/hydrochloric acid from sodium chloride and sodium hydroxide/sulfuric acid from sodium sulfate.Finally, ED, NF and SED were used as pre-treatments for EDBM. With the NF and EDBM system it was possible to purify the SWRO brine working with NF membranes at 20 bar. However, the permeate stream was treated by chemical precipitation in order to diminish the calcium and magnesium concentration before being introduced in the EDBM system. Maximum NaOH and HCl concentrations of 1 M were obtained. ED was used prior to the EDBM in order to concentrate the SWRO brine up to 200 gNaCl/L and be able to produce 2 M acid and base. SED was used to separate chloride from sulfate ions of an industrial wastewater. Both streams, sodium chloride-rich and sodium sulfate-rich were introduced in the EDBM stack and pure sodium hydroxide, hydrochloric acid (87 %) and sulfuric acid (93 %) were produced.; A causa de la creixent demanda d'aigua, s'utilitzen varis processos de membrana per purificar aigua de mar mitjançant dessalinització o bé per tractar salmorres industrials. La principal limitació d'aquestes tècniques és la producció de salmorres de rebuig. Per això, s'estudien noves tecnologies per valoritzar salmorres i aconseguir la màxima recuperació d'aigua i/o composts valuosos dels corrents concentrats. En la tesi, es van utilitzar quatre tecnologies de membrana per promoure la recuperació de recursos, incloent aigua, depenent de la forma de valorització del corrent concentrat: l¿electrodiàlisi (ED) es va utilitzar per a la seva concentració, la nanofiltració (NF) per a la seva purificació, la selectrodiàlisi (SED) per a la separació dels seus ions i l'ED amb membranes bipolars (EDBM) per a la producció d'àcid i base a partir de les salmorres. La integració d'aquestes tècniques de membrana promou la reutilització de salmorres i una potencial economia circular on un residu es transforma en recurs. La salmorra d'osmosi inversa d'aigua de mar (SWRO) va ser tractada mitjançant ED per concentrar NaCl per a la indústria clor-àlcali. Es va utilitzar una planta pilot d'ED per concentrar la salmorra fins a 150-250 gNaCl/L, depenent de la temperatura i la densitat de corrent. Es va desenvolupar un algoritme matemàtic per predir l'evolució de concentració durant l'ED. El model va ser capaç de descriure l'evolució de la concentració de NaCl i el consum energètic tenint en compte els canvis de temperatura i la llarga durada dels experiments. D'altra banda, es van sintetitzar membranes selectives a cations monovalents (MVC) usant mescles de fluorur de polivinilidè (PVDF) i PVDF sulfonat (S-PVDF). A continuació, es va aplicar una polimerització de superfície amb polianilina (PANi) dopada amb àcid p-toluè sulfònic (pTSA) o L-valina per millorar la seva selectivitat a MVC. Els resultats van indicar que la selectivitat de sodi augmentava quan s'utilitzaven agents de dopatge (major selectivitat de sodi a l`utilitzar valina enfront de pTSA) o s'augmentava el voltatge aplicat. La NF va ser usada per purificar la salmorra SWRO. Es van provar dues configuracions de membrana (plana (FS) i en espiral (SW)) per estudiar el comportament del rebuig dels ions. El model de pel·lícula de solució-difusió-electromigració (SDEFM) es va ajustar amb èxit als rebutjos experimentals i va permetre calcular les permeances de la membrana a cada ió. El rebuig dels ions i les permeances calculades per a les dues configuracions de membrana van ser similars. Per tant, els resultats a escala de laboratori es podrien utilitzar per a l'escalat de NF. A més, l'efecte de la sal dominant en el rebuig d'ions traça va ser determinada per mitjà d'una membrana FS indicant que una major concentració inicial de sal dominant implicava un menor rebuig de sal dominant i d'ions traça. També es van emprar dues tecnologies basades en l'ED. La SED es va utilitzar per separar els clorurs dels sulfats d'una aigua residual industrial, aconseguint uns factors de separació del 80-90%. L'EDBM es va usar per produir hidròxid de sodi/àcid clorhídric a partir de clorur de sodi i hidròxid de sodi/àcid sulfúric a partir de sulfat de sodi. Finalment, l'ED, la NF i la SED es van emprar com a pretractaments de l'EDBM. Amb el sistema NF-EDBM es va purificar la salmorra SWRO treballant amb membranes de NF a 20 bar. No obstant això, el permeat va ser tractat per precipitació química per disminuir la concentració de calci i magnesi abans de ser introduït a l'EDBM. Es van obtenir concentracions màximes d'NaOH i HCl de 1 M. L'ED es va usar abans de l'EDBM per concentrar la salmorra SWRO fins a 200 gNaCl/L i ser capaç de produir àcid i base 2 M. La SED es va utilitzar per separar clorurs de sulfats d'una aigua residual industrial. Ambdós corrents, el ric en clorur de sodi i el ric en sulfat de sodi, es van introduir a l'EDBM per produir hidròxid de sodi pur, àcid clorhídric (87%) i àcid sulfúric (93%).
Categories: Novetats

Emotions in archetypal media content

UPCommons - dl., 07/31/2017 - 02:30
Emotions in archetypal media content Chang, Huang-Ming Emotion is an intriguing and mysterious psychological phenomenon. While everyone seems to know what it is, researchers have not yet come to consensus on its definition, and many questions still remain unanswered. While the nature of emotion is yet to discover, the design community has noticed is importance, and poses the challenge of how emotion could inform design. We see the necessity to follow the state of the art in psychology and initiate the undertaking by exploring the emotional qualities in various types of media content. The first part of this thesis aims at constructing a theoretical framework. Recent years have seen empirical studies suggest that emotion could be unconscious. While this is to be further justified, scientists are motivated to reconsider current theories of emotion to account for this phenomenon. In light of this, we integrate these studies about unconscious emotion into our literature review. An overview from theory to practice is illustrated to provide a reference for viewing the current states in application domains, such as affective computing and emotional design. This review offers a holistic understanding about emotion from various perspectives, which allow us to look for new directions in future studies. Based on our review, we see a promising direction by applying psychoanalysis methods to analyze the media content as affective stimuli, and these stimuli can be evaluated by using quantitative measures to investigate the connection between the content and the corresponding emotions. The analysis on the media content is based on a psychoanalysis theory"the theory of archetypes" proposed by Carl Jung. He argues that there exists a universal pattern in humans' unconscious thoughts, which can be manifested as symbolic content in various forms of narratives, such as myth and fairy tales. Today, this archetypal symbolic content can be seen in modern media, particularly in movies. By applying the Jungian approach, we analyzed the symbolic meaning in movie scenes and edit these feature scenes into a collection of archetypal media content, which serve as the experimental materials for later explorations. In the second part of this thesis, we present three experimental studies that aim at determining if archetypal media content can be differentiated based on emotional responses. We adopted the psychoanalytical approach described earlier to collect feature scenes in movies as archetypal media content. Meanwhile, affective stimuli of explicit emotions are also included as benchmarks for comparison, such as sadness and joy. Self-reports and physiological signals are both adopted for measuring emotional responses. These three studies follow similar experimental design: presenting stimuli and measuring emotion concurrently. The results of these studies confirm that emotions induced by archetypal content are different from explicit emotions, and the statistical analysis further indicate that the predictive model obtained from physiological signals outperforms the model generated from self-reports while viewing archetypal media content. These results, however, are opposite to the results gained from affective stimuli of explicit emotions, leading us to the conclusion that archetypal media content might induce unconscious emotions, and physiological signals are more effective than self-reportsfor recognizing emotions induced by archetypal media content.
Categories: Novetats

An alternative organic growth through acquisitions investigation on wind energy

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 15:27
An alternative organic growth through acquisitions investigation on wind energy Asef, Pedram; Bargalló Perpiñá, Ramón; Bereket, T. Habte; Babaeian, A.
Categories: Novetats

Comprobación del comportamiento autosimilar de las distribuciones de corriente sobre la superficie de la antena fractal de Sierpinski mediante termografías de infrarrojos

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 14:09
Comprobación del comportamiento autosimilar de las distribuciones de corriente sobre la superficie de la antena fractal de Sierpinski mediante termografías de infrarrojos González Arbesú, José María; Puente Baliarda, Carles; Romeu Robert, Jordi
Categories: Novetats

Integración de energía solar fotovoltaica en la rehabilitación energética de edificios. Estudio del potencial de autoconsumo en entornos urbanos

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 13:48
Integración de energía solar fotovoltaica en la rehabilitación energética de edificios. Estudio del potencial de autoconsumo en entornos urbanos Hochet Moreno, Kevin Una de las principales prioridades de los países europeos es la reducción del consumo de energía y las emisiones de gas a efecto invernadero causadas por el entorno construido. Hacia este objetivo, ya que las ciudades del futuro ya están construidas en gran parte, muchas estrategias hacen hincapié en la importancia de los procesos de renovación urbana hacia una mayor sostenibilidad en términos económicos, sociales y ambientales. De hecho, todavía hay un gran potencial de ahorro de energía en los países europeos en general y en España en particular. La mayoría de los edificios de viviendas se construyeron antes de 2001 sin ninguna regulación térmica. Requieren grandes cantidades de energía para asegurar el confort interior. Teniendo en cuenta la actual crisis económica, que está afectando especialmente al sector de la construcción en España, el futuro del sector está en rehabilitación del entorno construido, responsable del 40% del consumo de energía primaria del país [1,2]. La originalidad de este trabajo radica en la integración y la evaluación que puede llegar a tener la energía fotovoltaica en los procesos de rehabilitación de edificios. El proyecto se divide en 6 partes: (1) Selección de un caso de estudio a escala de barrio, (2) Estudio en detalle del estado actual de los edificios, (3) Propuestas de integración de energía fotovoltaica en diferentes escenarios de rehabilitación, (4) Creación de los modelos 3D y simulación energética, (5) Evaluación multicriterio a nivel de ahorro de energía, producción eléctrica y viabilidad económica (payback) y (6) Análisis y conclusiones. Los resultados de este estudio pueden ayudar a las empresas del sector de la rehabilitación a realizar estudio para proponer la integración de la energía fotovoltaica y así ir de cara al cumplimento de los objetivos europeos de eficiencia energética.
Categories: Novetats

Inversor alimentat per panells fotovoltaics

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 13:35
Inversor alimentat per panells fotovoltaics Segarra Turull, Lluís L’objectiu d’aquest projecte és la construcció d’un inversor o convertidor de corrent continua a corrent alterna, amb aïllament d’alta freqüència per aplicacions fotovoltaiques i el seu posterior assaig en el laboratori per validar-ne el comportament. Els passos a seguir per la construcció de l’inversor són: Definir les característiques que ha de tenir. Elecció dels diferents components que integren el circuit. Simulació del comportament teòric previst. Verificació dels components elegits a partir de les dades extretes, tensió i corrent. Construcció d’un prototip per assajar cada part. Comprovació del seu funcionament. L’aïllament d’alta freqüència que ha de proporcionar el convertidor s’aconsegueix mitjançant un transformador de potència amb nucli de ferrita. En paral·lel, s’implementa el sistema de control amb la modulació per tal de garantir el correcte funcionament del sistema. En aquesta memòria es presenta en primer lloc una descripció dels sistemes fotovoltaics, seguida d’una descripció de les diferents topologies de convertidors. Posteriorment es passa a la fase de disseny on és mostren els diferents components seleccionats, seguit de les simulacions del comportament de l’inversor. Finalment és realitza la construcció del mateix i la comprovació del seu funcionament
Categories: Novetats

Redisseny i millora de máquines de reciclatge i processat de plàstic : "Precious Plastics"

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 13:34
Redisseny i millora de máquines de reciclatge i processat de plàstic : "Precious Plastics" Garcia Jané, Marc El que trobem en aquest projecte és un procés de disseny que parteix de les màquines dissenyades per Dave Hakkens, dissenyador industrial holandès, en el seu projecte Precious Plastic, per analitzar seva la millora i adaptació per al col·lectiu destinatari. El procés comença amb la investigació, contacte i presentació de propostes i idees per les dues parts, i es centra més endavant en l’execució tècnica del projecte de disseny i enginyeria. S’haurà de lligar la pròpia part de disseny amb el prototipatge real de les màquines, que hauran de ser funcionals al final de la part acadèmica. El procés de disseny i fabricació engloba varies de les màquines, i toca temes tant diversos en la metodologia d’aplicació del disseny com es l’anàlisi, el disseny gràfic, la mecànica, l’elèctrica, la comunicació o la fabricació
Categories: Novetats

Installation géothermique pour la climatisation et E.C.S. d’une maison à Matadepera

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 13:29
Installation géothermique pour la climatisation et E.C.S. d’une maison à Matadepera Izard Torredemer, Arnau
Categories: Novetats

Diccionaris de dades: d'eina marginal a cor del sistema

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 13:22
Diccionaris de dades: d'eina marginal a cor del sistema Saltor, Félix S'estudia l'evolució dels diccionaris de dades, des de ser considerats una aplicació independent i marginal per a l'administrador de (bases de) dades, passant per la seva col·laboració amb el Sistema de Gestió de Bases de Dades (SGBD), fins a esdevenir el cor mateix del SGBD, com es preveu en les arquitectures que segueixin el model ANSI/SPARC, i s'hi fan les consideracions corresponents.
Categories: Novetats

Exploring the voltage divider approach for accurate memristor state tuning

UPCommons - dv., 07/28/2017 - 13:17
Exploring the voltage divider approach for accurate memristor state tuning Vourkas, Ioannis; Gomez, Jorge; Abusleme, Angel; Vasileiadis, Nikolaos; Sirakoulis, Georgios; Rubio Sola, Jose Antonio The maximum exploitation of the favorable properties and the analog nature of memristor technology in future nonvolatile resistive memories, requires accurate multilevel programming. In this direction, we explore the voltage divider (VD) approach for highly controllable multi-state SET memristor tuning. We present the theoretical basis of operation, the main advantages and weaknesses. We finally propose an improved closed-loop VD SET scheme to tackle the variability effect and achieve <1% tuning precision, on average 3× faster than another accurate tuning algorithm of the recent literature.
Categories: Novetats

Pàgines

Subscriure a Publica! agregador - Novetats