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Cavity Quantum Electrodynamics with Ultracold Atoms

  • Habibian, Hessam
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Wechselwirkung ultrakalter Atome mit der Mode eines optischen Resonators hoher Güte. Die Atome sind dabei in einem periodischen Potenzial gefangen, dessen Periodizität nicht kommensurabel mit der Wellenlänge des Resonators ist. Ein Laser regt die Atome an und sie streuen Photonen in die Resonatormode, wobei die Emission inkohärent ist, falls die Laue- Bedingung nicht erfüllt ist. Dieser Fall wird betrachtet und es werden Bedingungen ermittelt, für welche nichtlineare optische Prozesse auftreten können. Die Eigenschaften des Lichtes werden untersucht, wenn sich das System entweder wie ein parametrischer Verstärker verhält oder wie eine Lichtquelle mit "Antibunching"- Statistik. Weiterhin kann eine stationäre Verschränkung zwischen Licht und Spinwellen der Atome erzeugt werden. Im zweiten Teil wird die Situation betrachtet, in der die Nullpunktsbewegung der Atome für die Atom-Licht-Wechselwirkung relevant ist. Für große Parameterbereiche zeigen numerische Berechnungen, dass die Rückwirkung des Resonators die Formierung eines lokalen Schachbrettmusters in der atomaren Dichteverteilung erzeugt. Die einzelnen Atomgruppe dieses Musters stehen zueinander in fester Phasenbeziehung, was zur Erhöhung der Zahl der Resonatorphotonen führt., In this thesis we investigate the interactions between ultracold atoms confined by a periodic potential and a mode of a high-finesse optical cavity whose wavelength is incommensurate with the potential periodicity. The atoms are driven by a probe laser and can scatter photons into the cavity field. When the von-Laue condition is not satisfied, there is no coherent emission into the cavity mode. We consider this situation and identify conditions for which different nonlinear optical processes can occur. We characterize the properties of the light when the system can either operate as a degenerate parametric amplifier or as a source of antibunched light. Moreover, we show that the stationary entanglement between the light and spinwavemodes of the array can be generated. In the second part we consider the regime in which the zero-point motions of the atoms become relevant in the dynamics of atom-photon interactions. Numerical calculations show that for large parameter regions, cavity backaction forces the atoms into clusters with a local checkerboard density distribution. The clusters are phase-locked to one another so as to maximize the number of intracavity photons.

Proyecto:

Lexicalization by phase: the role of prepositions in argument structure and its cross-linguistic variation

  • Real Puigdollers, Cristina
Aquesta tesi proposa una teoria que dóna compte de la variació interlingüística al nivell lèxic. La present proposta parteix d’una versió forta de la hipòtesi de Hale i Keyser, segons la qual els processos de lexicalització estan dirigits per principis sintàctics. Sostinc que la variació al nivell lèxic s’ha d’analitzar com la variació al nivell oracional, unificant la sintaxi-l(èxica) i la sintaxi-o(racional) per mitjà de la teoria de la ciclicitat basada en la noció de fase. La fase s’interpreta com l’estadi derivacional a què tenen accés les interfícies i com el domini de lexicalització. Des d’aquest punt de vista, la diferència en l’especificació dels trets-f dels nuclis funcionals determina què és una fase i què no ho és en una determinada llengua, de la qual cosa es deriva l’emergència de la variació lingüísticamalgrat la uniformitat de la sintaxi. A partir d’aquest marc teòric, proposo una solució unificada per tal de donar compte de la variació interlingüística de certs patrons de lexicalització, com ara l’expressió del trajecte, la manera i la possessió. La teoria que desenvolupo recolza en una teoria sintàctica de l’estructura argumental que pren en consideració el paper que tenen els elements no relacionals (és a dir, les arrels) en el model. Proposo que la sintaxi opera amb les posicions de les arrels que estan subespecificades en termes semàntics i fonològics i que estan definides com a nuclis que no projecten (és a dir, que no forneixen cap etiqueta), les quals per principis sintàctics generals només poden ocórrer al capdavall de l’estructura, la posició de primer ajuntament de cada (sub)derivació. També proposo que els nuclis de fase estableixen dominis de lexicalització que habiliten operacions morfològiques com ara la percolació de trets o la inserció de vocabulari com dues maneres diferents per interpretar fonològicament les representacions sintàctiques. Pel que fa als casos que estudio, en primer lloc m’ocupo de l’expressió del trajecte en les llengües romàniques i germàniques. Proposo una estructura simplificada del SP en què trets com ara els de fitació emergeixen de manera configuracional i no per mitjà d’una projecció funcional privativa. Així, argüeixo que el cas en el sistema d’adposicions és estructural i emergeix de la relació de concordança entre un SD i els trets-f d’una projecció funcional o nucli de fase, p. Sostinc que les expressions espacials en romànic són sempre locatives i que els trets-f dels nuclis de trajecte són defectius, de manera que els inhabilita per ser nuclis de fase i els situa en el domini de Sv. En segon lloc, tracto diversos casos d’elasticitat verbal que es poden observar en les llengües romàniques: l’existència d’objectes cognats, això és, els verbs intransitius de tipus inergatiu que seleccionen, en certes condicions especials, un complement directe; d’altra banda, es poden constatar certes construccions resultatives en romànic, en què un predicat secundari denota un canvi d’estat resultatiu. A fi d’explicar les construccions esmentades d’una manera unificada, proposo que en tots els casos hi participa una preposició de coincidència central que estableix una relació predicativa entre el complement i l’arrel verbal. En darrer lloc, estudio els verbs de mesura que es caracteritzen per tenir un complement, el sintagma de mesura, que o bé es comporta com un adjunt o bé com un argument. Proposo que això és degut a les propietats referencials d’aquest element quantificador. A més, hi afegeixo una altra propietat que mai no s’ha discutit abans: el comportament variable dels verbs de mesura respecte de la inacusativitat. Proposo que els verbs de mesura tinguin una estructura possessiva subjacent, que té com a nucli un predicat SER que selecciona una preposició de coincidència central, p. En les llengües romàniques el nucli de fase p no és defectiu i es pot incorporar a SER, de manera que la fase s’estén i transforma SER, una fase inacusativa i defectiva, en una fase transitiva i saturada, TENIR, que permet legitimar el cas acusatiu i fornir una posició per a l’argument extern., This dissertation proposes an account for cross-linguistic variation at the lexical level. The proposal stems from a strong version of Hale and Keyser’s hypothesis according to which lexicalization processes are syntactically driven. I claim that variation at the lexical level should be analyzed as variation at the sentential level, by means of the unification of the l(exical) and s(entential)-syntax through the theory of ciclycity provided by Phase Theory. The phase is interpreted as a point of access of the interfaces to the derivation and as the domain for lexicalization. From this perspective, the difference in the specification of f -features in functional heads determines what is a phase and what is not in a particular language, so that the emergence of variation is derived despite the uniformity of syntax. With that framework in mind, I propose a unified solution to the variation across languages of certain lexicalization patterns, namely, the expression of path, manner and possession. The theory I develop builds on a syntactic theory of argument structure that takes into account the role that non-relational elements, namely, roots, have in the model. I propose that syntax operates with root positions that are semantically and phonologically underspecified and that are defined as non-projecting heads, i.e., non-labeling heads, which by general syntactic principles can only be present at the bottom, first merge position of every (sub)derivation. I propose that phase heads establish domains for lexicalization that allow us to consider morphological operations such as feature percolation or vocabulary insertion as two distinct ways for phonologically interpreting syntactic representations. As for the case studies, I first study the properties of path expressions in Romance and Germanic languages. I propose a simplified structure for PPs in which features such as boundedness arise configurationally, not through a specific functional projection. Then, I argue that case in the adpositional system is structural and emerges from the agreement relation between a DP and the f -features of the functional projection or phase head, p. I argue that spatial expressions in Romance are always locative and that there is defectivity in the content of f -features of path heads that makes them to be non-phase heads and to belong to the vP domain. Second, I deal with some cases of verbal elasticity attested in Romance languages: the existence of cognate objects, that is, unergative intransitive verbs that can take under certain restricted conditions a direct object; and the existence of resultative constructions in Romance where a secondary predicate is said to denote a resultative change of state. In order to account for these constructions in a unified way I propose that they all involve a preposition of central coincidence that establishes a predicative relation between the complement and the verbal root. Finally, I study Measure Verbs that are characterized by having a complement, a Measure Phrase, that behaves sometimes as an adjunct and sometimes as an argument. I propose that this is due mainly to the referential properties of this quantificational element. However, I add into the picture another property that has never been discussed before: the variable behavior of Measure Verbs with respect to unaccusativity. I propose that Measure Verbs have an underlying possessive structure that is headed by a BE predicate that selects a central coincidence preposition, p. The non-defective phase p head in Romance languages can incorporate into BE extending the phase and transforming BE, a defective unaccusative phase, into a non-defective transitive phase, HAVE, which is able to license accusative case and to allow for an external argument position.

Proyecto:

Experimental Models of Prostate Cancer Bone Metastasis - Establishment, characterization and imaging of xenograft bone metastasis models -

  • Garcia López, Marta
En païssos industrialitzats, el càncer de pròstata (CP) és la neoplasia més comunment diagnosticada en homes i la segona causa de mort relacionada amb càncer, donat que els nivells de mortalitat en aquesta població són molt més baixos que els que es troben en els païssos en desenvolupament, es veu un clar benefici en els avenços tant en el diagnòstic precoç com el desenvolupament de teràpies eficients. No obstant, la disseminació metastàtica més que el tumor primari en sí és la responsable dels problemes de mortalitat i morbiditat associats al CP. Les metàstasis esquelètiques estan presents en més d’un 70% dels casos de CP avançat i confereixen alts nivells de morbiditat, un 25% de supervivència als 5 anys i una mitjana de supervivència de 40 mesos després de ser diagnosticats. Tot i que les fractures patològiques i la compressió de la columna vertebral són les complicacions més probables pel pacient metastàtic, el major símptoma és el dolor. Les metàstasis òssies del CP comporten un estat d’acceleració de la remodelació òssia que es caracteritza per una activació patològica tant dels osteoblasts com dels osteoclasts. Aquesta elevada activació dels osteoclasts està directament correlacionada amb un increment en la incidència de les complicacions òssies, de la progressió tumoral i la mort. A més, una vegada el tumor metastatitza a os, la malaltia esdevé incurable i les teràpies actuals són solament pal·liatives i principalment es dirigeixen a les cèl·lules tumorals o als osteoclasts. Per tant, per entendre millor la biologia de les metàstasis òssies del PC i poder investigar noves teràpies és important desenvolupar nous models animals. En aquesta tesi, s’han establert nous models experimentals de metàstasis del CP mitjançant la inoculació de cèl·lules humanes en ratolins immunodeficients per diferents vies, intraòssia, intracardíaca o intratibial. Finalment, diferents estratègies s’han dut a terme per descriure noves dianes moleculars involucrades en el mecanisme de les metàstasis i poder desenvolupar un model adequat per la evaluació de possibles compostos candidats a ser futures aproximacions terapèutiques. Per concloure, aquests models proporcionen una fiable reproducció de la situació clínica i permeten tant la caracterització com el diseny de tractaments efectibles per compendre millor els mecanismes moleculars de les metàstasis òssies del CP., In industrialized countries, prostate cancer (PCa) is the most common malignancy in men, but mortality rates are much lower than those recorded in developing countries, reflecting benefits from advances in early diagnosis and effective treatment. However, the metastatic disease rather than the primary tumor is responsible for much of the resulting morbidity and mortality. Skeletal metastases occur in more than 70% of cases of late-stage of PCa and they confer a high level of morbidity, a 5 year survival rate of 25% and median survival of approximately 40 months. Though fractures and spinal cord compression are potential complications, the most common symptom of bone metastases is pain. Bone metastases from PCa lead to an accelerated bone turnover state that features pathological activation of both osteoblasts and osteoclasts. Raised activation of osteoclasts is directly correlated with an increased incidence of skeletal complications, cancer progression and death. Further, once tumor metastasizes to bone, the metastatic disease become incurable and current therapies are palliative and mostly target either tumor cells or osteoclasts. Thus, to better understand the biology of PCa bone metastasis and to investigate new therapy options it is crucial to develop new animal models. In this thesis, we have established new experimental models of PCa bone metastasis by intraosseous (i.o.), intracardiac (i.c.) or intratibial (i.t.) inoculation of human PCa cells in immunodeficient mice. Extensive bone metastasis were monitored by in vivo bioluminescence imaging. Different strategies were performed to describe new molecular targets involved in the mechanisms of PCa bone metastasis and to make a suitable model for evaluating novel compounds as future therapeutic approaches. To conclude, these models provide a reliable reproduction of the clinical situation and allows characterization and design effective treatments by better understanding the molecular mechanisms of PCa bone metastasis.

Proyecto:

Aumento de la potencia oncolítica de los adenovirus mediante el uso de virus adeno-asociados y generación de un adenovirus oncolítico canino como tratamiento para la clínica veterinaria y modelo para la clínica humana con adenovirus

  • Laborda Jambrina, Eduardo
El cáncer es una de las principales causas de muerte en la población humana del mundo desarrollado. Los avances en las terapias convencionales, cirugía, quimioterapia, radioterapia, detección y diagnóstico del cáncer han permitido una mejora en los niveles de supervivencia y calidad de vida de los pacientes. Sin embargo, restan multitud de tipos de enfermedades oncológicas donde poco o nada se puede hacer por combatirlas. La viroterapia con adenovirus emerge como una aproximación esperanzadora para el tratamiento del cáncer. Esta terapia permite minimizar la dosis inicial administrada gracias a la replicación viral en el tumor, amplificando exponencialmente los niveles de virus. Además, los avances en el conocimiento biológico del adenovirus y de las técnicas moleculares, permiten conferir selectividad y potencia oncolítica a los adenovirus. Por otra parte, el gran número de vías implicadas en la replicación viral impide la aparición de las clásicas resistencias a los agentes quimioterapéuticos. De todas formas, al alcanzar los ensayos preclínicos in vivo y sobretodo las fases clínicas en pacientes humanos, se hacen patentes nuevas limitaciones relacionadas con esta terapia. Una de estas limitaciones es la falta de potencia oncolítica. Esta falta se debe, en parte, al ciclo viral del adenovirus salvaje, el cual está optimizado para maximizar su producción, limitando la liberación viral al medio inicialmente y disminuyendo la respuesta inmune antiviral. En los tumores existe, sin embargo, un estado de inmunidad deprimida. Además, el aumento y aceleración de la liberación adenoviral se correlaciona con mayor actividad antitumoral. En el primer capítulo de este trabajo hemos combinado los adenovirus con virus adeno-asociados ya que previamente se ha descrito un aumento de la apoptosis y necrosis celular al darse coinfecciones de ambos virus. Esta combinación ha resultado en un aumento de la liberación adenoviral al medio, aumentando la propagación y la citotoxicidad in vitro de los adenovirus y la actividad antitumoral in vivo tras la administración intratumoral de ambos virus. Otra limitación de la viroterapia adenoviral es la falta de modelos adecuados que reflejen fielmente la realidad que los adenovirus oncolíticos se encuentran en pacientes humanos. Los modelos murinos son ampliamente utilizados para los ensayos de toxicidad y eficacia. Sin embargo, son poco o nada permisivos a la replicación viral, disponen de sistemas inmunes comprometidos para permitir la implantación artificial de tumores humanos, que evolucionaran de forma muy diferente a los tumores espontáneos de los pacientes. Esto provoca bajas correlaciones de los índices terapéuticos y, a veces, de los efectos adversos, entre modelos y pacientes. En el segundo capítulo de este trabajo hemos generado y caracterizado preclínicamente un adenovirus canino oncolítico, ICOCAV17, para su uso como agente terapéutico en la clínica veterinaria y como modelo para la viroterapia en clínica humana. Su replicación esta ligada a la vía del Retinoblastoma, incorpora el gen de la hialuronidasa para aumentar su diseminación intratumoral y hemos insertado el motivo RGD en su cápside para aumentar la infectividad de células tumorales. Además, cinco pacientes caninos con diferentes tipos de tumores han sido tratados intratumoralmente. Los resultados obtenidos indican que ICOCAV17 parece seguro administrado por vía intratumoral y su actividad antitumoral ha sido comprobada en tres pacientes observando necrosis y reducciones tumorales., Cancer remains as a main cause of death in the developed world. The improvements made in conventional therapies as chemotherapy, surgery, radiotherapy, detection, and diagnosis of cancer have led to increased survival indexes and higher patient quality of live. However, some tumor types have not effective treatments yet. Virotherapy with adenoviruses is as a promising therapy for cancer treatment as it allows minimizing the initial administered dose due to the amplification of the virus within the tumor. This amplification increases the amount of virus present in the tumor. Moreover, the knowledge about adenoviruses and new molecular technics allows us to confer the virus tumor selectivity and oncolytic potency. Further, due to the multiple pathways that are involved in the virus cycle, the development of tolerance is quite difficult, as it happens for the well-known chemotherapeutic agents. Nevertheless, when viruses reach preclinical in vivo assays or clinical phases in human patients, new limitations related with this therapy appear. Low oncolytic potency is an example of these limitations. Life cycle of wild type adenovirus is one of the reasons of this low potency as it is optimized to maximize the total production what needs of low levels of released virus at early times decreasing the immune response against virus. However, immune response in tumor environment is inhibited. Moreover, enhanced adenovirus release correlates with increased antitumor activity. In the first part of this work we have combined adenovirus with adeno-asociated virus as enhanced apoptosis and cell death is described when combination of both viruses is performed. This combination resulted in enhanced adenovirus release, increasing adenovirus propagation and cytotoxicity in vitro, and antitumor activity in vivo when both virus were injected intratumoraly. Another problem of virotherapy with adenovirus is the lack of good predictive models. Murine models are widely used for toxicity and efficacy assays. However, these models are poor permissive to adenovirus replication, they have compromised immune system to allow artificial implanted human tumors to grow subcutaneously, and these tumors show different clinical evolution compared to spontaneous tumors within patients. All these factors led to poor correlated therapeutic indexes when adenoviruses reach clinical phases and less frequently to unexpected adverse events. In the second part of this work we have generated and characterized in preclinical assays a canine oncolytic adenovirus named ICOCAV17. This virus was conceived as a therapeutic veterinary agent and a model to human virotherapy. ICOCAV17 is a retinoblastoma pathway controlled virus, expressing a hialuronidase to enhance virus spread through the tumor, and has an RGD motif in the fiber to increase tumor cell infectivity. Moreover, five canine patients with different tumor types have been treated intratumoraly. Results suggest a good safety profile injecting the virus intratumoraly and efficacy has been observed in three patients.

Proyecto:

Frequency of zoonotic enteric pathogens and antimicrobial resistance in wild boar (Sus scrofa) Iberian ibex (Capra pyrenaica) and sympatric free-ranging livestock in a natural environment (NE Spain)

  • Navarro González, Nora
La transmisión de patógenos zoonósicos desde la fauna salvaje al ganado doméstico, y vice-versa, es una problemática global ya que los ungulados salvajes aumentan en número y distribución en toda Europa, incluso en áreas urbanas. Al mismo tiempo, en la Unión Europea la frecuencia de ciertas zoonosis de transmisión alimentaria aumenta cada año. Además, la resistencia antimicrobiana es una amenaza mundial que urge ser monitorizada para evitar su diseminación. El propósito de esta Tesis es investigar si ciertos patógenos zoonósicos se comparten entre el ganado doméstico en extensivo y los ungulados salvajes (el jabalí – Sus scrofa - y la cabra montés – Capra pyrenaica) de un entorno natural del noreste español. Adicionalmente, hemos analizado la presencia de resistencia antimicrobiana tanto en patógenos como en bacterias comensales de estos hospedadores. Por último, se exploró lo mismo en jabalíes urbanos de Barcelona (España). La prevalencia de Salmonella fue mayor en jabalíes que co-habitaban con ganado vacuno (35.67%, CI 95% 28.19 - 43.70) que en aquellos que no (17.54 %, CI 95% 8.74 - 29.91), de manera similar, la riqueza de serotipos fue mayor en el primer grupo. Además, la probabilidad de que un jabalí sea portador de Salmonella aumenta cuanto mayor es el rebaño de vacas con el que comparte el hábitat. El hallazgo una cepa de S. Enteritidis resistente a ciprofloxacina y ácido nalidíxico en jabalí es una causa de preocupación para la salud pública. La diferente prevalencia de Salmonella en ganado vacuno (21.92%, 95% CI 13.10-33.14) y cabra montés (0.96%, 95% CI 0.2-2.8) y la ausencia de serotipos compartidos sugieren la ausencia de nexo (más información en el Estudio I y II). La prevalencia de E. coli O157:H7 fue baja: 3.41% en jabalí (IC 95% 0.94 - 8.52) y 1.88% en cabra montés (IC 95% 0.39 - 5.38), mientras que este patógeno no fue aislado del ganado doméstico (Estudio III). Respecto a Campylobacter, las muestras de cabra montés fueron negativas. C. jejuni se aisló de un jabalí (0.67%, IC 95% 0.02 – 3.66), sin embargo, C. jejuni fue la especie predominante en el ganado vacuno: 9.09% (IC 95% 3.02 – 19.95). C. lanienae fue la especie más frecuente en jabalí (12%, IC 95% 7.27 – 18.3) y se encontró simultáneamente en una vaca. Este estudio (IV) indica que, de nuevo, la cabra montés parece no desempeñar un papel importante en la epidemiología de Campylobacter. Además, aunque el jabalí y el ganado vacuno tienen su propia especie predominante de Campylobacter, existe una potencial transmisión de C. lanienae y C. jejuni entre ambos hospedadores. Tanto los animales salvajes como domésticos parecen poco importantes como reservorio de resistencia antimicrobiana (Estudio III). La frecuencia de resistencia en E. coli indicador fue reducida (0 a 7.9%). Sin embargo, se detectó resistencia a una cefalosporina de tercera generación en jabalí, y a fluoroquinolonas tanto en éste como en ganado vacuno. Esto sugiere el potencial del jabalí como centinela de resistencia antimicrobiana en una gran variedad de ambientes. En jabalíes urbanos, Salmonella se encontró en un 5% (IC 5% 0.61-16.91) y Campylobacter coli en un 4.88% (IC 95% 0.6-16.53). Otros Campylobacter termófilos fueron moderadamente prevalentes (19.51%, 95% CI 8.82-34.87), mientras que C. jejuni y E. coli O157:H7 no fueron aislados. La frecuencia de resistencia antimicrobiana fue mayor en Enterococcus faecium (95% de los aislados era resistente a uno o más agentes), seguido por Enterococcus faecalis (50%) y E. coli (10%). Además, describimos por primera vez resistencia a linezolid en un aislado procedente de fauna salvaje. Ya que estos resultados tienen implicaciones en la salud pública, es necesario llevar a cabo un seguimiento sanitario de la fauna en entornos urbanos.

Proyecto:

Pedestrian Detection based on Local Experts

  • Marín Tur, Javier
Al llarg dels darrers anys, els sistemes de detecció humana basats en visió per computador han començat a exercir un paper clau en diverses aplicacions lligades a l’assisténcia a la conducció, la videovigilància, la robòtica i la domòtica. Detectar persones és, sens cap dubte, una de les tasques més difícils en el camp de la Visió per Computador. Aixó es deu principalment al grau de variabilitat en l’aparenc¸a humana associada a la roba, postura, forma i grandària. A més, altres factors com escenaris amb molts elements, oclusions parcials o condicions ambientals poden fer que la tasca de detecció sigui encara més difícil. Els mètodes més prometedors a l’estat de la q¨uestió es basen en models d’aprenentatge discriminatius que són entrenats amb exemples positius (vianants) i negatius (no vianants). El conjunt d’entrenament és un dels elements més rellevants a l’hora de construir un detector que faci front a la citada gran variabilitat. Per tal de crear el conjunt d’entrenament es requereix supervisió humana. L’inconvenient en aquest punt és el gran esforc¸ que suposa haver d’anotar, així com la tasca de cercar l’esmentada variabilitat. En aquesta tesi abordem dos problemes recurrents a l’estat de la q¨uestió. En la primera etapa, es pretén reduir l’esforc¸ d’anotar mitjanc¸ant l’ús de gràfics per computador. Més concretament, desenvolupemun escenari urbà permés endavant generar un conjunt d’entrenament. Tot seguit, entrenem un detector usant aquest conjunt, i finalment, avaluem si aquest detector pot ser aplicat amb èxit en un escenari real. En la segona etapa, ens centrem en millorar la robustesa dels nostres detectors en el cas en que els vianants es trobin parcialment ocluids. Més concretament, presentem un nou mètode de tractament d’oclusions que consisteix en millorar la detecció de sistemes holístics en cas de trobar un vianant parcialment ocluid. Per dur a terme aquesta millora, fem ús de classificadors (experts) locals a través d’un mètode anomenat random subspace method (RSM). Si el sistema holístic infereix que hi ha un vianant parcialment ocluid, aleshores s’aplica el RSM, el qual ha estat entrenat prèviament amb un conjunt que contenia vianants parcialment ocluids. L’últim objectiu d’aquesta tesi és proposar un detector de vianants fiable basat en un conjunt d’experts locals. Per aconseguir aquest objectiu, utilitzem el mètode anomenat random forest, a on els arbres es combinen per classificar i cada node és un expert local. En particular, cada expert local es centra en realitzar una classificació robusta de zones del cos. Cal remarcar, a més, que el nostre mètode presenta molta menys complexitat a nivell de disseny que altres mètodes de l’estat de la q¨uestió, alhora que ofereix una eficiència computacional raonable i una major precisió., During the last decade vision-based human detection systems have started to play a key role in multiple applications linked to driver assistance, surveillance, robot sensing and home automation. Detecting humans is by far one of the most challenging tasks in Computer Vision. This is mainly due to the high degree of variability in the human appearance associated to the clothing, pose, shape and size. Besides, other factors such as cluttered scenarios, partial occlusions, or environmental conditions can make the detection task even harder. Most promising methods of the state-of-the-art rely on discriminative learning paradigms which are fed with positive and negative examples. The training data is one of the most relevant elements in order to build a robust detector as it has to cope the large variability of the target. In order to create this dataset human supervision is required. The drawback at this point is the arduous effort of annotating as well as looking for such claimed variability. In this PhD thesis we address two recurrent problems in the literature. In the first stage, we aim to reduce the consuming task of annotating, namely, by using computer graphics. More concretely, we develop a virtual urban scenario for later generating a pedestrian dataset. Then, we train a detector using this dataset, and finally we assess if this detector can be successfully applied in a real scenario. In the second stage, we focus on increasing the robustness of our pedestrian detectors under partial occlusions. In particular, we present a novel occlusion handling approach to increase the performance of block-based holistic methods under partial occlusions. For this purpose, we make use of local experts via a RandomSubspaceMethod (RSM) to handle these cases. If the method infers a possible partial occlusion, then the RSM, based on performance statistics obtained from partially occluded data, is applied. The last objective of this thesis is to propose a robust pedestrian detector based on an ensemble of local experts. To achieve this goal, we use the random forest paradigm, where the trees act as ensembles an their nodes are the local experts. In particular, each expert focus on performing a robust classification of a pedestrian body patch. This approach offers computational efficiency and far less design complexity when compared to other state-of-the-artmethods, while reaching better accuracy.

Proyecto:

Impacto de la colonización en la tasa de transposición, la expresión y la estructura molecular de los elementos transponibles bilbo y gypsy en Drosophila subobscura

  • Betancourt Cano, Luz Angela
Estudios previos de la distribución de los sitios de inserción de los elementos transponibles (ETs) bilbo y gypsy, en cromosomas de Drosophila subobscura se han realizado en aras de entender, con más claridad, la implicación de los ETs a nivel evolutivo y los mecanismos susceptibles de promover su actividad. D. subobscura es una especie interesante para el estudio de estos aspectos ya que colonizó Suramérica y Norteamérica recientemente (hace 30 años aproximadamente). Este escenario de colonización hace que esta especie sea valiosa para el estudio del impacto de la colonización en la dinámica y distribución de los ETs en el genoma. Los resultados de la presente investigación, comparando copias de elementos móviles en poblaciones originales y colonizadoras, apoyan la hipótesis de que la deriva fundadora es la responsable de la distribución bimodal de dos ETs previamente observada en el genoma de las poblaciones colonizadoras. Sin embargo, no podemos descartar, de manera categórica, la existencia de un incremento de las tasas de transposición hacia determinados lugares cromosómicos en las poblaciones colonizadoras. Con el objetivo de determinar si la actividad de los ETs era diferente en poblaciones originales y colonizadoras se realizó un estudio de las tasas de expresión y transposición de los ETs gypsy y bilbo. Las tasas de expresión se analizaron en el tejido total de individuos adultos, ovarios y testículos. Los resultados de los análisis de individuos completos mostraron diferencias en las tasas de expresión de estos elementos, siendo gypsy el que presentó tasas de expresión más altas que bilbo. A este nivel de comparación, las poblaciones colonizadoras mostraron un patrón generalizado de mayores tasas de expresión que las originales. Esto nos hace suponer que existe un aumento de actividad de estos dos elementos a nivel somático en las poblaciones colonizadoras. No obstante, en los análisis de la línea germinal no se observó este patrón: entre las poblaciones colonizadoras y originales no se observaron diferencias generalizadas en las tasas de expresión. Uno de los puntos destacables de este trabajo es la diferencia en las tasas de expresión a nivel de sexos. Gypsy presentó en los análisis de individuos completos tasas de expresión más altas en las hembras, mientras que en la línea germinal dicho incremento se presentó en los machos. Sin embargo, en el caso de bilbo tanto los análisis de individuos completos como los de la línea germinal muestran mayores tasas de expresión en los machos. Los estudios de las tasa de transposición de gypsy mostraron una mayor incidencia de nuevos eventos de transposición en machos de las poblaciones colonizadoras, mientras que en las originales estas diferencias a nivel de sexos no parecen tan evidentes. Los resultados del presente estudio evidencian que existen diferencias en las tasas de expresión de gypsy y bilbo, a diferentes niveles de comparación (sexo, tipo celular y población). Estas diferencias pueden estar determinadas por mecanismos de control diferentes para cada elemento. Se sabe que el control epigenético de la expresión de muchos ETs sigue mecanismos diferentes en tejido germinal y somático. Además este control puede verse influenciado por el ambiente al que esté sometido cada población y por su contenido genético (también influido por la colonización). Esto explicaría las diferencias observadas entre tipos celulares y poblaciones. El conjunto de mecanismos de regulación desplegados por el genoma huésped afectaría la expresión y la dinámica poblacional de estos ETs en el genoma de D. subobscura., Previous studies about the distribution of the transposable elements (TEs), bilbo and gypsy in Drosophila subobscura chromosomes were done to a better understanding of the role of TEs and the mechanisms triggering their activity. D. subobscura is an interesting species of study because it recently colonized South America and North America (~ 30 years ago); which makes this species valuable for studying the impact of the colonization in the dynamic and distribution of TEs in the genome. This research work where we compare the copies of mobile elements in original and colonizer populations, supports the hypothesis that the founding drift is the responsible for the bimodal distribution, previously observed in two TEs in the genome of colonizer populations. However, we cannot categorically discard the existence of an increase of transposition rates towards particular sites of chromosomes in colonizer populations. In order to assess whether TE activity was different in original vs. colonizer populations, a study of expression and transposition rates of gypsy and bilbo was performed. The expression rates were analyzed in whole adult individuals, ,ovaries and testes. The results of the of whole individual analysis showed differences in expression rates of both elements, being gypsy which showed the highest rate . Moreover, colonizing populations showed a generalized pattern of higher expression rates than original ones. This result suggests an increase in the activity of these two elements at somatic level in colonizing populations. However, this pattern was not observed in the germline analysis of where no differences in expression rates were observed between colonizing and original populations. A major point of this work are the differences in expression rates between sexes. (i.e. between males and females at both levels Gypsy showed the highest expression rate in females, whereas in the germline the largest increase was found in males. However, the expression rates of bilbo were the same when germinal line and the whole individuals males were checked. Studies of gypsy transposition rates showed a higher incidence of new transposition events in males from colonizing populations whereas in original populations these differences were not clear. Results of this study show differences in the expression rates of gypsy and bilbo at different levels: sex, cellular type, and population. These differences could be determined by different control mechanisms specific of each element. It is known that the epigenetic control of expression of many TEs follows different mechanisms in germinal and somatic tissues. Moreover, this control can be influenced by the environment to which each population is exposed and their genetic content (at the same time affected by the colonization). This would explain the observed differences between germinal line, somatic tissues and populations. The regulation mechanisms displayed by the host genome would affect the expression and the population dynamics of these TEs in the D. subobscura genome.

Proyecto:

Análisis de la producción multiplataforma y de su impacto en rai. El talk político annozero: la redacción como fábrica de innovación

  • Zoppeddu, Milena
Las nuevas tecnologías han cambiado profundamente el sector radiotelevisivo, que se ha convertido en un entorno altamente competitivo. En este contexto, para que continúen manteniendo su relevancia en el mercado y su legitimación social los operadores de Servicios Públicos Radiotelevisivos necesitan enfrentarse al nuevo escenario demostrando una fuerte capacidad de adaptabilidad y de flexibilidad. En un contexto que se caracteriza por una siempre mayor fragmentación y un consumo siempre más personalizado de los contenidos audiovisuales, los operadores de Servicio Público Radiotelevisivo necesitan transformarse en instituciones multimedia, lo cual comporta ser capaces de diversificar sus canales distributivos para poder satisfacer apropiadamente las nuevas exigencias de las audiencias. Para conseguir este objetivo los operadores necesitan una nueva visión estratégica así como una nueva organización estructural que tenga como objetivo la integración de la línea de negocio tradicional –la producción de contenidos televisivos- con las nuevas –la producción de contenidos para las demás plataformas. En este sentido la adopción de una estrategia multiplataforma se considera como la más importante respuesta de los operadores radiotelevisivos a los desafíos lanzados por el nuevo entorno competitivo y tecnológico. Investigaciones reciente han focalizado la atención en la creciente importancia de la implementación de una estrategia y una oferta multiplataforma. Sin embargo menos se ha investigado sobre las transformaciones internas que las organizaciones están sufriendo para adaptar sus rutinas de trabajo a las nuevas exigencias de producción. En lo especifico la interacción entre los procesos productivos tradicionales, para la televisión, y los nuevos, para las demás plataformas distributivas. De acuerdo con este marco, el presente trabajo analiza el caso especifico del operador de Servicio Público Radiotelevisivo italiano, RAI y explora sus procesos productivos multiplataforma. Con el objetivo de estudiar el nuevo paradigma productivo, la atención se ha focalizado en Rainet, la filial de RAI encargada de la producción multiplataforma, y una redacción especifica de programa: el equipo productivo de uno de los talk políticos producidos por RAI. Mirando a la oferta de programas de la radiotelevisión italiana, entre los programas de género informativo, el talk político, tiene una larga tradición de producción interna: son los programas de mayor éxito en término de audiencia así como son importantes arenas donde se realiza el debate político y social de país. Entre los talk políticos emitidos por RAI en la época del estudio, Annozero fue el con los mejores resultados de audiencia en los 6 años de emisión, fue el primero talk político a utilizar activamente su web y las redes sociales, en las cuales consiguió buenos resultados de participación así como, el equipo editorial de Annozero, organizó de manera independientes de la compañía RAI y con el mismo formato del programa, dos eventos de movilización con grande éxito de audiencia que fueron dos producciones multiplataforma. El objetivo principal del estudio es explicar cómo RAI ha articulado el cambio del paradigma productivo en su estructura organizativa y sus planos estratégicos. Por lo tanto se ha focalizado la atención en la descripción de la nueva estructura de la compañía y en las dinámicas de la producción multiplataforma en términos de rutinas productivas, perfiles profesionales y equipamiento técnico en la estructura de Rainet así como en la redacción de Annozero. De la misma manera se ha estudiado la relación de la filial encargada de la producción y distribución multiplataforma con las redacción de Annozero. El estudio se basa en una investigación etnográfica por la cual han sido realizadas diferentes estancias de observación participante dentro de la redacción del programa y los diferentes departamentos de RAI y Rainer, así como has sido realizadas entrevistas en profundidad a diferentes managers y diferentes profesionales de la compañía., The new technologies have profoundly changed the broadcasting structure sector that is becoming highly competitive. To maintain their market relevance and their social legitimation in this new context, Public Service Broadcasters (PSB) need to face the new scenery in terms of adaptability and flexibility. In a context of fragmentation and more personalized consumption of audiovisual contents, PSB operators need to be transformed into multimedia institutions: this means that they need to diversify their delivery channels in order to satisfy properly the new audience’s needs. To reach this aim, PSB operators need both a new strategic vision and a new organization structure focused to integrate the old business line (the production of tv contents) with the new ones (production of other platforms contents). Multi-platform strategy then, is considered one of the most important broadcasters’ responses to cope with the new competitive and technological environment. Recent studies focus on the increasing importance of implementing a multi-platform strategy and offer for broadcasters. Less is known about the transformation of the internal structure that broadcasting companies are experiencing in order to adapt their working procedures to new production needs. In particular, little has been investigated about the interaction between traditional production processes - for television- and new production ones -for the different platforms. According to this new framework, the present work analyses the specific case of the Italian Public Service Broadcaster operator, RAI, and explores its multiplatform production processes. In order to analyse the new production paradigm, the attention was focused on Rainet, the RAI’s company for multiplatform production and delivery, and the editorial team of a specific political talk. In the RAI programs offer in fact, among information genre, political talk, have a long tradition of internal production and are the most successful programs in terms of audiences and, most of all, they are important arenas where the social and political debate of the country take place. Among political talk on air in Rai, Annozero had the best result in terms of share during its 6 years of emission, was the first political talk in using actively the web and the social network Twitter and Facebook, -where it had considerable participation results-, and last but not least, the Annozero’s editorial team has organized two multiplatform independent productions, outside the operator RAI, as mobilization events. The central issue of this project is to explain how RAI has articulated the production paradigm change in terms of organization structure and strategic plans. The main objective is to describe the new company structure, and the dynamic of multiplatform production in terms of productive routines, professional profiles and technological equipment inside both the new department and the newsroom. At the same time, this project studies the relations between the new media departments (Rainet), and the editorial teams of the different programs through the analysis of the specific case of Annozero’s newroom. Methodologically, the paper draws on a large ethnographic study based on participant observation in the newsroom and in-depth interviews with professionals.

Proyecto:

El fuego y el pastoreo en el páramo húmedo de Chingaza (Colombia): efectos de la perturbación y respuestas de la vegetación

  • Cárdenas, Camilo de los Ángeles
El páramo es un ecosistema presente en la alta montaña del Nuevo Mundo. En el páramo húmedo, el fuego y el pastoreo son perturbaciones antrópicas recientes que modifican el proceso de la sucesión-regeneración de la vegetación. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es la de cuantificar los efectos de dicha perturbación sobre la vegetación así como evaluar la capacidad de regeneración del ecosistema del páramo. La Tesis Doctoral se estructura en cinco grandes apartados que analizan los efectos del fuego y el pastoreo sobre (1) la estructura de la vegetación y el banco de semillas de la comunidad, (2) la cantidad de fitomasa epigea e hipogea de la comunidad de plantas, (3) la regeneración de comunidades características de chuscal y pajonal, y la regeneración de especies clave del páramo, como (4) el chusque (Chusquea tessellata) y (5) el frailejón (Espeletia grandiflora y Espeletia killipii). Los objetivos de esta Tesis Doctoral se han llevado a cabo mediante una combinación de estudios y experimentos durante los últimos años en distintos valles del Parque Nacional Natural de Chingaza en Colombia. Los resultados principales indican que los niveles intermedios de perturbación favorecen el incremento de especies en la vegetación en pie mientras que los niveles máximos de perturbación la disminuyen. En contraste, la densidad y riqueza del banco de semillas disminuye con la perturbación intermedia y aumenta con la perturbación fuerte donde se seleccionan especies que toleran el ramoneo y el pisoteo del ganado y que se pueden establecer en un suelo compactado. La perturbación disminuye la fitomasa epigea y la necromasa, aumenta la densidad aparente del suelo desde los sitios menos alterados hacia los sitios más alterados, y tiende a reducir la fitomasa de raíces. La perturbación recurrente transforma las comunidades iniciales en otras comunidades muy distintas, siendo la regeneración del pajonal mucho más rápida que la del chuscal. En general, el reestablecimiento de las especies nativas características requiere de largos periodos de descanso, que se calculan superiores a los 20 años. En el caso del chusque, la regeneración después del corte y el fuego muestra que el tratamiento de corte estimula la regeneración del tejido fotosintético, mientras que el tratamiento de corte y fuego estimula la formación de brotes. El tratamiento combinado de corte y fuego es muy agresivo y hace que la regeneración de fitomasa del chusque sea cuatro veces menor que cuando se ve afectado solamente por el corte. Finalmente, las dos especies de frailejón forman bancos de semillas transitorios y presentan dificultades importantes para el reclutamiento. En general, en zonas con historia de fuego, las tasas de crecimiento tienen mayor variación. De otra parte, Espeletia killipii es más vulnerable a la perturbación por fuego y pastoreo que Espeletia grandiflora, lo que puede explicar parcialmente la distribución más restringida de Espeletia killipii. Se destaca también que el perímetro del tronco de los frailejones es una variable muy importante para predecir el crecimiento, la reproducción y la supervivencia de los frailejones en su medio natural. La principal conclusión de esta Tesis Doctoral es que la perturbación por fuego y pastoreo provoca grandes e importantes cambios en la vegetación del páramo húmedo. Además, dichos cambios, que afectan a todos los niveles de las comunidades vegetales típicas del páramo mediante efectos directos o indirectos, parece que son muy difíciles de revertir o que requieren de un prolongadísimo tiempo de ausencia de perturbaciones. Las especies más características del páramo, por las cuales estos ecosistemas son muy conocidos, se ven seriamente afectadas por el fuego y el pastoreo y presentan una limitada capacidad de regeneración natural. Urgen medidas de gestión y conservación que permitan preservar estos ecosistemas únicos para las generaciones futuras., The páramo is an ecosystem type that only occurs in the New World. In humid páramos, fire and grazing represent the most important human-induced disturbances affecting the succession-regeneration process of the vegetation. The main goal of this PhD Thesis is to quantify the effects of disturbance on the vegetation as well as the regeneration ability of the páramo. This PhD Thesis is structured in five blocks that analyze the effects of fire and grazing on (1) the structure of the vegetation and seed bank of the plant community, (2) the amount of above- and below-ground biomass at the community level, (3) the regeneration of typical plant communities of the páramo, such as the bamboo páramo and the bunch-grass páramo, and the regeneration of key plant species in the páramo, such as (4) the bamboo Chusquea tessellata and (5) the caulescent stem-rosette species Espeletia grandiflora and Espeletia killipii. The objectives of this PhD Thesis are addressed by combining field studies and experimental approaches during the several years in different valleys of the Chingaza Natural National Park in Colombia. The main results of this PhD Thesis indicate that intermediate levels of disturbance enhance plant diversity whereas high levels of disturbance reduce it. In contrast, seed density and species richness of the soil seed bank decrease with intermediate disturbance and increase with intense levels of disturbance. The results show that grazing-tolerant species are selected under a scenario of intense disturbance. In general, disturbance tends to reduce above-ground biomass and the amount of dead plant material, increases soil density, and decreases below-ground biomass. Recurrent disturbance induce important modifications in plant communities that eventually become quite different over time. It must be noted, however, that the bunch-grass páramo exhibits faster regeneration times than the bamboo páramo. At the species level, the recovery of key plant species of the páramo requires long periods of time without disturbance, which are calculated to be over 20 years. In the particular case of Chusquea tessellata, the clipping treatment stimulates leave production whereas the fire treatment enhances stem production. The combined treatment of clipping and fire on Chusquea tessellata individuals produces severe effects on the overall regeneration rates of the species. It is estimated that regeneration of Chusquea tessellata is four-fold lower when affected by clipping and fire than when affected by clipping only. Finally, the two causlescent stem-rosette species, i.e. Espeletia grandiflora and Espeletia killipii, have transient seed banks and limited recruitment rates of new individuals into populations. Generally speaking, both caulescent stem-rosette species exhibit higher variation in individual growth rates in areas traditionally affected by fire. Espeletia killipii is more vulnerable to fire and grazing than Espeletia grandiflora, which may partially explain the more restricted distribution range of the former caulescent stem-rosette species. It is noteworthy that stem perimeter appears to be an important plant trait to forecast growth, reproduction and survival rates of caulescent stem-rosette species in the wild. The main conclusion of this PhD Thesis is that disturbance mediated by fire and grazing provokes very important changes in the vegetation of humid páramos. On top of that, all levels of the plant communities of humid páramos seem to be affected by disturbance through direct or indirect effects. A total regeneration of the vegetation appears to be a complicated process that may requires very long periods of time without disturbance. The key plant species of humid páramos are seriously affected by fire and grazing and their natural regeneration ability is severely limited. It is clear that we urgently need effective conservation and management actions to preserve such unique ecosystems from uncontrolled human activities.

Proyecto:

Alteridad y comunicación: el conflicto Perú-Chile en la Haya. Análisis crítico del discurso en las noticias de “El Mercurio” y “La Cuarta” de Chile; y “El Comercio” y “Ajá” de Perú

  • Inzunza Moraga, Alex
Resumen La situación actual del mundo, con posibilidades de ir de un lugar a otro más fácilmente que hace algunos años, permite que muchas personas entren, casi a diario, en contacto directo con otras culturas, con todo lo que ello implica. Por otra parte y gracias a los avances tecnológicos de las comunicaciones y el mayor acceso que esto ha permitido, se puede saber cómo son o qué hacen, personas de distintas partes del mundo. Pero esto se da de manera indirecta, mediada, es decir a través de los medios de comunicación. Esta forma de conocer y saber, aproxima a las personas a otras culturas, otras lenguas, a las situaciones de conflicto cultural, como las migraciones, la discriminación o los problemas fronterizos, que diariamente se encuentran en las páginas de los diarios en forma de noticias, volviéndose temas bastante recurrentes de la agenda programática de los medios de comunicación. Dado este escenario, es que hoy en día es fundamental comprender las distintas relaciones mediadas que se dan entre culturas para poder compararlas, pero no para reafirmar lo propio como lo que tiene valor absoluto, sino en la idea de una mejor comunicación. Estos encuentros pueden producir conflictos producto de las diferencias en la forma de comprender la vida. Si se conocen estas otras realidades es posible ofrecer alternativas para que el encuentro no produzca estos conflictos y se acepten las realidades propias y las distintas. Para Miquel Rodrigo Alsina (1999), gracias a la globalización, los medios de comunicación se han convertido, en los principales agentes de construcción de realidades. Por esto, es necesario analizar el encuentro intercultural desde las comunicaciones y sus aplicaciones en el periodismo. La presente investigación tiene como principal interés observar cómo son representados los “discursos de la diferencia” a través de los medios de comunicación y para esto se propone utilizar como metodología, primero, el Análisis Crítico del Discurso (ACD), para posteriormente realizar un estudio contrastivo a estos análisis de la construcción social de la realidad presente en noticias comunes en medios escritos masivos. Lo que interesa es observar cómo son los procesos de construcción de la noticia que hacen dos medios de prensa de Chile y Perú, respectivamente, sobre “la otra” nación, considerando los estudios interculturales desarrollados desde la comunicación para un cambio social y sus aplicaciones en el periodismo. Por lo mismo el objeto de estudio de este análisis es la comunicación intercultural, el periodismo intercultural y la representación que los medios hacen de “otras culturas”., The current worldwide situation, in terms of travel and technology, allows many people to meet other cultures – and its components – almost on a daily basis. Thanks to the media’s technological progress and the greatest access to different sources this conveys, we can know how those cultures are like and what they do. However, this happens in an indirect, mediated way; i.e., by means of the media. This way to know life approximates people to other cultures, other languages, and other realities of cultural conflict, such as migration, discrimination or border problems, which are encountered in the media in general. The latter reality demands the understanding of different mediated events across cultures, in order to compare them and recognize the others based on better communication. These encounters can cause conflict when life is understood differently. On the contrary, if other realities are understood, alternatives can be offered so as to avoid conflict, accepting both similar and different realities. According to Miquel Rodrigo Alsina (1999), thanks to globalization, the media have become the main agents in the construction of realities. That is why it is essential to analyze intercultural encounters from the point of view of the media and their applications in journalism. This research study aims to observe how the “discourses of difference” are represented through the media. In order to do so, Critical Discourse Analysis (CDA) is used to contrast the analyses of the construction of the social reality represented in the newspapers. It focuses on the observation of these construction processes carried out by two Chilean and two Peruvian newspapers about “the other” nation, bearing in mind the intercultural studies developed in the communications field for a social change and their applications in journalism. Therefore, the study object in this analysis is intercultural communication, intercultural journalism and the representation of “other cultures” by the media.

Proyecto:

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