Mathematical Analysis of Signed Networks: Structure and Dynamics

[eng] Signed networks, characterized by the presence of both positive and negative edges, offer a powerful framework for modeling complex systems with antagonistic interactions. These systems are ubiquitous across various scientific domains, including social sciences, ecology, molecular biology, economics, neuroscience, and international relations. Despite this prevalence, most approaches have neglected the information conveyed by negative edges, thus failing to capture the full complexity of these systems. Recently, however, this has begun to change, with researchers paying increasing attention to the development of mathematical tools to analyze signed networks. This thesis contributes to this collective effort by analyzing the structure and dynamics of signed networks from a walk-based perspective. We show that walk enumeration can be leveraged to capture structural properties of signed networks, such as local balance, effective alliances or enmities, signed Euclidean distances, similarity metrics, and correlation coefficients. This thesis also investigates how the structure of signed networks impacts dynamical processes taking place on them, focusing on standard and anomalous diffusion models, where structural balance is shown to influence the convergence towards a stationary state. Finally, we prove the practical utility of our theoretical results by applying them to the analysis of various real-world datasets. In particular, we show how our metrics can be used to detect factions of antagonizing agents, uncover hierarchies of alliances, and identify polarized nodes. A particular emphasis is placed on the analysis of international relations throughout history. Our metrics are able to effectively detect significant historical events and periods of conflict, offering a quantitative approach that complements traditional narrative-driven historical research. Overall, this thesis provides a rigorous mathematical foundation for the mathematical analysis of signed networks, as well as a set of versatile tools for analyzing empirical systems that exhibit a mix of cooperation and conflict.[cat] Les xarxes amb signe, caracteritzades per la presència de connexions tant positives com negatives, proporcionen un bon marc conceptual per modelar sistemes complexos amb interaccions antagòniques. Aquests sistemes són comuns en una àmplia varietat de camps científics, com les ciències socials, l’ecologia, la biologia molecular, l’economia, les neurociències i les relacions internacionals. No obstant això, la majoria d’enfocs tradicionals han ignorat la informació proporcionada per les connexions negatives, fet que ha impedit capturar plenament la complexitat d’aquests sistemes. En els darrers anys, aquesta tendència ha començat a canviar, amb un creixent interès per desenvolupar eines matemàtiques per a l’anàlisi de xarxes amb signe. Aquesta tesi contribueix a aquest esforç col·lectiu mitjançant l’anàlisi de l’estructura i la dinàmica de xarxes amb signe des d’una perspectiva basada en camins (walks). L’enumeració de camins ofereix una manera senzilla d’extreure diverses propietats estructurals d’aquest tipus de xarxes, com ara el balanç local, aliances efectives, distàncies euclidianes, mètriques de similitud i coeficients de correlació. A més, aquesta tesi explora com l’estructura de les xarxes amb signe afecta els processos dinàmics que hi tenen lloc. La nostra investigació se centra en models de difusió estàndard i anòmala, en què el balanç estructural juga un paper clau en la convergència cap a un estat estacionari. Finalment, mostrem l’aplicabilitat pràctica dels resultats teòrics a través de l’anàlisi de dades empíriques. En particular, les nostres mètriques permeten detectar faccions, identificar jerarquies d’aliances i localitzar nodes polaritzats. Una aplicació especialment rellevant és l’estudi de les relacions internacionals al llarg de la història. Les nostres mètriques són capaces d’identificar esdeveniments històrics significatius i períodes de conflicte, proporcionant un enfocament quantitatiu que complementa l’enfocament tradicional de la narrativa històrica. En definitiva, aquesta tesi ofereix una base matemàtica rigorosa per a l’anàlisi de xarxes amb signe, així com un conjunt d’eines versàtils per a l’estudi de sistemes empírics que presenten una combinació de cooperació i conflicte.[spa] Las redes con signo, caracterizadas por la presencia de conexiones tanto positivas como negativas, proporcionan un buen marco conceptual para modelar sistemas complejos con interacciones antagónicas. Estos sistemas son comunes en una amplia variedad de campos científicos, como las ciencias sociales, la ecología, la biología molecular, la economía, las neurociencias y las relaciones internacionales. Sin embargo, la mayoría de enfoques tradicionales han ignorado la información proporcionada por las conexiones negativas, lo que ha impedido captar plenamente la complejidad de estos sistemas. En los últimos años, esta tendencia ha comenzado a cambiar, con un creciente interés por desarrollar herramientas matemáticas para el análisis de redes con signo. Esta tesis contribuye a este esfuerzo colectivo mediante el análisis de la estructura y dinámica de redes con signo desde una perspectiva basada en caminos (walks). La enumeración de caminos ofrece una forma sencilla de extraer varias propiedades estructurales de este tipo de redes, tales como el balance local, alianzas efectivas, distancias euclidianas, métricas de similitud y coeficientes de correlación. Además, la tesis explora cómo la estructura de las redes con signo afecta los procesos dinámicos que ocurren en ella. Nuestra investigación se centra en modelos de difusión estándar y anómala, en los que el balance estructural desempeña un papel clave en la convergencia hacia un estado estacionario. Finalmente, mostramos la aplicabilidad práctica de los resultados teóricos a través del análisis de datos empíricos. En particular, nuestras métricas permiten detectar facciones, identificar jerarquías de alianzas y localizar nodos polarizados. Una aplicación particularmente relevante es el estudio de relaciones internacionales a lo largo de la historia. Nuestras métricas son capaces de identificar eventos históricos significativos y períodos de conflicto, proporcionando un enfoque cuantitativo que complementa el enfoque tradicional de la narrativa histórica. En definitiva, esta tesis ofrece una base matemática rigurosa para el análisis de redes con signo, así como un conjunto de herramientas versátiles para el estudio de sistemas empíricos que presentan una combinación de cooperación y conflicto

The Inexhaustible Human Vectors. War, crisis, literature from Beowulf to Ian McEwan

[eng] War intrudes on all aspects of the human experience: the national and domestic economies, the countries’ internal and foreign relations, the immigration policies, housing, social mores and traditions… Even fashion, sex dynamics, gender politics, the environment, religion and spirituality— are all affected, sometimes irretrievably, by war. As will be discussed in other chapters of this volume, such as those by Helena Duffy, Sue Vice and Piret Viires among others, it can be asserted that it is the most wide‑ranging, pervasive and inexhaustible kind of crisis. Just as the annals of mankind are a compendium of war and its attendant crises, so the history of literature continues to accumulate instances of war narratives, to help us cope and make sense, if only fractionally, of the chaos. War literature, an extension of crisis literature, therefore serves an essential therapeutic, cautionary or educational purpose, which the following lines attempt to survey

Delirio post-UCI: influencia de las intervenciones de enfermería

[spa] Introducción: El delirio es un trastorno neurocognitivo de inicio agudo caracterizado por la disminución de la capacidad de atención, alteraciones en el lenguaje y la percepción, deterioro de la memoria y desorientación. Es una complicación muy frecuente con una incidencia de entre el 20-90%. Está asociado a múltiples consecuencias que disminuyen la calidad de vida del paciente y afectan a la recuperación post-UCI. Existen varios factores que influyen en el desarrollo del delirio, motivo por el cual la prevención temprana, identificación y el tratamiento son los objetivos primordiales de intervención de enfermería en la UCI. Objetivo general: El objetivo general de esta revisión consiste en evaluar cómo influyen las intervenciones de prevención en comparación con los cuidados estándar sobre la incidencia del delirio post-UCI. Metodología: Se lleva a cabo una revisión bibliográfica a través de varias bases de datos (Pubmed y Cochrane) y el metabuscador (EBSCOhost) utilizando los descriptores y la correspondiente unión con los operadores booleanos. Se establecieron como límites las publicaciones realizadas los últimos 10 años y aquellas que incluyan la población adulta como sujetos de estudio. Resultados: Tras hacer una selección, nos quedamos finalmente con 29 artículos. Discusión: En la discusión del trabajo se expone la información sobre cómo influyen y cuáles son las intervenciones de prevención, la incidencia del delirio de los pacientes que reciben intervención y analizándolo mediante la escala CAM-ICU y, por último, los factores de riesgo asociados al desarrollo del delirio. Conclusión: En conclusión, el delirio es una de las mayores complicaciones para los pacientes ingresados en UCI, cuya incidencia se puede evitar o disminuir a través de las intervenciones preventivas por parte de enfermería y así mejorar la calidad de vida del paciente.[cat] Introducció: El deliri és un trastorn neurocognitiu d'inici agut caracteritzat per la disminució de la capacitat d'atenció, alteracions en el llenguatge i la percepció, deterioració de la memòria i desorientació. És una complicació molt freqüent amb una incidència d'entre el 20-90%. Està associat a múltiples conseqüències que disminueixen la qualitat de vida del pacient i afecten la recuperació post-uci. Existeixen diversos factors que influeixen en el desenvolupament del deliri, motiu pel qual la prevenció primerenca, identificació i el tractament són els objectius primordials d'intervenció d'infermeria en l'UCI. Objectiu general: L'objectiu general d'aquesta revisió consisteix a avaluar com influeixen les intervencions de prevenció en comparació amb les cures estàndard sobre la incidència del deliri post-uci. Metodologia: Es duu a terme una revisió bibliogràfica a través de diverses bases de dades (Pubmed i Cochrane) i el metacercador (EBSCOhost) utilitzant els descriptors i la corresponent unió amb els operadors booleans. Es van establir com a límits les publicacions realitzades els últims 10 anys i aquelles que incloguin la població adulta com a subjectes d'estudi. Resultats: Després de fer una selecció, ens quedem finalment amb 29 articles. Discussió: En la discussió del treball s'exposa la informació sobre com influeixen i quines són les intervencions de prevenció, la incidència del deliri dels pacients que reben intervenció i analitzant-lo mitjançant l'escala CAM-ICU i finalment, els factors de risc associats al desenvolupament del deliri. Conclusió: En conclusió, el deliri és una de les majors complicacions per als pacients ingressats en UCI, la incidència de la qual es pot evitar o disminuir a través de les intervencions preventives per part d'infermeria i així millorar la qualitat de vida del pacient.[eng] Introduction: Delirium is an acute-initiation neurocognitive disorder characterized by a decrease in attention capacity, alterations in language and perception, deterioration of memory and disorientation. It is a very frequent complication with an incidence of between 20-90%. This disorder is associated with multiple consequences that decrease the patient's quality of life and affect post-uci recovery. There are several factors that influence the development of delirium, which is why early prevention, identification and treatment are the primary objectives of nursing intervention in the ICU. General objective: The general objective of this review is to evaluate how prevention interventions influence compared to standard care on the incidence of post-uci delirium. Methodology: To carry out this work, a bibliographic review is carried out through various databases (Pubmed and Cochrane) and the metasearch engine (EBSCOhost) using the descriptors and the corresponding union with Boolean operators. Publications made in the last 10 years and those that include the adult population as subjects of study were established as limits. Results: After making a selection, we finally stayed with 29 articles. Discussion: In the discussion of the work, the information on how they influence and what are the prevention interventions is exposed, the incidence of delirium of the patients who receive intervention and analyzing it through the CAM-ICU scale and finally, the risk factors associated with the development of the delirium. Conclusion: In conclusion, delirium is one of the greatest complications for patients admitted to ICU, whose incidence can be avoided or reduced through preventive interventions by nursing and thus improve the quality of life of the patient

Novel additive-manufactured tracking solar concentrating system for cooking applications: Design, geometry assessment, and optical evaluation

[eng] A novel solar concentrating system for cooking applications was developed, featuring a stationary reflector and a flat heliostat with equatorial tracking. This design allows for simple one-axis tracking at a constant speed with no need for deformable reflectors, ensuring the direction of the concentrated radiation in the cooking area remains steady and a quasi-constant power capture regardless of the Sun's position. The concentrator is made from 3D printed flat tiles, allowing for an easy do-it-yourself manufacturing process and avoiding highly focused irradiance on the receiver. The geometry of the reflector was scanned and compared to an ideal CAD reflector model, revealing some assembly imperfections, and a slightly concave tile geometry which causes a moderately sharp concentration peak. The irradiance distribution on a plane target near the effective focus of the reflector was analysed with a photographic flux mapping technique, and the results were compared to those obtained from ray tracing simulations of the ideal CAD model, confirming the tile concavity predicted by the geometrical examination. Conversely, it shows a reduction in the total energy gathered on the entire target plate when compared with ray tracing outcomes