Towards safer mining: the role of modelling software to find missing persons after a mine collapse

Purpose. The purpose of the study is to apply science and technology to determine the most likely location of a container in which three miners were trapped after the Lily mine disaster. Following the collapse of the Crown Pillar at Lily Mine in South Africa on the 5th of February 2016, there was a national outcry to find the three miners who were trapped in a surface container lamp room that disappeared in the sinkhole that formed during the surface col-lapse. Methods. At a visit to Lily Mine on the 9th of March, the Witwatersrand Mining Institute suggested a two-way strategy going forward to find the container in which the miners are trapped and buried. The first approach, which is the subject of this paper, is to test temporal 3D modeling software technology to locate the container, and second, to use scientific measurement and testing technologies. The overall methodology used was to first, request academia and research entities within the University to supply the WMI with ideas, which ideas list was compiled as responses came in. These were scrutinized and literature gathered for a conceptual study on which these ideas are likely to work. The software screening and preliminary testing of such software are discussed in this article. Findings. The findings are that software modeling is likely to locate the present position of the container, but accurate data and a combination of different advanced software packages will be required, but at tremendous cost. Originality. This paper presents original work on how software technology can be used to locate missing miners. Practical implications. The two approaches were not likely to recover the miners alive because of the considerable time interval, but will alert the rescue team and mine workers when they come in close proximity to them.Мета. Визначення можливого місця локалізації лампового приміщення контейнера, в якому опинилися три шахтаря після аварії на шахті Лілі (Барбертон, Мпумаланга) методом комп’ютерного моделювання. Після обвалення стельового цілика на шахті Лілі 5 лютого 2016 року почалася національна кампанія з порятунку трьох шахтарів, які залишилися у ламповому приміщенні поверхневого транспортного контейнера, що провалився в утворену після вибуху воронку. Методика. Співробітниками Гірничого Інституту (Уітуотерс) запропонована двостадійна стратегія пошуку контейнера, в якому існує ймовірність знаходження шахтарів. В рамках першого підходу (який розглядається у даній статті) для виявлення контейнера здійснювалось випробування комп’ютерної технології 3D-моделювання в часі. Другий підхід передбачав технологію проведення наукового вимірювання та експерименту. В цілому, методологія включала, насамперед, підключення викладацького та наукового складу університету до вирішення проблеми шляхом комплексної генерації ідей, які були об’єднані в загальний список, вивчені із залученням відповідних літературних джерел, і найбільш реалістичні ідеї були виділені із загального переліку. Дана стаття розглядає результати комп’ютерної експертизи цих ідей та перевірки надійності відповідного програмного забезпечення. Результати. Для зручності моделювання процес обвалення був розділений на три окремі фази: руйнування воронки, руйнування західного схилу та небезпека ковзання на південних схилах. Ідентифіковано програмні технології, які можуть імітувати рух контейнера у перших двох фазах обвалення. В результаті моделювання у програмному забезпеченні ParaView виявлено місце розташування даного контейнера. Виконано аналіз південного схилу за допомогою ArcGIS і складені карти небезпеки схилу для району, а також підземні карти порятунку з маршрутами евакуації. Встановлено, що комп’ютерне моделювання може визначити місцезнаходження контейнера, але для цього потрібні точні вихідні дані й комплекс дорогих високоефективних програмних пакетів. Наукова новизна. Вперше застосовано комплекс комп’ютерних технологій та програмного забезпечення для пошуку зниклих шахтарів після аварійних ситуацій у підземному просторі шахт. Практична значимість. При застосуванні двостадійної стратегії пошуку шахтарів, що опинилися під завалом порід, команда рятувальників отримає сигнал про наближення до їх місцезнаходження.Цель. Определение возможного места локализации лампового помещения контейнера, в котором оказались три шахтера после аварии на шахте Лили (Барбертон, Мпумаланга) методом компьютерного моделирования. После обрушения потолочного целика на шахте Лили 5 февраля 2016 года началась национальная кампания по спасению трех шахтеров, оставшихся в ламповом помещении поверхностного транспортного контейнера, который провалился в воронку, образовавшуюся после взрыва. Методика. Сотрудниками Горного Института (Уитуотерс) предложена двухстадийная стратегия поиска контейнера, в котором существует вероятность нахождения шахтеров. В рамках первого подхода (который рассматривается в данной статье) для обнаружения контейнера производилось испытание компьютерной технологии 3D-моделирования во времени. Второй подход предполагал технологию проведения научного измерения и эксперимента. В целом, методология включала, прежде всего, подключение преподавательского и научного состава университета к решению проблемы путем комплексной генерации идей, которые были объединены в общий список, изучены с привлечением соответствующих литературных источников, и наиболее реалистичные идеи были выделены из общего списка. Настоящая статья рассматривает результаты компьютерной экспертизы данных идей и проверки надежности соответствующего программного обеспечения. Результаты. Для удобства моделирования процесс обрушения был разделен на три отдельные фазы: разрушение воронки, разрушение западного склона и опасность скольжения на южных склонах. Идентифицированы программные технологии, которые могут имитировать движение контейнера в первых двух фазах обрушения. В результате моделирования в программном обеспечении ParaView выявлено местоположение данного контейнера. Выполнен анализа южного склона с помощью ArcGIS и составлены карты опасности склона для района, а также подземные карты спасения с маршрутами эвакуации. Установлено, что компьютерное моделирование может определить местонахождение контейнера, но для этого нужны точные исходные данные и комплекс дорогостоящих высокоэффективных программных пакетов. Научная новизна. Впервые применен комплекс компьютерных технологий и программного обеспечения для поиска пропавших шахтеров после аварийных ситуаций в подземном пространстве шахт. Практическая значимость. При применении двухстадийной стратегии поиска шахтеров, оказавшихся под завалом пород, команда горноспасателей получит сигнал о приближении к их местонахождению.The results of the article were obtained without the support of any of the projects or funding

Revisiting informed consent in forensic genomics in light of current technologies and the times

Informed consent is based on basic ethical principles that should be considered when conducting biomedical and behavioral research involving human subjects. These principles-respect, beneficence, and justice-form the foundations of informed consent which in itself is grounded on three fundamental elements: information, comprehension, and voluntary participation. While informed consent has focused on human subjects and research, the practice has been adopted willingly in the forensic science arena primarily to acquire reference samples from family members to assist in identifying missing persons. With advances in molecular biology technologies, data mining, and access to metadata, it is important to assess whether the past informed consent process and in particular associated risks are concomitant with these increased capabilities. Given the state-of-the-art, areas in which informed consent may need to be modified and augmented are as follows: reference samples from family members in missing persons or unidentified human remains cases; targeted analysis of an individual(s) during forensic genetic genealogy cases to reduce an investigative burden; donors who provide their samples for validation studies (to include population studies and entry into databases that would be applied to forensic statistical calculations) to support implementation of procedures and operations of the forensic laboratory; family members that may contribute samples or obtain genetic information from a molecular autopsy; and use of medical and other acquired samples that could be informative for identification purposes. The informed consent process should cover (1) purpose for collection of samples; (2) process to analyze the samples (to include type of data); (3) benefits (to donor, target, family, community, etc. as applicable); (4) risks (to donor, target, family, community, etc. as applicable); (5) access to data/reports by the donor; (6) sample disposition; (7) removal of data process (i.e., expungement); (8) process to ask questions/assessment of comprehension; (9) follow-up processes; and (10) voluntary, signed, and dated consent. Issues surrounding these topics are discussed with an emphasis on addressing risk factors. Addressing informed consent will allow human subjects to make decisions voluntarily and with autonomy as well as secure the use of samples for intended use.Peer reviewe

A Non-Parametric Learning Approach to Identify Online Human Trafficking

Human trafficking is among the most challenging law enforcement problems which demands persistent fight against from all over the globe. In this study, we leverage readily available data from the website "Backpage"-- used for classified advertisement-- to discern potential patterns of human trafficking activities which manifest online and identify most likely trafficking related advertisements. Due to the lack of ground truth, we rely on two human analysts --one human trafficking victim survivor and one from law enforcement, for hand-labeling the small portion of the crawled data. We then present a semi-supervised learning approach that is trained on the available labeled and unlabeled data and evaluated on unseen data with further verification of experts.Comment: Accepted in IEEE Intelligence and Security Informatics 2016 Conference (ISI 2016

Formally analysing the concepts of domestic violence.

The types of police inquiries performed these days are incredibly diverse. Often data processing architectures are not suited to cope with this diversity since most of the case data is still stored as unstructured text. In this paper Formal Concept Analysis (FCA) is showcased for its exploratory data analysis capabilities in discovering domestic violence intelligence from a dataset of unstructured police reports filed with the regional police Amsterdam-Amstelland in the Netherlands. From this data analysis it is shown that FCA can be a powerful instrument to operationally improve policing practice. For one, it is shown that the definition of domestic violence employed by the police is not always as clear as it should be, making it hard to use it effectively for classification purposes. In addition, this paper presents newly discovered knowledge for automatically classifying certain cases as either domestic or non-domestic violence is. Moreover, it provides practical advice for detecting incorrect classifications performed by police officers. A final aspect to be discussed is the problems encountered because of the sometimes unstructured way of working of police officers. The added value of this paper resides in both using FCA for exploratory data analysis, as well as with the application of FCA for the detection of domestic violence.Formal concept analysis (FCA); Domestic violence; Knowledge discovery in databases; Text mining; Exploratory data analysis; Knowledge enrichment; Concept discovery;

Regional Inequality and Industrial Structures in Pre-War Japan: An Analysis Based on New Prefectural GDP Estimates

Studies comparing regional income in Japan before and after World War II have frequently drawn a picture of radical change from an economy characterized by large regional disparities to one characterized by small regional disparities. This paper comes to a very different conclusion. Based on estimates of prefecture-level value added for five benchmark years from 1890 to 1940 (a detailed description of our estimation methodology is provided), we examine trends in the gap of economic development between prefectures during the pre-war period and find that this gap was much smaller than claimed in preceding studies and, in fact, not much greater than during the post-war period. Observing, moreover, a decline in inter-prefectural differences in terms of per-capita gross value added during the pre-war period, we conduct a factor analysis and find that a major reason for this decline was a decline in inter-prefectural differences in same-industry labor productivity. Thus, the picture of modern Japan's economic development presented here is very different from the one painted by preceding studies.