A guide and toolkit: green infrastructure

Toolkit to support the development and implementation of projects aimed at enhancing or protecting green infrastructure. Provides a rationale for investment in green infrastructure and an evaluation framework for assisting learning and decision making

Theoretical Studies on Helical Polymer Modeling and Folding

Die Entdeckung der DNA-Doppelhelix bei Watson und Crick im Jahr 1953 war einer der wichtigsten Meilensteine in der Erforschung makromolekularer Strukturen. Diese Entdeckung führte zur Verfolgung zahlreicher Forschungslinien und Anwendungen, die sich mit der Faltung, Synthese und Strukturbestimmung von Helixstrukturen befassen. Heute ist weithin bekannt, dass Helices eine wichtige Rolle in Biomolekülen spielen, und es besteht ein großes Interesse an der Nutzung dieses Motivs in einem breiteren Spektrum von Anwendungen, z. B. in der Biomedizin und der Entwicklung von Soft Materials. Die vorliegende Arbeit basiert auf dem letztgenannten Bereich und konzentriert sich auf das Design helikaler Polymere aus theoretischer Sicht. Molekulare Simulationstechniken wie Molekulardynamik und Monte Carlo wurden bereits in großem Umfang zur Erforschung von Polymerstrukturen eingesetzt. Häufig werden diese Ansätze auf helikale Strukturen mit hohen Inversionsbarrieren angewandt oder erfordern experimentellen Struktureinsatz, um die Messungen zu reproduzieren. In dieser Arbeit verwenden wir rein theoretische Ansätze, um die treibenden Kräfte bei der Induktion dynamischer helikaler Polymere zu verstehen und helikale Konformationen von Polymeren zu modellieren. Zunächst wurden Erkenntnisse über die helikale Induktion von Poly-4-carboxyphenylacetylen durch chirale Amine mithilfe von DFT-Optimierungen, DFT-Dihedral-Scans und Molekulardynamik untersucht. Die DFT-Ergebnisse zeigen, dass die Geometrien der lokalen Wechselwirkung zwischen den chiralen Aminen und den Carboxygruppen des Polymers eine wichtige Rolle beim Induktionsprozess spielen. Die Bader-Ladungsanalyse zeigt unterschiedliche Ladungstransfers beim Vergleich von R- und S-Konformationen, die mit rechts- und linksdrehenden schraubenförmigen Polymeren. In der nächsten Arbeit wurden systematische Protokolle erstellt, um helikale Strukturen von post-modifizierten Polyphenylacetylenen durch chirale Amine zu modellieren. Dies wurde sowohl für para- als auch für meta-substituierte Seitenketten durchgeführt. Es wurden blinde und lokale Helix-Suchen auf der Grundlage von Monte-Carlo-Simulationen und DFT-Dihedral-Scans verwendet. Als wichtigste stabilisierende Wechselwirkungen erwiesen sich H-Bindungen, $\pi - \pi$ Stapelwechselwirkungen und $\pi - \pi$ T-förmige Wechselwirkungen. Im letzten Kapitel wurde ein de novo Design von helikalen Strukturen unter Verwendung von sequenzgesteuerten Oligomeren durchgeführt. Es wurden Monte-Carlo-Simulationen durchgeführt, und das helikale Design wurde durch eine Wasserstoffbrücken-Clusteranalyse geleitet. Es wurden verschiedene Klassen von Sequenzen mit unterschiedlichen Längen der Rückgrate und Seitenkettenmodifikationen berücksichtigt. Die besten helikalen Sequenzen wurden mit Molekulardynamik mit einem expliziten Lösungsmittel simuliert, um ihre Stabilität zu testen

Generative AI for Synthetic Data Creation: Building Mastery-Focused Educational Datasets

Synthetic data is artificially generated data that mimics the statistical properties of real world data without exposing sensitive information. It is used in analysis, research, and deployments. Educational technology (EdTech) is an area where synthetic data can solve the problems of data scarcity, privacy concerns, regulatory compliance, bias reduction, data quality, data integrity, and cost efficiency. Our research aims to generate synthetic educational dataset by leveraging generative AI techniques such as Autoencoder, variational autoencoder and Copula-GAN. Our experimental results shows the significant progress in generating educational dataset and represents the data distribution of synthetic and real data

Reconstrucción de topografía y batimetría para la construcción de PaleoDEMs

La paleogeografía estudia las condiciones geográficas del pasado geológico mediante herramientas como los PaleoDEMs, modelos digitales que reconstruyen el relieve terrestre de épocas remotas. Actualmente, existen programas como GPlates que buscan facilitar el proceso de creación de un PaleoDEM, pero aun así persisten importantes desafíos, en especial en lo que respecta a la batimetría, donde la pérdida corteza oceánica por el proceso de subducción y la formación de nueva corteza en las dorsales oceánicas dificulta la posibilidad de realizar reconstrucciones paleogeográficas fidedignas. En este trabajo de memoria se trabaja sobre la base del software llamado Terra Antiqua, el cual se trata de un plugin de QGIS especialmente diseñado para la creación y manipulación de mapas paleogeográficos. Este software permite realizar distintas modificaciones sobre un PaleoDEM, como por ejemplo rellenar espacios vacíos en el mismo, modificar el relieve de una zona en particular o unir múltiples PaleoDEMs en una sola imagen de tipo ráster. El objetivo es de esta memoria es ampliar la funcionalidad de este software, incorporando herramientas del programa GPlates, además de un novedoso algoritmo de reconstrucción de batimetría. En particular, se agrega a dicho plugin la capacidad de reconstruir, tanto capas vectoriales como capas de tipo ráster hacia una edad específica, pudiendo descargar todos los archivos de entrada necesarios desde la aplicación misma. Como resultado de este trabajo, Terra Antiqua se transforma en una herramienta autosuficiente que ofrece a los investigadores de esta área del conocimiento la posibilidad de realizar todas las etapas de la construcción de un PaleoDEM por medio de una interfaz intuitiva. Sin embargo, queda bastante trabajo por hacer, como por ejemplo agregar la capacidad de usar un modelo de rotación propio para las reconstrucciones seleccionando archivos locales o la incorporación de otros algoritmos similares.Este trabajo fue parcialmente financiado por el proyecto FONDECYT 1231211Versión original del auto

Monte-Carlo Simulations of Soft Matter Using SIMONA: A Review of Recent Applications

Molecular simulations such as Molecular Dynamics (MD) and Monte Carlo (MC) have gained increasing importance in the explanation of various physicochemical and biochemical phenomena in soft matter and help elucidate processes that often cannot be understood by experimental techniques alone. While there is a large number of computational studies and developments in MD, MC simulations are less widely used, but they offer a powerful alternative approach to explore the potential energy surface of complex systems in a way that is not feasible for atomistic MD, which still remains fundamentally constrained by the femtosecond timestep, limiting investigations of many essential processes. This paper provides a review of the current developments of a MC based code, SIMONA, which is an efficient and versatile tool to perform large-scale conformational sampling of different kinds of (macro)molecules. We provide an overview of the approach, and an application to soft-matter problems, such as protocols for protein and polymer folding, physical vapor deposition of functional organic molecules and complex oligomer modeling. SIMONA offers solutions to different levels of programming expertise (basic, expert and developer level) through the usage of a designed Graphical Interface pre-processor, a convenient coding environment using XML and the development of new algorithms using Python/C++. We believe that the development of versatile codes which can be used in different fields, along with related protocols and data analysis, paves the way for wider use of MC methods

SimStack: An Intuitive Workflow Framework

Establishing a fundamental understanding of the nature of materials via computational simulation approaches requires knowledge from different areas, including physics, materials science, chemistry, mechanical engineering, mathematics, and computer science. Accurate modeling of the characteristics of a particular system usually involves multiple scales and therefore requires the combination of methods from various fields into custom-tailored simulation workflows. The typical approach to developing patch-work solutions on a case-to-case basis requires extensive expertise in scripting, command-line execution, and knowledge of all methods and tools involved for data preparation, data transfer between modules, module execution, and analysis. Therefore multiscale simulations involving state-of-the-art methods suffer from limited scalability, reproducibility, and flexibility. In this work, we present the workflow framework SimStack that enables rapid prototyping of simulation workflows involving modules from various sources. In this platform, multiscale- and multimodule workflows for execution on remote computational resources are crafted via drag and drop, minimizing the required expertise and effort for workflow setup. By hiding the complexity of high-performance computations on remote resources and maximizing reproducibility, SimStack enables users from academia and industry to combine cutting-edge models into custom-tailored, scalable simulation solutions

Nonprofit-public collaborations: understanding governance dynamics

As many of the challenges facing society are too complex to be addressed by single organizations working alone, nonprofit organizations are increasingly working in collaboration with public authorities. The governance of nonprofit–public collaborations is important for their effectiveness, yet it remains poorly understood. Drawing on case study research, this article examines and develops an extant conceptual model developed by Takahashi and Smutny that seeks to explain the formation and demise of nonprofit collaborations in terms of “collaborative windows” and the inability to adapt initial governance structures. The research finds that while initial governance structures are an important constraint on development, they can be adapted and changed. It also suggests that the development of collaborations is not only influenced by changes in the collaborative window but also by how key actors in the collaboration respond to important internal tensions

Envejecimiento de la población

•Actividades básicas de la vida diaria en personas mayores y factores asociados •Asociación entre depresión y posesión de mascotas en personas mayores •Calidad de vida en adultos mayores de Santiago aplicando el instrumento WHOQOL-BREF •Calidad de vida en usuarios con enfermedad de Parkinson, demencia y sus cuidadores, comuna de Vitacura •Caracterización de egresos hospitalarios de adultos mayores en Puerto Natales (2007-2009) •Comportamiento de las patologías incluidas como GES para el adulto mayor atendido en un Cesfam •Contribución de vitaminas y minerales a las ingestas recomendadas diarias en ancianos institucionalizados de Madrid •Estado de salud oral del paciente inscrito en el Programa de Visita Domiciliaria •Evaluación del programa de discapacidad severa en Casablanca con la matriz de marco lógico •Factores asociados a satisfacción vital en una cohorte de adultos mayores de Santiago, Chile •Pauta instrumental para la identificación de riesgos para el adulto mayor autovalente, en su vivienda •Perfil farmacológico del paciente geriátrico institucionalizado y posibles consecuencias en el deterioro cognitivo •Programa de cuidados paliativos y alivio del dolor en Puerto Natales •Rehabilitación mandibular implantoprotésica: efecto en calidad de vida relacionada con salud bucal en adultos mayores •Salud bucodental en adultos mayores autovalentes de la Región de Valparaíso •Transición epidemiológica y el estudio de carga de enfermedad en Brasi