Computing and visually analyzing mutual information in molecular co-evolution

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Selective pressure in molecular evolution leads to uneven distributions of amino acids and nucleotides. In fact one observes correlations among such constituents due to a large number of biophysical mechanisms (folding properties, electrostatics, ...). To quantify these correlations the mutual information -after proper normalization - has proven most effective. The challenge is to navigate the large amount of data, which in a study for a typical protein cannot simply be plotted.</p> <p>Results</p> <p>To visually analyze mutual information we developed a matrix visualization tool that allows different views on the mutual information matrix: filtering, sorting, and weighting are among them. The user can interactively navigate a huge matrix in real-time and search e.g., for patterns and unusual high or low values. A computation of the mutual information matrix for a sequence alignment in FASTA-format is possible. The respective stand-alone program computes in addition proper normalizations for a null model of neutral evolution and maps the mutual information to <it>Z</it>-scores with respect to the null model.</p> <p>Conclusions</p> <p>The new tool allows to compute and visually analyze sequence data for possible co-evolutionary signals. The tool has already been successfully employed in evolutionary studies on HIV1 protease and acetylcholinesterase. The functionality of the tool was defined by users using the tool in real-world research. The software can also be used for visual analysis of other matrix-like data, such as information obtained by DNA microarray experiments. The package is platform-independently implemented in <monospace>Java</monospace> and free for academic use under a GPL license.</p

Using geographically weighted regression to explore neighborhood-level predictors of domestic abuse in the UK

Reducing domestic abuse has become a priority for both local and national governments in the UK, with its substantial human, social, and economic costs. It is an interdisciplinary issue, but to date there has been no research in the UK that has focused on neighborhood-level predictors of domestic abuse and their variation across space. This article uses geographically weighted regression to model the predictors of police-reported domestic abuse in Essex. Readily available structural and cultural variables were found to predict the domestic abuse rate and the repeat victimization rate at the lower super output area level and the model coefficients were all found to be non-stationary, indicating varying relationships across space. This research not only has important implications for victims' well being, but also enables policy makers to gain a better understanding of the geography of victimization, allowing targeted policy interventions and efficiently allocated resources

Geometric effects of sustainable auxetic structures integrating the particle swarm optimization and finite element method

The development of new materials based on industrial wastes has been the focus of much research for a sustainable world. The growing demand for tyres has been every year exacerbating environmental problems due to indiscriminate disposal in the nature, making a potentially harmful waste to public health. The incorporation of rubber particles from scrap tyres into polymeric composites has achieved high toughness and moderate mechanical properties. This work investigates the geometric effects (thickness, width and internal cell angle) of auxetic structures made of recycled rubber composites based on experimental and numerical data. The response surface models integrated with the swarm intelligence and finite element analysis were proposed in order to obtain a range of solutions that provides useful information to the user during the selection of geometric parameters for reentrant cells. The results revealed the cell thickness ranges from 39-40 mm and 5.98-6 mm, and the cell angle range from -0.01 to -0.06º maximize the ultimate strength. The same parameters were able to optimize the modulus of elasticity of rubber auxetic structures, excepting for the angle factor which must be set between -30º and 27.7º. The optimal Poisson's ratio was found when the cell angle ranged from -30º to -28.5º, cell width ranged from 5-5.6 mm and 2 mm in thickness

Overview of the legislation concerning greenhouse gases emission

Artykuł zawiera wyniki przeglądu aktów prawnych dotyczących emisji gazów cieplarnianych oraz identyfikacji narzędzi wspomagających proces weryfikacji raportów rocznych emisji gazów cieplarnianych. Przegląd aktów prawnych oraz identyfikację narzędzi stosowanych w procesie weryfikacji raportów rocznych przeprowadzono na podstawie kompleksowej analizy literatury oraz informacji dostępnych w Internecie. W artykule przedstawiono także zarys metodyki weryfikacji raportów rocznych dotyczących emisji gazów cieplarnianych, co jest związane z ubieganiem się Głównego Instytutu Górnictwa o akredytację w zakresie weryfikacji raportów rocznych w Polskim Centrum Akredytacji.The results of overview of the legislation in the field of greenhouse gases emission, as well as identification of the tools supporting process of verification of greenhouse gases emission annual reports are presented in the paper. The overview of the legislation and identification of the tools used in the process of verification of greenhouse gases emission annual reports was performed on the basis of a complex analysis of the literature data, as well as information available on the Internet. Additionally, the outline of methodology of verification of greenhouse gases emission annual reports is presented in the paper in the context of the Central Mining Institute’s application for the PCA’s (Polish Centre for Accreditation) accreditation as an institutional verifier of annual reports

Implementation of EMAS in the European Union countries

W artykule przedstawiono tak zwane dobre praktyki związane z wdrażaniem systemów zarządzana środowiskowego zarówno sformalizowanych (ISO 14001, EMAS), jak i niesformalizowanych (eko--profit, eco-mapping itp.) w państwach Unii Europejskiej oraz Norwegii. Zaprezentowano także podstawowe wymagania związane z wdrażaniem systemu EMAS w organizacji, dane liczbowe dotyczące rozwoju systemu w Unii Europejskiej oraz akty prawne wprowadzające system EMAS w Polsce.In the paper, examples of so called "good practice'*, connected with implementation of environmental management systems, both formal (ISO 14001, EMAS) and less formal (eko-profit, eco-mapping etc.) in the European Union countries and Norway are presented. The main requirements connected with implementation of EMAS in an organisation, statistical data concerning EMAS development in the European Union and legislation introducing EMAS in Poland are also included

Accredication of the institutional verifier of greenhouse gas emission annual reports

W Polsce są realizowane postanowienia zawarte w Dyrektywie 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 13 października 2003 r. w sprawie wspólnotowego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (European Union Emission Trading Scheme). Zgodnie z art. 45 ustawy z dnia 22 grudnia 2004 r. o handlu uprawnieniami do emisji do powietrza gazów cieplarnianych i innych substancji, każdy prowadzący określonego rodzaju instalację, przedkłada Krajowemu Administratorowi, zweryfikowany roczny raport dotyczący emisji CO2. Aktualnie akredytację Polskiego Centrum Akredytacji (PCA), potwierdzającą kompetencje do prowadzenia weryfikacji raportów rocznych, ma w Polsce jedynie dziesięciu weryfikatorów instytucjonalnych i indywidualnych. Warunkiem udzielenia akredytacji weryfikatorowi instytucjonalnemu, jest spełnienie wymagań określonych w dokumencie PCA oraz zatrudnianie co najmniej jednej osoby kompetentnej do prowadzenia weryfikacji rocznych raportów. Wymagania dotyczące weryfikatorów są określone w aktach normatywnych, takich jak: ustawa, dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady, rozporządzenia Rady Ministrów i Ministra Środowiska, normy międzynarodowe, dokumenty PCA, wytyczne IAF GD 5:2006. W artykule omówiono wymagania akredytacyjne PCA wobec instytucjonalnych weryfikatorów raportów rocznych emisji gazów cieplarnianych, stopień spełnienia przez GIG tych wymagań oraz działania, które należy podjąć w celu spełnienia wymagań PCA. W ramach pracy statutowej zidentyfikowano akty normatywne odnoszące się do weryfikacji raportów rocznych dotyczących emisji gazów cieplarnianych. W celu spełnienia wymagań akredytacyjnych stawianych przez PCA systemowi zarządzania instytucjonalnego weryfikatora raportów rocznych, dotyczących emisji gazów cieplarnianych, opracowano dokumenty systemowe. Wspomniane dokumenty spełniają również wymagania stawiane systemowi zarządzania weryfikatora raportów rocznych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 6 lutego 2006 r. w sprawie wymagań dla audytorów uprawnionych do weryfikacji rocznych raportów.Poland realizes the provisions of the Directive 2003/87/EC of the European Parliament and of the Council, of 13th October 2003, establishing a scheme for greenhouse gas emission allowance trading within the Community (European Union Emission Trading Scheme). According to the article 45 of the Act of 22nd December 2004, concerning greenhouse gas and other substances emission allowance trading, anyone running an installation of specified type submits to the National Administrator, a verified annual report of CO2 emission. In Poland, at present, only ten institutional and individual verifiers have obtained accreditation of the Polish Centre for Accreditation (PCA). The accreditation confirms the competence in the field of annual report verification. The condition for granting accreditation for an institutional verifier is fulfilling the requirements specified in a relevant PCA document and employing, at least, one person being competent in the field of annual report verification. The requirements concerning verifiers are specified in such normative acts as: law on emission allowance trading, directive of the European Parliament and of the Council, ordinance of the Council of Ministers, and of the Minister of the Environment, international standards, PCA documents and IAF GD 5:2006 Guidance. The project objective was the identification of the PCA accreditation requirements towards the institutional verifier, assessment of the level fulfilment of these requirements by GIG, and definition of activities which should be undertaken to meet the PCA requirements. The normative acts concerning greenhouse gas emission annual report verification were identified within the scope of the GIG’s statutory work. In order to meet the PCA’s accreditation requirements towards the management system of the institutional verifier of greenhouse gas emission annual report, system documents have been worked out. The documents mentioned meet also the requirements towards the management system of annual report verifier, as specified in the regulation of the Minister of the Environment of 6th February 2006, regarding the requirements for auditors approved to verify the annual reports

Minimisation of the common use footwear environmental impact

Obuwie jest artykułem konsumenckim powszechnego użytku, który w całym cyklu życia oddziałuje na środowisko przyrodnicze i człowieka. Wpływ ten nie jest do końca poznany i określony ilościowo. Szczególnie jest on widoczny w fazie projektowania, decydującej o stosowanych materiałach i technologii montażu oraz w fazie produkcji, w której jest generowany hałas, pyły i pary rozpuszczalników orga-nicznych. Istotnym problemem, z uwagi na ochronę środowiska, jest proces likwidacji zużytego obuwia, w którym ważną rolę odgrywa jego skład surowcowy. W niniejszym artykule przedstawiono przegląd działań zapobiegawczych, które mogą przyczynić się do minimalizacji wpływu obuwia powszechnego użytku na środowisko.Footwear is a consumer's good of common use that has an environmental impact during its whole life cycle. The mentioned impact is still not fully investigated and quantified. It is especially noticeable in the phase of designing which decides of used materials and technology of assembly as well as in the production phase, during which noise, dust and vapours of organic solvents are generated. Utilisation of the used footwear is also significant problem from the environmental protection point of view because of the com-plexity of the liquidated footwear material composition. Presented in the paper are the areas where under-taking of preventive actions may result in the minimisation of the common use footwear environmental impact

Effects of implementation of environmental management system, fulfilling requirements of ISO 14001, in selected organizations

W artykule przedstawiono podstawowe wyniki pracy statutowej wykonanej w GIG, w celu określenia efektów ekonomicznych, ekologicznych i społecznych, uzyskanych przez wybrane organizacje w wyniku wdrożenia systemu zarządzania środowiskowego, zgodnego z wymaganiami normy ISO 14001. Badania prowadzono w firmach biorących udział w latach 2002-2003 w projekcie "Zarządzanie środowiskowe w Europie Wschodniej. Przemysł tworzyw sztucznych. Polska", finansowanym przez Duńską Agencję Handlu i Przemysłu.This paper presents basic results of the Central Mining Institute statutory research work. The aim of the work was to determine economic, ecological and social effects, obtained by the selected organisations as the result of implementation of environmental management system, according to the requirements of ISO 14001 standard. The research was carried out in co-operation with companies which participated in the project "Environmental Management in Eastern Europe. Plastics Industry Poland" in 2002-2003, financed by the Danish Agency for Trade and Industry

Emissions of gas and dust pollutants in the national power industry from 2005–2011 – results of questionnaire survey

W artykule dokonano analizy zmian poziomów emisji głównych substancji pyłowo-gazowych uwalnianych ze źródeł stacjonarnych zainstalowanych w szczególności w elektrowniach, elektrociepłowniach i ciepłowniach. We wstępnej części artykułu przedstawiono uwarunkowania geopolityczne i historyczne emisji zanieczyszczeń w polskiej energetyce, następnie przybliżono najistotniejsze wymogi prawne związane z ochroną powietrza atmosferycznego determinujące podejmowanie różnorakich działań przez prowadzących instalacje w celu dotrzymywania obowiązujących normatywów emisyjnych. Przystąpienie Polski do Unii Europejskiej wymusza konieczność dostosowania standardów ochrony atmosfery do poziomu obowiązującego we Wspólnocie. Niezmiernie istotnym instrumentem mającym na celu ochronę atmosfery jest system handlu uprawnieniami do emisji (ang. EU ETS), który od roku 2005 jest najważniejszym mechanizmem w Unii Europejskiej w walce z emitowanymi gazami cieplarnianymi w szczególności dwutlenkiem węgla. Polska, jako jedyny kraj w Unii Europejskiej posiada strukturę zużycia pierwotnych nośników energii opartą w ponad 80% na kopalnych paliwach stałych determinujących stosunkowo wysokie wskaźniki emisji podstawowych zanieczyszczeń pyłowo-gazowych. W ramach projektu realizowanego w Głównym Instytucie Górnictwa przeprowadzono badania ankietowe mające na celu zebranie informacji nt. zmian emisji głównych zanieczyszczeń pyłowo-gazowych w przedsiębiorstwach energetycznych w latach 2005–2011, a więc od początku okresu funkcjonowania systemu handlu uprawnieniami do emisji. Wyniki badań pozwoliły również na określenie głównych przyczyn zmian emisji tych substancji. Tymi przyczynami były przede wszystkim zmiany w aktywności przedsiębiorstw energetycznych uwarunkowane sytuacją makroekonomiczną w poszczególnych latach badanego okresu, koniecznością podejmowania działań techniczno-organizacyjnych w celu dostosowania się do zaostrzających się standardów emisyjnych okreoelonych w obowiązującym prawodawstwie, stopniową zmianą struktury paliw – stosowanie biomasy i innych paliw w szczególności gazowych charakteryzujących się niższymi od węgla wskaźnikami emisji zanieczyszczeń. Niebagatelne znaczenie dla ograniczenia emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych ma również system handlu uprawnieniami do emisji, który został ustanowiony w celu redukcji emisji gazów cieplarnianych w szczególności dwutlenku węgla. Działania podejmowane przez przedsiębiorstwa energetyczne w celu redukcji emisji CO2 wpływają również na ograniczenie emisji innych substancji uwalnianych do powietrza atmosferycznego.The paper analyzes the changes in the levels of emissions of the main dust and gas substances released from stationary sources, in particular those installed in power plants, combined heat and power, and heating plants. The paper begins with the geopolitical and historical background of pollutants emissions in the Polish power industry. The analysis then introduces the most relevant legal requirements relating to the protection of atmospheric air, determining the course of activities undertaken by operators aimed at meeting those emission standards. Poland’s accession to the European Union brings with it the need to adopt the atmospheric protection standards that are legally binding within the Community. One instrument of vital importance to the protection of the atmosphere is the system of emissions trading (called EU ETS) which, since 2005, has been the most important mechanism in the European Union in the struggle against greenhouse gas emissions (in particular carbon dioxide). Poland, uniquely among European Union members, has a structure of primary energy structure whereinmore than 80%of production is based on fossil fuels, causing relatively high rates of basic dust and gas emissions. Under the auspices of a project prepared for the Central Mining Institute, a survey was conducted in order to gather information on the changes in emissions of major dust and gas pollutants by energy-producing companies in the years 2005–2011 (from the beginning of the operation of the emissions trading scheme). The results of the research made it possible to identify the main causes of changes in the emissions of these substances. These changes stemmed from the energy companies’ implementation of technical and organizational measures to meet increasingly stringent emissions standards set out in the current legislation. This has meant gradual changes in the structure of fuels, such as biomass and natural gas, which are characterized by lower levels of carbon emissions. The actions undertaken by energy companies to reduce CO2 emissions also affect the emissions of other substances into the air

Emission trading scheme – tool in the struggle against global warming

W niniejszym artykule dokonano przeglądu najczęściej wysuwanych teorii dotyczących przyczyn zmian klimatycznych, związanych zarówno z działalnością człowieka, jak i naturalnych, niemających związku z działalnością antropogeniczną. Przybliżono także prawne zasady funkcjonowania podstawowego narzędzia służącego do walki z globalnym ociepleniem, jakim w Unii Europejskiej jest system handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych (EU ETS). Wyspecyfikowano rodzaje instalacji przemysłowych, które objęte są wspólnotowym systemem handlu uprawnieniami do emisji. Przedstawiono również czołówkę państw o największej emisji CO2 oraz udział emisji CO2 w poszczególnych regionach świata. W końcowej części artykułu poddano analizie rolę polskiej i unijnej energetyki wobec walki z globalnym ociepleniem.The paper presents an overview of the theories which are most frequently put forward relative to climatic changes, both those connected with human activities, and natural, not related to the anthropogenic activity. Next, the legal regulations have been introduced for functioning of the main tool that serves the struggle with global warming. This tool in the European dimension is the EU Emission Trading System (EU ETS). The types of industrial installation, which are included into the EU emissions trading system, were specified. The countries, leading in the CO2emission as well as the CO2emission share in the individual regions of the world were presented. The final part of the paper contains an analysis of the role of the Polish and EU power engineering policies in the combat against global warming