Using SVD for improved interferometric Green's function retrieval

Seismic interferometry (SI) is a technique used to estimate the Green's function (GF) between two receiver locations, as if there were a source at one of the receiver locations. However, in many applications, the requirements to recover the exact GF are not satisfied and SI yields a poor estimate of the GF. For these non-ideal cases, we improve the interferometric GFs, by applying singular value decomposition (SVD) to the cross-correlations before stacking. The SVD approach preserves energy that is stationary in the cross-correlations, which is the energy that contributes most to the GF recovery, and attenuates non-stationary energy, which leads to artefacts in the interferometric GF. We apply this method to construct virtual shot gathers (for both synthetic and field data) and demonstrate how using SVD enhances physical arrivals in these gathers. We also find that SVD is robust with respect to weakly correlated random noise, allowing a better recovery of events from noisy data, in some cases recovering energy that would otherwise be completely lost in the noise and that the standard SI technique fails to recover

Concert recording 2017-05-04b

[Track 1]. Fanfare for the common man / Aaron Copland -- [Track 2]. Bach Buch / J.S. Bach translated by Pann -- [Track 3]. Highway musings / Ryan Key -- [Track 4]. Serenade in D minor / Antonín Dvorák

Experimental Passage of St. Louis Encephalitis Virus In Vivo in Mosquitoes and Chickens Reveals Evolutionarily Significant Virus Characteristics

St. Louis encephalitis virus (SLEV; Flaviviridae, flavivirus) was the major cause of epidemic flaviviral encephalitis in the U.S. prior to the introduction of West Nile virus (WNV) in 1999. However, outbreaks of SLEV have been significantly more limited then WNV in terms of levels of activity and geographic dispersal. One possible explanation for these variable levels of activity is that differences in the potential for each virus to adapt to its host cycle exist. The need for arboviruses to replicate in disparate hosts is thought to result in constraints on both evolution and host-specific adaptation. If cycling is the cause of genetic stability observed in nature and arboviruses lack host specialization, then sequential passage should result in both the accumulation of mutations and specialized viruses better suited for replication in that host. Previous studies suggest that WNV and SLEV differ in capacity for both genetic change and host specialization, and in the costs each accrues from specializing. In an attempt to clarify how selective pressures contribute to epidemiological patterns of WNV and SLEV, we evaluated mutant spectra size, consensus genetic change, and phenotypic changes for SLEV in vivo following 20 sequential passages via inoculation in either Culex pipiens mosquitoes or chickens. Results demonstrate that the capacity for genetic change is large for SLEV and that the size of the mutant spectrum is host-dependent using our passage methodology. Despite this, a general lack of consensus change resulted from passage in either host, a result that contrasts with the idea that constraints on evolution in nature result from host cycling alone. Results also suggest that a high level of adaptation to both hosts already exists, despite host cycling. A strain significantly more infectious in chickens did emerge from one lineage of chicken passage, yet other lineages and all mosquito passage strains did not display measurable host-specific fitness gains. In addition, increased infectivity in chickens did not decrease infectivity in mosquitoes, which further contrasts the concept of fitness trade-offs for arboviruses

The theory of expanded, extended, and enhanced opportunities for youth physical activity promotion

Background Physical activity interventions targeting children and adolescents (≤18 years) often focus on complex intra- and inter-personal behavioral constructs, social-ecological frameworks, or some combination of both. Recently published meta-analytical reviews and large-scale randomized controlled trials have demonstrated that these intervention approaches have largely produced minimal or no improvements in young people\u27s physical activity levels. Discussion In this paper, we propose that the main reason for previous studies\u27 limited effects is that fundamental mechanisms that lead to change in youth physical activity have often been overlooked or misunderstood. Evidence from observational and experimental studies is presented to support the development of a new theory positing that the primary mechanisms of change in many youth physical activity interventions are approaches that fall into one of the following three categories: (a) the expansion of opportunities for youth to be active by the inclusion of a new occasion to be active, (b) the extension of an existing physical activity opportunity by increasing the amount of time allocated for that opportunity, and/or (c) the enhancement of existing physical activity opportunities through strategies designed to increase physical activity above routine practice. Their application and considerations for intervention design and interpretation are presented. Summary The utility of these mechanisms, referred to as the Theory of Expanded, Extended, and Enhanced Opportunities (TEO), is demonstrated in their parsimony, logical appeal, support with empirical evidence, and the direct and immediate application to numerous settings and contexts. The TEO offers a new way to understand youth physical activity behaviors and provides a common taxonomy by which interventionists can identify appropriate targets for interventions across different settings and contexts. We believe the formalization of the TEO concepts will propel them to the forefront in the design of future intervention studies and through their use, lead to a greater impact on youth activity behaviors than what has been demonstrated in previous studies

Dalla progettazione all’utilizzo di un sistema informativo geologico al servizio del rilevamento geologico: la banca dati della Regione Lombardia e la cartografia geologica derivata

In questa Tesi è descritto il processo di creazione di un Sistema Informativo Geologico e degli strumenti informatici per la gestione dell’informazione su base geografica, o più semplicemente GIS (Geographic Information System), al servizio delle attività di rilevamento geologico, finalizzato alla raccolta dei dati ed alla loro rappresentazione cartografica nell'ambito di un Sistema Informativo Territoriale (SIT). Un SIT è definibile come l'insieme di uomini, strumenti e procedure che, nell’ambito di una organizzazione, permettono l’acquisizione e la distribuzione dei dati relativi alla conoscenza dei fenomeni e degli attori presenti su territorio; tutto questo è facilitato in gran parte dalle capacità e funzionalità dei GIS. Il Sistema Informativo Territoriale orientato alla Geologia (SIG – Sistema Informativo Geologico) della Regione Lombardia è costituito da un gruppo di lavoro composto da geologi, informatici e geologi-informatici dell’Ente regionale e della società Lombardia Servizi (Gruppo Lombardia Informatica). Ho fatto parte del team di consulenza tecnico-scientifica incaricato da Lombardia Servizi per la realizzazione del SIG regionale. I compiti del gruppo di lavoro sono: - definizione di ruoli e metodi per la costituzione del SIG; - definizione delle logiche per la creazione di strumenti finalizzati all’archiviazione del dato geologico in una banca dati geologica e loro manutenzione; Il progetto è inserito nel più ampio processo di aggiornamento della Cartografia Geologica nazionale (progetto CARG). Il SIG ha come principali obiettivi: - la pianificazione ed esecuzione del rilevamento geologico di dettaglio (scala 1:10.000) del territorio lombardo; - la costruzione di un database della geologia di superficie (ma anche del sottosuolo per le aree di pianura) interrogabile e aggiornabile ; - il supporto ai processi di analisi finalizzati alla descrizione della geologia superficiale e ricostruzione degli eventi che hanno creato il paesaggio attuale; - la rappresentazione cartografica dell’ambiente geologico a partire dal database creato. - la distribuzione dell’informazione geologica archiviata in vari formati (cartaceo e digitale); Sono qui descritte ed analizzate criticamente la filosofia di costruzione delle procedure e le soluzioni tecniche e metodologiche adottate per realizzare gli obiettivi prefissi. L’APAT (Agenzia per la Protezione dell'Ambiente e per i servizi Tecnici nazionali) ha ereditato dal Servizio Geologico il compito di rilevare, aggiornare e pubblicare la Carta Geologica d'Italia (progetto nazionale CARG) quale organo cartografico dello Stato in base alla legge 68/60. Nel 1976 era stato completato il rilevamento della Carta geologica d'Italia alla scala 1:100.000 costituita da 278 fogli a copertura del territorio nazionale; per il suo aggiornamento sono stati definiti strumenti normativi idonei a garantire l'omogeneità dei contenuti e della rappresentazione cartografica; la definizione delle norme discende dall'applicazione di linee guida, frutto dell'attività di Commissioni e Gruppi di lavoro, pubblicate nei Quaderni della serie III (ed. APAT). L’Ente Regione Lombardia, per rispondere all’impegno istituzionale di aggiornamento della Carta Geologica, all’interno del più ampio e strutturato Sistema Informativo Territoriale regionale, ha dunque creato il Sistema Informativo Geologico (SIG) regionale. Il rapido evolversi delle ricerche nel campo delle Scienze della Terra e l'importanza che riveste la cartografia geologica nella gestione del territorio, hanno spinto la Regione Lombardia a progettare un rilevamento geologico di dettaglio per dotarsi di una banca dati geologica dalla quale derivare la propria cartografia geologica (alla scala 1:10.000). Sono stati quindi definiti standard specifici rispondenti a questa esigenza di maggior dettaglio (rispetto a quanto indicato dal progetto nazionale CARG) ed è stato pianificato e in gran parte realizzato un rilevamento ex-novo finalizzato alla pubblicazione del dato alla scala del rilevamento e per la sua generalizzazione alle scale 1:25.000 e 50.000. Alla fine del processo saranno stati realizzati 14 fogli del territorio lombardo relativamente alle aree alpine e di passaggio alla pianura (Bergamo, Bormio, Breno, Clusone, Lecco, Iseo, Malonno, Ponte di Legno, Sondrio, Vimercate, Milano, Bagolino, Seregno, Voghera). In tale progetto sono anche coinvolti le Università di Milano, di Pavia e di Bolona, il Politecnico di Milano e il CNR - Centro di Studio per la Geodinamica Alpina e Quaternaria di Milano. L’attività di rilevamento geologico è di competenza dei funzionari regionali della Struttura Sistema Informativo Territoriale della Direzione Generale Territorio e Urbanistica che, coadiuvati da geologi rilevatori, realizzano tutte le fasi del lavoro, dalla raccolta del dato fino alla sua pubblicazione. L’ambiente informatico GIS sviluppato, denominato CARGeo (Cartografia Geologica), permette di inserire i dati raccolti da geologi rilevatori in un database appositamente predisposto, mediante interfacce grafiche semplificate e procedure standard di archiviazione e controllo di correttezza formale. La banca dati è costruita in modo da facilitare l’archiviazione della maggior parte dei dati che normalmente il geologo registra nella carta e nei taccuini di terreno e, allo stesso tempo, guidarlo nella raccolta organica dell’informazione geologica. Nella strutturazione del database è stata privilegiata la possibilità di inserire attributi direttamente associabili agli elementi geometrici anziché attraverso schede associate a punti di osservazione. Il geologo rilevatore interviene per correggere errori di digitalizzazione o di attribuzione con un processo ciclico, fino ad ottenere una banca dati corretta secondo gli standard predefiniti. Gli strumenti di creazione della banca dati permettono anche di: - disegnare gli schemi accessori (sezioni geologiche, schemi stratigrafici e strutturali etc.); - eseguire lo “sfoltimento” e posizionamento delle annotazioni sulla mappa (sigle di unità litologiche e parametri di inclinazione delle giaciture) secondo criteri di leggibilità della carta - creare le legende; - creare banche dati a scala inferiore (1:25.000 e 50.000); - stampare e pubblicare carte geologiche complete di schemi e legende. Il sistema contiene gli strumenti necessari alla migrazione della banca dati dalla struttura proprietaria CARG-Regione Lombardia a quella CARG-APAT secondo la struttura definita nei Quaderni della serie III Il Sistema nel corso del biennio 2006-2007 ha raggiunto la fase di consegna dei dati (derivazione e generalizzazione della banca dati CARG-APAT 1.50.000 da quella 1:10.000 CARG-Regione Lombardia) dei primi fogli completati (ISEO, MALONNO, LECCO e SONDRIO) con ritardo rispetto alla programmazione. Sono state analizzate le cause che hanno portato a questo rallentamento del flusso di lavoro, quindi apportate le necessarie modifiche al Sistema. Sono qui descritti i problemi e le soluzioni trovate per migliorare l'efficienza del sistema. Attualmente il Sistema Informativo Geologico è in una fase di ristrutturazione, che vede la migrazione verso un’architettura informatica basata sulla piattaforma ARCGis® 9.x. Attraverso il Sistema Informativo Geologico viene tentata una sintesi fra le logiche metodologiche dei due ambiti tecnico-scientifici coinvolti (Geologia e Informatica), in un ambiente dove ricercatori e tecnici lavorano sperimentando l’interazione tra le conoscenze e le metodologie conoscitive tipiche delle Scienze Geologiche e le tecnologie e processi logici delle Scienze Informatiche. Con questa Tesi è documentato tutto il percorso di costruzione della banca dati geologica attraverso e all’interno del sistema realizzato assieme gruppo di lavoro composto da geologi e tecnici informatici, cui ho partecipato, riassumendo gli oltre 9 anni di lavoro dall’ideazione del progetto CARGeo, anche in funzione del suo miglioramento

Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018 (MISEV2018):a position statement of the International Society for Extracellular Vesicles and update of the MISEV2014 guidelines

The last decade has seen a sharp increase in the number of scientific publications describing physiological and pathological functions of extracellular vesicles (EVs), a collective term covering various subtypes of cell-released, membranous structures, called exosomes, microvesicles, microparticles, ectosomes, oncosomes, apoptotic bodies, and many other names. However, specific issues arise when working with these entities, whose size and amount often make them difficult to obtain as relatively pure preparations, and to characterize properly. The International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) proposed Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles (“MISEV”) guidelines for the field in 2014. We now update these “MISEV2014” guidelines based on evolution of the collective knowledge in the last four years. An important point to consider is that ascribing a specific function to EVs in general, or to subtypes of EVs, requires reporting of specific information beyond mere description of function in a crude, potentially contaminated, and heterogeneous preparation. For example, claims that exosomes are endowed with exquisite and specific activities remain difficult to support experimentally, given our still limited knowledge of their specific molecular machineries of biogenesis and release, as compared with other biophysically similar EVs. The MISEV2018 guidelines include tables and outlines of suggested protocols and steps to follow to document specific EV-associated functional activities. Finally, a checklist is provided with summaries of key points

Atomic Force Microscopy Reveals Complexity Underlying General Secretory System Activity

The translocation of specific polypeptide chains across membranes is an essential activity for all life forms. The main components of the general secretory (Sec) system of E. coli include integral membrane translocon SecYEG, peripheral ATPase SecA, and SecDF, an ancillary complex that enhances polypeptide secretion by coupling translocation to proton motive force. Atomic force microscopy (AFM), a single-molecule imaging technique, is well suited to unmask complex, asynchronous molecular activities of membrane-associated proteins including those comprising the Sec apparatus. Using AFM, the dynamic structure of membrane-external protein topography of Sec system components can be directly visualized with high spatial-temporal precision. This mini-review is focused on AFM imaging of the Sec system in near-native fluid conditions where activity can be maintained and biochemically verified. Angstrom-scale conformational changes of SecYEG are reported on 100 ms timescales in fluid lipid bilayers. The association of SecA with SecYEG, forming membrane-bound SecYEG/SecA translocases, is directly visualized. Recent work showing topographical aspects of the translocation process that vary with precursor species is also discussed. The data suggests that the Sec system does not employ a single translocation mechanism. We posit that differences in the spatial frequency distribution of hydrophobic content within precursor sequences may be a determining factor in mechanism selection. Precise AFM investigations of active translocases are poised to advance our currently vague understanding of the complicated macromolecular movements underlying protein export across membranes