Altered Activation of Innate Immunity Associates with White Matter Volume and Diffusion in First-Episode Psychosis

First-episode psychosis (FEP) is associated with inflammatory and brain structural changes, but few studies have investigated whether systemic inflammation associates with brain structural changes in FEP. Thirty-seven FEP patients (median 27 days on antipsychotic medication), and 19 matched controls were recruited. Serum levels of 38 chemokines and cytokines, and cardiovascular risk markers were measured at baseline and 2 months later. We collected T1-and diffusion-weighted MRIs with a 3 T scanner from the patients at baseline. We analyzed the association of psychosis-related inflammatory markers with gray and white matter (WM) volume using voxel-based morphometry and WM diffusion using tract-based spatial statistics with whole-brain and region-of-interest (ROI) analyses. FEP patients had higher CCL22 and lower TGFa, CXCL1, CCL7, IFN-alpha 2 and ApoA-I than controls. CCL22 decreased significantly between baseline and 2 months in patients but was still higher than in controls. The association between inflammatory markers and FEP remained significant after adjusting for age, sex, smoking and BMI. We did not observe a correlation of inflammatory markers with any symptoms or duration of antipsychotic treatment. Baseline CCL22 levels correlated negatively with WM volume and positively with mean diffusivity and radial diffusivity bilaterally in the frontal lobes in ROI analyses. Decreased serum lan association between circulating chemokine levels and WM in FEP patients. Interestingly, CCL22 has been previously implicated in autoimmune diseases associated with WM pathology. The results suggest that an altered activation of innate immunity may contribute to WM damage in psychotic disorders.evel of ApoA-I was associated with smaller volume of the medial temporal WM. In whole-brain analyses, CCL22 correlated positively with mean diffusivity and radial diffusivity, and CXCL1 associated negatively with fractional anisotropy and positively with mean diffusivity and radial diffusivity in several brain regions. This is the first report to demonstratePeer reviewe

Why information systems and software engineering students enter and leave their study programme:a factor model and process theory

Abstract The issues that influence students’ decisions to enter and drop out of university IT programmes are a major concern for universities worldwide. The low enrolment of women in IT studies has received considerable attention from the academic world. This doctoral thesis aims to contribute to alleviating these problems. The primary contribution of this thesis is the laying out of implications for theory and practice in relation to the high student dropout rates in IT programmes. To elucidate this phenomenon, previous research on student dropout rates has advanced various factor models that explain or predict the dropout tendencies of university students. Although these studies enhance our understanding of the reasons students drop out of Computer Science (CS) courses, university studies, and online learning programmes, I found no research that describes the process that causes students to drop out of university. Such a process viewpoint is important given that students’ decision to abandon a programme is not a static phenomenon, but a complex and dynamic occurrence. This phenomenon develops through a number of stages. As an initial step in filling the gap in research, I analysed qualitative interviews that centred on 40 Information Systems and Software Engineering (IS/SE) students who dropped out of the programme. I also conducted a second round of interviews with nine of these students to collect more accurate information on their motivation and emotions at the time they decided to drop out. On the basis of the interviews, I inductively developed a process theory approach, drawing from van de Ven (1992) and van de Ven and Poole (1995). The proposed process theory explains the trajectories that prompt university students to abandon the IS/SE programme. It also explains the course that the dropout process takes after decisions have been made. The findings reveal potential research directions in student dropout, and provide new insights into the reasons students abandon IS/SE studies. On the basis of the results, I formulate strategies for preventing student dropout. The second contribution of this thesis is that it sheds light on the factors that influence students’ decision to enter IT programmes. Previous studies have been conducted in the US, Canada, and Australia, but only a few have been devoted to Europe. Not much research has been done on the Scandinavian context. To address this problem, I analysed the qualitative responses of 64 female sixth form students regarding their attitudes towards studying IT disciplines, including CS, IS, and SE. We also examined their perspectives on IT as a profession. This study extends the literature by offering new information on why females shun CS or IS careers and what attitudes they hold about these disciplines.Tiivistelmä Asiat, jotka vaikuttavat IT-alan (tietojenkäsittelytieteet) opintoihin hakeutumiseen ja opintojen keskeyttämiseen, ovat keskeinen kiinnostuksen kohde yliopistoissa ympäri maailman. Erityisesti tyttöjen ja naisten vähäinen osuus tietojenkäsittelytieteiden opinnoissa on koettu akateemisessa maailmassa ongelmaksi. Tämän väitöskirjan tavoitteena on vastata em. tutkimusongelmiin. Väitöskirjan ensisijaisena kontribuutiona on esittää implikaatiota, jotka liittyvät teoriaan ja käytäntöön suhteessa opintojen keskeyttämisen korkeisiin määriin IT koulutusohjelmissa. Tähän ilmiöön liittyen on aiemmassa tutkimuksessa esitetty erilaisia faktorimalleja, joilla on pyritty selittämään ja ennakoimaan opintojen keskeyttämistä yliopisto-opiskelijoiden keskuudessa. Vaikka nämä tutkimukset lisäävät ymmärrystämme teoreettisen tietojenkäsittelytieteen kurssien keskeyttämisestä, yliopisto-opinnoista ja verkko-opiskelusta, aiempi tutkimus ei ole tarjonnut kuvausta opintojen keskeyttämisen prosessista kokonaisuudessaan. Kyseinen prosessinäkökulma on tärkeä, koska se osoittaa, ettei opintojen keskeyttämispäätös ole staattinen. Itse asiassa kyseessä on dynaaminen ja monimuotoinen ilmiö, joka etenee monen eri vaiheen kautta. Täyttääkseni tämän puutteen tutkimuskentässä olen haastatellut 40 tietojenkäsittelytieteiden opiskelun keskeyttänyttä opiskelijaa. Haastattelin heistä yhdeksää vielä uudelleen saadakseni tarkempaa tietoa opiskelijan motivaation tilasta ja tunteista päätöksentekohetkellä. Haastatteluiden perusteella kehitin induktiivisesti prosessiteorian, joka perustuu van de Venin (1992) ja van de Venin & Poolen (1995) esittämiin ehtoihin. Prosessiteoria selittää opintojen keskeyttämispäätöksen etenemisen kokonaisuudessaan. Tutkimuksen tuloksilla on vaikutuksia niin tutkimukseen kuin käytäntöönkin, sillä se tarjoaa uusia näkökulmia ja tutkimussuuntauksia liittyen opintojen keskeyttämiseen ja siihen, kuinka keskeyttämistä voidaan ehkäistä. Väitöskirjan toisena kontribuutiona on täsmentää niitä syitä, jotka vaikuttavat IT-alan opintoihin hakeutumiseen. Ilmiötä on tutkittu Yhdysvalloissa, Kanadassa ja Australiassa, mutta vain vähän Euroopassa ja Pohjoismaissa. Tämä tutkimus vastaa kyseiseen ongelmaan, sillä siinä on selvitetty 64 lukiolaistytön asenteita IT-alan (teoreettinen tietojenkäsittelytiede, tietojärjestelmätiede, ohjelmistotuotanto) opintoja kohtaan. Selvitimme myös heidän suhtautumistaan IT-alaan ammattina. Tutkimus tuo uutta tietoa myös siitä, miksi tytöt eivät halua lähteä opiskelemaan tietojenkäsittelytieteiden ammattilaisiksi

Simulation in pulp and paper industry

Abstract Mathematical models and simulation are used in several areas of systems engineering. In research and development they are used in studies of process internal phenomena like flow, mixing, reactions, heat and mass transfer, etc. to gain a thorough understanding of what is really going on inside the process. In product design models are used in defining effects of variables on product quality and amount. In process design, modelling, simulation and optimization methods are nowadays used in studying alternatives for process equipment and connections, to optimize process operation and to find best ways to utilize raw materials and energy. Equipment sizing also utilizes models and simulation. In control engineering, models and simulation are utilized in determining control strategies for the process. Simulation is also an interesting tool for process operation. It is employed in disturbance and alarm analysis, in start-up and shut-down planning, in real time control and optimization and in operator training. This material was written for the Process Simulation Course given to two graduate schools during winter 1996: Graduate School in Chemical Engineering (GSCE) and International Ph.D. Program in Pulp and Paper Science and Technology

Analysis of formation and floc size on the basis of optical transmittance

Abstract This work focuses on analysis of optical transmittance images, which are captured at the end of the wire section of a pilot paper machine. The first priority is to evaluate the capability to estimate formation and floc size on the basis of optical transmittance and secondly analyse how process conditions affect them. Basis weight is one of the most important quality parameters in paper manufacturing. Optical transmittance seems to provide information about basis weight. Reliable evaluation of basis weight on the basis of image data would probably mean a new level of CD and MD profile controls. Formation means small-scale basis weight variation. Good formation e.g. improves the tensile strength and printability of produced paper. Camera unit located above and light source under the paper web at the end of the wire section to capture transmittance images, which were used to calculate several image features. Process and laboratory data were combined with image features for data based analysis. An increase in the basis weight, ash content and the dryness of the paper web seem to reduce the value of optical transmittance. On-line measured image features of optical transmittance were rather congruent with off-line defined reference values, especially the illumination corrected standard deviation of optical transmittance, which is connected to paper formation. Increased flow of headbox and lower consistency of pulp seemed to cause better formation as fewer flocs are formed. However, on the basis of analysis it is difficult to determine process conditions which provide with good formation and small floc size, because of the numerous interactions of process variables, the basis weight varied during experiments and it was difficult to keep other variables except the studied one constant

State detection in the biological water treatment process

Abstract This study introduces a theoretical bioprocess of ideally stirred Chemostat. Chemostat models give an insight to real-life bioprocess systems, in particular biological water treatment. The studied process is very nonlinear due to inhibition of desired reactions by high substrate concentration. The aim of this study is to demonstrate the possibilities of modelling and state detection of this system. This report gives some basic knowledge about bioprocesses and reviews the latest work done for modelling and control of biological waste water treatment. Data-based modelling and state detection are studied thoroughly. Also a couple of control designs are proposed. The theoretical bioprocess is described by a set of differential equations. Steady-state and dynamic models were both derived from the differential equations. The steady-state model was used to obtain knowledge about system's behaviour and the dynamic model to generate data for data-based modelling. The dynamic model was also used in testing of developed models and control designs. Two separate operating points were identified from the data and first order models were identified for both operating points. Based on the knowledge from the steady-state model and data analysis a rulebase was defined. The rulebase and operating point models were integrated to form a Takagi-Sugeno-type fuzzy process model. Testing with the dynamic model showed that the developed fuzzy model performed well. The fuzzy model with slight changes was also used in state detection with good results. Two control designs were developed. One utilizes the recycling of the process output back to the reactor while the other is based on the developed process model. The prior control design is of feedback type and the latter is of feed-forward type. Both control designs performed well while tested with the dynamic process model

Tilastollinen prosessinohjaus:pastanpainoprosessin tehdaskokeet

Tiivistelmä Tämä raportti on projektin "SPC:n ja älykkäiden menetelmien soveltaminen elektroniikkateollisuudessa" kolmas osaraportti. Projektin tavoitteena on tutkia älykkäiden tietämysjärjes telmien ja SPC:n hyväksikäyttöä elektroniikan tuotannossa. Hankkeen rahoittaa Tekes ja siihen osallistuu neljä elektroniikkayritystä: Mikrolli Oy, Incap Electronics Oy, Jutron Oy ja Tellabs Oy. Projekti kuuluu ETX-ohjelmaan ja se on käynnistynyt keväällä 1998. Tässä raportissa on esitetty teollisuuspartnereiden tehtailla tehtyjen laajojen pastanpainokokeiden pääasialliset tulokset ja niiden perusteella tehdyt päätelmät tilastollisen prosessinohjauksen soveltamisesta pastanpainon ohjaukseen. Kokeet tehtiin kesän ja syksyn aikana 1999 ja analysoitiin keväällä 2000. Raportissa käsitellään myös koetulosten perusteella esille tulleita prosessi- ja ohjausteknisiä parannusmahdollisuuksia ja älykkäiden menetelmien käyttökohteita pastanpainoprosessissa. Tämä raportti on aikaisemman projektin sisäisen raportin uudistettu painos

Tilastollinen prosessinohjaus: perusteet ja menetelmät

Tiivistelmä Tämä raportti on projektin "SPC:n ja älykkäiden menetelmien soveltaminen elektroniikkateollisuudessa" ensimmäinen osaraportti. Projektin tavoitteena on tutkia älykkäiden tietämysjärjestelmien ja SPC:n hyväksikäyttöä elektroniikan tuotannossa. Hankkeen rahoittaa Tekes ja siihen osallistuu neljä elektroniikkayritystä: Mikrolli Oy, Incap Electronics Oy, Jutron Oy ja Tellabs Oy. Projekti kuuluu ETX-ohjelmaan ja se on käynnistynyt keväällä 1998. Tässä raportissa on esitetty tilastollisen prosessinohjauksen perusteita ja menetelmiä lähtien tiedonkeruusta aina analysoitujen tietojen esittämiseen. Menetelminä käsitellään vuokaavioita, syy-seurausdiagrammeja, FMEA-analyysiä, valvontakortteja, histogrammeja, Pareto-menetelmää ja hajontadiagrammeja. Myöhemmissä raporteissa tullaan käsittelemään myös erilaisia ohjelmallisia SPC-työkaluja

Neuroverkot ja lingvistiset yhtälöt jatketiilen tukkeuman ennustuksessa

Lyhennelmä Tämä raportti on osa Tekesin ja Rautaruukin rahoittamaa tutkimushanketta 1999-2002. Raportissa verrataan neuroverkkoja ja lingvistisiä yhtälöitä keskenään jatketiilen tukkeuman ennustuksessa. Malleissa käytetyt mittaukset on kerätty konverttereilta, huuhteluasemilta sekä jatkuvavalukoneilta. Malleja tutkittiin valukoneilla 4, 5 ja 6. Tutkitut aihiolaadut olivat kaksinumeroiset 1-, 2-, 3- ja 4-alkuiset laadut, jotka ovat ns. Al-tiivistettyjä laatuja. Jatketiilen tukkeentumien on tyypillistä em. laaduilla. Valukoneen 4 tukkeumamalleissa käytetyt sulatukset ovat sulatusnumeroalueelta 38082-69675. Valukoneilla 5 ja 6 malleissa käytettiin sulatusnumeroaluetta 21241-69695. Valukoneella 4 mallit opetetiin ja testattiin ajallisesti lyhyemmällä ajanjaksolla. Valukoneen 4 aihiolaadun 1 NN-mallit olivat tutkimuksen tarkimmat. Ko. NN-mallilla 73% testipisteissä mallitarkkuus oli +/-60 t sisällä. Vastaavan LE-mallin tarkkuus oli 65%. Valukoneita 5 ja 6 lyhyempi mallinnusjakso selittää osaltaan sen, että mallitarkkuus on verrattain hyvä valukoneen 4 1-aihioilla. Vuonna 2001 NN-mallien onnistumisprosentit olivat välillä 65-90% valukoneilla 5 ja 6. Vuonna 2002 mittauksia saatiin lisää, joiden avulla mallien opetusjoukkoja saatiin kasvatettua merkittävästi. NN-mallien suorituskyky ja onnistumisprosentit kuitenkin laskivat samalla 50-65% välille 5 ja 6 koneilla. LE-mallien tarkkuudet olivat tässä suuressa aineistossa samaa luokkaa. Nämä mallitarkkuudet 50-65% eivät ole riittäviä, jotta malleilla olisi käytännön merkitystä. Jos prosessimuutoksia tehdään paljon, tukkeumamallien käytettävyys on kyseenalaista. Tässä raportissa esitetyt tukkeumamallit eivät myöskään sovellu yksinään tukkeuman ennustamiseen, vaan ne tarvitsevat lisäinformaatiota, esim. sulkutangon asentotietoja tuekseen. Neuroverkot ja lingvistiset yhtälöt voivat toimia tarkentavana päättelynä vasta, jos niiden tarkkuutta ja luotettavuutta saadaan parannettua nykyisestä. Riittävä onnistumisprosentti voisi olla 80% +-60t tarkkuutta käytettäessä