Alien Registration- Maurais, Devonville (Lewiston, Androscoggin County)

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Multi-Fidelity Covariance Estimation in the Log-Euclidean Geometry

We introduce a multi-fidelity estimator of covariance matrices that employs the log-Euclidean geometry of the symmetric positive-definite manifold. The estimator fuses samples from a hierarchy of data sources of differing fidelities and costs for variance reduction while guaranteeing definiteness, in contrast with previous approaches. The new estimator makes covariance estimation tractable in applications where simulation or data collection is expensive; to that end, we develop an optimal sample allocation scheme that minimizes the mean-squared error of the estimator given a fixed budget. Guaranteed definiteness is crucial to metric learning, data assimilation, and other downstream tasks. Evaluations of our approach using data from physical applications (heat conduction, fluid dynamics) demonstrate more accurate metric learning and speedups of more than one order of magnitude compared to benchmarks.Comment: To appear at the International Conference on Machine Learning (ICML) 202

Transformations régulatrices induites par l'arrivée de la certification forestière au Québec

Le but de la présente recherche est d'analyser la certification forestière pour identifier les transformations dont elle est porteuse et ce, dans une perspective qui s'intéresse à la régulation sociale. Plus précisément, notre regard se penchera sur le phénomène de la certification forestière au Québec pour déterminer les changements qu'elle amène en matière de régulation dans le secteur forestier. Cette recherche s'appuie sur l'hypothèse que la certification forestière modifie la régulation du secteur forestier par l'intégration de nouveaux acteurs, de nouveaux mécanismes et de nouvelles valeurs. Nous avons vérifié ce postulat basé sur une caractérisation des certifications appliquées au Québec et sur des entrevues semi-dirigées avec les acteurs impliqués dans ce courant régulateur, soit les entreprises, le gouvernement et les groupes environnementaux. Suite à l'analyse des résultats, nous pouvons affirmer que la certification forestière induit des changements dans la régulation du secteur forestier, mais sans en modifier les fondements. En effet, la certification intègre de nouveaux acteurs dans l'élaboration de règles et dans la régulation des entreprises, notamment les groupes environnementaux; elle amène les entreprises à modifier certaines de leurs pratiques, surtout par l'entremise des systèmes de gestion; elle a le potentiel de modifier la législation en place; et elle provoque un «verdissement» des valeurs des compagnies forestières. Toutefois, la certification a également le potentiel de renforcer la structure de pouvoir en place en faveur des entreprises forestières, ce qui limite les transformations en profondeur qu'elle peut engendrer dans le secteur forestier. \ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Certification forestière, régulation, entreprises forestières, groupes environnementaux, gestion forestière

L'imagerie thermique: une méthode innovatrice pour mesurer les cinétiques d'assèchement dans les résidus miniers

Les emportements de poussières constituent une problématique d’envergure pour les industries minières. À la suite du traitement chimique d’extraction de minerai à partir des matières premières, soit le procédé Bayer, les résidus miniers doivent être entreposés à ciel ouvert à des fins d’assèchement jusqu’à l’atteinte d’un seuil maximal de teneur en eau d’au plus 25%. Cette étape incontournable, nécessaire pour revaloriser les résidus miniers, mène à un assèchement de surface accéléré et à des hauts risques d’emportements de poussières. La grande variabilité des conditions météorologiques, la compréhension incomplète des cinétiques d’assèchement et du mécanisme de transport limitant l’évaporation conspirent à rendre la prévision et la réduction des émissions fugitives de poussières ardues. De plus, ces phénomènes prennent une ampleur considérable en saison hivernale puisque les émissions fugitives de poussières modifient de manière significative les propriétés optiques de la neige. Comme le secteur de l’exploitation des ressources minières est voué à connaître un fort développement en régions nordiques, l’utilisation de meilleures méthodes de prévision et de mitigation des émissions fugitives de poussières est nécessaire. Afin de mieux appréhender ce problème, une approche à trois volets a été mise en place en collaboration avec le site de disposition de résidus de bauxite (SDRB) de l’usine Vaudreuil de Rio Tinto à Jonquière. Premièrement, il a été question d’établir les conditions environnementales critiques menant aux emportements de poussières afin d’étudier les cinétiques d’assèchement dans des conditions expérimentales pertinentes pour l’industrie. Deuxièmement, les cinétiques d’évaporation ont été mesurées en laboratoire, dans des conditions expérimentales contrôlées, à l’aide d’une caméra thermique. Troisièmement, l’impact des propriétés morphologiques et physico-chimiques des résidus de bauxite, notamment la minéralogie, la porosité, la tortuosité, et la surface spécifique sur leurs cinétiques d’évaporation, a été évalué. En analysant les conditions météorologiques qui ont précédé les épisodes d’emportement recensés dans les dernières années, il a été déterminé que l’humidité relative est un paramètre environnemental déterminant. Ainsi, les cinétiques d’assèchement ont tout d’abord été étudiées en conditions ambiantes (T=293 K, humidité relative (HR)= 20%) dans le but de valider la pertinence d’utiliser une caméra thermique comme méthode de mesure. Ensuite, la dépendance de l’assèchement en fonction de l’humidité relative (T = 313 K, HR = 35-70 %) a été investiguée. L’analyse phénoménologique des vitesses d’assèchement en fonction de l’épaisseur des échantillons, de la température et de l’humidité relative a été effectuée en vue d’obtenir une meilleure compréhension des mécanismes de transport de l’eau limitant l’assèchement des résidus miniers de même que leurs cinétiques. L’analyse des données expérimentales dans le stade tardif d’évaporation révèle que les cinétiques d’assèchement sont limitées par le transport de l’eau en phase vapeur dans l’air interstitiel au sein des microporosités et structures internes des résidus miniers. Les valeurs de coefficients de diffusion effectifs obtenues à partir des données expérimentales sont de l’ordre de 1E-5 à 1E-4 cm^2/s, soit quatre ordres de grandeur plus petits que les valeurs normalement retrouvées pour la diffusion des molécules d’eau en phase gaz dans l’air. Une analyse détaillée des différents paramètres morphologiques et de la propension à l’adsorption de la vapeur d’eau sur les surfaces de résidus de bauxite permet d’interpréter leurs rôles respectifs sur le grand ralentissement du transport diffusif de l’eau dans les résidus miniers dans les stades tardifs d’assèchement. D’un côté, la grande porosité et la tortuosité des milieux poreux augmentent la distance à parcourir pour une molécule qui diffuse. D’un autre côté, les résidus miniers sont constitués principalement d’oxydes métalliques, composés ayant une forte affinité pour l’adsorption des molécules d’eau. La constante d’équilibre d’adsorption déduite expérimentalement, soit (6 ± 2) x 10-3 cm, est plus élevée que celles normalement retrouvées dans les sols naturels, mais proche de celles qui caractérisent l’adsorption sur les surfaces minérales. Ceci confirme que l’interaction eau/résidus de bauxite joue un rôle déterminant dans les cinétiques d’assèchement et est largement responsable de la petitesse du coefficient de diffusion effectif obtenu. Ainsi, lorsque les couches superficielles des résidus de bauxite sont proches de l’assèchement complet, et que l’eau liquide ne recouvre plus entièrement les particules, cette couche sèche agit comme une barrière à la diffusion qui cause une diminution dramatique des vitesses d’assèchement. À terme, les connaissances acquises et le développement d’une méthode de suivi continu in situ, tels que ceux développés et mis au point dans ce projet, fourniront au SDRB des outils pour prévenir et/ou atténuer les emportements de poussières. Au-delà des problématiques d’émission de poussières du SDRB ciblées ici, ce projet procurera des connaissances fondamentales d'intérêt global sur les mécanismes de transport de l’eau dans les milieux poreux de même que leurs impacts sur les cinétiques d’assèchement. La portée des retombées du projet sur l’établissement de solutions innovantes de gestion des résidus miniers et des milieux naturels est donc très large

L'incorporation de CD154 par le VIH-1 et son effet sur l'activation des macrophages dérivés de monocytes humains

Le CD154 joue un rôle crucial dans l’activation des cellules présentatrices d’antigènes. Il a été démontré que le CD154 est incorporé à la surface du VIH-1 et que de tels virus activent des lymphocytes B. Nous avons vérifié s’ils ont également la capacité d’activer des macrophages humains. Nous avons observé une augmentation de la production d’IL-8 par les macrophages dérivés de monocytes (MDM), mais celle-ci varie grandement en fonction des différentes productions virales et des donneurs utilisés. L’induction de la sécrétion d’IL-8 est spécifique au CD154 puisqu’une forme mutée ne l’induit pas et est indépendante de la gp120. L’expression des MMP-1 et -2 est influencée par le CD154 sur les cellules 293T, mais l’effet spécifique de CD154 est perdu lorsque des virus sont utilisés. L’ensemble de ces résultats suggère que l’incorporation de CD154 par le virus pourrait être un moyen additionnel d’attirer des cellules cibles au site d’infection et ainsi favoriser la réplication virale.CD154 interacts with CD40 found on antigen-presenting cells such as macrophages and plays a crucial role in activating these cells and initiating immune responses. We have previously reported that CD154 is incorporated within HIV-1 envelope and is effective at activating primary B lymphocytes. In this study, we tested if such CD154-bearing virions are also effective in activating human monocyte-derived-macrophages (MDM). We observed an increase in IL-8 secretion, but it is highly variable depending on viral productions and donors used. The induction of IL-8 production is specific to CD154 since a mutant form does not induce it and is independent of gp120. The production of MMP-1 and -2 is influenced by CD154 on 293T cells but the specificity is lost when viral particles are used. These results suggest a possible way used by the virus to attract target cells to the site of infection and thereby favour its own replication

Multifidelity Covariance Estimation via Regression on the Manifold of Symmetric Positive Definite Matrices

We introduce a multifidelity estimator of covariance matrices formulated as the solution to a regression problem on the manifold of symmetric positive definite matrices. The estimator is positive definite by construction, and the Mahalanobis distance minimized to obtain it possesses properties which enable practical computation. We show that our manifold regression multifidelity (MRMF) covariance estimator is a maximum likelihood estimator under a certain error model on manifold tangent space. More broadly, we show that our Riemannian regression framework encompasses existing multifidelity covariance estimators constructed from control variates. We demonstrate via numerical examples that our estimator can provide significant decreases, up to one order of magnitude, in squared estimation error relative to both single-fidelity and other multifidelity covariance estimators. Furthermore, preservation of positive definiteness ensures that our estimator is compatible with downstream tasks, such as data assimilation and metric learning, in which this property is essential.Comment: 30 pages + 15-page supplemen

Integrating Science and Mathematics Education Research into Teaching: A Conference for Students, Teachers and University Faculty in Science, Mathematics, and Related Fields

This proposal from the University of Maine Center for Science and Mathematics Education is a request for a TPC Conference/Symposium to fund a six-day national conference and summer academy entitled Integrating Science and Mathematics Education Research into Teaching. The purposes of the conference are: (1) to bring together all participants in the science and mathematics education research enterprise (teachers, administrators, scientists and mathematicians, education faculty, future teachers) to exchange ideas about research and curriculum innovation ongoing in their fields; and (2) help teachers integrate research-based instructional strategies, particularly those that depend on innovative uses of technology, into their teaching practices