Estudio de Adsorción de Zn(II) y Cu(II) mediante esferas del hidrogel quitosano-pva” en sistemas por lote y continuo

En el presente trabajo se sintetizaron hidrogeles quitosano-poli(vinil alcohol) entrecruzados con etilenglicol diglicidil éter (Q/EGDE/PVA), en proporciones de Q/PVA de 35/65, 50/50 y 65/35 % en peso y mediante pruebas de adsorción se determinó que la mejor capacidad de adsorción para Cu (II) y Zn (II) se obtuvo con la proporción 35/65 % en peso. Se caracterizó el adsorbente mediante FT-IR, SEM-EDS y XRD, además se determinó el pH del punto cero de carga (pH-ZPC) que fue de 7.5. A partir de pruebas de adsorción con cada metal, se determinó que a un pH inicial de 5 en las soluciones, se obtuvo la mayor capacidad de adsorción. Los resultados muestran que la selectividad del material por el Cu (II) es mayor que por el Zn (II) y que tiene buen potencial para remover Cu (II) en solución acuosa inclusive en presencia de iones Zn (II), lo cual mejoró la capacidad de adsorción de Cu (II). Se calcularon los parámetros termodinámicos, H, S y G, a partir de los resultados de las cinéticas e isotermas de adsorción a temperaturas de 25, 35, 45 y 55°C para Cu (II) y Zn (II), respectivamente. Para ambos iones, los procesos de adsorción fueron endotérmicos (HCu (II) 28.6 ± 1.8 y HZn (II) 39.5 ± 4.8 kJ/mol), y se corroboró que el proceso de adsorción predominante fue fisisorción, y la tendencia negativa de las G respecto al aumento de la temperatura mostró que los procesos ocurrieron espontáneamente. También, se realizaron pruebas de adsorción en continuo, utilizando una columna de vidrio. Con esto se observó la influencia que tiene la altura del lecho y el flujo de alimentación de la solución en el tiempo de utilidad del adsorbente. La capacidad de regeneración del hidrogel, fue estudiada mediante pruebas por lotes, utilizando como agentes regenerantes soluciones de HCl, HNO3 y EDTA ajustadas a pH de 2, 3 y 4. Los experimentos se realizaron a 4 tiempos; 0.5, 1, 3 y 10 h, con esto se determinó que 30 min fueron suficientes para regenerar el material. Además se realizaron 4 ciclos de saturación-regeneración que permitieron observar una disminución de la capacidad de adsorción del material después de la cuarta saturación con cada ion en lote

Fair Algorithms for Clustering

As algorithms play a large role in our decision making, the possibility of algorithmic bias has led researchers to explore the realm of fair algorithms. In this thesis, we explore the design of a fair algorithm for clustering a problem in unsupervised machine learning algorithm. Our algorithm aims to balance the representation of an arbitrary number of protected groups in each cluster. We extend prior work by allowing the points to belong to multiple protected groups and for users to compromise between stricter fairness and the clustering objective. We provide experimental validation of our work on the k-median, k-means and k-center objectives

Diseño de un modelo para el desarrollo de aplicaciones graduales Multi-Disciplinarias en Dispositivos Móviles

Normalmente cuando se desarrolla algún software ya sea para la gestión de artículos, control de usuarios,ingresos, egresos, entre otros, se recurre a la Ingeniería de Software, la cual contiene procedimientos, técnicas y herramientas para la elaboración de un producto que resuelva una problemática o necesidad del cliente. El enfoque de dichos procedimientos y técnicas está relacionado más con la satisfacción del cliente y la infraestructura tecnológica. Un software común puede resolverse considerando sólo esos dos factores,logrando productos con impacto y resultados óptimos. Por otro lado, cuando se habla del software educativo, se siguen utilizando dichos parámetros, la satisfacción del cliente e infraestructura; no obstante, la elaboración de programas de este tipo implica procesos adicionales, incluso antes siquiera de decidir el medio donde será ejecutado el producto. Es razón por la cuál se propone un modelo que establezca los procesos para cumplir objetivos tanto pedagógicos como tecnológicos. En la parte educativa, se analizaron diversos modelos pedagógicos, particularmente el construccionismo, que se apoya de estrategias de aprendizaje como el basado en problemas, el cambio conceptual y la simulación. Un modelo en particular aprovecha parte de estas características para ayudar a promover la compresión de un tema en específico; a pesar de orquestar contenido didáctico de forma satisfactoria, no puede ser utilizado directamente para el desarrollo de software. En cuanto a la parte tecnológica, se analizaron las apps educativas más populares en las tiendas virtuales (Google Play, Microsoft Store y App Store), lo cual permitió identificar puntos fuertes y débiles del software educativo. De este modo se decidió en emplear Sistemas Tutoriales Inteligentes que tienen cierta reputación en guiar al usuario a un mejor aprendizaje por medio de módulos potenciados con Inteligencia Artificial. A pesar de contar con muchas bondades, dicha arquitectura, por su nivel de complejidad, difícilmente se encontraban aplicaciones en los dispositivos móviles, ya que el limitado poder de procesamiento, la pantalla y almacenamiento planteaban desafíos de diseño y algoritmos. Con ambas partes identificadas, se recurrió a la Ingeniería de Procesos, que permitió a través de múltiples iteraciones llegar a un modelo que guíe los procedimientos educativos y tecnológicos a un fin común. Dicho modelo fue separado en cuatro fases que a grandes rasgos son: identificar necesidades educativas; utilizar las mejores técnicas y estrategias de aprendizaje; encontrar una arquitectura de software en la cual se piensa desarrollar; unificar los resultados del procedimiento educativo en las primeras fases de la construcci on del software educativo; y por último, efectuar la programación necesaria. En conclusión, el modelo abarca cuestiones educativas y tecnológicas que permitan cumplir un mismo objetivo, al considerar por separado ambas áreas para ser unificadas y potenciarlas. Esto también permitió agregar los enfoques graduales y multi-disciplinarios, debido a que en el transcurso de la investigación fueron las desventajas más comunes que poseen las aplicaciones existentes en el mercado, logrando satisfacer múltiples necesidades. Es probable que con este modelo se reduzca la brecha entre la educación y la tecnología, ya que se concentra en las expectativas instruccionales y no en la novedad tecnológica

EFFECTS OF ONE-HOUR ROAD RUNNING AND SHOE ON TIBIAL ACCELERATIONS IN RECREATIONAL RUNNERS

The purpose of this study was twofold. Firstly, we evaluated the effect of one-hour running on tibial acceleration parameters. Secondly, we determined whether the shoe fatigue after one-hour running would influence these tibial acceleration parameters. Ten runners ran at a constant preferred speed with a standard running shoe. They also ran one bout of 5 min with another identical but fresh running shoe before and after the one-hour run. Tibial acceleration amplitudes and wavelet analyses demonstrated a significant reduction of the tibial impact parameters after one-hour running, but no significant shoe effect. These reductions could be attributable to the slight increase in stride frequency from the beginning to the end of the one-hour running. Noteworthy, the tibial acceleration reduction was observable along the anteroposterior axis, not along the vertical axis. Considering the tibial acceleration as a potential risk factor for developing running-related injuries, these parameters did not change in a harmful way after one-hour of running at the preferred running speed. The shoe modification during the one-hour run did not seem to influence running biomechanics

Invisible Divide: Farm Workers and Telephone Accessibility

Telephones are almost universally available throughout the United States. However, farm workers and their families lack ready access to this technology. A small sample of California farm workers, vendors of telephone technology, and farm camp managers were interviewed to help understand farm worker access to and use of telephones. Results revealed a pattern of low access to and availability of telephones and major problems in the use of pre-paid phone cards. The authors argue that such communities are largely forgotten and seemingly invisible in discussions of the digital divide. Similar situations likely exist in most farm worker communities throughout the country

Implementación de un Sistema Web-Móvil para agilizar el proceso de Cadena de Custodia

En el presente trabajo se llevó a cabo la Implementación de un Sistema Web-Móvil para agilizar el proceso de Cadena de Custodia considerando como base la información que se encuentra en la página oficial del Consejo Nacional de Seguridad Pública, así como de los diferentes formatos que utiliza actualmente el cuerpo de policía en México. Se realizó una investigación documental sobre el software existente en el mercado, dónde se encontró una diversidad que no contempla la parte administrativa, la mayoría de las ocasiones son programas para computa- dora específicos, encargados de analizar huellas digitales, detección de rostro, herramientas para extracción de evidencia en dispositivos móviles, entre otros; lo qúe da apertura para la elaboración de este Sistema que se encarga de apoyar en documentar de manera digital las acciones del primer respondiente. A lo largo de este trabajo se describen las diversas herramientas que se utilizaron para el desarrollo del sistema, así, cómo diferentes problemas presentados a lo largo del desarrollo que fueron resueltas a través de desarrollo de software

Hillslope-scale soil moisture estimation with a physically-based ecohydrology model and L-band microwave remote sensing observations from space

Thesis (Ph. D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Civil and Environmental Engineering, 2009.Includes bibliographical references (p. 469-488).Soil moisture is a critical hydrosphere state variable that links the global water, energy, and carbon cycles. Knowledge of soil moisture at scales of individual hillslopes (10's to 100's of meters) is critical to advancing applications such as landslide prediction, rainfall-runoff modeling, and wildland fire fuel load assessment. This thesis develops a data assimilation framework that employs the ensemble Kalman Filter (EnKF) to estimate the spatial distribution of soil moisture at hillslope scales by combining uncertain model estimates with noisy active and passive L-band microwave observations. Uncertainty in the modeled soil moisture state is estimated through Monte Carlo simulations with an existing spatially distributed ecohydrology model. Application of the EnKF to estimate hillslope-scale soil moisture in a watershed critically depends on: (1) identification of factors contributing to uncertainty in soil moisture, (2) adequate representation of the sources of uncertainty in soil moisture, and (3) formulation of an observing system to estimate the geophysically observable quantities based on the modeled soil moisture. Uncertainty in the modeled soil moisture distribution arises principally from uncertainty in the hydrometeorological forcings and imperfect knowledge of the soil parameters required as input to the model. Three stochastic models are used in combination to simulate uncertain hourly hydrometeorological forcings for the model. Soil parameter sets are generated using a stochastic approach that samples low probability but potentially high consequence parameter values and preserves correlation among the parameters. The observing system recognizes the role of the model in organizing the factors effecting emission and reflection of L-band microwave energy and emphasizes the role of topography in determining the satellite viewing geometry at hillslope scales.(cont.) Experiments in which true soil moisture conditions were simulated by the model and used to produce synthetic observations at spatial scales significantly coarser than the model resolution reveal that sequential assimilation of observations improves the hillslope-scale near-surface moisture estimate. Results suggest that the data assimilation framework is an effective means of disaggregating coarse-scale observations according to the model physics represented by the ecohydrology model. The thesis concludes with a discussion of contributions, implications, and future directions of this work.by Alejandro Nicolas Flores.Ph.D

Das hemmende Umfeld von Ganglienzellen in der Netzhaut des Auges

Das hemmende Umfeld von Ganglienzellen in der Netzhaut des Auges Der Bereich auf der Netzhaut, aus dem Ganglienzellen Lichtsignale erhalten, wird rezeptives Feld genannt. Er umfaßt einen erregenden, zentralen Teil, das rezeptive Feldzentrum, und einen hemmenden, peripheren Teil, das Umfeld. Die antagonistische Organisation (erregendes Zentrum/hemmendes Umfeld) des rezeptiven Feldes verbessert die Signalverarbeitung, indem Kontraste verstärkt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Mechanismen der Umfeldhemmung an der isolierten, intakten Kaninchennetzhaut zu untersuchen. Das rezeptive Feldzentrum wird durch den erregenden Kontakt zwischen Photorezeptor Þ Bipolarzelle Þ Ganglienzelle erzeugt. Visuelle Stimulation des rezeptiven Feldzentrums erhöht die Entladungsrate (Anzahl der Aktionspotentiale pro Zeiteinheit) der Ganglienzelle. Die Erhöhung der Entladungsrate wird durch die Freisetzung des erregenden Transmitters Glutamat aus präsynaptischen Bipolarzellen bewirkt. Eine Belichtung des Umfeldes hat den entgegengesetzten Effekt: die Entladungsrate der Ganglienzelle wird verringert. Die Umfeldantwort der Ganglienzelle wird durch die laterale Hemmung in der OPL (äußere Synpsenschicht) und der IPL (innere Synapsenschicht) erzeugt. In der OPL wird die Signalübertragung von GABAergen Horizontalzellen moduliert, indem sie Photorezeptoren und/oder Bipolarzellen hemmen. In der IPL modulieren Amakrinzellen, die entweder GABAerg oder glyzinerg sein können, die Signalübertragung, indem sie Bipolarzellen und/oder Ganglienzellen hemmen. Die Entladungsrate von retinalen Ganglienzellen wird bei Belichtung des Umfeldes somit auf zwei Arten verringert: entweder werden präsynaptische Zellen (Photorezeptoren, Bipolarzellen) gehemmt oder die Ganglienzelle wird direkt durch Amakrinzellen gehemmt. Im ersten Fall schütten Bipolarzellen weniger Glutamat aus (indirekte laterale Hemmung), im zweiten Fall wird durch hemmende Neurotransmitter (GABA oder Glyzin) ein Einstrom von Chloridionen in die Dendriten der Ganglienzellen hervorgerufen (direkte laterale Hemmung). Es ist bisher noch unklar, zu welchem Anteil direkte und indirekte laterale Hemmung an der Umfeldantwort beteiligt sind. Weiterhin ist nicht bekannt, welche Neurotransmitterrezeptoren bei der Erzeugung des hemmenden Umfeldes eine Rolle spielen. Um dies zu untersuchen, wurden in der vorliegenden Arbeit lichtinduzierte, synaptische Ströme von retinalen Ganglienzellen an der isolierten, intakten Kaninchenetzhaut gemessen. Dabei wurde die Netzhaut von vorher eingeschläferten Kaninchen freipräpariert und anschließend in einer mit Sauerstoff angereicherten Extrazellulärlösung aufbewahrt. An diesem isolierten, intakten Netzhaut­Präparat (in vitro Retina) konnten bis zu acht Stunden Lichtantworten gemessen werden. Die lichtinduzierten Ströme wurden in der Ganzzellkonfiguration der Patch­Clamp­Technik in der Spannungsklemme gemessen. Die Meßkammer mit der flach ausgebreiteten Netzhaut befand sich auf einem Mikroskoptisch. Das Mikroskop war mit einer Infrarot­Differentialinterferenz­Optik (Nomarski­Optik) ausgestattet und die Mikroelektroden konnten unter Sichtkontrolle mit Hilfe eines Mikromanipulators an die Zellkörper herangefahren werden. Kreisförmige und ringförmige Lichtmuster mit verschiedenen Durchmessern, wurden auf einem Computerbildschirm erzeugt und durch den Mikrsokopkondenser auf den Boden der Meßkammer projiziert. Erregende Ströme retinaler Ganglienzellen konnten isoliert werden, indem das Membranpotential der Zelle auf das Umkehrpotential für Chloridionen eingestellt wurde. Die erregenden Ströme wurden durch Belichtung des Umfeldes stark verringert. Dies wird durch die verminderte Freisetzung von Glutamat durch Bipolarzellen verursacht und ist ein Hinweise auf eine indirekte, laterale Hemmung der Ganglienzelle. Durch die Zugabe des GABA­Rezeptorblockers Picrotoxinin in die Nährlösung (Badapplikation) konnte die Umfeldhemmung der meisten Ganglienzellen nahezu vollständig aufgehoben werden. Dieses Ergebnis zeigt, daß präsynaptische GABA A ­ und GABA C ­Rezeptoren eine wichtige Rolle bei der Umfeldhemmung spielen. Direkte hemmende Chloridionenströme konnten isoliert werden, indem das Membranpotential der Zelle auf das Umkehrpotential für erregende Ströme eingestellt wurde. Durch Beleuchtung des Umfeldes wurden Chloridionenströme in Ganglienzellen ausgelöst. Dies ist ein Hinweis auf eine direkte, laterale Hemmung der Ganglienzelle durch Amakrinzellen, die zusätzlich zur indirekten Hemmung erfolgt. Bei Anwendung der Stromklemme der Patch­Clamp­Technik konnte nachgewiesen werden, daß Chloridionenströme die Entladungsrate der Zelle beeinflussen. Durch die Badapplikation von Picrotoxinin und durch die Überströmung mit dem GABA A ­Rezeptorhemmer Bicucullin wurden die Chloridionenströme deutlich verringert. Durch den Glyzinrezeptorblocker Strychnin konnten die hemmenden Ströme nur bei wenigen Zellen verringert werden. Dies ist ein Hinweis auf eine direkte Hemmung der Ganglienzelle über GABA A ­Rezeptoren. In den meisten Ganglienzellen konnten direkte und indirekte Hemmung durch die Badapplikation von Tetrodotoxin verringert werden. Tetrodotoxin hemmt das Entstehen von Aktionspotentialen und das Ergebnis zeigt, daß 'wide­field Amakrinzellen, die über Aktionspotentiale kommunizieren zur Umfeldhemmung beitragen. Bisherige Modelle gingen davon aus, daß Interaktionen zwischen Horizontalzellen, Photorezeptoren und Bipolarzellen in der OPL die Hauptursache für die Umfeldhemmung sind. Die vorliegende Arbeit hat gezeigt, daß Interaktionen zwischen Amakrinzellen, Bipolarzellen und Ganglienzellen wesentlich zur Umfeldhemmung beitragen. In der Netzhaut gibt es zwischen 12 und 15 Ganglienzelltypen, die auf unterschiedliche Mustermerkmale wie z. B. Farbe, Kontrast oder Bewegung reagieren. Alle bisher untersuchten Ganglienzelltypen verringern bei einer Reizung des Umfeldes ihre Entladungsrate. Ist bei allen Ganglienzelltypen der Beitrag von Horizontal­ und Amakrinzellen zur Umfeldhemmung sowie der Anteil von direkter und indirekter lateralen Hemmung gleich? Oder gibt es für jeden Ganglienzelltyp aufgrund seiner physiologischen und morphologischen Ausprägung verschiedene Mechanismen der lateralen Hemmung? Diese Fragen könnten durch die Entwicklung von Pharmaka, welche selektiv Horizontalzellen bzw. Amakrinzellen hemmen, untersucht werden. Die Anwendung dieser Substanzen könnte den Beitrag dieser Zellen zur Umfeldhemmung eines bestimmten Ganglienzelltyps nachweisen. Gleichzeitig könnte die indirekte Hemmung von retinalen Ganglienzellen durch intrazelluläre Applikation von Chloridionenkanalblockern viel genauer als bisher gemessen werden, da auf diese Weise erregende synaptische Ströme besser isoliert werden können. Durch die Kombination dieser beiden Methoden könnte für jeden Ganglienzelltyp der Netzhaut die zellulären und synaptischen Mechanismen der Umfeldhemmung detailliert beschrieben werden