The State of the Art in Multilayer Network Visualization

Modelling relationship between entities in real-world systems with a simple graph is a standard approach. However, realityis better embraced as several interdependent subsystems (or layers). Recently, the concept of a multilayer network model hasemerged from the field of complex systems. This model can be applied to a wide range of real-world data sets. Examples ofmultilayer networks can be found in the domains of life sciences, sociology, digital humanities and more. Within the domainof graph visualization, there are many systems which visualize data sets having many characteristics of multilayer graphs.This report provides a state of the art and a structured analysis of contemporary multilayer network visualization, not only forresearchers in visualization, but also for those who aim to visualize multilayer networks in the domain of complex systems, as wellas those developing systems across application domains. We have explored the visualization literature to survey visualizationtechniques suitable for multilayer graph visualization, as well as tools, tasks and analytic techniques from within applicationdomains. This report also identifies the outstanding challenges for multilayer graph visualization and suggests future researchdirections for addressing them

The effect of curvature and topology on membrane hydrodynamics

We study the mobility of extended objects (rods) on a spherical liquid-liquid interface to show how this quantity is modified in a striking manner by both the curvature and the topology of the interface. We present theoretical calculations and experimental measurements of the interfacial fluid velocity field around a moving rod bound to the crowded interface of a water-in-oil droplet. By using different droplet sizes, membrane viscosities, and rod lengths, we show that the viscosity mismatch between the interior and exterior fluids leads to a suppression of the fluid flow on small droplets that cannot be captured by the flat interface predictions.Comment: 4 pages, 3 figure

Operationalizing anthropological theory: four techniques to simplify networks of co-occurring ethnographic codes

The use of data and algorithms in the social sciences allows for exciting progress, but also poses epistemological challenges. Operations that appear innocent and purely technical may profoundly influence final results. Researchers working with data can make their process less arbitrary and more accountable by making theoretically grounded methodological choices. We apply this approach to the problem of simplifying networks representing ethnographic corpora, in the interest of visual interpretation. Network nodes represent ethnographic codes, and their edges the co-occurrence of codes in a corpus. We introduce and discuss four techniques to simplify such networks and facilitate visual analysis. We show how the mathematical characteristics of each one are aligned with an identifiable approach in sociology or anthropology: structuralism and post-structuralism; identifying the central concepts in a discourse; and discovering hegemonic and counter-hegemonic clusters of meaning. We then provide an example of how the four techniques complement each other in ethnographic analysis

An effective mass theorem for the bidimensional electron gas in a strong magnetic field

We study the limiting behavior of a singularly perturbed Schr\"odinger-Poisson system describing a 3-dimensional electron gas strongly confined in the vicinity of a plane $(x,y)$ and subject to a strong uniform magnetic field in the plane of the gas. The coupled effects of the confinement and of the magnetic field induce fast oscillations in time that need to be averaged out. We obtain at the limit a system of 2-dimensional Schr\"odinger equations in the plane $(x,y)$, coupled through an effective selfconsistent electrical potential. In the direction perpendicular to the magnetic field, the electron mass is modified by the field, as the result of an averaging of the cyclotron motion. The main tools of the analysis are the adaptation of the second order long-time averaging theory of ODEs to our PDEs context, and the use of a Sobolev scale adapted to the confinement operator

HYDRA: Macroscopic modeling of hybrid ablative thermal protection system

In the framework of HYDRA, an European funded program, technological solutions of hybrid Thermal Protection System (TPS) are developed. This advanced shielding relies on the hybridization of upper lightweight porous ablative material and inner Ceramic Matrix Composite (CMC) bonded together with a novel high temperature adhesive. The aerial mass optimization of the full TPS requires a controlled reduction in the ablative material thickness to reach high operating temperature configuration of the CMC. Therefore, radiative heat transfer takes place in a thin layer of ablator and becomes a major contributor to the elevation of the interface temperature. In this paper we develop an high fidelity radiative transfer in porous carbon fibers charring and ablative material. Specific elementary characterization, plasma test campaign and numerical simulation are scheduled to feed this radiative heat transfer model

One at a time, live tracking of NGF axonal transport using quantum dots

Retrograde axonal transport of nerve growth factor (NGF) signals is critical for the survival, differentiation, and maintenance of peripheral sympathetic and sensory neurons and basal forebrain cholinergic neurons. However, the mechanisms by which the NGF signal is propagated from the axon terminal to the cell body are yet to be fully elucidated. To gain insight into the mechanisms, we used quantum dot-labeled NGF (QD-NGF) to track the movement of NGF in real time in compartmentalized culture of rat dorsal root ganglion (DRG) neurons. Our studies showed that active transport of NGF within the axons was characterized by rapid, unidirectional movements interrupted by frequent pauses. Almost all movements were retrograde, but short-distance anterograde movements were occasionally observed. Surprisingly, quantitative analysis at the single molecule level demonstrated that the majority of NGF-containing endosomes contained only a single NGF dimer. Electron microscopic analysis of axonal vesicles carrying QD-NGF confirmed this finding. The majority of QD-NGF was found to localize in vesicles 50–150 nm in diameter with a single lumen and no visible intralumenal membranous components. Our findings point to the possibility that a single NGF dimer is sufficient to sustain signaling during retrograde axonal transport to the cell body

In vitro protection of vascular function from oxidative stress and inflammation by pulsatility in resistance arteries

ObjectiveResistance arteries remain subject to pulsatility, a potent regulator of large elastic artery tone and structure, but the effect is incompletely understood. Extracorporeal circulation during cardiac surgery is often associated with absence of pulsatility, which may affect vascular tone. To define the role of the vascular wall in the inflammatory process that may occur with or without pulsatility, we studied resistance arteries functions ex vivo. We measured vascular reactivity, oxidative stress, and inflammation in the arterial wall. Methods Isolated rat mesenteric resistance arteries were mounted in an arteriograph and subjected to pulsatility or not in vitro. Arteries were perfused with a physiologic salt solution without circulating cells. Results After 180 minutes, flow-mediated dilation was higher and pressure-induced myogenic tone lower in arteries subjected to pulsatility. Without pulsatility, reactive oxygen species and markers of inflammation (monocyte chemotactic protein 1 and tumor necrosis factor α) were higher than baseline. In perfused mesenteric beds under similar conditions, tumor necrosis factor α was higher in perfusate after 180 minutes of nonpulsatility (5.7 ± 1.6 pg/mL vs 1.1 ± 0.4 pg/mL; P < .01). In arteries treated with the antioxidant 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl (tempol), flow-mediated dilation and myogenic tone were similar in nonpulsatile and pulsatile arteries; monocyte chemotactic protein 1 and nuclear factor κB expression levels were not increased in tempol-treated nonpulsatile arteries. Conclusions Absence of pulsatility in resistance arteries increased oxidative stress, which in turn induced inflammation and preferentially altered pressure and flow-dependent tone, which play a key role in control of local blood flow

PEG Branched Polymer for Functionalization of Nanomaterials with Ultralong Blood Circulation

Nanomaterials have been actively pursued for biological and medical applications in recent years. Here, we report the synthesis of several new poly(ethylene glycol) grafted branched-polymers for functionalization of various nanomaterials including carbon nanotubes, gold nanoparticles (NP) and gold nanorods (NRs), affording high aqueous solubility and stability for these materials. We synthesize different surfactant polymers based upon poly-(g-glutamic acid) (gPGA) and poly(maleic anhydride-alt-1-octadecene) (PMHC18). We use the abundant free carboxylic acid groups of gPGA for attaching lipophilic species such as pyrene or phospholipid, which bind to nanomaterials via robust physisorption. Additionally, the remaining carboxylic acids on gPGA or the amine-reactive anhydrides of PMHC18 are then PEGylated, providing extended hydrophilic groups, affording polymeric amphiphiles. We show that single-walled carbon nanotubes (SWNTs), Au NPs and NRs functionalized by the polymers exhibit high stability in aqueous solutions at different pHs, at elevated temperatures and in serum. Morever, the polymer-coated SWNTs exhibit remarkably long blood circulation (t1/2 22.1 h) upon intravenous injection into mice, far exceeding the previous record of 5.4 h. The ultra-long blood circulation time suggests greatly delayed clearance of nanomaterials by the reticuloendothelial system (RES) of mice, a highly desired property for in vivo applications of nanomaterials, including imaging and drug delivery

Lattara (Lattes, Hérault). La zone 1 : Rapport de fouille programmée 2015

Dans la partie nord-est du site, la fouille de la zone 1 (délimitée par un caisson de palplanches destiné à pouvoir travailler sous le niveau de la nappe phréatique) a débuté en 1983 avec pour objectif d’atteindre les niveaux de fondation de Lat¬tara, dont la chronologie est à ce jour fixée au tout début du Ve s. av. J.-C. Les travaux ont été menés à terme en 2015, et le substrat atteint sur l’ensemble de la zone, permettant de disposer d’une nouvelle fenêtre sur les niveaux de la première moitié du Ve s. av. J.-C., période qui se décompose ici en trois phases distinctes, couvrant respectivement les environs de -500 (phase 1T), le premier quart du Ve s. av. n. ère (phase 1S) et le deuxième quart de ce même siècle (phase 1R). La phase 1S, partiellement entrevue en 2014 où elle apparaissait comme l’état le plus ancien, s’est en fait avérée faire suite à une phase antérieure (1T) qui renouvelle sensiblement la problématique liée aux premiers temps de Lattara. En effet, les résultats inédits obtenus à l’issue de ce programme complètent ceux obtenus jusque là par les travaux menés dans la zone 27, dans la partie méri¬dionale du site et publiés dans le tome 22 de la série Lattara (Lebeaupin 2014). La problématique relative aux origines du comptoir protohistorique de Lattara et du rôle joué par les Étrusques s’avère en effet centrale pour pouvoir comprendre les mécanismes ayant conduit à la création de ce point d’interface avec la Méditer-ranée, ses liens avec l’établissement voisin de La Cougourlude et son évolution dans un contexte d’intégration rapide à la sphère d’influence massaliète. La phase la plus ancienne (v. 500-480 av. J.-C.) témoigne d’une implantation sur ce qui se présentait alors comme une étroite langue de sable limoneux issue d’une progradation du delta du Lez, émergeant d’à peine quelques dizaines de centimètres au-dessus du niveau marin. Sur ce paléosol, une division de l’espace est opérée, via la délimitation de parcelles, matérialisées dans un premier par des structures légères de type palissade ou enclos. Rapidement, des apports de matériaux sont réalisés afin d’aménager des axes de circulation parfaitement orthonormés (N/S-E/O) qui reprennent les tracés antérieurs. Dans l’un de ces lots ainsi constitués, une maison en torchis de plan monoabsidial précédée d’un auvent a été mise au jour. Strictement orientée E-O, son état de conservation exceptionnel, dû notamment à la préservation des bases poteaux en bois imbibés d’eau, a permis de restituer un plan original dans le contexte du Midi de la Gaule. Avec une mise en oeuvre et une division de l’espace très régulières, cet édifice appelle la comparaison avec des modèles connus à la même époque en Étrurie, dans des contextes d’habitat rural. Le mobilier céramique associé à cette phase affiche une consonance étrusque très forte. La céramique non tournée indigène, bien que présente, est néanmoins largement minoritaire face aux productions tournées. Parmi celles-ci, on note à la fois la part importante des céramiques communes étrusques (vases à cuire et mortiers) et celle du bucchero nero. Les amphores, qui représentent de loin la plus grande partie du mobilier, sont presque exclusivement étrusques. Cette division régulière de l’espace, qui témoigne d’un schéma d’organisation préétabli qui renvoie à des mécanismes connus dans le contexte d’une entreprise coloniale, synonyme de fondation ex nihilo, est reprise et modifiée durant la phase suivante (v. 480-470 av. J.-C). Il est possible que le rempart archaïque, daté de manière lâche dans le premier quart du Ve s. av. J.-C. et considéré jusque-là comme ayant été construit dès l’origine, n’ait en fait été édifié que durant cette deuxième phase. À ce moment, un chantier de construction est mis en oeuvre, avec un quartier d’habitation dont le schéma, partiellement restitué à partir des mesures observées dans notre fenêtre d’étude, semble montrer qu’il était alors bien adossé au rempart, côté Est, ou séparé de ce dernier par une venelle. Des maisons à plusieurs pièces sont édifiées sur des soubassements en pierre avec des élévations en terre massive ou en adobe. Le fait singulier est que ce chantier de construction soit resté inachevé, un abandon soudain assorti d’un incendie partiel marquant en effet la fin de cette séquence. Chronologiquement, cette rupture est contemporaine de celle observée dans la zone 27 (incendie du quartier étrusque situé de ce côté), autrement dit aux environs de -475. Le tracé incomplet des murs, la présence d’amas de matériaux de construction, la présence de banquettes en bauge inachevées ou encore l’ab¬sence de niveaux de sols bien définis et associés à des structures domestiques, témoignent de l’état d’inachèvement de ce chantier, de fait initié peu de temps auparavant. Dans la partie orientale de la zone de fouille, un appentis en matériaux légers interprété comme un « campement » au milieu de la zone en construction a été incendié, piégeant ainsi un ensemble mobilier où, à côté d’amphores vinaires, l’on retrouve une batterie de vaisselle étrusque particulièrement abondante (bucchero nero et céramique commune) parmi laquelle plusieurs vases servent de support à des graffites en langue étrusque interprétés comme des marques de propriété. L’ensemble de ces observations ne laisse a priori guère de doute quant à l’identité des bâtisseurs. Plus généralement, la place éventuelle accordée à une composante indigène reste difficile à évaluer. Le seul critère de la présence de céramique non tournée est, en effet, à lui seul insuffisant pour autoriser l’hypothèse d’une population mixte. Le mobilier de cette phase montre cependant des évolutions sensibles au regard de celui de la phase précédente. Les céramiques non tournées sont ainsi bien plus nombreuses, représentant près de la moitié d’un répertoire de vaisselle qui tend par ailleurs à se diversifier, avec notamment une proportion désormais significative de céramiques à pâte claire. Autant l’abondance d’une vaisselle de table et de cuisine importées (bucchero nero et céramique commune) semble donc caractéristique des premiers temps de l’installation, autant rapide¬ment une partie des besoins (notamment en termes de préparation et de cuisson des aliments) se voit assurée par des productions locales, sans que cela ne pré¬juge a priori d’une réelle évolution de la population établie sur place. La relative abondance des pâtes claires, principalement représentées par des vases liés à la boisson, conjuguée à une présence significative de vases attiques, est également caractéristique de cette phase. Si un plan d’urbanisme a été conçu dès le départ, les différents quartiers de Lattara n’ont été que progressivement bâtis. Ce chantier a pu s’étaler sur plu¬sieurs mois ou années, expliquant l’apparent décalage observé entre la zone 1 et la zone 27. Ceci étant, dans cette dernière, les fouilleurs avaient déjà émis l’hypothèse d’une occupation de courte durée, soulignant le fait que « il y a bien eu une vie dans ces bâtiments, mais elle a pu ne durer que quelques années, voire quelques mois ; la prolonger sur un quart de siècle paraît excessif » (Lebeaupin, p. 326). On note à ce propos que le faciès mobilier défini de ce côté (phase 27 I1-12) s’apparente bien plus à celui de la phase 1S (de fait calée sur l’intervalle 480-470 av. J.-C.) qu’à celui de la phase 1T. Plus encore, dans cette même zone 27, un paléosol anthropisé (phase 27I3) a été entrevu sous les bâtiments étrusques bâtis à cet endroit. La rareté du mobilier recueilli, conjuguée à l’absence de structures, n’avait toutefois pas alors permis d’individualiser une phase d’occupation réellement antérieure. Il apparaît désormais que, non seulement ce premier état est bel et bien dé¬fini, mais également qu’il semble recouvrir une plage de temps significative, de l’ordre de plusieurs années. La maison absidiale mise au jour dans la zone 1 a ainsi livré une succession de sols associée à plusieurs réfections du foyer central qui, a minima, témoignent d’une certaine durée d’occupation. Les données fournies par la zone 1 nous donnent ainsi l’image d’un site pleinement investi durant les premières années du Ve s. av. J.-C., période durant laquelle est donc opérée une division de l’espace habitable et l’installation d’édifices conçus comme étant à la fois temporaires et non soumis à la contrainte d’un bâti mitoyen. Ce n’est que dans un second temps qu’un vaste programme de construction de tradition méditerranéenne est initié, avec des îlots implantés selon une trame orthonormée. En l’état, laissant de côté la question indigène, l’hypothèse envisagée un temps d’un site mixte caractéristique d’un emporion, où différents quartiers auraient pu abriter des populations différentes, et notamment des marchands méditerranéens autres que des Étrusques (en l’occurrence des Grecs), tend à s’estomper devant celle d’une installation fondamentalement tyrrhénienne (Gailledrat 2015). Plusieurs questions demeurent néanmoins en suspens. Il s’agit en premier lieu des variations de faciès céramique observées entre les deux zones, car en dépit du faciès très «étrusque» de l’ensemble lié à l’un des ensembles fouillés, le mobilier de cette zone pris dans sa globalité accuse un certain nombre d’originalités, liées notamment à une représentation significative de la vaisselle grecque (céramiques à pâte claire et attique). Par ailleurs, les différences architecturales observées entre les zones 1 et 27 s’expliquent peut-être par un simple décalage chronologique ou des fonctionnalités différentes, mais elles invitent également à envisager l’existence de modèles urbanistiques et culturels distincts. Aucun argument ne permet toutefois d’exclure le bâti de la zone 1 des référents tyrrhéniens en la matière. L’autre question non résolue concerne l’éventualité d’une installation encore plus ancienne, déjà envisagée depuis longtemps au vu des mobiliers - encore une fois étrusques - plus anciens (VIe s. av. J.-C.) trouvés de manière erratique en différents points du site (Py 2009, p. 49). L’endroit consistait-il alors en un simple débarcadère précédant géographiquement l’important site indigène sis à La Cougourlude, ou bien abritait-il déjà un habitat permanent ? À l’image de la zone 27, la zone 1 n’a pas livré de niveaux archéologiques antérieurs à -500, mais dans un cas comme dans l’autre, force est de reconnaître que l’on se trouve en périphérie du site, pour ainsi dire au contact de la lagune. L’hypothèse d’une occupation antérieure, dans ce cas plutôt localisée vers le centre de ce qui se présentait alors comme une presqu’île, demeure d’autant plus à vérifier que plusieurs indices, révélés en particulier par le schéma d’implantation mis en place durant la phase 1T, semblent aller dans ce sens

CO2/pH-responsive particles with built-in fluorescence read-out

yesA novel fluorescent monomer was synthesized to probe the state of CO2-responsive cross-linked polymeric particles. The fluorescent emission of this aminobromomaleimide-bearing monomer, being sensitive to protic environments, can provide information on the core hydrophilicity of the particles and therefore indicates the swollen state and size of the particles. The particles’ core, synthesized from DEAEMA (N,N-diethylaminoethyl methacrylate), is responsive to CO2 through protonation of the tertiary amines of DEAEMA. The response is reversible and the fluorescence emission can be recovered by simply bubbling nitrogen into the particle solution. Alternate purges of CO2 and N2 into the particles’ solution allow several ON/OFF fluorescence emission cycles and simultaneous particle swelling/shrinking cycles.British Petroleum Company (BP), Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC