Abstract reservoir computing

Noise of any kind can be an issue when translating results from simulations to the real world. We suddenly have to deal with building tolerances, faulty sensors, or just noisy sensor readings. This is especially evident in systems with many free parameters, such as the ones used in physical reservoir computing. By abstracting away these kinds of noise sources using intervals, we derive a regularized training regime for reservoir computing using sets of possible reservoir states. Numerical simulations are used to show the effectiveness of our approach against different sources of errors that can appear in real-world scenarios and compare them with standard approaches. Our results support the application of interval arithmetics to improve the robustness of mass-spring networks trained in simulations

Feasibility, efficacy, and functional relevance of automated auditory closed-loop suppression of slow-wave sleep in humans.

Slow-wave sleep (SWS) is a fundamental physiological process, and its modulation is of interest for basic science and clinical applications. However, automatised protocols for the suppression of SWS are lacking. We describe the development of a novel protocol for the automated detection (based on the whole head topography of frontal slow waves) and suppression of SWS (through closed-loop modulated randomised pulsed noise), and assessed the feasibility, efficacy and functional relevance compared to sham stimulation in 15 healthy young adults in a repeated-measure sleep laboratory study. Auditory compared to sham stimulation resulted in a highly significant reduction of SWS by 30% without affecting total sleep time. The reduction of SWS was associated with an increase in lighter non-rapid eye movement sleep and a shift of slow-wave activity towards the end of the night, indicative of a homeostatic response and functional relevance. Still, cumulative slow-wave activity across the night was significantly reduced by 23%. Undisturbed sleep led to an evening to morning reduction of wake electroencephalographic theta activity, thought to reflect synaptic downscaling during SWS, while suppression of SWS inhibited this dissipation. We provide evidence for the feasibility, efficacy, and functional relevance of a novel fully automated protocol for SWS suppression based on auditory closed-loop stimulation. Future work is needed to further test for functional relevance and potential clinical applications

Moral dilemmas and trust in leaders during a global health crisis

Abstract: Trust in leaders is central to citizen compliance with public policies. One potential determinant of trust is how leaders resolve conflicts between utilitarian and non-utilitarian ethical principles in moral dilemmas. Past research suggests that utilitarian responses to dilemmas can both erode and enhance trust in leaders: sacrificing some people to save many others (‘instrumental harm’) reduces trust, while maximizing the welfare of everyone equally (‘impartial beneficence’) may increase trust. In a multi-site experiment spanning 22 countries on six continents, participants (N = 23,929) completed self-report (N = 17,591) and behavioural (N = 12,638) measures of trust in leaders who endorsed utilitarian or non-utilitarian principles in dilemmas concerning the COVID-19 pandemic. Across both the self-report and behavioural measures, endorsement of instrumental harm decreased trust, while endorsement of impartial beneficence increased trust. These results show how support for different ethical principles can impact trust in leaders, and inform effective public communication during times of global crisis. Protocol Registration Statement: The Stage 1 protocol for this Registered Report was accepted in principle on 13 November 2020. The protocol, as accepted by the journal, can be found at https://doi.org/10.6084/m9.figshare.13247315.v1.</p

Etat de la biodiversité en Suisse en 2014 - Une analyse scientifique

Der Bericht gibt einen Überblick über den Zustand der Biodiversität in der Schweiz im Jahr 2014. Wichtige Institute und wissenschaftsnahe Einrichtungen in der Schweiz, die zum Thema Biodiversität forschen, haben ihre Daten und ihr Wissen zusammengetragen und ziehen daraus mehrere Schlussfolgerungen: Die Schweiz ist aufgrund ihrer Topographie, der grossen Höhenunterschiede und der Lage im Herzen Europas ein Land mit einer reichen biologischen Vielfalt. In den letzten 100 Jahren haben wir allerdings massive Verluste an Biodiversität erlitten. Der Anteil intakter, naturnaher Flächen ist im Schweizer Mittelland und in den Tallagen der Berggebiete auf einem bedenklich tiefen Niveau angelangt. Die Bestände vieler Arten sind auf ein tiefes Niveau zurückgegangen; das langfristige Überleben dieser Arten ist nicht gesichert. Die bisher ergriffenen Massnahmen zur Erhaltung und Förderung der Biodiversität in der Schweiz haben dazu beigetragen, dass die Lage der biologischen Vielfalt in der Schweiz nicht noch viel schlechter ist; sie reichen aber bei weitem nicht aus. Ohne massive zusätzliche Anstrengungen werden die Verluste (ausgehend vom bereits äusserst tiefen Niveau) landesweit weiter fortschreiten. Starke Verluste gibt es heute insbesondere in den tieferen und gut erreichbaren Lagen der Berggebiete. Die Entwicklung dort erinnert an die Verluste im Mittelland seit Mitte des letzten Jahrhunderts. Ökosysteme liefern – effizient und kostengünstig – Produkte und Dienstleistungen, von denen die ganze Gesellschaft profitiert. Doch viele Ökosysteme sind bereits dermassen geschädigt, dass ihre Fähigkeit, wertvolle und lebenswichtige Leistungen für die Menschen bereitzustellen, drastisch eingeschränkt ist (z.B. Kohlenstoffspeicherung oder Erholungsfunktion). Dies ist umso bedenklicher, als mit den zu erwartenden klimatischen Veränderungen vermehrt auch Extremereignisse abgepuffert werden müssen. Sachverständige schätzen, dass in der Schweiz eine Verdoppelung der aktuellen Fläche wichtiger Lebensräume notwendig ist, um die Biodiversität und die Ökosystemleistungen langfristig zu erhalten. Benötigt wird nicht nur eine funktionsfähige ökologische Infrastruktur aus Schutz- und Vernetzungsgebieten, entscheidend ist auch eine «biodiversitätsfreundliche» Flächennutzung in allen relevanten Sektoren sowie eine spezifische Artenförderung für jene prioritären Arten, die auf zusätzliche Massnahmen angewiesen sind. Nur mit ausreichenden, stufengerechten Massnahmen lässt sich die ökologische Qualität aller Lebensräume erhöhen und damit auch deren Ökosystemleistungen fördern. Die Erhaltung und Förderung der Biodiversität ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe. Konsum, Land-, Wald- und Energiewirtschaft, Verkehr, Raumplanung, Jagd und Fischerei, Wasser- und Siedlungsbau, Tourismus, Forschung und Bildung sowie die Privatwirtschaft spielen eine wesentliche Rolle. Dabei kann die Erhaltung und Förderung der Biodiversität in vielen Fällen sehr gut in bestehende Programme integriert werden. Der Handlungsbedarf ist ausgewiesen, die wirkungsvollen Massnahmen sind bekannt. Politik und Gesellschaft haben es nun in der Hand, die richtigen Entscheidungen zu treffen und damit das Wohlergehen auch für die nächsten Generationen zu sichernLe présent rapport donne une vue d’ensemble de l’état de la biodiversité en Suisse en 2014. Les principaux instituts et organismes scientifiques de Suisse qui explorent le thème de la biodiversité ont fait part de leurs données et de leur savoir, qui aboutissent aux conclusions suivantes: En raison de sa topographie, de ses gradients altitudinaux élevés et de sa situation au cœur de l’Europe, la Suisse offre une grande richesse en biodiversité. Au cours des cent dernières années, elle a toutefois subi un appauvrissement massif de sa biodiversité. La part de surfaces intactes et proches de la nature a atteint un niveau inquiétant sur le Plateau et dans les vallées de montagne. Les populations de nombreuses espèces ont atteint un très bas niveau, de sorte que leur survie à long terme n’est pas assurée. Les mesures adoptées jusqu’à présent pour sauvegarder et promouvoir la biodiversité en Suisse ont enregistré quelques succès, toutefois encore nettement insuffisants. Faute d’efforts supplémentaires massifs, les pertes continueront à l’échelle nationale. Elles affectent aujourd’hui en particulier les régions de basse altitude facilement accessibles. L’évolution dans ces régions rappelle les pertes subies sur le Plateau depuis le milieu du XXe siècle. Les écosystèmes assurent la fourniture (efficiente et peu coûteuse) de produits et de services dont profite l’ensemble de la société. Pourtant, de nombreux milieux sont déjà dégradés dans une telle mesure que leur aptitude à fournir des services utiles est gravement compromise (stockage du carbone ou fonction récréative, p. ex.). C’est d’autant plus inquiétant que les changements prévisibles du climat nécessiteront de faire face à davantage d’épisodes extrêmes. Les experts estiment qu’un doublement de la surface actuelle de nombreux milieux serait nécessaire en Suisse pour préserver à long terme la biodiversité et les services écosystémiques. Non seulement une infrastructure écologique en bon état de fonctionnement et composée de zones de protection et de connexion s’avère nécessaire; une utilisation des surfaces «compatible» avec la biodiversité dans tous les secteurs concernés ainsi qu’une promotion des espèces prioritaires, tributaires de mesures supplémentaires, se révèlent également déterminantes. Seules des mesures suffisantes et adéquates permettent d’accroître la qualité écologique de tous les milieux et de favoriser ainsi leurs services écosystémiques. La sauvegarde et la promotion de la biodiversité impliquent l’ensemble de la société. Agriculture, sylviculture, énergie, transports, aménagement du territoire, chasse et pêche, construction hydraulique, urbanisme, tourisme, recherche et formation de même que le secteur privé jouent tous un rôle déterminant. A cet égard, la sauvegarde et la promotion de la biodiversité peuvent parfaitement s’intégrer, dans bien des cas, dans des utilisations existantes. La nécessité d’agir est reconnue et les mesures efficaces sont identifiées. La balle est maintenant dans le camp de la classe politique et de la société. Ils sont tenus de prendre les bonnes décisions et d’assurer ainsi aussi le bien-être des générations futures

Moral dilemmas and trust in leaders during a global health crisis

Trust in leaders is central to citizen compliance with public policies. One potential determinant of trust is how leaders resolve conflicts between utilitarian and non- utilitarian ethical principles in moral dilemmas. Past research suggests that utilitarian responses to dilemmas can both erode and enhance trust in leaders: sacrificing some people to save many others (‘instrumental harm’) reduces trust, while maximizing the welfare of everyone equally (‘impartial beneficence’) may increase trust. In a multi-site experiment spanning 22 countries on six continents, participants (N = 23,929) completed self-report (N = 17,591) and behavioral (N = 12,638) measures of trust in leaders who endorsed utilitarian or non-utilitarian principles in dilemmas concerning the COVID-19 pandemic. Across both the self-report and behavioral measures, endorsement of instrumental harm decreased trust, while endorsement of impartial beneficence increased trust. These results show how support for different ethical principles can impact trust in leaders, and inform effective public communication during times of global crisis

Strong Impact of Smoking on Multimorbidity and Cardiovascular Risk Among Human Immunodeficiency Virus-Infected Individuals in Comparison With the General Population.

Background.  Although acquired immune deficiency syndrome-associated morbidity has diminished due to excellent viral control, multimorbidity may be increasing among human immunodeficiency virus (HIV)-infected persons compared with the general population. Methods.  We assessed the prevalence of comorbidities and multimorbidity in participants of the Swiss HIV Cohort Study (SHCS) compared with the population-based CoLaus study and the primary care-based FIRE (Family Medicine ICPC-Research using Electronic Medical Records) records. The incidence of the respective endpoints were assessed among SHCS and CoLaus participants. Poisson regression models were adjusted for age, sex, body mass index, and smoking. Results.  Overall, 74 291 participants contributed data to prevalence analyses (3230 HIV-infected; 71 061 controls). In CoLaus, FIRE, and SHCS, multimorbidity was present among 26%, 13%, and 27% of participants. Compared with nonsmoking individuals from CoLaus, the incidence of cardiovascular disease was elevated among smoking individuals but independent of HIV status (HIV-negative smoking: incidence rate ratio [IRR] = 1.7, 95% confidence interval [CI] = 1.2-2.5; HIV-positive smoking: IRR = 1.7, 95% CI = 1.1-2.6; HIV-positive nonsmoking: IRR = 0.79, 95% CI = 0.44-1.4). Compared with nonsmoking HIV-negative persons, multivariable Poisson regression identified associations of HIV infection with hypertension (nonsmoking: IRR = 1.9, 95% CI = 1.5-2.4; smoking: IRR = 2.0, 95% CI = 1.6-2.4), kidney (nonsmoking: IRR = 2.7, 95% CI = 1.9-3.8; smoking: IRR = 2.6, 95% CI = 1.9-3.6), and liver disease (nonsmoking: IRR = 1.8, 95% CI = 1.4-2.4; smoking: IRR = 1.7, 95% CI = 1.4-2.2). No evidence was found for an association of HIV-infection or smoking with diabetes mellitus. Conclusions.  Multimorbidity is more prevalent and incident in HIV-positive compared with HIV-negative individuals. Smoking, but not HIV status, has a strong impact on cardiovascular risk and multimorbidity

Strong Impact of Smoking on Multimorbidity and Cardiovascular Risk Among Human Immunodeficiency Virus-Infected Individuals in Comparison With the General Population

Background. Although acquired immune deficiency syndrome-associated morbidity has diminished due to excellent viral control, multimorbidity may be increasing among human immunodeficiency virus (HIV)-infected persons compared with the general population. Methods. We assessed the prevalence of comorbidities and multimorbidity in participants of the Swiss HIV Cohort Study (SHCS) compared with the population-based CoLaus study and the primary care-based FIRE (Family Medicine ICPC-Research using Electronic Medical Records) records. The incidence of the respective endpoints were assessed among SHCS and CoLaus participants. Poisson regression models were adjusted for age, sex, body mass index, and smoking. Results. Overall, 74 291 participants contributed data to prevalence analyses (3230 HIV-infected; 71 061 controls). In CoLaus, FIRE, and SHCS, multimorbidity was present among 26%, 13%, and 27% of participants. Compared with nonsmoking individuals from CoLaus, the incidence of cardiovascular disease was elevated among smoking individuals but independent of HIV status (HIV-negative smoking: incidence rate ratio [IRR] = 1.7, 95% confidence interval [CI] = 1.2-2.5; HIV-positive smoking: IRR = 1.7, 95% CI = 1.1-2.6; HIV-positive nonsmoking: IRR = 0.79, 95% CI = 0.44-1.4). Compared with nonsmoking HIV-negative persons, multivariable Poisson regression identified associations of HIV infection with hypertension (nonsmoking: IRR = 1.9, 95% CI = 1.5-2.4; smoking: IRR = 2.0, 95% CI = 1.6-2.4), kidney (nonsmoking: IRR = 2.7, 95% CI = 1.9-3.8; smoking: IRR = 2.6, 95% CI = 1.9-3.6), and liver disease (nonsmoking: IRR = 1.8, 95% CI = 1.4-2.4; smoking: IRR = 1.7, 95% CI = 1.4-2.2). No evidence was found for an association of HIV-infection or smoking with diabetes mellitus. Conclusions. Multimorbidity is more prevalent and incident in HIV-positive compared with HIV-negative individuals. Smoking, but not HIV status, has a strong impact on cardiovascular risk and multimorbidity