A Globally Optimal Energy-Efficient Power Control Framework and its Efficient Implementation in Wireless Interference Networks

This work develops a novel power control framework for energy-efficient power control in wireless networks. The proposed method is a new branch-and-bound procedure based on problem-specific bounds for energy-efficiency maximization that allow for faster convergence. This enables to find the global solution for all of the most common energy-efficient power control problems with a complexity that, although still exponential in the number of variables, is much lower than other available global optimization frameworks. Moreover, the reduced complexity of the proposed framework allows its practical implementation through the use of deep neural networks. Specifically, thanks to its reduced complexity, the proposed method can be used to train an artificial neural network to predict the optimal resource allocation. This is in contrast with other power control methods based on deep learning, which train the neural network based on suboptimal power allocations due to the large complexity that generating large training sets of optimal power allocations would have with available global optimization methods. As a benchmark, we also develop a novel first-order optimal power allocation algorithm. Numerical results show that a neural network can be trained to predict the optimal power allocation policy.Comment: submitte

Life cycle energy and GHG emission within the Turin metropolitan area urban water cycle

The aim of this study is to analyze the urban water cycle in the Turin Metropolitan Area (Northwestern Italy), with a focus on quantifying the annual life cycle energy consumption and greenhouse gas emissions. The study made use Material Flow Analysis and Life Cycle Assessment methods for a defined urban water cycle system (ATO3) operated by one water utility (SMAT S.p.A.), and examines all main sub-systems of the entire urban water cycle. The study quantified the annual direct and indirect energy consumption and the direct and indirect greenhouse gas emissions related to system-wide energy consumption and the production and transportation of chemicals used in water treatment and wastewater treatment plants. It is found that the wastewater treatment consumes the biggest share of the total energy (44%), but a significant part of this energy demand is provided by the energy in biogas produced from wastewater sludge. On the basis of this study it was possible to provide strategic recommendations to the water utility on how to improve the water/energy/carbon nexus and contribute better to sustainability performance of urban water cycle systems

Energy-efficient precoding in multicell networks with full-duplex base stations

© 2017, The Author(s). This paper considers multi-input multi-output (MIMO) multicell networks, where the base stations (BSs) are full-duplex transceivers, while uplink and downlink users are equipped with multiple antennas and operate in a half-duplex mode. The problem of interest is to design linear precoders for BSs and users to optimize the network’s energy efficiency. Given that the energy efficiency objective is not a ratio of concave and convex functions, the commonly used Dinkelbach-type algorithms are not applicable. We develop a low-complexity path-following algorithm that only invokes one simple convex quadratic program at each iteration, which converges at least to the local optimum. Numerical results demonstrate the performance advantage of our proposed algorithm in terms of energy efficiency

Liquid crystals and their defects

These lecture notes discuss classical models of liquid crystals, and the different ways in which defects are described according to the different models.Comment: CIME lecture course, Cetraro, 201

Effect of a Fatty Acid Additive on the Kinetic Friction and Stiction of Confined Liquid Lubricants

Apresentamos neste texto parte das produções de pesquisa que acompanhou a construção de corpos inseridos num Centro de Atenção Psicossocial para Álcool e outras Drogas, em cidade do nordeste brasileiro, focando de modo mais acentuado em arranjos de masculinidades. Especial atenção é dada à tensão entre normalização de corpos e tentativas de (re)existências. A argumentação se desenvolve no campo da saúde pública, em particular o da saúde mental, e alicerçada nos estudos de gênero e sexualidade. A produção de dados se valeu de observações registradas em diário de campo, acompanhamento itinerante, composição de um coletivo de pesquisa, entrevistas, grupos focais em que, dentre outras coisas, se discutia trechos de diários de campo, rodas de conversa e oficinas com profissionais e usuári*s. A aposta metodológica foi a de forjar um modo de narrar coletivo que agenciasse experimentação e desaprendizagens corporais, junto a modos de produzir cuidado em saúde e de fazer pesquisa.Apresentamos neste texto parte das produções de pesquisa que acompanhou a construção de corpos inseridos num Centro de Atenção Psicossocial para Álcool e outras Drogas, em cidade do nordeste brasileiro, focando de modo mais acentuado em arranjos de masculinidades. Especial atenção é dada à tensão entre normalização de corpos e tentativas de (re)existências. A argumentação se desenvolve no campo da saúde pública, em particular o da saúde mental, e alicerçada nos estudos de gênero e sexualidade. A produção de dados se valeu de observações registradas em diário de campo, acompanhamento itinerante, composição de um coletivo de pesquisa, entrevistas, grupos focais em que, dentre outras coisas, se discutia trechos de diários de campo, rodas de conversa e oficinas com profissionais e usuári*s. A aposta metodológica foi a de forjar um modo de narrar coletivo que agenciasse experimentação e desaprendizagens corporais, junto a modos de produzir cuidado em saúde e de fazer pesquisa.Apresentamos neste texto parte das produções de pesquisa que acompanhou a construção de corpos inseridos num Centro de Atenção Psicossocial para Álcool e outras Drogas, em cidade do nordeste brasileiro, focando de modo mais acentuado em arranjos de masculinidades. Especial atenção é dada à tensão entre normalização de corpos e tentativas de (re)existências. A argumentação se desenvolve no campo da saúde pública, em particular o da saúde mental, e alicerçada nos estudos de gênero e sexualidade. A produção de dados se valeu de observações registradas em diário de campo, acompanhamento itinerante, composição de um coletivo de pesquisa, entrevistas, grupos focais em que, dentre outras coisas, se discutia trechos de diários de campo, rodas de conversa e oficinas com profissionais e usuári*s. A aposta metodológica foi a de forjar um modo de narrar coletivo que agenciasse experimentação e desaprendizagens corporais, junto a modos de produzir cuidado em saúde e de fazer pesquisa.Apresentamos neste texto parte das produções de pesquisa que acompanhou a construção de corpos inseridos num Centro de Atenção Psicossocial para Álcool e outras Drogas, em cidade do nordeste brasileiro, focando de modo mais acentuado em arranjos de masculinidades. Especial atenção é dada à tensão entre normalização de corpos e tentativas de (re)existências. A argumentação se desenvolve no campo da saúde pública, em particular o da saúde mental, e alicerçada nos estudos de gênero e sexualidade. A produção de dados se valeu de observações registradas em diário de campo, acompanhamento itinerante, composição de um coletivo de pesquisa, entrevistas, grupos focais em que, dentre outras coisas, se discutia trechos de diários de campo, rodas de conversa e oficinas com profissionais e usuári*s. A aposta metodológica foi a de forjar um modo de narrar coletivo que agenciasse experimentação e desaprendizagens corporais, junto a modos de produzir cuidado em saúde e de fazer pesquisa.Apresentamos neste texto parte das produções de pesquisa que acompanhou a construção de corpos inseridos num Centro de Atenção Psicossocial para Álcool e outras Drogas, em cidade do nordeste brasileiro, focando de modo mais acentuado em arranjos de masculinidades. Especial atenção é dada à tensão entre normalização de corpos e tentativas de (re)existências. A argumentação se desenvolve no campo da saúde pública, em particular o da saúde mental, e alicerçada nos estudos de gênero e sexualidade. A produção de dados se valeu de observações registradas em diário de campo, acompanhamento itinerante, composição de um coletivo de pesquisa, entrevistas, grupos focais em que, dentre outras coisas, se discutia trechos de diários de campo, rodas de conversa e oficinas com profissionais e usuári*s. A aposta metodológica foi a de forjar um modo de narrar coletivo que agenciasse experimentação e desaprendizagens corporais, junto a modos de produzir cuidado em saúde e de fazer pesquisa.Apresentamos neste texto parte das produções de pesquisa que acompanhou a construção de corpos inseridos num Centro de Atenção Psicossocial para Álcool e outras Drogas, em cidade do nordeste brasileiro, focando de modo mais acentuado em arranjos de masculinidades. Especial atenção é dada à tensão entre normalização de corpos e tentativas de (re)existências. A argumentação se desenvolve no campo da saúde pública, em particular o da saúde mental, e alicerçada nos estudos de gênero e sexualidade. A produção de dados se valeu de observações registradas em diário de campo, acompanhamento itinerante, composição de um coletivo de pesquisa, entrevistas, grupos focais em que, dentre outras coisas, se discutia trechos de diários de campo, rodas de conversa e oficinas com profissionais e usuári*s. A aposta metodológica foi a de forjar um modo de narrar coletivo que agenciasse experimentação e desaprendizagens corporais, junto a modos de produzir cuidado em saúde e de fazer pesquisa.The paper presents part of the research productions that accompanied the construction of bodies inserted in a Psychosocial Care Center for Alcohol and Other Drugs (CAPS-AD) of a city in the northern region of Brasil, focusing more sharply on masculinities arrangements. Special attention is given to the tension between normalized bodies and attempts at resistance and (re) exist. The argument is in the field of public health, particularly mental health, and rooted in gender and sexuality studies. The data production methodology made use of observations recorded in a diary, itinerant follow-up of a collective of research, interviews, focus groups where, among other things, was discussed diary topics, conversation circles and workshops. The attempt was to produce a way of collective narrating strategy, combining up experience and body (un)learn well as ways of producing health care and doing research

In Vitro Differentiation of Mouse Embryonic Stem Cells into Neurons of the Dorsal Forebrain

Pluripotent embryonic stem cells (ESCs) are able to differentiate into all cell types in the organism including cortical neurons. To follow the dynamic generation of progenitors of the dorsal forebrain in vitro, we generated ESCs from D6-GFP mice in which GFP marks neocortical progenitors and neurons after embryonic day (E) 10.5. We used several cell culture protocols for differentiation of ESCs into progenitors and neurons of the dorsal forebrain. In cell culture, GFP-positive cells were induced under differentiation conditions in quickly formed embryoid bodies (qEBs) after 10–12 day incubation. Activation of Wnt signaling during ESC differentiation further stimulated generation of D6-GFP-positive cortical cells. In contrast, differentiation protocols using normal embryoid bodies (nEBs) yielded only a few D6-GFP-positive cells. Gene expression analysis revealed that multiple components of the canonical Wnt signaling pathway were expressed during the development of embryoid bodies. As shown by immunohistochemistry and quantitative qRT-PCR, D6-GFP-positive cells from qEBs expressed genes that are characteristic for the dorsal forebrain such as Pax6, Dach1, Tbr1, Tbr2, or Sox5. qEBs culture allowed the formation of a D6-GFP positive pseudo-polarized neuroepithelium with the characteristic presence of N-cadherin at the apical pole resembling the structure of the developing neocortex

Study on psychoeducation enhancing results of adherence in patients with schizophrenia (SPERA-S): study protocol for a randomized controlled trial.

BACKGROUND: Poor adherence to pharmacotherapy negatively affects the course and the outcome of schizophreniaspectrum psychoses, enhancing the risk of relapse. Falloon and coworkers developed a Psychoeducation Program aimed at improving communication and problem-solving abilities in patients and their families. This study set out to evaluate changes in adherence to pharmacotherapy in patients diagnosed with schizophrenia-spectrum psychoses, by comparing one group exposed to the Falloon Psychoeducation Program (FPP) with another group exposed to family supportive therapy with generic information on the disorders. METHODS: 340 patients diagnosed with schizophrenia and related disorders according to standardized criteria from 10 participating units distributed throughout the Italian National Health System (NHS), will be enrolled with 1:1 allocation by the method of blocks of randomized permutations. Patients will be reassessed at 6, 12 and 18 months after start of treatment (duration: 6 months).The primary objective is to evaluate changes in adherence to pharmacotherapy after psychoeducation. Adherence will be assessed at three-month intervals by measuring blood levels of the primary prescribed drug using high pressure liquid chromatography, and via the Medication Adherence Questionnaire and a modified version of the Adherence Interview. Secondary objectives are changes in the frequency of relapse and readmission, as the main indicator of the course of the disorder.Enrolled patients will be allocated to the FPP (yes/no) randomly, 1:1, in a procedure controlled by the coordinating unit; codes will be masked until the conclusion of the protocol (or the occurrence of a severe negative event). The raters will be blind to treatment allocation and will be tested for blinding after treatment completion. Intention-to-treat will be applied in considering the primary and secondary outcomes. Multiple imputations will be applied to integrate the missing data. The study started recruitment in February 2013; the total duration of the study is 27 months. DISCUSSION: If the psychoeducation program proves effective in improving adherence to pharmacotherapy and in reducing relapse and readmissions, its application could be proposed as a standard adjunctive psychosocial treatment within the Italian NHS

Influence of packing density and surface roughness of vertically-aligned carbon nanotubes on adhesive properties of gecko-inspired mimetics.

We have systematically studied the macroscopic adhesive properties of vertically aligned nanotube arrays with various packing density and roughness. Using a tensile setup in shear and normal adhesion, we find that there exists a maximum packing density for nanotube arrays to have adhesive properties. Too highly packed tubes do not offer intertube space for tube bending and side-wall contact to surfaces, thus exhibiting no adhesive properties. Likewise, we also show that the surface roughness of the arrays strongly influences the adhesion properties and the reusability of the tubes. Increasing the surface roughness of the array strengthens the adhesion in the normal direction, but weakens it in the shear direction. Altogether, these results allow progress toward mimicking the gecko's vertical mobility.The authors acknowledge funding from the EC project Technotubes.This is the accepted manuscript. The final version is available at http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/am507822b

CD133 (Prominin) Negative Human Neural Stem Cells Are Clonogenic and Tripotent

CD133 (Prominin) is widely used as a marker for the identification and isolation of neural precursor cells from normal brain or tumor tissue. However, the assumption that CD133 is expressed constitutively in neural precursor cells has not been examined