An Exercise in Invariant-based Programming with Interactive and Automatic Theorem Prover Support

Invariant-Based Programming (IBP) is a diagram-based correct-by-construction programming methodology in which the program is structured around the invariants, which are additionally formulated before the actual code. Socos is a program construction and verification environment built specifically to support IBP. The front-end to Socos is a graphical diagram editor, allowing the programmer to construct invariant-based programs and check their correctness. The back-end component of Socos, the program checker, computes the verification conditions of the program and tries to prove them automatically. It uses the theorem prover PVS and the SMT solver Yices to discharge as many of the verification conditions as possible without user interaction. In this paper, we first describe the Socos environment from a user and systems level perspective; we then exemplify the IBP workflow by building a verified implementation of heapsort in Socos. The case study highlights the role of both automatic and interactive theorem proving in three sequential stages of the IBP workflow: developing the background theory, formulating the program specification and invariants, and proving the correctness of the final implementation.Comment: In Proceedings THedu'11, arXiv:1202.453

Tudelad proportionalitet vid mord - Kritik av en föreslagen straffskärpning

I skrivelsen Skärpt straff för mord presenterar Justitiedepartementet ett lagförslag som syftar till att förändra tillämpningen av påföljderna för mord. Förslaget innebär att samtliga fall av mord där försvårande omständigheter föreligger ska straffas med livstids fängelse. En stor del av dessa gärningar leder enligt gällande rätt och nuvarande rättstillämpning till ett längre tidsbestämt fängelsestraff. En förändring av lagstiftningen i enlighet med förslaget kan antas påverka rättsäkerheten och påföljdssystemets proportionalitet. Syftet med uppsatsen är därför att kritiskt granska Justitiedepartementets förslag utifrån principen om proportionalitet i påföljdssystemet. Framställningen begreppsdefinierar såväl proportionalitet som rättssäkerhet. Begreppen definieras genom att rättsvetenskaplig doktrin och rättspolitiska diskussioner studeras. Uppsatsen behandlar vidare det svenska påföljdssystemets historiska utveckling. Påföljdssystemets utveckling har de senaste decennierna inneburit ett avsteg från preventiva straffteorier, till en rådande ordning med proportionalitetsprincipen som central utgångspunkt för såväl lagstiftning som straffmätning. Kravet på proportionalitet i påföljdssystemet innebär att ett straff ska stå i proportion till det brott som bestraffas. Teorin om proportionalitet utgår från att bestraffning är samhällets sätt att klandra en brottslig gärning. Strafflängden för ett brott ska därmed ge uttryck för en gärnings klandervärde. För att analysera proportionaliteten i påföljdssystemet beskrivs gällande rätt för mord ingående. Enligt svensk rätt ska den som berövar någon livet dömas för mord till fängelse på viss tid, i 10 till 18 år, eller till livstids fängelse. Påföljdskonstruktionen för mord är således tudelad, med en åttaårig tidsbestämd straffskala och livstidsstraffet. Livstids fängelse anses vara det svenska påföljdssystemets hårdaste straff och som påföljd för mord är livstidsstraffet därför förbehållet de allra allvarligaste fallen. Sedan 2006 har livstidsdömda fångar givits en möjlighet att få sitt livstidsstraff omvandlat till ett tidsbestämt fängelsestraff. De bestämmelser som reglerar omvandlingsprövningen behandlas i samband med gällande rätt i uppsatsen. I kombination med omvandlingslagen konstateras den nuvarande straffskalan för mord främja en nyanserad straffmätning. En nyanserad straffmätning möjliggör att gärningarnas klandervärde återspeglas i de utdömda strafflängderna. Genom en analys nås därför slutsatsen att det idag gällande påföljdssystemet för mord uppfyller kravet på proportionalitet. Justitiedepartementets lagförslag skulle innebära att de fall av mord som enligt gällande rätt leder till ett längre tidsbestämt fängelsestraff istället ska straffas med livstids fängelse. Mer än hälften av alla fall av mord förväntas därmed leda till livstids fängelse. Uppsatsen analyserar därför hur den av uppsatsen definierade proportionaliteten i påföljdssystemet skulle påverkas utifrån de förväntade förändringarna. Enligt proportionalitetsprincipen ska den gärningens klandervärde kunna återspeglas i brottets strafflängd. Samtliga gärningar som straffas med livstids fängelse ges samma klandervärde, som en följd av att de givits samma straffvärde. Den nyansering av gärningarna som möjliggörs genom straffmätningen enligt gällande rätt riskeras därmed att gå förlorad. En trolig effekt av en förändring i enlighet med lagförslaget är följaktligen en försvagad proportionalitet. I framställningens analys uppdagas en komplexitet som följer av möjligheten att omvandla livstidsstraffet till ett tidsbestämt fängelsestraff. Genom att ett livstidsstraff tidsbestäms genom omvandling anses proportionalitetsprincipen upprätthållas. Vid en omvandling prövas dock kriterier som inte är direkt knutna till den gärning som straffats. I analysen av omvandlingsprövningen framgår det att ett omvandlat livstidsstraff ges ett straffvärde som inte uteslutande är baserat på gärningens klandervärde. Detta är ett tydligt avsteg från proportionalitetsprincipen. Det beskrivna avsteget från proportionalitetsprincipen är en effekt av mordparagrafens tudelade påföljdsdel. Uppsatsen ifrågasätter således huruvida livstidsstraffet är en lämplig påföljd i det svenska påföljdssystemet.In their official letter Sharper punishments for murder the Ministry of Justice presents a bill to change the choice of sanctions for murder. The bill suggests that all cases of murder, in which there are aggravating circumstances, shall be punished with life imprisonment. A large number of these acts of murder are, according to applicable law, sentenced to fixed term imprisonment. An alteration in line with the Ministry of Justice’s proposal could be expected to affect both the rule of law and the proportionality within the penal system. The purpose of this essay is therefore to critically examine the proposal of the Ministry of Justice from a perspective of the principle of proportionality in the penal system. The essay defines the concepts of rule of law and proportionality from legal science on the subject. Furthermore, the development of the Swedish penal system is described. The Swedish penal system has over the last decades changed course from a strict focus on preventive theories into today’s order with the principle of proportionality as the premises for both the legislation and the application of law. The principle of proportionality implies that a punishment should be chosen in proportion to the crime being punished. The theory on proportionality proceeds on the basis that a penalty is the society’s way to blame the criminal action. Therefore the length of a sentence expresses the amount of blame in a criminal act. Established law is described in detail in order to analyze the proportionality of the penal system. According to Swedish law someone who commits an act of murder shall be sentenced to a fixed term imprisonment of 10 to 18 years or to imprisonment for life. The types of sentences for the act of murder can be described as bisectional, with its life imprisonment side by side with the fixed term imprisonment. Life imprisonment is considered the most severe sanction in the Swedish penal system, and as a sanction for the act of murder, imprisonment for life is therefore restricted to the most severe actions of murder. Since 2006 prisoners serving a sentence of life imprisonment have been given a possibility to seek for converting of the sentence into a sentence of fixed term imprisonment. The applicable rules for a plausible review of a sentence will be described in connection with the established law. In combination with the possibility to convert a sentence for life imprisonment the applicable range of punishment for the act of murder favours a nuanced approach when meting out the punishments, which enables the penal value to reflect the protest in the sentenced action. Through the analysis the conclusion is reached, that the penal system for the act of murder satisfies the demands set by the principle of proportionality. According to the official letter of the Ministry of Justice all acts of murder that are sentenced to a fixed term imprisonment, should instead be punished with life imprisonment. A little over half of all the acts of murder are expected to be punished with imprisonment for life. In addition to the above stated purpose this thesis also seeks to describe how the expected changes in the penal system will have an effect for the principle of proportionality. The principle of proportionality requires that a society’s blame of an action should be reflected in the penal value of a crime. Given that half of the acts of murder will be sentenced to imprisonment for life, over half of the acts of murder are given the same value of blame. The possibility to nuance the actions, which is given when meting out the punishment according to established law, is therefore at risk. Hence one possible effect of the bill is a weaker proportionality in the penal system. In the analysis a complexity is tracked down as a result of the possibility to convert a sentence of life imprisonment into a fixed term imprisonment. When converting a sentence of life imprisonment into a fixed term sentence, the principle of proportionality is often considered fulfilled. When the possibilities to convert a sentence are examined, circumstances that are not bound directly to the punished action are reviewed. An analysis gives the conclusion that a converted sentence of life imprisonment is given a penal value that isn’t exclusively based on the amount of blame in the action. To consider other aspects than the amount of blame in an action when meting out the punishment is a clear violation of the principle of proportionality. The described violation is an obvious impact of the bisectional structure of the sentences for the act of murder. The thesis therefore raises the question however a sentence of imprisonment for life is appropriate as a punishment in the Swedish penal system

Vattenkvaliténs påverkan på bladmögelsfungicider

The majority of pesticides used in agriculture is mixed with water prior to application and the rate of water widely exceeds the rate of pesticides. Water from different sources has different characters such as pH, water hardness (°dH) and iron content. That these different characters affect some sensitive pesticides is well known. Especially the glyphosate herbicide is known to have reduced performance when mixed with water containing high levels of positively charged cations such as Ca²⁺, Mg²⁺ and Fe²⁺ resulting in less effectiveness on weeds. Also the group of insecticides called pyrethroides are known to be sensitive to high pH-values causing rapid degradation and reduced effect on the target. Reduced pesticidal effect is negative for both farmers and environment since it may lead to higher pesticide rates to a higher cost. To find out if fungicides effect on Phytophthora infestans is affected by different water quality aspects this study was made. The three common fungicides Infinito, Ranman Top and Revus Top were tested with seven different water types, all based on distilled water, in laboratory conditions. The study showed that there is a difference in infection between the different water types. The biggest reduction of infections appeared when acidic distilled water or alkaline water with 2mg Fe/L was used. This reduction was probably not an effect of improved fungicide performance but rather an effect of the water being toxic to P. infestans. The other types of water showed some differences between the fungicides. It’s hard to tell how water quality affected fungicide performance in this study due to the strong effects that probably was caused by water toxicity to the pathogen. The results from this study may not easily be transferred to field conditions because of the way different methods used in laboratory conditions.Majoriteten av de växtskyddsmedel som används vid odling i fält blandas med vatten före användning och mängden vatten är betydligt högre än mängden växt skyddsmedel. Vatten från olika källor har olika egenskaper som till exempel pH, hårdhet (°dH), järnhalt med flera. Att vattenkvalitén påverkar vissa känsliga prepa rat är välkänt. Framförallt är herbiciden glyfosat känt som en molekyl som påver kas negativt av vatten med höga halter av positivt laddade joner som Ca²⁺, Mg²⁺ och Fe²⁺ med försämrad bekämpningseffekt som följd. Ett annat känt problem är insekticidgruppen pyretroiders känslighet för höga pH vilket orsakar en alltför snabb nedbrytning, också det med försämrad bekämpningseffekt som följd. För sämrad bekämpningseffekt är negativt ur både miljöhänseende och ur ekonomisk synvinkel. För att ta reda på om även fungiciders bekämpningseffekt påverkas av vatten kvalitet gjordes ett försök med de tre välkända bladmögelsfungiciderna Infinito, Ranman Top och Revus Top. Deras bekämpningseffekt på Phytophthora infestans undersöktes på potatisblad i laboratoriemiljö. Vattentyperna utgick från destvatten och reddes till genom tillsats av olika salter. Försöket visar att vattenkvaliteten påverkar bekämpningseffekten, framförallt ger ett svagt surt destillerat vatten (pH5), och ett svagt basiskt vatten (pH8) med till sats av 2mg Fe/L betydligt mindre infektioner än övriga vattentyper. Antagligen beror en stor del av skillnaderna inte på att preparaten skulle påverkas utan snarare på att lågt pH och järn utfällt som rost verkar ha en direkt toxisk effekt på P. in festans. Inom övriga vattentyper fanns skillnader på hur preparaten presterade där Infinito och Ranman Top uppförde sig liknande medan Revus Top reagerade an norlunda. Sammantaget är det svårt att säga hur vattenkvalitet påverkar bladmögelsfungi ciders bekämpningseffekt med tanke på att det blev så starka direkta effekter på P. infestans av vissa vattentyper. Det är också svårt att överföra dessa resultat till förhållanden i fält då metoderna som använts i försöket är markant skilda från dem som används vid fältmässig odling

Sustainable Healthcare - A National Swedish Innovation Agenda

For the past year a constellation of different stakeholders have been working with a National Swedish Innovation Agenda on Sustainable Healthcare. Numerous meetings, workshops and interviews have been conducted to sort out what actions need to be implemented so that Sustainable Healthcare can grow and become a bigger part of the Swedish innovation, economy and export. This short English version of the Innovation Agenda summarizes the definition of sustainable healthcare, key stakeholders of sustainable healthcare, a SWOT-analysis of the field, principle conclusions resulting from the work with the Agenda, results of the work (the Nordic Center for Sustainable Healthcare), as well as the main contributors and methodology of the Agenda

En studie med case series design av Unified Protocol, en transdiagnostisk och känslofokuserad KBT- behandling i gruppformat

Föreliggande studie syftade till att undersöka det transdiagnostiska och känslofokuserade KBT-behandlingsprogrammet Unified Protocol i gruppformat på en allmänpsykiatrisk öppenvårdsmottagning. Studien använde sig av case series design på tre patienter med en ångestproblematik som primärdiagnos. Studien följde förändringar i symtom av depression, ångest och upplevd livskvalitet samt känsloregleringsfärdigheter under tolv veckors behandling. Författarna ville även undersöka om stärkta känsloregleringsfärdigheter och symtomlindring sammanföll samt huruvida de förstnämnda föregick symtomlindring. För datainsamlingen har använts sex subskalor som mäter känsloregleringsfärdigheter i avsikt att matcha sex av behandlingsmodulerna i Unified Protocol. Dessa färdigheter var ”Kognitiv omvärdering”, ”Icke-acceptans”, ”Mål”, ”Medvetenhet”, ”Aversion mot obehag” och ”Uthärda obehag”. Symtomförändringar har kontinuerligt mätts med testerna OASIS och ODSIS. Därtill skedde mätningar av depressionssymtom och ångestsymtom samt upplevd livskvalitet med BAI, BDI-II och WHOQOL-BREF. Författarna har undersökt om förändringar har skett i enlighet med Reliable Change index och klinisk signifikans. Resultaten visade på symtomlindring och förhöjd livskvalitet hos en patient. I det andra fallet skedde ingen förändring av symtom eller livskvalitet. I det tredje fallet skedde viss symtomlindring. Vissa känsloregleringsfärdigheter stärktes hos patienterna. Delvis sammanföll känsloregleringsfärdigheter och symtomlindring, men de förstnämnda föregick inte symtomlindring nära i tid. Studien visar att Unified Protocol är ett intressant behandlingsprogram för en allmänpsykiatrisk mottagning, men ytterligare forskning behövs för att fastställa om behandlingen i gruppformat är lika effektiv som en individualiserad behandling.The present study aimed to investigate the transdiagnostic and emotion-focused CBT treatment program Unified Protocol in a group format in a general psychiatric outpatient clinic. The study used case series design on three patients with anxiety problems as primary diagnosis. The study followed changes in symptoms of depression, anxiety and perceived quality of life and emotion regulation skills during the twelve weeks of treatment. The authors also wanted to examine the covariance between strengthed emotion regulation skills and symptom relief and whether the former preceded the symptoms. For data collection was used six subscales that measure emotion regulation skills in order to match six of the processing modules of the Unified Protocol. These skills were "Cognitive reappraisal", "Nonacceptance", "Goal", "Awareness", "Distress aversion" and "Aversion endurance". Symptom changes are continuously measured by tests OASIS and ODSIS. In addition, measurements were made of the symptoms of depression and anxiety symptoms, and perceived quality of life with BAI, BDI-II and WHOQOL-BREF. The authors have investigated whether changes have been made in accordance with the Reliable Change Index and clinical significance. The results showed symptom relief and increased quality of life of one patient. In the second case, there was no change of symptoms or quality of life. In the third case occurred some symptom relief. Some emotion regulation skills strengthened for the patients. Partly, there was a covariance between emotion regulation skills and symptom relief, but the former preceded not symptom close in time. The study shows that the Unified Protocol is an interesting treatment of a general psychiatric clinic, but further research is needed to determine if the treatment in a group format is as effective as an individualized therapy

Ammoniakförluster vid flytgödselhantering

The ammonia emissions are an environmental issue since they contribute to eutrophication. By far the largest source of ammonia emissions is manure from agriculture and should therefore be reduced. Loss of ammonia is not only negative for the environment but also to the farmer who loses nitrogen that could have been used by the crop. The focus of this study has been emissions from spreading slurry where the loss can vary widely depending on slurry-, soil-, and weather conditions. There are mainly two different ways to reduce the emissions. One is to inject or mix the slurry into the ground to avoid air contact. The other way is to use acid to reduce the pH in the slurry to a level between 5 and 6 where the equilibrium is so strongly pushed to NH4+ that hardly any NH3 can be lost. Injecting slurry can effectively reduce the emissions under proper ground conditions but can also cause reduced yields because the roots are being damaged by the injection tines or discs. Another problem with this technique is the higher demand of draught force required and the lower capacity compared to band spreading. To reduce the pH of the slurry has been shown to be at least as effective as injecting slurry but without the troubles with root damages and low capacity since band spreading technique can be used. The negative side with acidification is the risk of handling strong acids, the cost of the acid and the fact that the technique is not established in Sweden and not proven during Swedish conditions. Low ammonia emissions can be achieved even without acidification or injection if the spreading is done under perfect weather conditions. If there isn’t perfect weather conditions during and after spreading slurry may acidification and injection be good ways to effectively reduce ammonia emissions.Ammoniakförluster från stallgödsel står för huvuddelen av Sveriges totala ammoniakutsläpp. Dessa ammoniakutsläpp är ett miljöproblem då de bidrar till övergödning och försurning av både land och hav. För lantbrukets del innebär ammoniakförlusterna en ekonomisk förlust när kvävet i stallgödseln försvinner och man tvingas acceptera en lägre kvävegiva till grödan eller att komplettera med inköpt mineralgödsel. Förlusterna kommer i huvudsak från stall, lagring och spridning. Fokus i denna litteratursammaställning har lagts på förluster vid spridning av flytgödsel. Ammoniakförlusternas storlek vid spridning beror av gödselns sammansättning, spridningsteknik, mark-­ och väderförhållanden. Det finns i huvudsak två sätt att tekniskt minska ammoniakförlusterna. Det första av dessa är att minska gödselns kontakt med luften genom att mylla gödseln i jorden. Det kan ske antingen med myllningsaggregat vid spridning i växande gröda som till exempel vallstubb eller genom att harva ner gödseln efter spridning på bar jord. Vid myllning i växande gröda finns risk för skördeförluster trots en bättre kvävetillgång när ammoniakförlusterna reduceras. Skördeförlusten är en följd av rotskador som uppstår när gödseln skärs ner i jorden. Dessutom är spridningskapaciteten reducerad jämfört med bandspridning på grund av en mindre arbetsbredd och ett större dragkraftsbehov. Det andra sättet att minska ammoniakförlusterna är att sänka gödselns pH genom att tillsätta syra. När pH sjunker till mellan 5 och 6 är jämvikten mellan ammonium och ammoniak så starkt förskjuten mot ammonium att förlusterna av ammoniak minskar till liknande nivåer som vid myllning vid bra förhållanden trots att gödseln bandsprids på markytan. Därmed kan man uppnå låga ammoniakförluster utan att göra avkall på spridningskapacitet. Nackdelar med surgörningstekniken är säkerhetsriskerna med hantering av starka syror, kostnad för syraförbrukning och att tekniken är oprövad i Sverige. Låga ammoniakförluster kan även uppnås med andra spridningstekniker än myllning och utan surgörning av gödseln om spridning sker vid gynnsamma väderförhållanden. Om vädret inte är optimalt för låga ammoniakförluster vid spridning kan myllning och surgörning ses som en försäkran om låga förluster även då vädret blir ogynnsamt