머신 러닝 기법과 정보 이론을 이용한 데이터 기반 이상 감지 및 진단

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 화학생물공학부, 2021.8. 문경빈.공정 모니터링 시스템은 효과적이고 안전한 공정 운전을 위한 필수적인 요소이다. 공정 이상은 목표 생성물의 품질에 영향을 주거나 공정의 정상 가동을 방해하여 생산성을 저해할 수 있다. 폭발성 및 인화성 물질을 주로 다루는 화학공정의 경우 공정 이상은 가장 중요한 요소인 공정의 안전을 위협하는 요소로 작용할 수 있다. 한편, 현대의 공정의 범위가 확장되고 자동화와 고도화가 진행됨에 따라 점점 더 신뢰도 높은 모니터링 시스템이 요구되고 있다. 공정 모니터링은 크게 세 단계로 구분될 수 있다. 실시간으로 공정의 이상 여부를 판단하는 공정 이상 감지, 다음으로 감지된 이상의 원인을 파악하는 이상 진단, 마지막으로 공정 이상의 원인을 제거하고 정상 상태로 회복시키는 복원으로 나뉘어진다. 특히 공정 이상 감지와 진단 시스템을 위해 다양한 방법론들이 제안되어왔으며, 그 방법론들은 크게 세 가지로 구분할 수 있다. 물리 이론을 기반으로 한 모델 분석 방법과 특정 분야의 경험 지식을 바탕으로 한 지식 기반 방법론에 비해 범용적인 적용 가능성과 현대 공정의 풍부한 공정 데이터가 제공되는 조건의 충족으로 인해 데이터 기반 방법론이 널리 활용되어지고 있다. 또한, 데이터 기반 공정 모니터링 방법론들은 공정의 규모와 복잡도가 증가함에 따라 그 장점이 더욱 극대화되는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 기존의 데이터 기반 공정 모니터링 방법론들의 성능을 개선하기 위한 공정 이상 감지 방법론과 이상 진단 방법론을 제안한다. 전통적인 공정 이상 감지 시스템은 차원 축소방법들을 기반으로 개발되었다. 차원 축소를 기반으로 한 공정 이상 감지 모델은 공정 데이터에 내재되어 있는 특징으로 정의되는 저차원의 잠재 공간을 정의하고, 이를 기준으로 모니터링을 수행한다. 대표적인 방법으로는 전통적인 다변량 공정 모니터링 방법인 주 성분 분석과 머신 러닝 기법인 오토인코더가 있다. 최근 풍부한 학습 데이터와 우수한 성능 덕분에 다양한 머신 러닝 기법을 사용한 이상 감지 시스템이 널리 활용되고 있지만, 앞서 소개한 현대 공정의 다양한 특징으로 인해 더욱 향상된 성능의 모니터링 기법의 개발이 요구되어지고 있다. 이러한 데이터 기반 모니터링 시스템의 성능 향상을 위해서 모델의 구조를 변경하거나 모델의 학습 절차를 변형하는 접근법들이 주로 제안되었다. 하지만, 데이터 기반 방법론들은 궁극적으로 학습 데이터의 품질에 의존적이라는 특성은 여전히 남아있다. 즉, 학습 데이터의 부족한 정보를 보완함으로써 모니터링 시스템의 완성도를 높일 수 있는 방법론이 요구된다. 따라서, 본 연구는 첫 번째 주제로 데이터 증강 기법을 결합한 공정 이상 감지 방법론을 제안한다. 데이터 증강 기법은 여러 집합을 구분하는 분류기 모델링시에 특정 집합의 학습 데이터가 부족한 경우에 주로 활용되었다. 이러한 경우 데이터 증강을 통해 학습 데이터의 균형을 맞춤으로써 모델의 학습 효율을 증진시킬 수 있다. 반면에, 본 연구에서의 데이터 증강은 한 집합 내에서의 불균형을 완화하기 위한 목적으로 사용되었다. 정상 조건의 공정 데이터는 정상과 이상의 경계에 분포하는 데이터가 희박하게 존재하는 특징을 갖는다. 이상 감지 시스템이 정상 상태의 저차원 특징 공간을 학습하고, 이를 통해 정상과 이상을 구분하는 모델이라는 점을 고려하면 경계 영역의 데이터의 증강이 특징 공간 학습에 긍정적으로 작용할 것을 기대해 볼 수 있다. 이와 같은 맥락에서 제안된 방법론은 다음과 같다. 먼저, 기존의 학습 데이터를 이용하여 인공 데이터를 생성하기위한 생성모델인 변분 오토인코더를 학습한다. 생성 모델로 학습한 정상 운전 데이터의 저차원 분포의 경계영역에 해당하는 데이터들을 인공 데이터로 생성하여 학습데이터에 증강시킨다. 이렇게 증강된 학습 데이터를 기반으로 이상 감지 모델을 위한 머신 러닝 기반 차원 축소 방법인 오토인코더를 학습하여 이상 감지 시스템을 구축한다. 증강된 학습 데이터를 사용함으로써 오토인코더의 잠재 공간 학습이 더 효과적으로 수행될 수 있고, 이는 곧 정상과 이상 상태를 구분하는 이상 감지 시스템의 성능 개선으로 이어질 수 있다. 차원 축소 기법은 전통적인 이상 진단 방법으로도 활용되었다. 하지만, 이는 차원 축소시의 정보의 손실로 인해 저조하고 일관성이 부족한 성능을 보였다. 전통적인 방법의 한계점을 개선하기 위해 공정 변수 간의 인과 관계를 직접적으로 분석하는 기법들이 개발되었다. 그 중 하나인 정보 이론 기반의 전달 엔트로피는 특정 모델이나 선형 가정을 기반으로 하지 않기 때문에 비선형 공정의 이상 진단에 대해 일반적으로 우수한 성능을 보인다고 알려져 있다. 하지만, 전달 엔트로피를 이용한 인과관계 분석 방법은 고비용의 밀도 추정을 필요로 한다는 단점으로 인해 소규모 공정에 대해서만 제한적으로 적용되어 왔다. 이러한 한계점을 개선하기 위한 방안으로 그래프 라쏘라는 조정 방법을 전달 엔트로피와 결합한 방법론을 제안하였다. 그래프 라쏘는 비 방향성 그래프 모델에서 성긴 구조를 학습하기 위한 방법론으로 전체 공정 그래프로부터 상관 관계가 높은 부분 그래프를 추출해낼 수 있다. 가장 높은 상관 관계를 갖는 부분 그래프와 독립된 나머지 변수들이 그래프 라쏘의 출력으로 제시되기 때문에, 나머지 변수들에 대한 반복적인 적용을 통해 전체 공정 변수들을 연관성이 높은 몇몇의 부분 그래프로 변환할 수 있다. 연관성이 낮은 관계를 사전에 배제함으로써 인과 관계 분석의 대상을 크게 축소할 수 있다. 즉, 이 단계를 통해 고비용의 전달 엔트로피의 한계점을 완화하고, 그 적용 가능성을 확장할 수 있도록 한다. 두 방법을 결합하여 다음과 같은 이상 진단 방법론을 제안하였다. 먼저, 공정 이상이 발생한 데이터를 대상으로 반복적 그래프 라쏘를 적용하여 전체 공정 변수들을 연관성이 높은 5개의 부분 집합으로 구분한다. 구분된 각각의 부분 집합을 대상으로 전달 엔트로피를 이용한 인과관계 척도를 계산하고, 가장 유력한 원인 변수를 판별해낸다. 즉, 그래프 라쏘를 통해 효과적으로 인과관계 분석의 대상을 축소함으로써 불필요한 전달 엔트로피 계산으로 발생하는 비용을 크게 절감할 수 있다. 따라서, 제안된 방법론은 대규모 산업 공정에 대해서도 전달 엔트로피를 이용한 이상 진단 기법의 적용을 가능하게 했다는 점에서 의의가 있다. 본 연구에서 제안된 방법론의 성능을 검증하기 위하여 산업 규모의 벤치마크 공정 모델인 테네시 이스트만 공정에 이를 적용하고 결과를 분석하였다. 벤치마크 공정 모델은 다수의 단위 공정을 포함하고, 재순환 흐름과 화학 반응을 포함하고 있어 실제 공정과 같은 복잡도를 갖는 공정 모델로서 제안한 방법론들의 성능을 시험해보기에 적합했다. 성능 테스트는 테네시 이스트만 공정 모델에 포함되어 있는 사전에 정의된 28개 종류의 공정 이상에 대하여 수행하였다. 제안한 데이터 증강을 접목한 공정 이상 감지 방법론은 기존 방법론 대비 높은 이상 감지율을 보였다. 일부의 경우 이상 감지 지연측면에서도 개선을 확인할 수 있었다. 또한, 이상 진단을 위해 전달 엔트로피와 그래프 라쏘를 결합한 제안한 방법론은 전체 공정에 전달 엔트로피를 직접 적용한 기존의 방법론 대비 약 20%의 계산 비용만으로도 효과적으로 이상의 원인을 파악해내는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 성능 테스트 결과는 일부 공정 이상의 경우 제안한 방법론이 기존의 방법보다 더 정확한 이상 진단 결과를 제시할 수 있음을 보였다.Process monitoring system is an essential component for efficient and safe operation. Process faults can affect the quality of the product or interfere with the normal operation of the process, hindering productivity. In the case of chemical processes dealing with explosive and flammable materials, process fault can act as a threat to the process safety which should be the top priority. Meanwhile, modern processes demand a more advanced monitoring system as the scope of the process expands and the process automation and intensification progress. The framework of the process monitoring system can be classified into three stages. It is divided into process fault detection that determines the existence of process faults in a system in real-time, fault diagnosis that identifies the root cause of the faults, and finally, process recovery that removes the cause of the fault and normalizes the process. In particular, various methodologies for fault detection and diagnosis have been proposed, and they can be categorized into three approaches. Data-driven methodologies are widely utilized due to the general applicability and the conditions under which abundant process data are provided compared to analytical methods based on the detailed first-principle models and knowledge-based methods on the specific domain knowledge. Furthermore, the advantage of the data-driven methods can be prominent as the scale and complexity of the process increase. In this thesis, fault detection and diagnosis methodologies to improve the performance of existing data-driven methods are proposed. Conventional data-driven fault detection systems have been developed based on dimensionality reduction methods. The fault detection models using dimensionality reduction identify the low dimensional latent space defined by features inherent in process data, performing process monitoring based on it. As the representative methods, there are principal component analysis which is the conventional multivariate process monitoring approach, and autoencoder which is one of the machine learning techniques. Although the monitoring systems using various machine learning techniques have been widely utilized thanks to sufficient process data and good performance, a monitoring scheme that improves the performance of up-to-date methods is required due to the aforementioned factors. To improve the performance of such a data-driven monitoring system, approaches that change the structure of the model or learning procedure have been mainly discussed. Meanwhile, the nature that data-driven methods are ultimately dependent on the quality of the training dataset still remains. In other words, a methodology to enhance the completeness of the monitoring system by supplementing the insufficient information in the training dataset is required. Thus, a process fault detection method that combines data augmentation techniques is proposed in the first part of the thesis. Data augmentation has been mostly employed to manage the deficiency of certain classes, between-class imbalance, in a classification problem. In this case, data augmentation can be effectively applied to improve the training performance by balancing the amount of each class. Data augmentation in this study, on the other hand, is applied to alleviate the with-in-class imbalance. The process data in normal operation has characteristics that the data samples in the borderline of normal and abnormal state are relatively sparse. Given that the modeling of the fault detection system corresponds to defining the low-dimensional feature space and monitoring the system in it, it can be expected that the supplement of the samples on the boundary of the normal state would positively affect the training process. In this context, the proposed method is as follows. First, variational autoencoder which is a generative model is constructed to generate the synthetic data using the original training data. The sample vector corresponding to the boundary region of the low-dimensional distribution of the normal state learned by the generative model is generated as the synthetic data and augmented to the original training data. Based on the augmented training data the fault detection system is established using autoencoder, a machine learning algorithm for feature extraction. The feature learning of autoencoder can be performed more effectively by using the augmented training data, which can lead to the improvement of the fault detection system that distinguishes between normal and abnormal states. The dimensionality reduction methods have been also utilized as the fault isolation method known as the contribution charts. However, the approaches showed limited performance and inconsistent analysis results due to the information loss during the dimension reduction process. To resolve the limitations of the conventional method, the approaches that directly figure out the causal relationships between process variables have been developed. As one of them, transfer entropy, an information-theoretic causality measure, is generally known to have good fault isolation performance in the fault isolation of nonlinear processes because it is neither linearity assumption nor model-based method. However, it has been limitedly applied to the small-scale process because of the drawback that the causal analysis using transfer entropy requires costly density estimation. To resolve the limitation, the method that combines graphical lasso which is a regularization method with transfer entropy is proposed. Graphical lasso is a sparse structure learning algorithm of the undirected graph model, which can be used to sort out the most relevant sub-group in the entire graph model. As graphical lasso algorithm presents the output as a highly correlated subgroup with the rest of the variables, the iterative application of graphical lasso can substitute the entire process into several subgroups. This process can greatly reduce the subject of causal analysis by excluding relationships with little relevance in advance. Accordingly, the limitation of demanding cost of transfer entropy can be mitigated and thus the applicability of fault isolation using transfer entropy can be expanded through this process. Combining the two methods, the following fault isolation method is proposed. First of all, the entire process variables are divided into the five most relevant subgroups based on the data when the fault has occurred. The root cause variable can be isolated from the most significant relationship by calculating the causality measure using transfer entropy only within each subgroup. It is possible to significantly reduce the computational cost due to transfer entropy by efficiently decreasing the subject of causal analysis through graphical lasso. Therefore, the proposed method is noteworthy in that it enables the application of fault isolation using transfer entropy for industrial-scale processes. The proposed methodologies in each stage are verified by applying them to the industrial-scale benchmark process model, the Tennessee Eastman process (TEP). The benchmark process model is suitable to test the performance of the proposed methods because it is a process model with similar complexity as a real chemical process involving multiple unit operations, recycle stream, and chemical reactions in it. The performance test is performed with respect to the 28 predefined process faults scenarios in TEP model. Application results of the proposed fault detection method performed better than the case using the conventional approach in terms of the fault detection rate. In some fault cases, the fault detection delay, the time required to first detect a fault since it occurred, also showed improvement. Fault isolation results by the proposed method integrating transfer entropy with graphical lasso showed that it could effectively identify the cause of the process fault with only about 20% of the computational cost compared to the base case that directly applied the transfer entropy to the entire process for fault isolation. In addition, the demonstration results suggested that the proposed method could outperform the base case in terms of accuracy in some particular cases.Chapter 1 Introduction -2 1.1. Research Motivation -2 1.2. Research Objectives 5 1.3. Outline of the Thesis 7 Chapter 2 Backgrounds and Preliminaries 8 2.1. Autoencoder 8 2.2. Variational Autoencoder 3 2.3. Transfer Entropy 7 2.4. Graphical Lasso 11 Chapter 3 Process Fault Detection Using Autoencoder with Data Augmentation via Variational Autoencoder 23 3.1. Introduction 23 3.2. Process Fault Detection Model Integrated with Data Augmentation 28 3.2.1. Info-Variational Autoencoder for Data Augmentation 31 3.2.2. Autoencoder for Process Monitoring 33 3.3. Case study and Discussion 34 3.3.1. Tennessee Eastman Process 35 3.3.2. Implementation of the Proposed Methodology 39 3.3.3. Discussion of the Results 64 Chapter 4 Process Fault Isolation using Transfer Entropy and Graphical Lasso 80 4.1. Introduction 80 4.2. Fault Isolation using Transfer Entropy Integrated with Graphical Lasso 86 4.2.1. Graphical Lasso for Sub-group Modeling 89 4.2.2. Transfer Entropy for Fault Isolation 90 4.3. Case study and Discussion 1 92 4.3.1. Selective Catalytic Reduction Process 92 4.3.2. Implementation of the Proposed Methodology 97 4.3.3. Discussion of the Results 99 4.4. Case study and Discussion 2 102 4.4.1. Tennessee Eastman Process 102 4.4.2. Implementation of the Proposed Methodology 108 4.4.3. Discussion of the Results 109 Chapter 5 Concluding Remarks 130 5.1. Summary of the Contributions 130 5.2. Future Work 133 Bibliography 135박

The Optimal Angle of Needle Insertion for Caudal Block in Adults

BACKGROUND: This study was conducted to investigate the optimal angle of needle insertion during caudal epidural injection in chronic low back pain patients using ultrasound imaging. METHODS: One hundred eight patients (40 male and 68 female patients) with low back pain and sciatica were studied.Soft tissue ultrasonography was performed to identify the sacral hiatus. The optimal angle of the needle to the skin was measured with an imaginary line drawn parallel to the sacral base using a protractor on a longitudinal plane. A 22-gauge caudal epidural needle was inserted and was guided by ultrasound to the sacral hiatus and into the caudal epidural space. RESULTS: The mean +/- SD for the intercornual distance, depth of the caudal space and the thickness of the sacrococcygeal membrane were 19.0 +/- 3.2 mm, 3.6 +/- 0.9 mm and 1.8 +/- 0.8 mm, respectively. The optimal angle showed a significant correlation with the depth of the caudal space and the thickness of the sacrococcygeal membrane. The mean +/- SD for the optimal angle of the needle insertion was 23.5 +/- 6.9 degrees. CONCLUSIONS: We conclude that the needle should be inserted at an angle of approximately 23.5 degrees to the skin in order to avoid injury to the periosteum and an inadvertent intra-osseous injection.ope

Cardiac Output Estimations by Esophageal Doppler Cannot Replace Estimations by the Thermodilution Method in Off-pump Coronary Artery Bypass Surgery Patients

Background: Esophageal doppler is discribed as a non-invasive alternative to cardiac output (CO) estimation by thermodilution, the current bedside "gold standard". This study was designed to evaluate the accuracy of CO estimations performed by esophageal doppler (EDCO), compared to those obtained using a continuous CO pulmonary flotation catheter (TDCO). Methods: In 16 patients undergoing off-pump coronary artery bypass surgery, CO was measured simultaneously by the esophageal doppler and the thermodilution method, after induction (A), after sternotomy (B), after coronary revascularization (C), and after sternal closure (D). Agreement between the TDCO and EDCO estimations was assessed by analyzing their mean differences and the distribution of these differences. Relative CO changes (percentages of the previous value) was analyzed by the same method. Results: Both absolute CO values and relative CO changes by esophageal doppler showed a considerable scatter compared to those obtained using the thermodilution method. The bias (EDCO-TDCO) between the two mehtods was -0.8 ± 2.7 L/min for A, -0.9 ± 2.5 L/min for B, -0.9 ± 3.6 L/min for C, and -0.6 ± 2.7 (mean ± 2 SD) L/min for D. On analyzing changes in CO, no significant method bias was found but 2 SD of the bias were ± 74% for A to B, ± 100% for B to C, and ± 83% for C to D. Conclusions: These results suggest that CO estimations by esophageal doppler cannot replace estimations by the thermodilution method in patients undergoing off-pump coronary artery bypass graft surgery.ope

Optimal angle of needle insertion for caudal block in adults

의학과/석사[한글]만성 요통 및 신경근병증의 치료를 위하여 경막 외강 내로 국소마취제 및 스테로이드를 주입하는 시술은 수 십 년 동안 시행되어 온 기법이다. 경막 외강 내로 약물을 주입하기 위한 방법 중 천추 열공을 통한 미추 차단은 임상적으로 경험이 풍부한 전문가라 할지라도 맹목적(blind)으로 시행될 경우 그 실패율은 약 38% 까지도 보고되고 있으며 골밀도가 감소되어 있는 노인 환자들에 있어서는 골 천자의 위험성도 높다. 미추천자 시 혈성 천자나 골성 천자를 하게 되면 국소마취제 및 보조 약제들의 전신적인 독성 반응이 나타나거나 골 손상에 따른 극심한 통증이 발생하게 된다. 혈성 또는 골성 천자의 비율을 낮추기 위해서는 초음파로 천골관의 형태와 바늘의 위치를 확인하는 방법을 쓸 수 있으나, 항상 초음파기기를 준비할 수 있는 것은 아니므로, 골 천자를 최소화시키면서 가장 안전한 차단을 가능케 하는 천자 바늘의 각도를 천추 열공 부위의 초음파 영상을 통해 구해 보고자 하였다. 만성 요통 및 신경근병증을 주소로 본원 통증 클리닉을 내원한 성인 환자 108명을 대상으로 천추 열공 부위 초음파 영상을 통해 양측 엉치뼈뿔 (sacral cornua) 간 거리, 미추관 깊이, 이상적인 각도 등을 측정한 후 미추 차단을 시행하였다. 이상적인 각도는 23.52° ± 6.93° 이었고 이는 미추관 깊이를 제외한 나머지 변수들과는 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 양측 엉치뼈뿔 간 거리나 미추관 깊이는 환자의 키 및 몸무게와 유의한 관계가 있는 것으로 나타났다. 그러므로 미추 차단 시행 시 약 23° 의 각도로 천자 바늘의 삽입을 시도하는 것이 그 성공율을 높일 수 있을 뿐 아니라 골성 천자 및 혈성 천자 등의 부작용들을 최소화할 수 있을 것으로 생각된다. [영문]Background : This study was conducted to investigate the optimal angle of needle insertion during caudal epidural injection in chronic low back pain patients using ultrasound imaging.Methods : 108 patients(40 male and 68 female patients) with low back pain and sciatica were studied. Soft tissue ultrasonography was performed to locate the sacral hiatus. The optimal angle of the needle to the skin was measured with an imaginary line drawn parallel to the sacral base using a protractor on a longitudinal plane. A 22-gauge caudal epidural needle was inserted and guided by ultrasound to the sacral hiatus and into the caudal epidural space.Results : The mean values (SD) for the intercornual distance, depth of the caudal space and the thickness of the sacrococcygeal membrane were 18.96(3.21) mm, 3.64(0.89) mm, 1.83(0.82) mm, respectively. The optimal angle showed significant correlations with the depth of the caudal space and the thickness of the sacrococcygeal membrane. The mean value (SD) for the optimal angle of the needle was 23.52(6.93)°.Conclusions : We conclude that the needle should be inserted at an angle of approximately 23° to the skin in order to avoid injury to the periosteum and inadvertent intra-osseous injection.ope

펄스레이저 증착에서 레이저 세기속 조절과 완충 층 사용을 통한 Ba1-x KxBiO3 박막의 구조적 또는 전기적 물성 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 물리·천문학부, 2017. 2. 노태원.We investigated growth control of superconducting properties of BKBO films, by varying laser fluence using pulsed laser deposition technique. As cation stoichiometry, especially potassium concentration in BKBO films, was sensitively changed with laser fluence, we were able to precisely control Tc of BKBO films. Following the trend of the bulk phase diagram, Tc showed the highest value of 24.5 ± 0.5 K at the optimal stoichiometry. Furthermore, we obtained a partially tensile-strained BKBO film with BaBiO3 buffer layer, and a well tensile-strained BKBO film with a BaCeO3 / BaZrO3 double buffer layer. In the both case, we observed sharp full-width-half-maximum of the BKBO (002) reflection rocking curve in X-ray diffractometer measurement, which shows the potential for BKBO films with few crystallographic defects by reducing the lattice mismatch with various buffer layer.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Phase transitions of High-Tc Superconducting Ba1-x KxBiO3 1 1.2 Ba1-x KxBiO3 film fabrication by using Pulsed laser deposition 3 1.2.1. Oxide thin film growth by using Pulsed laser deposition 3 1.2.2. The effect of temperature on the film growth 4 1.2.3. The effect of laser fluence on the element distribution in the propagating plume 5 1.2.4. The film delamination and spalling 6 References 8 Chapter 2. Experimental Methods 11 2.1 Pulsed laser deposition 11 2.2 High-resolution X-ray diffraction 13 2.3 Rutherford Backscattering Spectrometer 15 2.4 Atomic force microscopy 16 2.5 Electrical transport measurement setup 17 References 18 Chapter 3. Ablation laser fluence as an effective parameter to control superconductivity in Ba1−xKxBiO3 films 19 3.1 Structural change with variation of laser fluence in HR-XRD 19 3.2 Cation composition which is highly dependent on laser fluence 22 3.3 A variation of Tc with laser fluence 25 3.4 Compensation of oxygen vacancies by post-annealing procedure 28 References 31 Chapter 4. Epitaxial growth of BKBO films on various buffer layer for a strain control 33 4.1 Ba1-x KxBiO3 film with BaBiO3 buffer layer 33 4.2 Ba1-x KxBiO3 film with BaCeO3/BaZrO3 double buffer layer 38 References 44 Chapter 5. Conclusions 45Maste