bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Αλγόριθμοι διεπίπεδου προγραμματισμού για βέλτιστη υποβολή προσφορών παραγωγών ενέργειας σε αγορές ημερήσιου προγραμματισμού ηλεκτρικής ενέργειας
Authors: Κωσταρέλου Ευτυχία
Published: September 2021

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, εξετάζουμε το πρόβλημα σχεδιασμού βέλτιστων τιμών-προσφορών για έναν παραγωγό ενέργειας που συμμετέχει σε μια αγορά ημερήσιου προγραμματισμού ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία περιλαμβάνει μη κυρτότητες λόγω της διακριτής φύσης των δεσμεύσεων των μονάδων παραγωγής, υποθέτοντας πλήρη γνώση των τεχνικών χαρακτηριστικών και των προσφορών των υπόλοιπων παραγωγών. Το πρόβλημα μορφοποιείται ως διεπίπεδο μοντέλο βελτιστοποίησης με γραμμικούς περιορισμούς. Ο παραγωγός ενεργεί ως υπεύθυνος λήψης αποφάσεων στο άνω επίπεδο μεγιστοποιώντας το ατομικό του κέρδος μετά την εκκαθάριση της αγοράς, ενώ ένας ανεξάρτητος διαχειριστής συστήματος ενεργεί ως υπεύθυνος στο κάτω επίπεδο εκκαθαρίζοντας την αγορά. Η χρήση διακριτών μεταβλητών απαγορεύει την εφαρμογή τυπικών μεθοδολογιών για την εύρεση της βέλτιστης λύσης. Πρώτα εξετάζουμε την εκδοχή μιας περιόδου του προβλήματος και αναπτύσσουμε έναν ακριβή αλγόριθμο για την επίλυσή του, χρησιμοποιώντας σημαντικά αποτελέσματα από τη θεωρία του ακέραιου παραμετρικού προγραμματισμού. Στη συνέχεια, αναπτύσσουμε μια ευρετική και μια ακριβή αλγοριθμική μεθοδολογία επίλυσης για την αντιμετώπισή της εκδοχής πολλαπλών περιόδων του προβλήματος. Συνεχίζουμε αναπτύσσοντας μία βελτιωμένη έκδοση του ακριβούς αλγόριθμου επίλυσης για την αντιμετώπιση της εκδοχής πολλαπλών περιόδων του προβλήματος. Ενσωματώνοντας ειδικές συνθήκες βελτιστότητας οι οποίες διασφαλίζουν ότι η κατανομή της ποσότητας της ενέργειας σε κάθε χρονική περίοδο του ορίζοντα προγραμματισμού είναι η βέλτιστη για το αντίστοιχο σύνολο παραγωγών που έχουν αναγνωριστεί ως ενεργοί κατά τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο, η εύρεση της ολικά βέλτιστης λύσης του αρχικού προβλήματος ισοδυναμεί με τον προσδιορισμό του βέλτιστου συνόλου ενεργών παραγωγών σε κάθε χρονική περίοδο του ορίζοντα προγραμματισμού. Παρουσιάζουμε πειραματικά αποτελέσματα για κάθε αλγοριθμική προσέγγιση, τα οποία περιγράφουν την ικανότητα κάθε αλγόριθμου να χειριστεί το πρόβλημα, τους υπολογιστικούς πόρους που απαιτεί καθώς και το μέγεθος τον προβλημάτων που μπορούν να επιλυθούν σε κάθε περίπτωση. Για την ανάπτυξη των προτεινόμενων μοντέλων βελτιστοποίησης και των εξειδικευμένων μεθοδολογιών επίλυσης, χρησιμοποιήσαμε τη γλώσσα προγραμματισμού C/ C++ και η λύση των προτεινόμενων μοντέλων βελτιστοποίησης ελήφθη χρησιμοποιώντας εμπορικά λογισμικά βελτιστοποίησης όπως το LINGO. Η σημαντικότητα της συνεισφοράς της παρούσας έρευνας καταδεικνύεται εάν κάποιος λάβει υπόψη την έλλειψη γενικών μεθοδολογιών επίλυσης για διεπίπεδα μοντέλα βελτιστοποίησης, όπως αυτά που εξετάζονται.
Late pleistocene to holocene climate and environmental changes in Greece
Authors: Λεονταρίτης Άρης-Δημήτριος
Published: September 2021

Αντικείμενο της διατριβης αυτής είναι η διευθέτηση των γεωχρονικών κενών της παγετωνικής ιστορίας της οροσειράς της Πίνδου μέσω της μελέτης του όρους Μαυροβούνι και της σύνδεσής του με άλλους ορεινούς όγκους στη νότια Ελλάδα. Η παγετωνική γεωμορφολογία του Μαυροβουνίου χαρτογραφήθηκε λεπτομερώς και το χρονικό των παγετωνικών φάσεων κατά το Ανώτερο Πλειστόκαινο προσδιορίστηκε μέσω της απόλυτης χρονολόγησης οφιολιθικών παγετωνικών λίθων με τη μέθοδο κοσμογενων ισοτόπων χλωρίου (36Cl) σε μια παγετωνικη/περιπαγετωνικη ακολουθία αποθέσεων. Οι ηλικίες που προέκυψαν έδειξαν ότι οι παγετώνες είχαν φθάσει στις τελικές τους θεσεις 26.6 ± 6.6 ka πριν από σήμερα, υποδηλώνοντας ότι το τοπικό παγετωνικό μέγιστο κατά το Ανώτερο Πλειστόκαινο έλαβε χώρα κοντά στο Παγκόσμιο Παγετωνικό Μέγιστο (LGM: 27-23 ka), κάτι που επιβεβαιώθηκε από μια πρόσφατη αντίστοιχη μελέτη στο γειτονικό ασβεστολιθικό όρος Τυμφη. Η συνοχή των ηλικιών αυτών επικυρώνει τη θεωρητική καταλληλότητα της επιλεγμενης μεθόδου για τη χρονολόγηση οφιολιθικών δειγμάτων ενώ ταυτόχρονα αποτελεί τη μοναδική γεωχρονολόγηση παγετωνικών αποθέσεων στην Ελλάδα που είναι απαλλαγμένη από τις εγγενείς αβεβαιότητες της χρονολόγησης ασβεστολιθικων δειγμάτων όπως ο ρυθμός αποσάθρωσης. Έτσι, το γεωχρονολογικό πλαίσιο των παγετωνικών φάσεων στην Πίνδο είναι ένα από τα καλύτερα χρονολογημένα στα δυτικά Βαλκάνια. Ταυτόχρονα, η λεπτομερής ανασκόπηση των προηγούμενων παγετωνικών μελετών αλλά και νέες παρατηρήσεις οδήγησαν σε μια νεα σύνθεση της Τεταρτογενούς παγετωνικης ιστορίας της Ελλάδας. Η παγοκάλυψη κατά τις πιο εκτενείς παγετωνικές φάσεις του Μέσου Πλειστόκαινου ήταν μεγαλύτερη από όσο είχε αρχικά εκτιμηθεί. Τα πιο πρόσφατα ευρήματα από τα βουνά της Ελλάδας αλλά και των Βαλκανίων υποδηλώνουν ότι εκτενή πεδία πάγου κυριαρχούσαν στους ορεινους όγκους κατά τις περιόδους αυτές. Η παγοκάλυψη ήταν σαφώς μικρότερη κατά την τελευταια παγετώδη περίοδο, ενώ κατά το Ολόκαινο επιβίωσαν μόνο πολύ μικροί παγετώνες σε βαθιά έγκοιλα. Η ανάλυση των περιφερειακών παλαιοκλιματικών αρχείων έδειξε ότι οι κατακρημνίσεις είναι ο πιο καθοριστικός παράγοντας δημιουργίας παγετώνων ενώ η σύγκριση των ισοϋψών γραμμών μόνιμου χιονιού, υποδεικνύει ένα πιο υγρό κλίμα την νότια Ελλάδα κατά το Ανώτερο Πλειστόκαινο που μπορεί να αποδοθεί σε διαφορετικους μηχανισμους ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας στην κεντρικη Μεσόγειο που οδηγούσε τα βροχοφόρα συστήματα σε μια νοτιοδυτική-νοτιοανατολική τροχιά.
Μελέτη γονοτυπικών και φαινοτυπικών χαρακτηριστικών πρωτοπαθών καρκινωμάτων του παχέος εντέρου και των μεταστάσεών τους
Authors: Χατζόπουλος Κυριάκος
Published: September 2021

Παρόλο που τα πρωτοπαθή καρκινώματα του παχέος εντέρου συχνά εμφανίζουν κοινές γενωμικές αλλοιώσεις με τις μεταστάσεις τους, οι μορφολογικές παράμετροι που μπορεί να υποδηλώνουν τον υποκείμενο γονότυπο στην κάθε θέση ανάπτυξης του όγκου δεν είναι απόλυτα γνωστές. Η αλληλούχιση νέας γενιάς (NGS) χρησιμοποιείται ευρέως πλέον στη μεταφραστική έρευνα προκειμένου να εξερευνηθεί το μοριακό τοπίο των όγκων και να συσχετιστούν τα ευρήματα με διάφορες κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους. Εξετάσαμε τις συσχετίσεις φαινοτύπου (ιστολογική εξέταση) και γονοτύπου (αλληλούχιση επόμενης γενιάς, NGS) σε ζεύγη πρωτοπαθών και μεταστατικών αδενοκαρκινωμάτων του παχέος εντέρου από 75 ασθενείς. Τριάντα τρεις (44%) μεταστάσεις ήταν σύγχρονες και σαράντα δύο (56%) μετάχρονες. Συγκρίναμε τα γονοτυπικά χαρακτηριστικά που προέκυψαν από αναλύσεις NGS με τις διηθητικές μικροεκβλαστήσεις του όγκου, τις μικρονεκρώσεις και τις λεμφοκυτταρικές διηθήσεις του όγκου. Οι μικρονεκρώσεις στους πρωτοπαθείς όγκους σχετίστηκαν σημαντικά με το στάδιο μεταστατικής προσβολής των λεμφαδένων (p=0.0054) και τις μικρονεκρώσεις στις μεταστατικές εστίες (p=0.0216), ιδιαίτερα στις μετάχρονες μεταστάσεις (p=0.0033). Χρησιμοποιώντας ένα πάνελ 57 γονιδίων ανιχνεύσαμε μία ή περισσότερες μεταλλάξεις σε 64 περιστατικά (85,3%). Στις μεταστάσεις, πυκνές λεμφοκυτταρικές διηθήσεις συσχετίστηκαν με το συνολικό φορτίο μεταλλάξεων (p=0.0058) και με μεταλλάξεις του EGF (p=0.0325), των γονιδίων RAS (p=0.0043), των γονιδίων MMR (p=0.0069), ενώ αυξημένος αριθμός μικρονεκρώσεων συσχετίστηκε με μεταλλάξεις στα APC (p=0.0004) και MSH6 (p=0.0385). Οι γενωμικές αλλοιώσεις ήταν κοινές στο 90,1% των ζευγών πρωτοπαθούς και μεταστατικού όγκου, ωστόσο η κλωνικότητα της ίδιας μετάλλαξης ήταν κοινή μόνο στο 57,1% των ζευγών αυτών. Σε σύγκριση με τις σύγχρονες μεταστάσεις, οι μετάχρονες είχαν περισσότερες ιδιωτικές κλωνικές αλλαγές (p=0.0291) και στην ομάδα αυτή οι κλωνικές αλλαγές συσχετίστηκαν με πυκνές λεμφοκυτταρικές διηθήσεις του όγκου (p=0.0334) και υψηλό αριθμό μικρονεκρώσεων (p=0.0133). Οι πυκνές λεμφοκυτταρικές διηθήσεις στις μεταστατικές εστίες ήταν προγνωστικές καλύτερης συνολικής επιβίωσης (log-rank p=0.044). Οι παρατηρηθείσες συσχετίσεις φαινοτύπου και γονοτύπου υποστηρίζουν το μοντέλο της κλωνικής εξέλιξης των μεταστάσεων στα αδενοκαρκινώματα του παχέος εντέρου, οι οποίες φαίνεται ότι συνοδεύονται από ισχυρή ανοσιακή απάντηση έναντι του όγκου. Αν ο ρόλος αυτός των μικρονεκρώσεων και των πυκνών λεμφοκυτταρικών διηθήσεων επιβεβαιωθεί σε μελέτες με μεγαλύτερο αριθμό περιστατικών, οι ιστολογικές αυτές παράμετροι θα ήταν σημαντικό να προστεθούν στην φαρέτρα εργαλείων του παθολογοανατόμου για την εκτίμηση των μεταστάσεων από καρκινώματα του παχέος εντέρου.
Η επίδραση του συμπαθητικού νευρικού συστήματος στην αθηρωμάτωση της αορτής σε νεκροτομικό υλικό
Authors: Γωγάκος Απόστολος
Published: September 2021

Το Αυτόνομο Νευρικό Σύστημα (ΑΝΣ) έχει συσχετιστεί με την εμφάνιση αρκετών καρδιαγγειακών επεισοδίων που προκαλούνται από την αθηροσκλήρωση, όπως το έμφραγμα του μυοκαρδίου και οι παθήσεις της αορτής. Παρά το γεγονός ότι μια τέτοια σχέση ανάμεσα στο ΑΝΣ και την αθηρωμάτωση φαίνεται όντως να υφίσταται, οι ακριβείς μηχανισμοί που συνδέουν τις δύο καταστάσεις δεν έχουν επεξηγηθεί επαρκώς. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της αμφίδρομης αυτής σχέσης μεταξύ ΑΝΣ και αθηρωμάτωσης καθώς και ο τρόπος που αλληλοεπιδρούν, στην ανθρώπινη θωρακική αορτή.Η μελέτη διεξήχθη σε νεκροτομικό υλικό από 52 νωπά ανθρώπινα πτώματα (19 έως 90 ετών – mean ± SD, 64.4 ± 16.76) του Εργαστηρίου Ιατροδικαστικής και Τοξικολογίας του Α.Π.Θ. κατά την περίοδο 2014-2016. Για τον σκοπό αυτό από κάθε πτώμα λήφθηκαν 3 ιστοτεμάχια από την θωρακική αορτή, ένα για κάθε τμήμα αυτής (Ανιούσα, Τόξο, Κατιούσα). Τα δείγματα χωρίστηκαν σε δύο ομάδες ανάλογα με την ηλικίας τους (< 65ετών – n=26, > 65ετών – n=26). Μετά από μακροσκοπική παρατήρηση των δειγμάτων για την ανεύρεση αθηρωματικών αλλοιώσεων, τα παρασκευάσματα εξετάσθηκαν ιστολογικά και κατηγοριοποιήθηκαν ανάλογα με το βαθμό αθηρωμάτωσης με βάση το ATHERO score (0=ακέραιο τοίχωμα έως 6= παρουσία θρόμβου), ενώ ακολούθησε και ανοσοϊστοχημικός έλεγχος για την ανεύρεση νευρικών απολήξεων στο αγγειακό τοίχωμα. Όλα τα παραπάνω δεδομένα συσχετίστηκαν με τα δημογραφικά και κλινικά χαρακτηριστικά των δειγμάτων.Το 96.2% του συνόλου των δειγμάτων παρουσίαζε κάποιου βαθμού αθηρωσκληρωτική βλάβη σε τουλάχιστον ένα από τα τρία τμήματα της αορτής. Ανευρυσματική διάταση δεν παρατηρήθηκε σε κανένα από τα δείγματα. Η ανάπτυξη αθηρωμάτωσης σε όλο το μήκος της θωρακικής μοίρας της αορτής ήταν συχνή και παρατηρήθηκε σε όλα τα δείγματα ανεξάρτητα από την εντόπιση και την ηλικία, με τη συχνότητα να αυξάνει με την ηλικία (Ανιούσα αορτή (r=.571, p<.001), Αορτικό τόξο (r=.655, p<.001), Κατιούσα αορτή (r=.659, p<.001)). Η υπέρταση ήταν σημαντικός προγνωστικός παράγων για την ανάπτυξη αθηρωμάτωσης στους ενήλικες >65 ετών (r=.450, p=.023). Επιπλέον, η υπέρταση συσχετίστηκε έντονα τόσο με την ανάπτυξη αθηρωμάτωσης, όσο και με την παρουσία νευρικών απολήξεων στο τοίχωμα και των τριών τμημάτων της αορτής (Ανιούσα αορτή (p=.037), Αορτικό τόξο (p=.046), Κατιούσα αορτή (p=.045). Τέλος, η παρουσία νευρικών απολήξεων στα τρία τμήματα της θωρακικής αορτής φαίνεται να μειώνεται με την παρουσία αθηροσκλήρωσης (Ανιούσα αορτή (r=-.264, p=.041), Αορτικό τόξο (r=-.400, p=.003), Κατιούσα αορτή (r=-.234, p=.047)). Συμπερασματικά, φαίνεται ότι υπάρχει μια αμφίδρομη σχέση μεταξύ του ΑΝΣ και της αθηρωμάτωσης, τουλάχιστον την θωρακική μοίρα της αορτής. Σημαντικό ρόλο ενδεχομένως να παίζει και η υπέρταση που προκαλείται από καταστάσεις stress, ως ένας ανεξάρτητος επιβαρυντικός παράγων. Είναι απαραίτητη η πραγματοποίηση μεγάλων πολυκεντρικών μελετών, τόσο σε νεκροτομικό υλικό, όσο και σε κλινικό επίπεδο, προκειμένου να αποσαφηνιστεί πλήρως αυτή η ιδιαίτερη σχέση μεταξύ αθηροσκλήρωσης και ΑΝΣ προς όφελος των ασθενών.
Four essays on demographic economics
Authors: Μαυρόπουλος Γεώργιος
Published: September 2021

Η παρούσα διατριβή αποβλέπει στην εξέταση τεσσάρων δημογραφικών γεγονότων υπό την προοπτική της οικονομικής επιστήμης. Ειδικότερα, επιχειρεί την διερεύνηση του σχετικού εισοδήματος του Easterlin ως προς την εξέλιξη των εξής δημογραφικών γεγονότων: του γάμου, της γεννητικότητας εκτός γάμου, και του φαινομένου της ηλικιακής μετάθεσης της γεννητικότητας εν γένει. Ο Easterlin θεωρεί ότι τα νεότερα άτομα λαμβάνουν τις αποφάσεις τους επί τη βάσει της σχετικής τους αφθονίας. Αυτό σημαίνει ότι προβαίνουν σε μία σύγκριση, μεταξύ της παρούσης (δυνάμει) κατάστασής τους, και εκείνης που βίωσαν κατά την διάρκεια της παιδικής τους ηλικίας. Ως εκ τούτου, όσο υψηλότερο το επίπεδο διαβίωσής τους ως ανήλικοι, τόσο υψηλότερες οι απαιτήσεις τους στη νεότητά τους. Αυτή είναι, εν συντομία, η υπόθεση του σχετικού εισοδήματος του Easterlin. Προκειμένου να εξετάσουμε αυτήν την υπόθεση, χρησιμοποιούμε μίκρο-δεδομένα από την βάση IPUMS-CPS για την περίοδο μεταξύ 1976 και 2016. Το πεδίο της έρευνά μας είναι οι ΗΠΑ, και ειδικότερα οι λευκοί μη-ισπανοί πολίτες (λόγω προσβασιμότητας). Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την διατυπωθείσα υπόθεση. Το σχετικό εισόδημα των ατόμων νεαρής ηλικίας προκύπτει στατιστικά σημαντικό και στα τρία προαναφερθέντα δημογραφικά γεγονότα. Πιο συγκεκριμένα, το σχετικό εισόδημα συσχετίζεται αρνητικά με τη γεννητικότητα εκτός γάμου και του φαινομένου της μετάθεσης της γεννητικότητας εν γένει, αλλά θετικά με τα ποσοστά γάμου σε αυτέ τις ηλικίες. Επιπροσθέτως, βρίσκουμε ότι το σχετικό εισόδημα προβλέπει καλύτερα τα ποσοστά γάμου και την μετάθεση της γεννητικότητας από το απόλυτο εισόδημα, τόσο ως προς το μέγεθος των συντελεστών, όσο και ως προς την στατιστική σημαντικότητα. Εν συνεχεία, εξετάζεται το φαινόμενο της ανάκαμψη της γυναικείας γονιμότητας (fertility rebound). Αυτό το φαινόμενο συνέβη στα τέλη της δεκαετίας του 90 με αρχές του 00 και έλαβε χώρα, κατά κύριο λόγο, στις ανεπτυγμένες χώρες. Η μέχρι τούδε έρευνα το έχει εξετάσει ως προς τον δείκτη της ανθρώπινης ανάπτυξης (HDI) και το κατά κεφαλήν ακαθάριστο εγχώριο προϊόν (GDP per capita). Στο αντίστοιχο κεφάλαιο, προσθέτουμε, επιπλέον, την παραγωγικότητα της εργασίας και τη συμμετοχή των γυναικών στην αγορά εργασίας. Η εξέτασή μας αυτή καλύπτει την περίοδο από το 1970 έως το 2016 για χώρες του ΟΟΣΑ. Σχηματίζουμε δύο ομάδες χωρών (υψηλού και χαμηλού εισοδήματος). Ο στόχος είναι να ανακαλύψουμε εκείνο τον παράγοντα (μεταξύ ακαθάριστου εγχώριου προϊόντος, παραγωγικότητας της εργασίας, συμμετοχής των γυναικών στην εργασία) για τον οποίο τα σημεία καμπής μεταξύ των δύο ομάδων βρίσκονται εγγύτερα, ή και ταυτίζονται (στατιστικά ασήμαντα). Τα εξαχθέντα αποτελέσματα φανερώνουν ότι αυτή η απόσταση ελαχιστοποιείται για την παραγωγικότητα της εργασίας. Στο πρώτο μέρος αυτής της εργασίας, και στηριζόμενοι στην δημογραφία, την οικονομική θεωρία, και ορισμένα πρόσφατα δεδομένα, παραθέτουμε μερικές σκέψεις επί του τελικού αποτελέσματος. Καταλήγουμε ότι η παραγωγικότητα της εργασίας αποτελεί τον σημαντικότερο παράγοντα για την εκκίνηση της ανάκαμψης της γυναικείας γονιμότητας.
Novel and robust methods for the automatic registration of image data
Authors: Σπανάκης Κωνσταντίνος
Published: September 2021

Η Ταύτιση εικόνων είναι η διαδικασία του γεωμετρικού μετασχηματισμού δύο ή περισσότερων εικόνων με σκοπό τα κοινά τους σημεία να έχουν την ίδια θέση στο χώρο, κι έχει πολλές εφαρμογές όπως στην Ιατρική απεικόνιση, Remote Sensing και Συρραφή Εικόνων (Image Stitching). Παρά την επιστημονική πρόοδο που έχει επιτευχθεί τα τελευταία 40 χρόνια, εξακολουθούν να υπάρχουν άλυτα θέματα που σχετίζονται με Ακρίβεια, Υπολογιστικό Κόστος, Σύγκλιση σε τοπικά μέγιστα και διαδικασίες Αυτοματισμού των αριθμητικών μεθόδων ταύτισης εικόνων. Αυτά με την σειρά τους επηρεάζονται από το Μέτρο Ομοιότητας των εικόνων, τον Γεωμετρικό Μετασχηματισμό και την Μέθοδο βελτιστοποίησης που χρησιμοποιούνται. Οι μαθηματικές/στατιστικές μέθοδοι για την σύγκριση εικόνων έχουν αποδειχθεί πολύ αποτελεσματικότερες των μεθόδων που χρησιμοποιούν χαρακτηριστικά των εικόνων όπως τα σημεία τους. Επιπλέον, απαιτούν ελάχιστη (αν όχι καθόλου) προεπεξεργασία των εικόνων, πράγμα που τις καθιστά αυτόματες. Επειδή χρησιμοποιούν ένα σημαντικό τμήμα των εικόνων για την εκτίμηση της ομοιότητας, καθίστανται υπολογιστικά πολύ ακριβές ιδιαίτερα όταν χρειαστεί να γίνει εκτενής αναζήτηση του βέλτιστου μετασχηματισμού. Στα πλαίσια της διατριβής αυτής, έγινε εκτενής έρευνα σχετικά με τις Μεθόδους Βελτιστοποίησης και τα Μέτρα Σύγκρισης των εικόνων. Συγκεκριμένα, έγινε έρευνα σε Ελιτιστικούς Γενετικούς Αλγορίθμους (Elitist Genetic Algorithms) καθώς και σε νέες παραλλαγές μίας άλλης μεθόδου βελτιστοποίησης γνωστή ως Αρμονική Αναζήτηση (Harmony Search). Επίσης, κατασκευάστηκε και μία μέθοδος, με σκοπό την μείωση του υπολογιστικού κόστους, γνωστή ως Surrogate Model. Τέλος, στα πλαίσια εκτίμησης ομοιότητας των εικόνων, έγινε σύγκριση στατιστικών μέτρων βασισμένα στην στατιστική απόκλιση του Renyi (Renyi’s Divergence) με σκοπό την χρήση όσο είναι δυνατόν μικρότερου ποσοστού των εικόνων χωρίς την ταυτόχρονη μείωση της ποιότητας των αποτελεσμάτων.
Η επίδραση ψηφιακών παιχνιδιών ελεύθερης διάδρασης στις αφηγηματικές δεξιότητες μαθητών δημοτικού σχολείου
Authors: Κίργινας Σωτήρης
Published: September 2021

Με αφετηρία την ερευνητική υπόθεση ότι η παιγνιακή εμπειρία εξαρτάται από τον βαθμό της ελευθερίας επιλογής που προσφέρουν τα ψηφιακά παιχνίδια, η παρούσα διδακτορική διατριβή, μέσα από μια σειρά πειραματικών προσπαθειών, επιχειρεί (α) να διερευνήσει και να αποσαφηνίσει τα πρωτογενή χαρακτηριστικά των ψηφιακών παιχνιδιών από τα οποία προκύπτουν οι βαθμοί προκαθορισμένης ή όχι δομής και διάδρασης, (β) να μελετήσει τον ρόλο των χαρακτηριστικών αυτών στην παραγωγή διασκεδαστικού (fun) και μαθησιακού (learning) δυναμικού των ψηφιακών παιχνιδιών, (γ) να εξετάσει τη σχέση μεταξύ της παιγνιακής εμπειρίας και του είδους του ψηφιακού παιχνιδιού, αν δηλαδή το ψηφιακό παιχνίδι εστιάζει περισσότερο στη διάσταση του game (ψηφιακά παιχνίδια δομημένης διάδρασης) ή στη διάσταση του play (ψηφιακά παιχνίδια ελεύθερης διάδρασης), (δ) να διαμορφώσει ένα μοντέλο βαθμονόμησης της ελευθερίας επιλογής, ώστε τα ψηφιακά παιχνίδια να μπορούν να ταξινομηθούν με αντικειμενικό τρόπο σε διαβαθμίσεις ενός συνεχούς από παιχνίδια περισσότερο ελεύθερης σε παιχνίδια περισσότερο δομημένης πλοκής και διάδρασης, και (ε) να διερευνήσει την επίδραση των ψηφιακών παιχνιδιών ελεύθερης διάδρασης στις αφηγηματικές δεξιότητες μαθητών Ε΄ Δημοτικού σε σχέση με ψηφιακά παιχνίδια δομημένης διάδρασης. Τα ευρήματα των ερευνών, οι οποίες διεξήχθησαν για τις ανάγκες της διδακτορικής διατριβής, παρέχουν σημαντικές ενδείξεις που μας επιτρέπουν, επί της αρχής, να συμπεράνουμε ότι (α) τα ψηφιακά παιχνίδια ελεύθερης διάδρασης δημιουργούν θετικότερη παιγνιακή εμπειρία σε σύγκριση με τα ψηφιακά παιχνίδια προκαθορισμένης πλοκής και διάδρασης, (β) η έννοια της ελευθερίας επιλογής μπορεί να μετρηθεί ποσοτικά και ποιοτικά στα ψηφιακά παιχνίδια προκειμένου να αποτιμηθεί ο βαθμός ελευθερίας τους και μπορούν να ταξινομούνται σε διαβαθμίσεις ενός συνεχούς φάσματος από τις απόλυτα ελεύθερες δραστηριότητες έως τις απόλυτα δομημένες και με προσχεδιασμένους στόχους δραστηριότητες και (γ) η χρήση ψηφιακών παιχνιδιών ελεύθερης διάδρασης επιδρά θετικά ως προς τη γλωσσική συνοχή και τη νοηματική συνεκτικότητα των αφηγηματικών κειμένων που παράγονται από μαθητές σχολικής ηλικίας, πάντα σε συνδυασμό με παρεμβατικά προγράμματα φιλαναγνωσίας και διδασκαλίας τεχνικών παραγωγής αφηγηματικών κειμένων, με την οποία οι μαθητές εξοικειώνονται με τα δομικά χαρακτηριστικά των αφηγηματικών κείμενων.Τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτελούν το έναυσμα για μελλοντικές ερευνητικές προσπάθειες, που θα στοχεύσουν στη διερεύνηση της επίδρασης των ψηφιακών παιχνιδιών ελεύθερης διάδρασης στην παραγωγή διαφορετικών κειμενικών ειδών, π.χ. περιγραφικά, επιχειρηματολογικά, πραγματολογικά κείμενα, αλλά και την αξιοποίηση των ψηφιακών παιχνιδιών ελεύθερης διάδρασης ως μια ισχυρή αφόρμηση, για μεγαλύτερο παρακείμενο (paratext) ή παρακειμενικότητα, που παράγουν οι παίκτες γύρω από την εμπειρία τους με τα παιχνίδια, διερευνώντας εάν αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη και ποιοτικότερη παραγωγή λόγου.
Growth and reproduction properties of endemic Capoeta kosswigi and Barbus ercisianus in the Deliçay Stream (Van, Turkey)
Authors: Atıcı Ataman Altuğ , Sepil Ahmet , Şen Fazıl , Çavuş Asude
Published: September 2021

In this study, the growth and reproductive characteristics of Capoeta kosswigi Karaman, 1969 and Barbus ercisianus Karaman, 1971, which are endemic to the Lake Van Basin, in Deliçay (Van) were investigated. A total of 309 C. kosswigi and 288 B. ercisianus specimens were caught by electrofishing between April and August 2018. The fork length of C. kosswigi and B. ercisianus ranged from 3.7-26.1 cm and from 4.3-22.7 cm, and the total weights ranged from 0.6-227.4 g and from 1.2-140.0 g, respectively. The most intensive catching was in C. kosswigi population of 5.0-6.9 (27.5%) cm and 0-19.9 (67.0%) g in the groups, and 12.0-13.9 (24.7%) cm and 0-9.9 (23.3%) g groups in B. ercisianus. Condition factor was determined as 1.305±0.008 (0.798-1.886) in C. kosswigi and 1.158±0.006 (0.864-1.559) in B. ercisianus. The length-weight relationships were calculated as W = 0.01435 × L2.952 (r2 = 0.996) for C. kosswigi and W = 0.01276 × L2.959 (r2 = 0.994) for B. ercisianus. The M:F ratio was calculated as 1:0.15 in C. kosswigi and 1:0.64 in B. ercisianus. It was established that C. kosswigi attained sexual maturity when they reached to 11 cm fork length for males, 18 cm fork length for females. Maturation of B.ercisianus individuals occurred at 9 cm fork length in males and 12 cm fork length in females. The spawning in C. kosswigi was observed from 1st week of May to 2nd week of July, and in B. ercisianus from 1st week of May to 1st week of August. It may be suggested that minimum catching size must be 20 cm fork length for C. kosswigi and 15 cm fork length for B. ercisianus.
Kuhn’s Theory of Incommensurability: A Special Reference to Theory of Meaning
Authors: Varghese Shabin
Published: September 2021

The Structure of Scientific Revolution (1962) is the famous work by Thomas Kuhn which challenged traditional understanding of science and philosophy of science. His research activities are wide-ranging; central to his notion of incommensurability are the ideas of meaning variance and lexicon, and the impossibility of translation of terms across different theories. It is closely related to the linguistic analysis of scientific language. The schematic nature of Kuhn’s work and his ongoing clarification of its key concepts fostered additional problems of understanding, interpretation, and attribution. This paper analyses the notion of scientific language in the context of incommensurability with special reference to the theory of meaning. Linguistic experts have not attempted to incorporate Kuhn’s incommensurability to address the issues related to epistemology. This Paper shows how Kuhn’s theory of incommensurability can be applied to linguistics to overcome the problems that arise due to similar lexical terms. It argues that Kuhn’s epistemological analysis of incommensurability, particularly the challenge of understanding the process of symbolization in scientific theories, when applied to linguistics can revolutionize the discipline itself which fills the existing knowledge gap.
Simulation of protective devices to ensure the safety of technological processes using explosive gases
Authors: Kolotushkin Viktor , Sazonova Svetlana , Nikolenko S.
Published: September 2021

The article presents a calculation algorithm for the theoretical substantiation of the design of protective devices used for the safe operation of explosive equipment and supply lines. Mathematical modeling is applied. The development of protective devices providing explosion and fire safety of gas-flame equipment used in construction is considered. The design of protective devices providing explosive and fire hazardous gases from deflagration to detonation combustion modes and devices developed on the principle of cutting off the flame by means of mechanical actuation of locking elements: a membrane and a conical valve are presented.
Factors Associated With COVID‐19 Disease Severity in US Children and Adolescents
Authors: Antoon James W , Grijalva Carlos G , Thurm Cary , Richardson Troy , Spaulding Alicen B , II Ronald J Teufel , Reyes Mario A , Shah Samir S , Burns Julianne E , Kenyon Chén C , Hersh Adam L , Williams Derek J
Published: September 2021

BACKGROUND

Little is known about the clinical factors associated with COVID‐19 disease severity in children and adolescents.

METHODS

We conducted a retrospective cohort study across 45 US children's hospitals between April 2020 to September 2020 of pediatric patients discharged with a primary diagnosis of COVID‐19. We assessed factors associated with hospitalization and factors associated with clinical severity (eg, admission to inpatient floor, admission to intensive care unit [ICU], admission to ICU with mechanical ventilation, shock, death) among those hospitalized.

RESULTS

Among 19,976 COVID‐19 encounters, 15,913 (79.7%) patients were discharged from the emergency department (ED) and 4063 (20.3%) were hospitalized. The clinical severity distribution among those hospitalized was moderate (3222, 79.3%), severe (431, 11.3%), and very severe (380, 9.4%). Factors associated with hospitalization vs discharge from the ED included private payor insurance (adjusted odds ratio [aOR],1.16; 95% CI, 1.1‐1.3), obesity/type 2 diabetes mellitus (type 2 DM) (aOR, 10.4; 95% CI, 8.9‐13.3), asthma (aOR, 1.4; 95% CI, 1.3‐1.6), cardiovascular disease, (aOR, 5.0; 95% CI, 4.3‐5.8), immunocompromised condition (aOR, 5.9; 95% CI, 5.0‐6.7), pulmonary disease (aOR, 5.3; 95% CI, 3.4‐8.2), and neurologic disease (aOR, 3.2; 95% CI, 2.7‐5.8). Among children and adolescents hospitalized with COVID‐19, greater disease severity was associated with Black or other non‐White race; age greater than 4 years; and obesity/type 2 DM, cardiovascular, neuromuscular, and pulmonary conditions.

CONCLUSIONS

Among children and adolescents presenting to US children's hospital EDs with COVID‐19, 20% were hospitalized; of these, 21% received care in the ICU. Older children and adolescents had a lower risk for hospitalization but more severe illness when hospitalized. There were differences in disease severity by race and ethnicity and the presence of selected comorbidities. These factors should be taken into consideration when prioritizing mitigation and vaccination strategies.
Debating the role of Fair Trade in the context of socio-economic transformation in South Africa
Authors: Ngcwangu Siphelo
Published: September 2021

The notion of Fair Trade is a unique idea conceptualised historically in Northern countries to advance equitable and just trading processes that could provide an alternative to the mainstream trading system in the world. Northern activists working with producers, labourers and other impoverished sectors of the Global South are using market-based strategies to mobilise consumer awareness in order to bolster incomes and empower Southern producers and workers (Murray & Raynolds, 2007, p. 4). Fair Trade as a system is seen as a progressive attempt to transform the global exchange of products in a way that ensures ethical and socially just methods of production. Barrientos, Conroy and Jones (2007, p. 54) point out that in the United States Fair Trade's dramatic growth has accentuated underlying differences in the movement and tensions between the movement-based Alternative Trade Organisations (ATO)-led Fair Trade, and certified Fair Trade in mainstream outlets. The limits of the project of Fair Trade are well documented and critiqued by scholars with an appreciation of its limitations. The South African context of Fair Trade needs to align to the social conditions within which agricultural production takes place and the politics of social justice, equity and empowerment. For a South African product to be considered ‘fair’ while the social formation of the country and practices in various sectors still resemble historical inequalities – reflective of South Africa's colonial and apartheid history – should be seen as contradictory. The Fair Trade system is not as yet well entrenched in South Africa's political and social culture. For it to be embraced by a wider section of constituencies it needs to go beyond a business-driven process to one that reaches out to civil society. In this article I illustrate what the missing questions are in the South African context of Fair Trade and issues that need serious consideration for Fair Trade to have a wider impact.
How Fair Trade can stay strong as companies scale up their social and environmental programmes
Authors: Millard Edward
Published: September 2021

The last five years have seen an increased scale of investment by companies in social and environmental initiatives. They are responding to new international agreements designed to eliminate poverty and conserve the natural environment to combat climate change and to a stronger citizen voice pointing out how commodity production and trade impact people and the planet and calling out companies that have damaging impacts. In this context of being more rigorously held to account, companies are changing the way they interact with their supply chains and making public commitments to deliver positive social and environmental results from their operations, or at least to remove negative ones. The civil society and certification organisations that advocate for poor people and nature now operate in a more supportive but also more competitive environment, in which large companies that control most commodity trade have developed their own programmes to deliver their commitments. The article considers whether such programmes are meeting Fair Trade's mission and how the Fair Trade movement is adapting to the change. It concludes that, despite the challenge to Fairtrade certification from company programmes, Fair Trade remains as relevant as ever and can demonstrate that by focusing on the impact of its achievements.
Perspectives audiovisuals de l'espai a Llucià de Samòsata
Authors: Solé Gimeno David
Published: September 2021

En un context en què els estudis sobre la percepció sensorial en l’Antiguitat són tendència, aquest article es proposa analitzar i demostrar com els sentits de la vista i l’oïda juguen un paper determinant en la construcció imaginària de l’espai a Llucià de Samòsata.

Si diverses evocacions sensorials activen una vívida ficció a Relats verídics (el receptor de la narració n’experimenta amb molta enárgeia les circumstantiae espacials), una sèrie de reflexions de caràcter audiovisual reprodueixen l’espai (circumstantia que, aquí, esdevé temàtica principal) descrit a Sobre la sala. Efectivament, l’autor insisteix en una sèrie d’evocacions visuals i auditives que promourien la imaginació d’un autèntic espai de declamació i performance fins al punt que arribarem a considerar aquesta laliá com una metàfora il·lustrativa de les bones pràctiques d’un sofista.

Comprovarem, doncs, com l’autor de Samòsata tenia una tendència habitual a recórrer als sentits de la percepció per captar l’atenció de l’auditori, implicar-lo en el context de les seves composicions i fer que imaginés vivament les situacions i els espais descrits.
La representació dels nens als llargmetratges de ficció de Flora Gomes: diàleg entre l'art africà i el cinema
Authors: Laffita Menocal Barbara Beatriz
Published: September 2021

El present article intenta evidenciar punts de convergència i divergència entre la representació dels nens en l'art africà i en la producció cinematogràfica de ficció del realitzador de Guinea Bissau Flora Gomes. En primer lloc, de manera molt sintètica, s'exposen aquelles tipologies plàstiques on apareix el nen (figuretes com a part de rituals iniciàtics, representació de les maternitats i parelles de bessons). A continuació, s'identifica on apareixen aquestes temàtiques, i com són abordades als films.
Ongoing Transformation in the Field of Intellectual and Developmental Disabilities: Taking Action for Future Progress
Authors: Schalock Robert L. , Luckasson Ruth , Tassé Marc J.
Published: September 2021

There has been a significant transformation in the field of intellectual and developmental disabilities (IDD) over the last 5 decades. Although this transformation has profoundly influenced multiple stakeholders, the field is currently at a critical juncture and facing a number of social and political challenges. Given the relevance of the question, “where is the field of IDD and where do we go,” the present article describes the field's transformation, and suggests future action steps to facilitate and sustain the transformation. The seven action steps discussed in the article relate to using precise terminology, incorporating a functional and holistic approach to IDD, embracing the supports model and evidence-based practices, implementing outcome evaluation, empowering individuals and families, understanding better the multidimensional properties of context, and incorporating an explicit notion of professional responsibility.
Effect of Online Palliative Care Training on Knowledge and Self-Efficacy of Direct Care Workers
Authors: Kim Jinsook , Gray Jennifer A.
Published: September 2021

We evaluated the effectiveness of an online training on palliative care knowledge and self-efficacy among staff working with people with intellectual and developmental disabilities (IDD) using a one-group pretest-posttest design. Staff from four nonprofit residential and day services organizations in a U.S. Midwestern state participated. Among 132 staff who completed a baseline assessment, a 2-hour online training, and a posttest, 98 staff completed a 1-month follow-up survey. Palliative care knowledge was assessed before and after the training, and palliative care self-efficacy, at baseline and 1-month follow-up. We used linear regression to identify the factors that influence the effect of the training on main outcomes. Overall palliative care knowledge and self-efficacy significantly improved while higher education and longer work tenure enhanced training effectiveness.
Job Interview and Vocational Outcomes Among Transition-Age Youth Receiving Special Education Pre-Employment Transition Services
Authors: Smith Matthew J. , Sherwood Kari , Blajeski Shannon , Ross Brittany , Smith Justin D. , Jordan Neil , Dawalt Leann , Bishop Lauren , Atkins Marc S.
Published: September 2021

Vocational outcomes among transition-age youth receiving special education services are critically poor and have only incrementally improved since the implementation of the Workforce Innovation Opportunity Act. Few studies highlight whether interviewing may be critical to obtaining vocational outcomes such as competitive employment or internships. This study evaluated vocational interviewing and outcomes among 656 transition-age youth receiving special education pre-employment transition services from 47 schools. Results suggest 20.8% of these youth were currently employed, and 88.8% of these employed youth interviewed prior to obtaining their job, which is higher than anecdotal evidence suggests and speaks to the importance of job interview skills as an intervention target for special education pre-employment transition services. We discuss the implications and directions for further study.
Study of collagen remodeling in structural disorders of the temporomandibular joint using second-harmonic generation microscopy
Authors: Zhang Jingying , Chen Junting , Wang Yang , Li Rui
Published: September 2021

Structural disorder of the temporomandibular joint (TMJ) is a progressive disease with poor prognosis due to its physiological three-dimensional anatomical position and the complicated relationship among muscles, ligaments, and cartilage. The lack of detection methods for changes in the collagen structure of the TMJ disc makes the diagnosis untimely and unclear. This work aimed to explore the feasibility of using a promising detection technique, second-harmonic generation (SHG), to characterize collagen fibers in a TMJ disc with structural disorders. The TMJ discs with structural disorder were observed using SHG microscopy, and assessment of collagen orientation was conducted by analyzing digitized images. The SHG images were also compared with the scanning electron microscopy images and microscopic images acquired after hematoxylin and eosin and Masson’s trichrome staining. The SHG imaging showed that the collagen fibers in diseased TMJ were distributed in a disorderly manner, and pixel intensities in diseased TMJ discs were significantly different from those acquired in healthy TMJs. Moreover, the three dimensions of collagen fibers and dynamic images acquired by SHG nonlinear optical microscopy showed the structural disorder of the collagen fibers in a diseased TMJ. In summary, SHG imaging could provide three-dimensional and quantitative data, with dynamic and critical pathological information for clinical diagnosis, showing its potential value in the diagnosis and evaluation of structural disorders of the TMJ disc.
Evaluation of the Waggoner computerized D15 color vision test using an iPad device
Authors: Almustanyir Ali , Alduhayan Reema , Alhassan Mosaad , Bokhary Kholoud , Alabdulkader Balsam
Published: September 2021

The W-D15 test, a computerized variant of the F-D15 test, is used to determine whether an individual with a color vision defect can safely perform color-related tasks. This study evaluated the performance of the W-D15 test using an iPad. Fifty-nine color normal and 61 color vision defect subjects participated. Participants were screened based on the Ishihara, City University Test, and Waggoner PIP24 tests. Different failure criteria of the D15 tests were considered. The pass/failure agreement between the two tests was relatively appropriate, with a

κ

-coefficient

≥

0.8

, for all failure criteria. The W-D15 could be an appropriate substitute for F-D15 using an iPad.
Asymmetry core effects in multimode fibers for space-division multiplexing
Authors: Chen Shuo , Liu Yuanyuan , Jin Zhen , Tian Huiping
Published: September 2021

Here we report a detailed numerical investigation into the effects of asymmetric cores on the modal properties in multimode fibers (MMFs). Three asymmetric core shapes combine with three core structures, respectively, forming nine kinds of common asymmetric cores in our simulation. The discussed modal properties include mode number, birefringence, effective index, power confinement factor, fiber loss, effective mode area, and differential mode delay. An evaluation factor called mode-NSD is proposed to integratedly judge the nonlinearity and compatibility ability in the MMF. Finally, the manufacturing tolerance with the size variation up to 5% is also discussed for practical needs. These numerical results are beneficial for the comprehensive assessment of the space-division-multiplexing optical fibers with asymmetric cores.
Milliwatt average power, MHz-repetition rate, broadband THz generation in organic crystal BNA with diamond substrate
Authors: Mansourzadeh Samira , Vogel Tim , Shalaby Mostafa , Wulf Frank , Saraceno Clara J.
Published: September 2021

We demonstrate a 13.3 MHz repetition rate, broadband THz source with milliwatt- average power, obtained by collinear optical rectification of a high-power Yb-doped thin-disk laser in the organic crystal BNA (N-benzyl-2-methyl-4-nitroaniline). Our source reaches a maximum THz average power of 0.95 mW with an optical-to-THz efficiency of 4×10−4 and a spectral bandwidth spanning up to 6 THz at -50 dB, driven by 2.4 W average power (after an optical chopper with duty cycle of 10%), 85 fs-pulses. This high average power excitation was possible without damaging the crystal by using a diamond-heatsinked crystal with significantly improved thermal properties. To the best of our knowledge, this result represents the highest THz average power reported so far using the commercially available organic crystal BNA, showing the potential of these crystals for high average power, high repetition rate femtosecond excitation. The combination of high power, high dynamic range, high repetition rate and broadband spectrum makes the demonstrated THz source highly attractive to improve various time-domain spectroscopy applications. Furthermore, we present a first exploration of the thermal behavior of BNA in this excitation regime, showing that thermal effects are the main limitation in average power scaling in these crystals.
Mid-infrared interband cascade light emitting devices grown on off-axis silicon substrates
Authors: Canedy Chadwick L. , Bewley William W. , Tomasulo Stephanie , Kim Chul Soo , Merritt Charles D. , Vurgaftman Igor , Meyer Jerry R. , Kim Mijin , Rotter Thomas J. , Balakrishnan Ganesh , Golding Terry D.
Published: September 2021

The high-quality growth of midwave infrared light emitters on silicon substrates will advance their incorporation into photonic integrated circuits, and also introduce manufacturing advantages over conventional devices grown on lattice-matched GaSb. Here we report interband cascade light emitting devices (ICLEDs) grown on 4 degree offcut silicon with 12% lattice mismatch. Four wafers produced functioning devices, with variations from wafer to wafer but uniform performance of devices from a given wafer. The full width at half maxima for the (004) GaSb rocking curves were as narrow as ∼ 163 arc seconds, and the root mean square surface roughness as small as 3.2 nm. Devices from the four wafers, as well as from a control structure grown to the same design on GaSb, were mounted epitaxial-side-up (epi-up). While core heating severely limited continuous wave (cw) emission from the control devices at relatively modest currents, efficient heat dissipation via the substrate allowed output from the devices on silicon to increase up to much higher currents. Although the devices on silicon had higher leakage currents, probably occurring primarily at dislocations resulting from the lattice-mismatched growth, accounting for differences in architecture the efficiency at high cw current was approximately 75% of that of our previous best-performing standard epi-down ICLEDs grown on GaSb. At 100 mA injection current, 200-µm-diameter mesas produced 184 µW of cw output power when operated at T = 25 °C, and 140 µW at 85°C. Epi-up mid-IR light emitters grown on silicon will be far simpler to process and much less expensive to manufacture than conventional devices grown on GaSb and mounted epi-down.
Electromagnetic induction imaging: signal detection based on tuned-dressed optical magnetometry
Authors: Bevilacqua Giuseppe , Biancalana Valerio , Dancheva Yordanka , Fregosi Alessandro , Napoli Gaetano , Vigilante Antonio
Published: September 2021

A recently introduced tuning-dressed scheme makes a Bell and Bloom magnetometer suited to detect weak variations of a radio-frequency (RF) magnetic field. We envisage the application of such innovative detection scheme as an alternative (or rather as a complement) to RF atomic magnetometers in electromagnetic-induction-imaging apparatuses.
Primary facility for traceable measurement of the BSSRDF
Authors: Santafé-Gabarda Pablo , Ferrero Alejandro , Tejedor-Sierra Néstor , Campos Joaquín
Published: September 2021

The bidirectional scattering-surface reflectance distribution function (BSSRDF) is the function that describes the variation of the radiance of the elementary areas of a surface with respect to the directionally incident radiant flux on that surface. Measurements of the BSSRDF are important for characterizing the translucency of objects and for obtaining those optical parameters affecting volume scattering. However, to date, no traceable measurements of this function are available, since, likely due to its technical complexity, no standard measurement procedure has been established. We have developed a primary facility for measuring the BSSRDF based on a gonio-spectrophotometer with spatial resolution in the collection, spectral resolution in the irradiation, and angular resolution both for irradiation and collection directions. The BSSRDF of twelve homogeneous and translucent samples (with controlled values for the mean diameter of the scattering particles and their concentration) have been measured with relative uncertainties below 3% inside the irradiated area. Some results are shown and commented. This primary facility will allow the BSSRDF scale to be transferred to other instruments.
Chromatic confocal sensor-based sub-aperture scanning and stitching for the measurement of microstructured optical surfaces
Authors: Zhou Rongjing , Shen Dongran , Huang Peng , Kong Lingbao , Zhu Zhiwei
Published: September 2021

The noncontact optical probe-based surface scanning is promising for the measurement of complex-shaped optical surfaces. In this study, by combining a chromatic confocal sensor and a planar nano-positioning stage, a sub-aperture scanning and stitching method is developed for the noncontact measurement of the microstructured optical surfaces, with the measured form accuracy being irrespective of the accuracy of the global scanning stage. After the scanning, the Gaussian process-based denoising is employed to remove the measurement noises, and a hybrid registration algorithm is proposed to achieve a 6-DOF alignment of any neighbored sub-apertures. For the registration, the differential evolution-based minimization is implemented to find a coarse transformation which then serves as the initial value for the iterative closest point-based fine registration. The hybrid method is beneficial in finding an optimal registration with a greatly reduced computation burden. Finally, the effectiveness of the developed measurement system, as well as the stitching algorithm, is comprehensively demonstrated through practically measuring a sinusoidal micro-grid surface.
Closed-form expressions and analysis for the slumping effect of a cuboid in the scattering characteristics of quantum radar
Authors: Tian Zhifu , Wu Di , Hu Tao
Published: September 2021

The closed-form expressions of a monostatic quantum radar cross-section (QRCS) for a cuboid under illumination from single photon pulses have been successfully derived. An omnidirectional three-dimensional image of the QRCS is given for the first time using the derived expressions. The simulation results for the expressions are consistent with the numerical calculations, which validate the expressions. The simulation results indicate that the QRCS may have a new slumping effect of different degrees near the special visual angle. The slumping effect means that when the irradiation direction of photon pulses deviates from the vertical direction of the cuboid panel, the QRCS in the main lobe direction drops significantly. We then use the expressions to determine the quantitative relationship between the observed slumping effect and the number of illuminated atoms. In addition, the quantum effect is suppressed (amplified) on the electrically large (small) panel side. This new slumping effect provides good design concepts for quantum stealth aircraft.
Picrosirius Red Staining: Revisiting Its Application to the Qualitative and Quantitative Assessment of Collagen Type I and Type III in Tendon
Authors: López De Padilla Consuelo M. , Coenen Michael J. , Tovar Alejandro , De la Vega Rodolfo E. , Evans Christopher H. , Müller Sebastian A.
Published: September 2021

Collagen has a major role in the structural organization of tendons. Picrosirius red (PSR) staining viewed under polarized light microscopy is the standard method to evaluate the organization of collagen fibers in tissues. It is also used to distinguish between type I and type III collagen in tissue sections. However, accurate analysis and interpretation of PSR images are challenging because of technical factors and historical misconceptions. The aim of this study was to clarify whether collagen types I and III can be distinguished by PSR staining in rat Achilles tendons, using double immunohistochemistry as the positive control. Our findings showed that PSR staining viewed with polarized light microscopy was suitable for qualitative and quantitative assessment of total collagen but was not able to distinguish collagen types. We found it critical to use a polarizing microscope equipped with a rotating stage; tendon section orientation at 45° with respect to crossed polarizers was optimal for the qualitative and quantitative assessment of collagen organization. Immunohistochemistry was superior to PSR staining for detection of collagen type III. We also compared formalin and Bouin solution as fixatives. Both produced similar birefringence, but formalin-fixed tendons provided higher quality histological detail with both hematoxylin–eosin and immunostaining: