bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Energy forecasting in smart grid systems: recent advancements in probabilistic deep learning
Authors: Kaur Devinder , Islam Shama Naz , Mahmud Md Apel , Haque Md Enamul , Dong Zhao Yang
Published: September 2022

Energy forecasting plays a vital role in mitigating challenges in data rich smart grid (SG) systems involving various applications such as demand‐side management, load shedding, and optimum dispatch. Managing efficient forecasting while ensuring the least possible prediction error is one of the main challenges posed in the grid today, considering the uncertainty in SG data. This paper presents a comprehensive and application‐oriented review of state‐of‐the‐art forecasting methods for SG systems along with recent developments in probabilistic deep learning (PDL). Traditional point forecasting methods including statistical, machine learning (ML), and deep learning (DL) are extensively investigated in terms of their applicability to energy forecasting. In addition, the significance of hybrid and data pre‐processing techniques to support forecasting performance is also studied. A comparative case study using the Victorian electricity consumption in Australia and American electric power (AEP) datasets is conducted to analyze the performance of deterministic and probabilistic forecasting methods. The analysis demonstrates higher efficacy of DL methods with appropriate hyper‐parameter tuning when sample sizes are larger and involve nonlinear patterns. Furthermore, PDL methods are found to achieve at least 60% lower prediction errors in comparison to other benchmark DL methods. However, the execution time increases significantly for PDL methods due to large sample space and a tradeoff between computational performance and forecasting accuracy needs to be maintained.
Motion stereo at sea: Dense 3D reconstruction from image sequences monitoring conveyor systems on board fishing vessels
Authors: Fisher Mark , French Geoffrey , Gorpincenko Artjoms , Holah Helen , Clayton Lauren , Skirrow Rebecca , Mackiewicz Michal
Published: September 2022

A system that reconstructs 3D models from a single camera monitoring fish transported on a conveyor system is investigated. Models are subsequently used for training a species classifier and for improving estimates of discarded biomass. It is demonstrated that a monocular camera, combined with a conveyor's linear motion produces a constrained form of multiview structure from motion, that allows the 3D scene to be reconstructed using a conventional stereo pipeline analogous to that of a binocular camera. Although motion stereo was proposed several decades ago, the present work is the first to compare the accuracy and precision of monocular and binocular stereo cameras monitoring conveyors and operationally deploy a system. The system exploits Convolutional Neural Networks (CNNs) for foreground segmentation and stereo matching. Results from a laboratory model show that when the camera is mounted 750 mm above the conveyor, a median accuracy of <5 mm can be achieved with an equivalent baseline of 62 mm. The precision is largely limited by error in determining the equivalent baseline (i.e. distance travelled by the conveyor belt). When ArUco markers are placed on the belt, the inter quartile range (IQR) of error in z (depth) near the optical centre was found to be ±4 mm.
BEYONDPLANCK
Authors: Andersen K. J. , Herman D. , Aurlien R. , Banerji R. , Basyrov A. , Bersanelli M. , Bertocco S. , Brilenkov M. , Carbone M. , Colombo L. P. L. , Eriksen H. K. , Eskilt J. R. , Foss M. K. , Franceschet C. , Fuskeland U. , Galeotta S. , Galloway M. , Gerakakis S. , Gjerløw E. , Hensley B. , Iacobellis M. , Ieronymaki M. , Ihle H. T. , Jewell J. B. , Karakci A. , Keihänen E. , Keskitalo R. , Lunde J. G. S. , Maggio G. , Maino D. , Maris M. , Mennella A. , Paradiso S. , Partridge B. , Reinecke M. , San M. , Stutzer N.-O. , Suur-Uski A.-S. , Svalheim T. L. , Tavagnacco D. , Thommesen H. , Watts D. J. , Wehus I. K. , Zacchei A.
Published: September 2022

We present the intensity foreground algorithms and model employed within the BEYONDPLANCKanalysis framework. The BEYONDPLANCKanalysis is aimed at integrating component separation and instrumental parameter sampling within a global framework, leading to complete end-to-end error propagation in thePlanckLow Frequency Instrument (LFI) data analysis. Given the scope of the BEYONDPLANCKanalysis, a limited set of data is included in the component separation process, leading to foreground parameter degeneracies. In order to properly constrain the Galactic foreground parameters, we improve upon the previousCommandercomponent separation implementation by adding a suite of algorithmic techniques. These algorithms are designed to improve the stability and computational efficiency for weakly constrained posterior distributions. These are: (1) joint foreground spectral parameter and amplitude sampling, building on ideas from MIRAMARE; (2) component-based monopole determination; (3) joint spectral parameter and monopole sampling; and (4) application of informative spatial priors for component amplitude maps. We find that the only spectral parameter with a significant signal-to-noise ratio using the current BEYONDPLANCKdata set is the peak frequency of the anomalous microwave emission component, for which we findνp = 25.3 ± 0.5 GHz; all others must be constrained through external priors. Future works will be aimed at integrating many more data sets into this analysis, both map and time-ordered based, thereby gradually eliminating the currently observed degeneracies in a controlled manner with respect to both instrumental systematic effects and astrophysical degeneracies. When this happens, the simple LFI-oriented data model employed in the current work will need to be generalized to account for both a richer astrophysical model and additional instrumental effects. This work will be organized within the Open Science-based COSMOGLOBEcommunity effort.
FarNet-II: An improved solar far-side active region detection method
Authors: Broock E. G. , Asensio Ramos A. , Felipe T.
Published: September 2022

Context. Activity on the far side of the Sun is routinely studied through the analysis of the seismic oscillations detected on the near side using helioseismic techniques such as phase-shift sensitive holography. Detections made through those methods are limited to strong active regions due to the need for a high signal-to-noise ratio. Recently, the neural network FarNet was developed to improve these detections. This network extracts more information from helioseismic far-side maps, enabling the detection of smaller and weaker active regions.

Aims. We aim to create a new machine learning tool, FarNet-II, which further increases FarNet’s scope, and to evaluate its performance in comparison to FarNet and the standard helioseismic method for detecting far-side activity.

Methods. We developed FarNet-II, a neural network that retains some of the general characteristics of FarNet but improves the detections in general, as well as the temporal coherence among successive predictions. The main novelties of the new neural network are the implementation of attention and convolutional long short-term memory (ConvLSTM) modules. A cross-validation approach, training the network 37 times with a different validation set for each run, was employed to leverage the limited amount of data available. We evaluate the performance of FarNet-II using three years of extreme ultraviolet observations of the far side of the Sun acquired with the Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) as a proxy of activity. The results from FarNet-II were compared with those obtained from FarNet and the standard helioseismic method using the Dice coefficient as a metric. Given that the application of the ConvLSTM modules can affect the accuracy as a function of the position on the sequence, we take this potential dependency into account in the evaluation.

Results. FarNet-II achieves a Dice coefficient that improves that of FarNet by over 0.2 points for every output position on the sequences from the evaluation dates. Its improvement over FarNet is higher than that of FarNet over the standard method.

Conclusions. The new network is a very promising tool for improving the detection of activity on the far side of the Sun given by pure helioseismic techniques. Space weather forecasts can potentially benefit from the higher sensitivity provided by this novel method.
Curling behavior of free-standing nanofilms driven by surface stress: core–shell model
Authors: Li Jiangang , Lei Xiao , Ding Jianhua , Gao Zhixiang , Wang Hua
Published: September 2022

A continuum theoretical model for describing curling behavior of free-standing nanofilms was given in this paper. Surface stress, surface elasticity (surface Young's modulus), surface slice thickness and anisotropic deformation were considered. For a nanofilm with only several nanometers, curling behavior is apt to be more common than isotropic bending behavior. The curling behavior is an anisotropic problem and is different from isotropic bending behavior as Stoney formula interprets. The isotropic bending behavior makes nanofilm to become a ball-like object while curling behavior makes nanofilm to become a tube-like object. If surface elasticity is imbalance, surface stress sum will bend nanofilms and surface stress difference expands nanofilms. For the balance surface elasticity, surface stress sum induces isotropic elongation deformation despite the anisotropic shape of nanotubes. If surface elasticity is imbalance, the anisotropic elongation deformation in tangential and cylindrical directions appears.
Un challenge pour des élèves ingénieurs dans le contexte de l’industrie du futur
Authors: Vrignat Pascal , Courtial Estelle
Published: September 2022

Parmi les nombreuses stratégies pédagogiques permettant d’améliorer la motivation, le savoir-faire et le savoir-être des élèves, la pédagogie par projet est souvent citée comme exemple. Pour renforcer l’esprit d’équipe et maintenir la motivation tout au long du projet, rien de tel qu’un challenge entre équipes pour créer de l’émulation. C’est dans ce contexte qu’un challenge intitulé « De nouveaux procédés numériques au service de l’usine du futur » a été mis en place pour des élèves ingénieurs en apprentissage de Polytech Orléans. Deux équipes tirées au sort et constituées d’élèves en 5ème année de la spécialité « Management de la production » ont participé à ce challenge. Les objectifs scientifiques du challenge étaient nombreux et répondaient à certains besoins et services liés aux enjeux de l’industrie digitale ou industrie 4.0. Cet article détaille la stratégie pédagogique adoptée, le cahier des charges technique ainsi que l’organisation générale du projet. Les résultats obtenus tant du point de vue technique que pédagogique ont montré les bénéfices de ce challenge pour les étudiants et ont permis d’affiner notre stratégie pédagogique par le retour sur expé-rience.
De la sérendipité dans les projets et les activités en relation
Authors: Vareille Jean , Bécar Jean-Paul
Published: September 2022

L’article traite de la sérendipité dans les projets conduits dans nos IUT et les activités en relation avec eux. La sérendipité est la découverte accidentelle de quelque chose d’inattendu. Elle survient souvent lors du déroulement de projets. Forts de leurs expériences vécues dans les projets et collaborant depuis près de 15 ans, les auteurs mettent en évidence les moments privilégiés de découverte fortuite. Celle-ci fait ressortir de nouveaux éléments de motivation et de partage chez les acteurs des projets aussi bien étudiants qu’enseignants. Cependant elle ne peut pas s’enseigner à cause de sa nature imprévisible. Les auteurs proposent une approche pédagogique dont le but est de valoriser ces découvertes et de stimuler les étudiants. Elle les incite à apprendre par eux-mêmes, seuls ou en groupe, afin d’accroître leurs con-naissances. La démarche peut être rapprochée de la méthode d’enseignement universel inventée par Jean Joseph Jacotot.
Prédiction de l’intérêt dans un SPOC
Authors: Namir K. , Belarbi N. , Benlahmer H. , Namir A.
Published: September 2022

Dans ce travail, nous présentons d’abord une revue de la littérature concernant l’analyse du comportement des utilisateurs avec les vidéos aussi bien celles présentes sur le web que celles des environnements MOOCs, SPOCs et e-learning. Également, nous proposons un modèle pour prédire l’intérêt d’un utilisateur par rapport à une vidéo dans un SPOC (Small Private Online Course) en utilisant les probabilités conditionnelles. Il consiste à suivre et enregistrer les interactions d’un utilisateur avec la vidéo au niveau clic, en l’occurrence : Play, Pause, Move Back, Move Forward, Replay et Download. Ensuite, nous utilisons les probabilités conditionnelles pour inférer l’intérêt d’un utilisateur par rapport à la vidéo visionnée d’une manière implicite. Pour cela, nous considérons les comportements observables suivants comme des indicateurs implicites d’intérêt : le temps total de visionnement, l’action de relecture (Replay), l’action de revoir certains segments de la vidéo (Move Back) et l’action de téléchargement de la vidéo (Download). Des calculs sur un échantillon de test sont présentés pour illustrer le modèle proposé.
Dimensionnement, conception, réalisation et test d’un système de récupération d’énergie de vibration
Authors: Denoual Matthieu , Clouard Olivier
Published: September 2022

Cet article présente une série de travaux pratiques, sous forme de bureau d’étude, dédiée au dimensionne-ment, à la conception et au test d’un système de récupération d’énergie de vibration. Les objectifs sont : (1) illustrer un enseignement intitulé « énergie pour les systèmes nomades », (2) placer les étudiants face à un problème de dimension-nement et d’optimisation sous contraintes, (3) permettre aux étudiants de concevoir et tester leur propre système.
Pédagogie communautaire discursive, application éclairage LED vélo
Authors: Sivert A. , Vacossin B. , Betin F.
Published: September 2022

L’article présente les résultats d’une pédagogie collaborative sur 2 forums ainsi que les différents outils utiles pour partager des résultats techniques et scientifiques. Depuis 5 ans, ce type de pédagogie est utilisé au département GEII en IUT sur différents projets techniques. L’article dévoile comment faire un choix de forums pour atteindre un auditoire suffisamment intéressé sur le sujet pour le faire avancer. Les avantages et les inconvénients pédagogiques de l’écriture collaborative sont exposés ainsi que la différence induite par une rédaction en langue française ou en langue anglaise. En fin de module, un questionnaire aux étudiants a été effectué pour permettre de faire un bilan de ce qu’ils pensent du partage collaboratif ainsi que leur bilan personnel. Les résultats du questionnaire est unanimement positif. Des statistiques données par les forums sur les « vues » permettent de savoir si le partage du travail est dynamique. Cependant, l’article montre aussi que les statistiques données par les forums sont parfois peu pertinentes. Enfin, la question du mode de partage sera repondu Est qu’il vaut mieux partager dans un forum ou dans un wiki ?
Initiative pédagogique en éclairagisme, Un projet collectif innovant
Authors: Maeght François , Demian Cristian. , Favier Patrick , Meurillon Franck
Published: September 2022

Cet article présente un retour d’expérience sur une approche pédagogique originale pratiquée au sein du département Génie Electrique et Informatique Industrielle de l’IUT de Béthune. Cette expérience a eu lieu dans le cadre de projets tuteurs qui se déroulent sur une semaine complète et dédiée exclusivement à la réalisation de ces projets. C’est dans ce cadre qu’a été confiée aux étudiants la réhabilitation de l’éclairage de salles de travaux dirigés du département. L’objectif de ce projet était de réaliser un diagnostic photométrique et énergétique de l’existant pour ensuite proposer une solution de rénovation respectant les normes de l’éclairage. Les critères tels que le confort, éblouissement, respect des normes environnementales, bilan énergétique, retour sur investissement, etc, devaient être étudiés afin de produire un rapport complet de type professionnel. Ainsi, 27 étudiants, répartis en 9 trinômes, ont participé à cette semaine intensive. Ils ont eu en charge la réhabilitation et la rénovation de l’éclairage de 5 salles de travaux dirigés. Cette initiative a été fortement appréciée des étudiants de par l’originalité de cette approche pédagogique, ainsi que la façon de travailler sous la forme de microentreprises.
Xperium: A place to experience research and innovation with students
Authors: Torres D.A. , Cosléou J. , Picart S. , Milent E. , Mignotte O. , Amberg M. , Lemaire-Semail B. , Giraud F.
Published: September 2022

Xperium is an innovative showcase of ongoing research and innovation developed by laboratories and their partners. It is dedicated to students of upper secondary school, university students and the grand public. The main objective for high school and first year students is to achieve a successful transition to university and an aware-ness of careers in research. It is also an opportunity to facilitate the emergence, convergence, exchanges and collabora-tion of all innovation actors in the region. This article explains how the presentation of stand 1, “haptic return tablet”, is created by the team and executed by a PhD. student.
Un dispositif expérimental pour l’identification dans l’espace des fréquences
Authors: Perez Laetitia , Autrique Laurent
Published: September 2022

Les méthodes dynamiques de mesure des propriétés thermiques des matériaux sont basées sur l'observation du comportement d'échantillons soumis à une excitation dont les caractéristiques sont connues. Ces méthodes dynamiques sont habituellement classées en fonction du type d'excitation thermique, les plus utilisées étant l'échelon, le pulse de Dirac, la modulation sinusoïdale et plus récemment les séquences pseudo-aléatoires. Chacune de ces familles de méthodes comportent avantages et inconvénients qui font que l'une ou l'autre peut être plus pertinente dans une configuration donnée. Afin d’initier les étudiants à l’identification par méthode périodique, une maquette expérimentale dédiée aux travaux pratiques a été développée. L’objectif est, à partir d’un dispositif économique, d’illustrer les potentialités de cette approche. Nécessitant quelques connaissances en thermique, la maquette exposée peut être utilisée en premier ou second cycle universitaire.
Mise en place d’un enseignement transversal – ou comment éviter qu’un apprentissage par problèmes tourne au fiasco –
Authors: Talbert Thierry , Thiery Fréderik , Fruchier Olivier , Almerge Morgane
Published: September 2022

2021 sera l’année où la licence Sciences Pour l’Ingénieur passera l’ensemble de la formation au format blocs de compétences. Les deux années 19/20 et 20/21 ont été choisies pour commencer à mettre en place des enseignements transversaux. Cet article présente la méthodologie de mise en place de la nouvelle formule d'enseignement, ainsi que les premiers résultats du décloisonnement de deux domaines, l’automatique et l’énergie électrique à destination des étudiants de troisième année de la licence SPI, parcours EEA.
Une plateforme expérimentale « smartgrid » pour l’apprentissage du génie électrique en cycle ingénieur
Authors: Lefebvre Fabrice , Piton Bernard , Bricout Michel
Published: September 2022

Cet article décrit une plateforme expérimentale modulaire réalisée un sein de l’INSA Hauts de France. Elle est destinée à l’enseignement du génie électrique à des élèves ingénieurs par apprentissage. La thématique du « smartgrid » a été choisie pour son actualité et pour le large éventail de compétences en génie électrique et en systèmes complexes qu’elle requiert. En dépit de la tendance à utiliser exclusivement la simulation numérique dans l’enseignement des sciences appliquées, les auteurs sont convaincus du bien-fondé pédagogique de l’expérimentation « en dur » dans les processus d’apprentissage.
Pédagogie active et inclusive pour l’analyse de dangers de systèmes d’aide à la conduite basée sur la recherche de dissonances
Authors: Vanderhaegen Frédéric
Published: September 2022

Cet article propose une adaptation des modules « analyse des risques ferroviaires et ingénierie mécanique » et « diagnostic de systèmes homme-machine appliqué aux systèmes ferroviaires ou guidés » de formation à distance du parcours INERSYG (Ingénierie Ferroviaire et Systèmes Guidés) du Master Transports Mobilités Réseaux de l’Université Polytechnique Hauts-de-France. A partir d’études de cas impliquant des aides à la conduite, il s’agit de déterminer les modes de fonctionnement et d’usage en s’appuyant sur différents formalismes tels que celui des arbres de défaillance, celui des réseaux de Petri, celui de bases de règles ou celui des graphes causaux. Les cas sont issus de témoignages d’expert, d’utilisateur ou via les réseaux sociaux par exemple. Ils font l’objet d’une analyse de danger approfondie suivant une démarche de pédagogie active et inclusive avec des groupes d’étudiants en dernière année de Master. Il s’agit d’identifier des dissonances, i.e. des conflits d’autonomie en termes de connaissances, de disponibilité ou de possibilités d’action pour un même décideur ou entre décideurs. Les résultats sont encourageants et permettent à chacun de découvrir des scénarios potentiellement dangereux relatifs à l’usage de systèmes d’aide à la conduite.
Initiation aux systèmes embarqués à travers la mise en oeuvre de Réseaux de Capteurs Sans Fil (RCSF)
Authors: Aymen Labiod Mohamed , Doghmane Noureddine , Boulmaiz Amira , Mansour Gueye Mouhamadou
Published: September 2022

Dans ce travail, une initiation aux systèmes embarqués est proposée à des étudiants de Master 1 en « Télé-communication » de l’Université d’Annaba, cela entre également dans le cadre d’une opération de vulgarisation de la recherche. Dans ce travail formulé sous forme d’un TP, nous proposons aux étudiants une partie applicative d’un projet de recherche-formation universitaire (PRFU) portant sur la surveillance d’un écosystème par des réseaux de capteurs sans fil (RCSF). Ces RCSF sont destinés à une application d’identification et de reconnaissance des oiseaux migrateurs dans leurs habitats naturels en l’occurrence des zones humides. A travers ce travail, les étudiants sont amenés à utiliser différents types de modules de captage, des modules de traitement numérique, que sont les microcontrôleurs, ainsi que des modules de transmissions. Une partie traitement numérique du signal et de programmation est également nécessaire dans le traitement appliqué sur des échantillons de sons de oiseaux (cris et/ou chants). Ce travail qui arrive à la fin de la première année de Master permet aux étudiants de revoir différents aspects abordés durant leur cursus et les initiés à un travail de recherche.
La pandémie Covid-19 : une opportunité pour développer la formation en santé mondiale
Authors: Ladner Joël , Giard Janie
Published: September 2022

Contexte et problématique : La pandémie de Covid-19 a déclenché des mesures urgentes sans précédent dans le monde et entraîné le confinement de plus de la moitié de la planète. Des populations ont été et restent fragiles et vulnérables. Les facultés de médecine gèrent au mieux cette période inédite et doivent anticiper et préparer l’avenir en tenant compte de cette nouvelle réalité, et se préparer à la gestion de nouvelles crises sanitaires. Exégèse : La santé mondiale, discipline émergente, est fondée sur une approche transnationale des problèmes de santé, une caractéristique de la pandémie Covid-19, tout en prenant en compte l’ensemble des déterminants environnementaux et sociaux de la santé (au-delà du système de soins). L’enseignement de la santé mondiale, intégré à la formation médicale, contribuera à mieux préparer les professionnels de santé à répondre aux besoins des populations confrontées aux crises sanitaires. Conclusion : Un des premiers enseignements de la pandémie Covid-19 est la nécessité de développer rapidement des filières de formation structurées, multidisciplinaires en santé mondiale pour les étudiants en santé.
Konservative Therapie der Adipositas – Anspruch und
Wirklichkeit
Authors: Dippel Franz-Werner
Published: September 2022

Der Gemeinsame Bundesausschuss G-BA hat vom Deutschen Bundestag den Auftrag
erhalten, ein Disease-Management-Programm (DMP) für Adipositas zu
entwickeln. Ist das sinnvoll? Ein Beitrag, der die Hintergründe
beleuchtet und Zahlen zur derzeitigen Adipositas-Therapie beisteuert, stellt
sich hier zur Diskussion.
Nahrungsinhaltsstoffe: Chemorezeptor-vermitteltes pharmakonutritives
Potenzial
Authors: Olias Gisela , Behrens Maik , Andersen Gaby , Somoza Veronika
Published: September 2022

Auch Zellen und Gewebe außerhalb des Mundraumes verfügen
über Chemorezeptoren, die normalerweise mit bitter, süß
oder scharf schmeckenden Lebensmittelinhaltsstoffen interagieren. Da wir aber
weder mit Organen wie dem Magen oder Darm im eigentlichen Sinne
„schmecken“, stellt sich die Frage, welche Aufgaben
Chemorezeptoren dort erfüllen.
Strukturelle Gehirnveränderungen und Läsionen durch
den Konsum illegaler Drogen und Psychedelika
Authors: Wiesmann Martin
Published: September 2022

Drogen können sowohl die Funktion wie auch die Struktur des Gehirns
verändern. Gelegentlicher oder regelmäßiger Drogenkonsum
ist in der Bevölkerung weit verbreitet. Daher ist die Kenntnis
möglicher Nebenwirkungen und charakteristischer Bildbefunde bei
Untersuchungen des Gehirns für den klinischen Alltag wichtig. Dieser
Artikel beschreibt die für die am weitesten verbreiteten Substanzen
typischen Komplikationen und morphologisch-radiologischen Veränderungen.
Zu den möglichen Pathomechnismen gehören neurotoxische Effekte,
die zu Leukenzephalopathie oder Hirnatrophie führen können, und
vaskuläre Komplikationen wie Vasokonstriktion, Vaskulitis oder
Hypertonus, durch die es zu intrazerebralen Blutungen oder Infarkten kommen
kann. Da die klinische Präsentation oft unspezifisch ist, und die
betroffenen Patienten ihren Drogenkonsum häufig verschweigen, ist das
Erkennen typischer Bildbefunde essentiell für eine zuverlässige
Diagnosestellung und zielgerichtete Therapie.
Ernährung und/oder Medikament bei Diabetes
mellitus
Authors: Fischer Harald , Barwich Karin
Published: September 2022

Die verschiedenen Formen des Diabetes mellitus – Typ 1, Typ 2 sowie
weitere Formen wie Typ 3c – sind gekennzeichnet durch eine Entgleisung
des Glukose- und Insulinstoffwechsels. Sie können durch eine alleinige
Ernährungstherapie nicht adäquat behandelt werden. Eine
Ernährungstherapie unter fachkundiger Schulung ist jedoch
ergänzend zur Medikation unerlässlich und hilft zudem,
Folgerisiken zu verringern.
Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Versorgung und dem Outcome
von pAVK Patienten – Eine Sekundärdatenanalyse-
Authors: Makowski Lena , Feld Jannik , Engelbertz Christiane , Köppe Jeanette , Kühnemund Leonie , Fischer Alicia , Lange Stefan A , Dröge Patrik , Ruhnke Thomas , Günster Christian , Malyar Nasser , Gerß Joachim , Freisinger Eva , Reinecke Holger
Published: September 2022

Ziel der Studie Ziel unserer Arbeit war es, die geschlechtsspezifischen
Unterschiede in der Diagnostik und Therapie von Patienten mit peripherer
arterieller Verschlusskrankheit (pAVK) im Stadium der Claudicatio intermittens
(IC) auf Grundlage von Sekundärdaten zu analysieren. Weiterhin sollte
der Einfluss des biologischen Geschlechts auf kurz- und langfristige
Therapieerfolge bestimmt werden.

Methodik Das GenderVasc Projekt erfolgt in Kooperation mit dem
Wissenschaftlichen Institut der AOK (WIdO) und als Datengrundlage dienten
Sekundärdaten aller AOK-Versicherten, die aufgrund einer pAVK im Stadium
der IC stationär behandelt wurden. Neben den intersektoralen
Querschnittsanalysen wurden auch longitudinale Analysen mit einem Follow-up von
bis zu 5 Jahren durchgeführt.

Ergebnisse Die durchgeführten Analysen der Sekundärdaten
von 42.197 pAVK Patienten im Stadium der IC zeigten, dass Männer
häufiger im Krankenhaus behandelt wurden und Frauen zum Zeitpunkt der
Behandlung älter waren (Frauen: 72,6 vs. Männer: 66,4 Jahre).
Weiterhin war die Rate an durchgeführten vaskulären Prozeduren
(diagnostische Angiographie und Revaskularisierung) bei Frauen mit IC geringer.
Auch die Verschreibung von leitliniengerechten Medikamenten (Statine und
Blutverdünner) war bei weiblichen Patienten niedriger im Vergleich zu
Männern. Eine multivariate Cox Regression zeigte nach Adjustierung auf
Alter, kardiovaskuläre Risikoprofil und den durchgeführten
vaskulären Prozeduren, dass das weibliche Geschlecht protektiv
bezüglich des Gesamtüberlebens und des Voranschreitens der pAVK
(Progress zu einer chronischen Extremitätenischämie oder
ischämische Amputation) ist.

Schlussfolgerung In Deutschland sind weibliche pAVK Patienten im Stadium
der IC älter und bekommen weniger häufig die nach den
Leitlinien-empfohlene Therapie, während Frauen ein besseres Outcome
aufweisen. Inwieweit das erhöhte Alter oder Vorhandensein anderer
Komorbiditäten die Entscheidung zu einer vaskulären Prozedur
beeinflusst, kann bei einer Sekundärdatenanalyse nur vermutet werden.
Weiterhin ist die Verschreibung von Medikamenten bei multimorbiden Patienten
eine Herausforderung und auch die Compliance der Patienten ist nicht Teil
unserer Analysen gewesen. Nichtsdestotrotz sind gezielte Analysen, wie im Rahmen
des GenderVasc Projektes, dringend erforderlich, um zu Grunde liegende
Versorgungsdefizite aufzudecken und anzugehen.
Die ärztliche Haltung bei Suizidalität – Von
der Suizidprävention zum assistierten Suizid
Authors: Hasiba Barbara
Published: September 2022

Durch das Sterbeverfügungsgesetz vom Januar 2022 haben sich die
Herausforderungen für Ärztinnen und Ärzte im Umgang mit
Suizidalität erweitert. War ärztliche Haltung und
ärztliches Handeln bislang vor allem auf Prävention
ausgerichtet, geht es nunmehr auch um die Assistenz bei der vorzeitigen
Beendigung des Lebens. In beiden Fällen bedarf es der
ausführlichen Klärung der unterschiedlichen Anliegen von
Patient*innenseite sowie der ärztlichen Möglichkeiten,
fragend und kommentierend zu explorieren.

Ressourcenorientierte und lösungsfokussierte Fragen können dabei
helfen, die Arzt-Patient-Beziehung auf eine förderliche Weise zu
gestalten. Es bedarf zudem ärztlicherseits der Erkundung der eigenen
Gefühle und Werte, um dem Gegenüber gerecht werden zu
können. Das bio-psycho-soziale Krankheits- und Gesundheitskonzept trifft
auf Fragen der Spiritualität und Philosophie. Die angestrebte
Selbstbestimmtheit mündet in eine „bedingte
Autonomie“.
„Beziehungs-Weisen – Interaktionsbezogene Fallarbeit
(IFA) und Balint-Gruppe im Dialog“
Authors: Otten Heide , Galke Dirk , Grünbaum Johannes , Manthey Janine
Published: September 2022

Balintarbeit und Interaktionsbezogene Fallarbeit sind in unterschiedlicher
Intensität seit Jahren im Gespräch. Anlässlich der 4.
IFA Tagung entwickelte sich ein aktueller Dialog, der hier wiedergegeben wird,
um die Leser daran zu beteiligen – ohne den Verlust der
Identität der jeweiligen Systeme, aber um
„anschlussfähig“ (i.S.v. N. Luhmann) zu bleiben.
High-pressure evolution of the refractive index of MgO up to 140 GPa
Authors: Schifferle Lukas , Speziale Sergio , Lobanov Sergey S.
Published: September 2022

Refractive index provides fundamental insights into the electronic structure of materials. At high pressure, however, the determination of refractive index and its wavelength dispersion is challenging, which limits our understanding of how physical properties of even simple materials, such as MgO, evolve with pressure. Here, we report on the measurement of room-temperature refractive index of MgO up to ∼140 GPa. The refractive index of MgO at 600 nm decreases by ∼2.4% from ∼1.737 at 1 atm to ∼1.696 (±0.017) at ∼140 GPa. Despite the index at 600 nm is essentially pressure independent, the absolute wavelength dispersion of the refractive index at 550–870 nm decreases by ∼28% from ∼0.015 at 1 atm to ∼0.011 (±8.04 × 10−4) at ∼103 GPa. Single-effective-oscillator analysis of our refractive index data suggests that the bandgap of MgO increases by ∼1.1 eV from 7.4 eV at 1 atm to ∼8.5 (±0.6) eV at ∼103 GPa.
Single atom precise, ultrafast, and universal emulation of biological synapses using atomically thin vertical heterostructures
Authors: Turfanda Aykut , Ünlü Hilmi
Published: September 2022

We propose three vertical heterostructures of two-dimensional materials composed of MoS2 and AlN single layers to emulate biological synaptic behaviors. We aim to show a so-called healthy synaptic behavior with an N vacancy-defected heterostructure, dysfunctional synaptic behavior with a pristine heterostructure, and repaired synaptic behaviors using an N intercalated heterostructure. We compare the abilities of those proposed artificial synapses using density functional theory, Boltzmann transport methods, and real-time time dependent density functional theory. We find that the vacancy-defected heterostructure can mimic the biological synaptic behaviors better than the others. We conclude a relation between learning abilities and synaptic abilities. A combination of logic and memory abilities is positively correlated with synaptic abilities. These results are significant to emulate the brain on a large scale, with ultrathin and low power consumption heterostructures.
Global field performance of monopile-supported offshore wind turbines with sinusoidal layouts using innovative combined grating conditions
Authors: Ge Hongli , Liang Bingchen , Zhang Libang , Wang Zhenlu , Li Zihan
Published: September 2022

For the global performance of monopile wind farms, the desired wave field distribution using traditional layout methods is hard to obtain. In this study, the investigation aims to efficiently explore the potential wave response reduction of the multiple layer design of wind farm layouts using novel grating conditions. It is very important and necessary to optimize the layouts of monopile-supported OWTs (offshore wind turbines) by analyzing the wave field performance, especially considering scour protection and avoiding the proximity of the wave frequency to natural frequency of OWTs. This paper presents a layout and a design method of monopile-supported OWTs using combined grating theorems, which can take space modulation into account to deal with various issues in existing layouts. The results show that the present method can modulate the wave field responses more evenly than the conventional cases. More specifically, total wave field distribution sensitivities were discussed under different wavelengths, amplitudes, layouts, pile-radius, and the angles of incident waves. It can be illustrated that the monopile-supported OTWs with sinusoidal configurations can have more modulation effects on wave fields in an appropriate wavelength band. As indicated, this method not only provides wave space modulation control but also sheds light on the wave field reduction mechanisms.
Surface-enhanced crystal nucleation and polymorph selection in amorphous posaconazole
Authors: Yao Xin , Borchardt Kennedy A. , Gui Yue , Guzei Ilia A. , Zhang Geoff G. Z. , Yu Lian
Published: September 2022

Molecules at a liquid/vapor interface have different organizations and mobilities from those in the bulk. These differences potentially influence the rate of crystal nucleation, but the effect remains imperfectly understood. We have measured the crystal nucleation rates at the surface and in the bulk of amorphous poscaconazole, a rod-like molecule known to have a preferred interfacial orientation. We find that surface nucleation is vastly enhanced over bulk nucleation, by ∼9 orders of magnitude, and selects a different polymorph (II) from bulk nucleation (I). This phenomenon mirrors the recently reported case of D-arabitol and stems from the similarity of anisotropic surface molecular packing to the structure of the surface-nucleating polymorph. In contrast to these two systems, the surface enhancement of nucleation is weaker (though still significant) in acetaminophen and in water and does not select a different polymorph. Together, the systems investigated to date all feature surface enhancement, not suppression, of crystal nucleation, and those showing a polymorphic change feature (1) structural reconstruction at the surface relative to the bulk and (2) existence of a different polymorph that can take advantage of the surface environment to nucleate. These results help predict the effect of a liquid/vapor interface on crystal nucleation and polymorph selection, especially in systems with a large surface/volume ratio, such as atmospheric water and amorphous particles.
Asymmetry of wetting and de-wetting on high-friction surfaces originates from the same molecular physics
Authors: Pellegrino M. , Hess B.
Published: September 2022

Motion of three-phase contact lines is one of the most relevant research topics of micro- and nano-fluidics. According to many hydrodynamic and molecular models, the dynamics of contact lines is assumed overdamped and dominated by localized liquid–solid friction, entailing the existence of a mobility relation between contact line speed and microscopic contact angle. We present and discuss a set of non-equilibrium atomistic molecular dynamics simulations of water nanodroplets spreading on or confined between silica-like walls, showing the existence of the aforementioned relation and its invariance under wetting modes (“spontaneous” or “forced”). Upon changing the wettability of the walls, it has been noticed that more hydrophilic substrates are easier to wet rather than de-wet; we show how this asymmetry can be automatically captured by a contact line friction model that accounts for the molecular transport between liquid layers. A simple examination of the order and orientation of near-contact-line water molecules corroborates the physical foundation of the model. Furthermore, we present a way to utilize the framework of multicomponent molecular kinetic theory to analyze molecular contributions to the motion of contact lines. Finally, we propose an approach to discriminate between contact line friction models which overcomes the limitations of experimental resolution. This work constitutes a stepping stone toward demystifying wetting dynamics on high-friction hydrophilic substrates and underlines the relevance of contact line friction in modeling the motion of three-phase contact lines.
Phylogenetic analysis and diversity of peculiar new lecanicephalidean tapeworms (Eniochobothriidae) from cownose rays across the globe
Authors: Jensen K. , Caira J. N.
Published: September 2022

The three members of the lecanicephalidean tapeworm family Eniochobothriidae are unusual among tapeworms in that they lack a vagina and possess a series of expanded proglottids forming a trough at the anterior end of their body. They exclusively parasitise cownose rays of the genus Rhinoptera (Myliobatiformes: Rhinopteridae). New collections from six of the nine known species of cownose rays from the waters off Australia, Mexico, Mozambique, Senegal, Taiwan and the United States (off Mississippi, Louisiana and South Carolina) yielded eight new species and a new genus of eniochobothriids. Here we erect Amiculucestus, gen. nov. and describe six of the eight new species – four in the new genus and two in Eniochobothrium – expanding the number of genera in the family to two and the number of described species in the family to nine. Morphological work was based on light and scanning electron microscopy. The tree resulting from a maximum likelihood analysis of sequence data for the D1–D3 region of the 28S rDNA gene for 11 species of eniochobothriids supports the reciprocal monophyly of both genera. The mode of attachment to the mucosal surface of the spiral intestine of the host was investigated using histological sections of worms in situ. These cestodes appear to use the anterior trough-like portion of their body, which consists of an unusual series of barren proglottids, rather than their scolex, to attach to the mucosal surface. Based on our new collections, we estimate that the total number of eniochobothriids across the globe does not exceed 27 species. ZooBank LSID: urn:lsid:zoobank.org:pub:0740EC72‐AC3F‐43AA‐BD41‐B9820BA9D0CE
The Ninki Nanka Trail, The Gambia
Authors: Stanford Davina
Published: September 2022

This case study documents the development of the Ninki Nanka Trail, a responsible tourism initiative in The Gambia. The case study provides the rationale for the development of this community-led tourism product and outlines how the trail has evolved through partnership working. This partnership working has culminated in an alternative approach to destination management, with a not-for-profit charity (the Ninki Nanka Foundation) taking the lead on the development and delivery of the trail. This case study provides further detail on the historic development of the trail and shines the spotlight on the development of one area of the charity’s activity, the co-creation of an interpretation plan for the trail using the input of all stakeholders, including the community. The conclusions offer some critical reflections on the case study, including limitations and issues, challenges and opportunities for the future.

Information

This case study documents the Ninki Nanka Trail in The Gambia, a community-based tourism product developed through partnership working

© CAB International 2022
Modelling of the diffusional austenite-ferrite transformation
Authors: Militzer Matthias , Hutchinson Christopher , Zurob Hatem , Miyamoto Goro
Published: September 2022

The austenite-ferrite transformation is the key metallurgical tool to tailor properties of low alloyed steels and remains an active area of research. Models have yet to be developed with truly predictive capabilities for phase transformations in multi-component commercial steels. This review provides a critical analysis of the various austenite-to-ferrite diffusional transformation model approaches that have been significantly broadened over the past decade by modelling at different length scales, i.e. classical macro-scale models have been augmented with simulations at the meso-scale and atomistic scale. Both semi-empirical and fundamental models are reviewed with an emphasis on polygonal ferrite formation in low and medium carbon steels. Formation of ferrite with more complex morphologies (i.e. irregular/bainitic/Widmanstätten ferrite) is also discussed. In particular, approaches to describe the interaction of alloying elements with the austenite-ferrite interface are critically analysed. The paper concludes with an outlook on the proposed austenite-ferrite transformation modelling work for the next decade.
Approach the Gell-Mann-Okubo Formula with Machine Learning
Authors: Zhang Zhenyu , Ma Rui , Hu Jifeng , Wang Qian
Published: September 2022

Machine learning is a novel and powerful technology and has been widely used in various science topics. We demonstrate a machine-learning-based approach built by a set of general metrics and rules inspired by physics. Taking advantages of physical constraints, such as dimension identity, symmetry and generalization, we succeed to approach the Gell-Mann–Okubo formula using a technique of symbolic regression. This approach can effectively find explicit solutions among user-defined observables, and can be extensively applied to studying exotic hadron spectrum.
Some direct and inverse source problems in nonlinear evolutionary PDEs with Volterra operators
Authors: Slodička Marian
Published: September 2022

This paper deals with direct and inverse source problems for parabolic or byperbolic PDEs containing nonlinear Volterra operators (including the variable order time-fractional derivatives). We show the well posedness (existence and uniqueness of a solution) of various settings. The proof-technique is based on the contraction mapping theorem and on a bootstrap argument, which ensures the existence of a global in time solution.
Minkowski-like fractal seismic metamaterial with wide low-frequency band gaps on single and layered soil
Authors: Fan Li , Du Qiujiao , Peng Pai , Liu Fengming
Published: September 2022

In this paper, we propose a resource-efficient Minkowski-like fractal seismic metamaterial by hybridizing U-shaped and cross-shaped pillars, providing wide complete band gaps (BGs) due to its multi-scale self-similar property. Numerical modeling of seismic surface waves is used to study the band structure and transmission of our seismic metamaterial. A comparison of the band structures of the developed seismic metamaterial with various levels reveals that the iteration order itself is responsible for the increase in the number of frequency bands and the decrease in the center frequencies of the BGs. Furthermore, the vibrational modes are calculated and examined to understand the mechanism of BG generation. To demonstrate the efficiency of earthquake shielding in multiple complete BGs, investigations of seismic surface wave propagation on a 1D array of Minkowski-like fractal structure units on the surface of single and layered semi-infinite substrates are employed. The results show that the layered soil has the function of widening BGs by itself. Our proposed Minkowski-like fractal structure due to its multi-scale self-similarity mitigates the intrinsic drawback of the narrow BG of resonant metamaterial, providing a superior alternative in seismology and related areas of multi-frequency band vibration reduction. Moreover, its green design and manufacturing due to low filling rates, strong wear resistance, and ductility can realize the low-carbon and sustainable development of the construction industry.
A high absorptance wide-band metamaterial absorber with metasurface and low-permittivity dielectric slabs
Authors: Ma Zheyipei , Jiang Chao , Li Jiale , Huang Xiaozhong
Published: September 2022

In this paper, a new wide-band and high-absorption metamaterial absorber (WHMA), consisting of a metasurface (MS), three low-permittivity dielectric slabs, and a metal backplane, is proposed and fabricated. The unit cell of MS is concentric rings loaded with chip resistors. This structure exhibits excellent absorption property and improved stability of oblique incidence, which are difficult to be achieved in previous radar absorbing materials. The functions of MS and different dielectric slabs are analysed. At normal incidence, the simulated results indicate that −10 dB absorption and −20 dB absorption bands cover a bandwidth of 4.8–14.3 GHz and 5.70–13.57 GHz, respectively. The measured results show that −10 dB and −20 dB absorption are achieved with the bandwidth of 4.6–16.3 GHz and 5.5–14.4 GHz respectively at normal incidence; below 50° angle of oblique incidence, WHMA can still have wide-band −10 dB absorption. The agreement between simulation and measurement validates the proposed design. Finally, since the structure is made of foam and thin dielectric layers, the area density is relatively low.