Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Role of p38α in UVB-induced melanoma development, progression and immune response regulation
No full textEl melanoma, la forma més agressiva de càncer de pell, continua essent difícil de tractar a causa de la manca de biomarcadors clars de resposta o resistència a les teràpies actuals i les seves complexes interaccions amb el sistema immunitari. Comprendre els mecanismes moleculars subjacents a la progressió del melanoma i la resposta a la immunoteràpia és fonamental per al desenvolupament d'estratègies terapèutiques eficaces.
En aquest estudi, hem investigat el paper de p38α , una molècula de senyalització clau, en el desenvolupament i la progressió del melanoma, i el seu impacte al microambient tumoral (MAT) i la resposta a la immunoteràpia. Aquest estudi aporta nous coneixements sobre la doble funció de p38α en el desenvolupament i la progressió del melanoma BrafV600E induït per UVB. Utilitzant models de ratolí, els nostres resultats suggereixen que p38α pot actuar com a supressor tumoral en la transformació de melanòcits induïda per l'activació de l'oncogen BrafV600E i la irradiació UVB, però pot facilitar el creixement i la progressió del tumor de melanoma. L'anàlisi de les cèl·lules immunitàries que infiltren el tumor demostra que p38α contribueix a la progressió del melanoma regulant la immunitat antitumoral, perjudicant les respostes immunitàries citotòxiques i modulant el reclutament i l'activitat de les cèl·lules mieloides immunosupressores. Les nostres resultats revelen perfils d'expressió gènica diferencials entre tumors amb i sense expressió de p38α , particularment en processos relacionats amb la immunitat. Les cèl·lules tumorals regulen l’expressió d’una sèrie de molècules inflamatòries a través de p38α que poden potencialment impactar a la resposta immune antitumoral i al MAT. A més, mostrem que l'absència de p338α a les cèl·lules tumorals condueix a una resposta més favorable al bloqueig de PD-1, cosa que suggereix que dirigir-se p338α podria millorar l'eficàcia de la immunoteràpia en pacients amb melanoma. Una firma gènica associada a p38α identificada en aquest estudi es correlaciona amb una bona resposta a la immunoteràpia en pacients amb melanoma, destacant el potencial translacional de les nostres troballes.
En conclusió, el nostre estudi proporciona informació valuosa sobre el paper de p38α en el desenvolupament del melanoma, la progressió i la resposta a la immunoteràpia. Dirigir se a p38α pot representar un enfocament terapèutic prometedor per potenciar la resposta immunitària antitumoral i millorar els resultats dels pacients amb melanoma.El melanoma, la forma más agresiva de cáncer de piel, sigue siendo difícil de tratar debido a la falta de biomarcadores claros de respuesta o resistencia a las terapias actuales y a sus complejas interacciones con el sistema inmunitario. Comprender los mecanismos moleculares que subyacen a la progresión del melanoma y la respuesta a la inmunoterapia es fundamental para el desarrollo de estrategias terapéuticas eficaces.
En este estudio, hemos investigado el papel de p38α, una molécula de señalización clave, en el desarrollo y la progresión del melanoma, y su impacto en el microambiente tumoral (MAT) y la respuesta a la inmunoterapia. Este estudio aporta nuevos conocimientos sobre la doble función de p38α en el desarrollo y la progresión del melanoma BrafV600E inducido por UVB. Utilizando modelos de ratón, nuestros resultados sugieren que p38α puede actuar como supresor tumoral en la transformación de melanocitos inducida por la activación del oncogén BrafV600E y la irradiación UVB, pero puede facilitar el crecimiento y la progresión del tumor de melanoma. El análisis de las células inmunitarias que infiltran el tumor demuestra que p38α contribuye a la progresión del melanoma regulando la inmunidad antitumoral, perjudicando las respuestas inmunitarias citotóxicas y modulando el reclutamiento y la actividad de las células mieloides inmunosupresoras. Nuestros resultados revelan perfiles de expresión génica diferenciales entre tumores con y sin expresión de p38α particularmente en procesos relacionados con la inmunidad. Las células tumorales regulan la expresión de una serie de moléculas inflamatorias a través de p38α que pueden potencialmente impactar en la respuesta inmune antitumoral y en el MAT. Además, mostramos que la ausencia de p38α en las células tumorales conduce a una respuesta más favorable al bloqueo de PD-1, lo que sugiere que dirigirse a p38α podría mejorar la eficacia de la inmunoterapia en pacientes con melanoma. Una firma génica asociada a p38α identificada en este estudio se correlaciona con una buena respuesta a la inmunoterapia en pacientes con melanoma, destacando el potencial traslacional de nuestros hallazgos.
En conclusión, nuestro estudio proporciona información valiosa sobre el papel de p38α en el desarrollo del melanoma, la progresión y la respuesta a la inmunoterapia. Dirigirse a p38α puede representar un enfoque terapéutico prometedor para potenciar la respuesta inmunitaria antitumoral y mejorar los resultados de los pacientes con melanoma.Melanoma, the most aggressive form of skin cancer, remains challenging to treat due to the lack of clear biomarkers of response or resistance to current therapies and its complex interactions with the immune system. Understanding the molecular mechanisms underlying melanoma progression and response to immunotherapy is critical for the development of effective therapeutic strategies.
In this study, we have investigated the role of p38α , a key signaling molecule, in melanoma development and progression, and its impact on the tumor microenvironment (TME) and response to immunotherapy. This study provides novel insights into the dual role of p38α in UVB induced BrafV600E melanoma development and progression. Using mouse models, our results suggest that p38α may act as a tumor suppressor in the melanocyte transformation induced by BrafV600E oncogene activation and UVB irradiation but may facilitate melanoma tumor growth and progression. Analysis of the tumor-infiltrating immune cells demonstrates that p38α contributes to melanoma progression by regulating anti-tumor immunity, impairing cytotoxic immune responses, and modulating the recruitment and activity of immunosuppressive myeloid cells. Our findings reveal differential gene expression profiles between tumors with and without p38α expression, particularly in immune-related processes. Tumor cells regulate the expression of a number of inflammatory molecules through p38α that may potentially impact the anti-tumor immune response and the TME. In addition, we show that the absence of p38α in tumor cells leads to a more favorable response to PD-1 blockade, suggesting that targeting p38α could enhance the efficacy of immunotherapy in melanoma patients. A p38α associated gene signature identified in this study correlates with a good response to immunotherapy in melanoma patients, highlighting the translational potential of our findings.
In conclusion, our study provides valuable insights into the role of p38α in melanoma development, progression and immunotherapy response. Targeting p38α may represent a promising therapeutic approach to enhance the anti-tumor immune response and improve patient outcomes in melanoma.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicin
Hybrid Cu-HTS Coating for CERN’s Future Circular Collider Beam Screen
No full textEl Future Circular Collider (FCC) és el col·lisionador de partícules de pròxima generació proposat per l'Organització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN) com a successor de l'accelerador més potent del món actual, el Large Hadron Colider (LHC). L'estudi de viabilitat del FCC compta amb més de 150 entitats a tot el món per avaluar la possibilitat d'aquesta nova màquina, amb l'objectiu d'energies de col·lisió de 100 TeV, més de set vegades les que s'arriba a l'LHC actualment. Els investigadors esperen que les dades generades en aquestes col·lisions aportin una mica de llum sobre misteris de l'univers com l'asimetria matèria-antimatèria, la matèria fosca i l'energia fosca i el problema de la jerarquia.
En els col·lisionadors circulars d'alta energia com la FCC, una sèrie d'imants superconductors potents s'encarrega de mantenir el feix de partícules en una òrbita estable. Per protegir aquests imants de la radiació de sincrotró emesa pel feix, s'interposa una estructura d'acer inoxidable entre el feix i els imants per absorbir la radiació, l'anomenada beam screen. Tanmateix, per garantir que l'òrbita del feix no es vegi alterada, ha de presentar una baixa impedància superficial sense afectar el camp magnètic circumdant per sobre dels nivells acceptables. Per aquest motiu, a l'LHC, la beam screen d'acer inoxidable està recoberta amb una capa de coure. D'altra banda, les temperatures de funcionament més altes de la beam screen del FCC, entre 40 i 60 K, poden donar lloc a una resistència superficial excessiva procedent del recobriment de coure.
Per mitigar-ho, el grup Superconducting Materials and Large Scales Nanostructures (SUMAN) de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB - CSIC) estudia des de l'any 2017, en col·laboració amb el CERN, la viabilitat de l'adopció de Superconductors d'alta temperatura (HTS) Terres Rares-Ba2Cu3O7-x. (REBCO) com a recobriment alternatiu per a la beam screen de FCC. Més específicament, es proposa un recobriment híbrid REBCO-Cu com a mitjà per disminuir la resistència total de la superfície de la beam screen alhora que es preserva una alta qualitat del camp magnètic dins de la cambra de buit del FCC.
En aquesta tesi, investiguem el comportament de la beam screen amb revestiment híbrid sota les condicions operatives de la FCC. L'anàlisi numèrica del mètode dels elements finits (FEM) s'utilitza per avaluar la seva resposta electromagnètica i termomecànica als camps magnètics de fins a 16 T dels imants de flexió i enfocament, així com el camp magnètic de CA generat pel propi feix. També es considera l'escenari extrem d'extinció d'un imant dipol i les seves repercussions a la pantalla del feix. S'han desenvolupat tècniques de recobriment basades en conductors revestits (CC) de REBCO i s'han produït mostres a escala de laboratori del recobriment híbrid, així com un primer prototip per a la beam screen recobert.El Future Circular Collider (FCC) és el col·lisionador de partícules de pròxima generació proposat per l'Organització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN) com a successor de l'accelerador més potent del món actual, el Large Hadron Colider (LHC). L'estudi de viabilitat del FCC compta amb més de 150 entitats a tot el món per avaluar la possibilitat d'aquesta nova màquina, amb l'objectiu d'energies de col·lisió de 100 TeV, més de set vegades les que s'arriba a l'LHC actualment. Els investigadors esperen que les dades generades en aquestes col·lisions aportin una mica de llum sobre misteris de l'univers com l'asimetria matèria-antimatèria, la matèria fosca i l'energia fosca i el problema de la jerarquia.
En els col·lisionadors circulars d'alta energia com la FCC, una sèrie d'imants superconductors potents s'encarrega de mantenir el feix de partícules en una òrbita estable. Per protegir aquests imants de la radiació de sincrotró emesa pel feix, s'interposa una estructura d'acer inoxidable entre el feix i els imants per absorbir la radiació, l'anomenada pantalla del feix. Tanmateix, per garantir que l'òrbita del feix no es vegi alterada, ha de presentar una baixa impedància superficial sense afectar el camp magnètic circumdant per sobre dels nivells acceptables. Per aquest motiu, a l'LHC, la pantalla del feix d'acer inoxidable està recoberta amb una capa de coure. D'altra banda, les temperatures de funcionament més altes de la pantalla del feix del FCC, entre 40 i 60 K, poden donar lloc a una resistència superficial excessiva procedent del recobriment de coure.
Per mitigar-ho, el grup Superconducting Materials and Large Scales Nanostructures (SUMAN) de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB - CSIC) estudia des de l'any 2017, en col·laboració amb el CERN, la viabilitat de l'adopció de Superconductors d'alta temperatura (HTS) Terres Rares-Ba2Cu3O7-x. (REBCO) com a recobriment alternatiu per a la pantalla del feix de FCC. Més específicament, es proposa un recobriment híbrid REBCO-Cu com a mitjà per disminuir la resistència total de la superfície de la pantalla del feix alhora que es preserva una alta qualitat del camp magnètic dins de la cambra de buit del FCC.
En aquesta tesi, investiguem el comportament de la pantalla del feix amb revestiment híbrid sota les condicions operatives de la FCC. L'anàlisi numèrica del mètode dels elements finits (FEM) s'utilitza per avaluar la seva resposta electromagnètica i termomecànica als camps magnètics de fins a 16 T dels imants de flexió i enfocament, així com el camp magnètic de CA generat pel propi feix. També es considera l'escenari extrem d'extinció d'un imant dipol i les seves repercussions a la pantalla del feix. S'han desenvolupat tècniques de recobriment basades en conductors revestits (CC) de REBCO i s'han produït mostres a escala de laboratori del recobriment híbrid, així com un primer prototip per a la pantalla del feix recobert.The Future Circular Collider (FCC) is the next generation particle collider proposed by the European Organization for Nuclear Research (CERN) as the successor of the current world's most powerful accelerator, the Large Hadron Colider (LHC). The FCC Feasibility Study counts with more than 150 entities worldwide to evaluate the suitability of this new machine, aiming for collision energies of 100 TeV, more than seven times those currently reachable at the LHC. Researchers hope that the data generated in such collisions sheds some light onto mysteries of the universe such as the matter-antimatter asymmetry, dark matter and dark energy, and the hyerarchy problem.
In high-energy circular colliders such as the FCC, a series of powerful superconducting magnets is responsible for maintaining the particle beam in a stable orbit. To protect these magnets from the synchrotron radiation emitted by the beam, a stainless steel structure is interposed between the beam and the magnets to absorb the radiation, the so-called beam screen. However, to ensure that the beam orbit is not disturbed, it must present a low surface impedance without affecting the surrounding magnetic field above acceptable levels. For this reason, in the LHC, the stainless steel beam screen is coated with a copper layer. On the other hand, the higher operation temperatures of the FCC beam screen, between 40 and 60 K, might result in an exceeding surface resistance coming from the copper coating.
To mitigate this, the Superconducting Materials and Large Scales Nanostructures (SUMAN) group at the Institute of Materials Science of Barcelona (ICMAB - CSIC) has been studying since 2017, in a collaboration with CERN, the viability of adopting Rare Earth-Ba2Cu3O7-x (REBCO) High Temperature Superconductors (HTS) as an alternative coating for the FCC beam screen. More specifically, a hybrid REBCO-Cu coating is proposed as a means to decrease the overall surface resistance of the beam screen while preserving high magnetic field quality inside the vacuum chamber of the FCC.
In this thesis, we investigate the behavior of the hybrid-coated beam screen under the operating conditions of the FCC. Finite Elements Method (FEM) numerical analysis is employed to evaluate its electromagnetic and thermomechanical response to the magnetic fields of up to 16 T of the bending and focusing magnets as well as the AC magnetic field generated by the beam itself. The extreme scenario of a dipole magnet quench and its repercussions in the beam screen is also considered. Coating techniques based on REBCO Coated Conductors (CC) have been developed and laboratory scale samples of the hybrid coating have been produced, as well as an early prototype for the coated beam screen.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Físic
Multifunctional colloidal solutions for transient liquid assisted growth of superconducting nanocomposite films
No full textEls conductors recoberts (CCs) de superconductors d'alta temperatura (HTS) REBa2Cu3O7-[Delta] (RE = terres rares o itri) han sorgit com una nova classe de materials amb propietats físiques excepcionals, com els seus alts corrents elèctrics sense dissipació. Aquestes propietats úniques els converteixen en materials prometedors per a la producció d'energia, la distribució i el transport eficients d'energia i el consum energètic. No obstant això, l'aplicació generalitzada dels CC de HTS requereix una reducció de l'elevada relació cost-rendiment associada als mètodes de fabricació.
En aquesta tesi, hem continuat la recerca del recentment inventat mètode de Creixement Assistit per un líquid intermedi (TLAG) que utilitza una tècnica de deposició química (CSD) per a fabricar capes de nanocomposites epitaxiales superconductores d'alt rendiment de YBa2Cu3O7-[Delta] (YBCO) a velocitats de creixement ultraràpides. Hem desenvolupat una metodologia nova per a preparar solucions precursores col·loidals i hem demostrat la seva capacitat per a fabricar capes de baix cost i alt rendiment de gran gruix. Per a superar algunes de les limitacions trobades en treballs anteriors, s'ha desenvolupat una solució col·loidal precursora estable de YBCO amb sals metàl·liques de propionat i solucions preformadas de nanopartícules (NPs) d'òxid metàl·lic de 5-10 nm (6-24% mol).
Hem demostrat l'excel·lent rendiment de les solucions col·loidals multifuncionals desenvolupades en el procés TLAG, obtenint capes epitaxiales a velocitats de creixement ultraràpides de 1000-2000 nm/s, que van ser demostrades amb experiments in-situ de difracció de raigs-X de sincrotró. Aquestes velocitats de creixement superen en un factor de 10 els resultats anteriors sobre el mètode TLAG i son entre 1,5 i 3 ordres de magnitud superiors als mètodes de creixement convencionals. A més, aconseguim altes prestacions amb densitats de corrent crítiques de 1,5-2,6 MA/cm² a 77 K per a un gruix total de capa de ~400-900 nm, amb elevades quantitats de NPs de fins al 24 %mol. A més, les característiques desenvolupades de la solució col·loidal de YBCO, juntament amb l'optimització efectiva de les condicions de processament, van permetre millorar l'escenari d'immobilització dels vòrtexs de les capes nanocomposites crescudes mitjançant el mètode TLAG. Per tant, els resultats obtinguts revelen les oportunitats que ofereix el mètode de fabricació TLAG-CSD i l'impacte que pot tenir en la tecnologia industrial per a la producció de superconductors de baix cost i alt rendiment, especialment a camps magnètics elevats.Los conductores recubiertos (CCs) de superconductores de alta temperatura (HTS) REBa2Cu3O7-[Delta] (RE = tierras raras o itrio) han surgido como una nueva clase de materiales con propiedades físicas excepcionales, como sus altas corrientes eléctricas sin disipación. Estas propiedades únicas los convierten en materiales prometedores para la producción de energía, la distribución y el transporte eficientes de energía y el consumo energético. Sin embargo, la aplicación generalizada de los CC de HTS requiere una reducción de la elevada relación coste-rendimiento asociada a los métodos de fabricación.
En esta tesis, hemos continuado la investigación del recientemente inventado método de Crecimiento Asistido por un líquido intermedio (TLAG) que utiliza una técnica de deposición química (CSD) para fabricar capas de nanocomposites epitaxiales superconductoras de alto rendimiento de YBa2Cu3O7-[Delta] (YBCO) a velocidades de crecimiento ultrarrápidas. Hemos desarrollado una metodología novedosa para preparar soluciones precursoras coloidales y hemos demostrado su capacidad para fabricar capas de bajo coste y alto rendimiento de gran grosor. Para superar algunas de las limitaciones encontradas en trabajos anteriores, se ha desarrollado una solución coloidal precursora estable de YBCO con sales metálicas de propionato y soluciones preformadas de nanopartículas (NPs) de óxido metálico de 5-10 nm (6-24 % mol).
Hemos demostrado el excelente rendimiento de las soluciones coloidales multifuncionales desarrolladas en el proceso TLAG, obteniendo capas epitaxiales a velocidades de crecimiento ultrarrápidas de 1000-2000 nm/s, que fueron demostradas con experimentos in-situ de difracción de rayos X de sincrotrón. Estas velocidades de crecimiento superaron en un factor de 10 los resultados anteriores sobre el método TLAG y fueron entre 1,5 y 3 órdenes de magnitud superiores a los métodos de crecimiento convencionales. Además, conseguimos altas prestaciones con densidades de corriente críticas de 1,5-2,6 MA/cm2 a 77 K para un grosor total de capa de ~400-900 nm, con elevadas cantidades de NPs de hasta el 24 %mol. Además, las características desarrolladas de la solución coloidal de YBCO, junto con la optimización efectiva de las condiciones de procesado, permitieron mejorar el escenario de inmovilización de los vórtices de las capas nanocomposites crecidas mediante el método TLAG. Por tanto, los resultados obtenidos revelan las oportunidades que ofrece el método de fabricación TLAG-CSD y el impacto que puede tener en la tecnología industrial para la producción de superconductores de bajo coste y alto rendimiento, especialmente a campos magnéticos elevados.High-temperature superconducting (HTS) REBa2Cu3O7-[Delta] (RE = rare earth or yttrium) coated conductors (CCs) have emerged as a new class of materials with exceptional physical properties, such as high electrical currents without dissipation. These unique properties make them promising materials for energy production, efficient energy distribution and transportation, and energy consumption. However, the widespread implementation of HTS CCs requires a reduction in the high cost-performance ratio associated with the fabrication methods.
In this thesis, we have continued the investigation of the recently invented Transient Liquid Assisted Growth (TLAG) method, which uses chemical solution deposition (CSD) to fabricate high-performance epitaxial YBa2Cu3O7-[Delta] (YBCO) nanocomposite films at ultrafast growth rates. We have developed a novel methodology for preparing colloidal precursor solutions and demonstrated their suitability for fabricating low-cost and high-throughput films of high thickness. To overcome some of the limitations encountered in previous works, stable YBCO colloidal solution using metal-propionate salts and preformed-metal oxide nanoparticle (NP) solutions with 5-10 nm-sized NPs (6-24 % mol) have been synthesised.
We have demonstrated the outstanding performance of the developed multifunctional colloidal solutions in the TLAG process, preparing highly epitaxial films at the ultrafast growth rates of 1000-2000 nm/s, which was confirmed through in-situ X-Ray diffraction synchrotron experiments. These growth rates exceeded previous TLAG results by a factor of 10 and were 1.5-3 orders of magnitude higher than conventional growth methods. Furthermore, we achieved high performances with critical current densities of 1.5-2.6 MA/cm2 at 77 K fora total film thickness of ~400-900 nm, with high NP amounts up to 24 %mol. Moreover, the developed YBCO colloidal solution characteristics, along with the effective optimisation of processing conditions allow an improved vortex pinning scenario in TLAG nanocomposite films. Therefore, the results obtained reveal the opportunities offered by the TLAG-CSD fabrication method and the impact it can have on industrial technology for the production of low-cost and high-performance superconducting layers, especially at high magnetic fields.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència de Material
From traditional to interesting: How Interests change the Routing decisions and Performance metrics in Opportunistic Networks
No full textAquesta tesi presenta tot el treball realitzat per dissenyar i desenvolupar una nova estratègia per operar en Xarxes Oportunistes (OppNets), que permet una gestió eficient dels recursos dels nodes utilitzant l'interès dels usuaris per encaminar els missatges a través de la xarxa.
Presentem Protocol d'Enrutament basat en Interessos IRP, que utilitza els interessos dels usuaris en un tema per identificar la destinació de cada missatge, adaptant-se als canvis en temps real que puguin produir-se. A més, atès que IRP coneix els interessos dels seus veïns en cada contacte oportunista, els nodes que utilitzen aquesta estratègia construeixen una percepció d' interès per a cada tema a la xarxa.
IRP utilitza aquesta informació per prendre decisions de reenviament de missatges només quan i on hi ha interès en un tema, i per eliminar els missatges menys interessants de la xarxa.
Per mesurar el rendiment en termes de Ràtio de Lliurament de missatges i Latència, redefinim aquestes dues mètriques perquè tinguin en compte els interessos canviants de l'usuari. En tots dos casos, només tenen en compte els períodes en què els usuaris estan interessats a rebre missatges sobre un tema concret.
Finalment, realitzem diversos experiments per avaluar IRP, incloent-hi dos escenaris sintètics que utilitzen el mapa real de Barcelona i un escenari amb les traces de contactes reals d'un curs acadèmic al MIT. En aquests escenaris, executem un conjunt de simulacions i comparem IRP amb un algorisme basat en interessos (Social-aware Content-based Opportunistic Routing Protocol (SCORP)) i els dos algoritmes oportunistes utilitzats tradicionalment (Epidemic (EP) i Spray & Wait (S&W)). En els experiments, IRP aconsegueix millors resultats en termes de Missatges Lliurats, Missatges Retransmesos, Ràtio de Lliurament, Sobrecàrrega de Xarxa i Ocupació de Buffer, mostrant a més la millor Eficiència al llarg de les simulacions.Esta tesis presenta todo el trabajo realizado para diseñar y desarrollar una nueva estrategia para operar en Redes Oportunistas (OppNets), que permite una gestión eficiente de los recursos de los nodos utilizando el interés de los usuarios para encaminar los mensajes a través de la red.
Presentamos Protocolo de Enrutamiento basado en Intereses (IRP), que utiliza los intereses de los usuarios en un tema para identificar el destino de cada mensaje, adaptándose a los cambios en tiempo real que puedan producirse. Además, dado que IRP conoce los intereses de sus vecinos en cada contacto oportunista, los nodos que utilizan esta estrategia construyen una percepción de interés para cada tema en la red.
IRP utiliza esta información para tomar decisiones de reenvío de mensajes sólo cuando y donde hay interés en un tema, y para eliminar los mensajes menos interesantes de la red.
Para medir el rendimiento en términos de Ratio de Entrega de mensajes y Latencia, redefinimos estas dos métricas para que tengan en cuenta los intereses cambiantes del usuario. En ambos casos, sólo tienen en cuenta los periodos en los que los usuarios están interesados en recibir mensajes sobre un tema concreto.
Por último, realizamos varios experimentos para evaluar IRP, incluyendo dos escenarios sintéticos que utilizan el mapa real de Barcelona y un escenario con las trazas de contactos reales de un curso académico en el MIT. En estos escenarios, ejecutamos un conjunto de simulaciones y comparamos IRP con un algoritmo basado en intereses (Social-aware Content-based Opportunistic Routing Protocol (SCORP)) y los dos algoritmos oportunistas utilizados tradicionalmente (Epidemic (EP) y Spray & Wait (S&W)). En los experimentos, IRP logra mejores resultados en términos de Mensajes Entregados, Mensajes Retransmitidos, Ratio de Entrega, Sobrecarga de Red y Ocupación de Buffer, mostrando además la mejor Eficiencia a lo largo de las simulaciones.This thesis presents all the work conducted in order to design and develop a new strategy for operating in Opportunistic Networks (OppNets), which allows efficient management of node resources by using the users' interest to route messages
throughout the network.
We present Interest-based Routing Protocol (IRP), that uses the users' interests in a topic to identify the destination of each message, adapting to real-time changes that may occur. Additionally, since IRP knows the interests of its neighbors in each opportunistic contact, the nodes that use this strategy build a perception of interest for each topic in the network.
IRP uses this information to make forwarding decisions about messages only when and where there is interest in a topic, and to remove the less interesting messages from the network.
In order to measure the performance in terms of message Delivery Ratio and Latency, we redefine these two metrics to support the user's changing interests. In both cases, they only take into account the periods where users are interested in receiving messages.
Finally, we conduct several experiments to evaluate IRP, including two synthetic scenarios that use the real map of Barcelona and one scenario with the real contact traces of an academic course at MIT. In these scenarios, we run a set of simulations and compare IRP with an interest-based algorithm (Social-aware Content-based Opportunistic Routing Protocol (SCORP)) and the two opportunistic algorithms traditionally used (Epidemic (EP) and Spray & Wait (S&W)). In the experiments, IRP achieve better results in terms of Messages Delivered, Messages Relayed, Delivery Ratio, Network Overhead and Buffer Occupancy, while also showing the best Efficiency throughout the simulations.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Informàtic
Advanced Corrosion Modelling: an Atomistic Approach to Describe the Corrosion Inhibition Process
No full textEls compostos inorgànics tòxics, normalment utilitzats com a inhibidors de la corrosió en pel·lícules de pintura, estan sent reemplaçats per compostos més respectuosos amb el medi ambient en recobriments a les indústries aeroespacial, automotriu i d'infraestructura. Això no obstant, cal comprendre millor el mecanisme d'inhibició de la corrosió després d'aquests compostos. El modelatge molecular pot proporcionar informació mitjançant l'anàlisi de la interfície metall-inhibidor-aigua, però una representació realista dels processos electroquímics és crucial. En aquesta tesi, cal considerar sis aspectes crítics (A) per descriure de manera realista el procés d'inhibició de la corrosió al modelatge: (A1) les propietats electròniques dels inhibidors aïllats, (A2) la interacció de l'inhibidor amb la superfície , (A3) la superfície model, (A4) l'efecte de les zones anòdica i catòdica a la superfície, (A5) els efectes del dissolvent i (A6) els efectes potencials dels elèctrodes. Si bé els aspectes A1-A3 generalment es consideren a la literatura, els aspectes A4-A6 i alguns models de superfície més complexos en A3 no ho són. Aquí ens centrarem en dos principals: el potencial de l'elèctrode aplicat i els efectes del dissolvent.
El sistema escollit per mostrar aquests dos aspectes és l'adsorció de 2-mercaptobenzoimidazol (MBI) sobre superfícies de Cu(111). Els nostres resultats de DFT i NEGF mostren que el sistema es torna més estable a mesura que augmenta la cobertura de molècules, formant una monocapa autoacoblada (SAM). L'estructura electrònica és sensible al voltatge aplicat, cosa que indueix una redistribució de càrrega al sistema, on l'MBI actua com un metall i acumula la càrrega induïda a la vora de la molècula.
El pas final va abordar els efectes dels solvents a l'adsorció de MBI, on es va utilitzar la metodologia que combina el formalisme NEGF i el mètode de QM/MM sota diferents condicions de cobertura: superfície, cobertura baixa amb un MBI adsorbit i un cas de alta cobertura amb sis MBI adsorbits i sota diferents voltatges aplicats. Els resultats suggereixen que es forma una SAM estable en cas d'alta cobertura. Preval al llarg de la dinàmica i actua com una barrera física entre les molècules d'aigua i la superfície, i n'impedeix la interacció amb la superfície metàl·lica. Els resultats a la superfície i amb un MBI adsorbit van mostrar una capa d'aigua directament en contacte amb la superfície de Cu, contrari al cas amb un SAM adsorbit, on la primera capa d'aigua se situa al final de l'estructura del SAM.
Finalment, es va fer una col·laboració amb la Universitat RMIT per investigar l'adsorció de 2-MBT i 2-ABT en acer galvanitzat, utilitzant una superfície model Zn(0001). Les troballes es van alinear amb dades experimentals utilitzant XPS, que va revelar la unió entre 2-ABT i Zn a través de l'endo S i el 2-MBT a través d'endo N i exo S. Les dades experimentals també van destacar la forta interacció entre el 2 -MBT i la superfície, formant potencialment complexos amb ions Zn2+.
Els resultats d'aquest enfocament QM/MM-NEGF es diferencien del modelatge CI habitual, que no té una descripció precisa del procés atomístic que passa a la interfície aquosa de l'inhibidor metàl·lic. En canvi, lenfocament QM/MM-NEGF proporciona una forma precisa i predictiva de simular interaccions fonamentals que condueixen a propietats de CI. A més, els resultats d'aquest enfocament es poden utilitzar potencialment per alimentar mètodes d'intel·ligència artificial (IA) i models multiescala, que poden tancar la bretxa entre el modelatge de CI a nanoescala i l'escala contínua dels processos de CI. Això podria millorar la nostra comprensió de la inhibició de la corrosió i conduir a solucions més efectives.Los compuestos inorgánicos tóxicos, normalmente utilizados como inhibidores de la corrosión en películas de pintura, están siendo reemplazados por compuestos más respetuosos con el medio ambiente en recubrimientos en las industrias aeroespacial, automotriz y de infraestructura. Sin embargo, es necesario comprender mejor el mecanismo de inhibición de la corrosión detrás de estos compuestos. El modelado molecular puede proporcionar información mediante el análisis de la interfaz metal-inhibidor-agua, pero una representación realista de los procesos electroquímicos es crucial. En esta tesis, se deben considerar seis aspectos críticos (A) para describir de manera realista el proceso de inhibición de la corrosión en el modelado: (A1) las propiedades electrónicas de los inhibidores aislados, (A2) la interacción del inhibidor con la superficie, (A3) la superficie modelo, (A4) el efecto de las zonas anódica y catódica en la superficie, (A5) los efectos del disolvente y (A6) los efectos potenciales de los electrodos. Si bien los aspectos A1-A3 generalmente se consideran en la literatura, los aspectos A4-A6 y algunos modelos de superficie más complejos en A3 no lo son. Aquí, nos centraremos en dos principales: el potencial del electrodo aplicado y los efectos del disolvente.
El sistema elegido para mostrar estos dos aspectos es la adsorción de 2-mercaptobenzoimidazol (MBI) sobre superficies de Cu(111). Nuestros resultados de DFT y NEGF muestran que el sistema se vuelve más estable a medida que aumenta la cobertura de moléculas, formando una monocapa autoensamblada (SAM). La estructura electrónica es sensible al voltaje aplicado, lo que induce una redistribución de carga en el sistema, donde el MBI actúa como un metal y acumula la carga inducida en el borde de la molécula.
El paso final abordó los efectos de los solventes en la adsorción de MBI, donde se utilizó la metodología que combina el formalismo NEGF y el método de QM/MM bajo diferentes condiciones de cobertura: superficie, cobertura baja con un MBI adsorbido y un caso de alta cobertura con seis MBI adsorbidos y bajo diferentes voltajes aplicados. Los resultados sugieren que se forma una SAM estable en el caso de alta cobertura. Prevalece a lo largo de la dinámica y actúa como una barrera física entre las moléculas de agua y la superficie, impidiendo su interacción con la superficie metálica. Los resultados en la superficie y con un MBI adsorbido mostraron una capa de agua directamente en contacto con la superficie de Cu, contrario al caso con un SAM adsorbido, donde la primera capa de agua se ubica al final de la estructura del SAM.
Finalmente, se realizó una colaboración con la Universidad RMIT para investigar la adsorción de 2-MBT y 2-ABT en acero galvanizado, utilizando una superficie modelo Zn(0001). Los hallazgos se alinearon con datos experimentales utilizando XPS, que reveló la unión entre 2-ABT y Zn a través del endo S y el 2-MBT a través de endo N y exo S. Los datos experimentales también destacaron la fuerte interacción entre el 2-MBT y la superficie, formando potencialmente complejos con iones Zn2+.
Los resultados de este enfoque QM/MM-NEGF se diferencian del modelado CI habitual, que carece de una descripción precisa del proceso atomístico que ocurre en la interfaz acuosa del inhibidor metálico. En cambio, el enfoque QM/MM-NEGF proporciona una forma precisa y predictiva de simular interacciones fundamentales que conducen a propiedades de CI. Además, los resultados de este enfoque pueden utilizarse potencialmente para alimentar métodos de inteligencia artificial (IA) y modelos multiescala, que pueden cerrar la brecha entre el modelado de CI a nanoescala y la escala continua de los procesos de CI. Esto podría mejorar nuestra comprensión de la inhibición de la corrosión y conducir a soluciones más efectivas.Toxic inorganic compounds, usually used as corrosion inhibitors within paint films, are being replaced by more environmentally friendly compounds in coatings across aerospace, automotive and infrastructure industries. However, the corrosion inhibition mechanism behind these compounds must be better understood. Molecular modelling can provide insights by analyzing the metal-inhibitor-water interface, but a realistic representation of the electrochemical processes is crucial. In this thesis, six critical aspects (A) must be considered to realistically describe the corrosion inhibition process in modelling: (A1) the electronic properties of isolated inhibitors, (A2) the interaction of the inhibitor with the surface, (A3) the surface model, (A4) the effect of the anodic and cathodic zones on the surface, (A5) the solvent effects, and (A6) the electrodes' potential effects. While aspects A1-A3 are usually considered in the literature, aspects A4-A6 and some more complex surface models in A3 are not. Here, two main ones will be the focus: the applied electrode potential and solvent effects.
The system chosen to showcase these two aspects is the adsorption of 2-mercaptobenzoimidazole (MBI) on Cu(111) surfaces. First, molecular modelling based on Density Functional Theory (DFT) combined with the Non-Equilibrium Green's Functions (NEGF) formalism was used to address the effect of the applied electrode potential in the MBI adsorption under different coverage and voltages. Our results show that the system becomes more stable as the coverage of molecules increases, forming a self-assembled monolayer (SAM). The electronic structure is sensitive to the applied voltage, inducing a charge redistribution in the system, where the MBI is acting as a metal and accumulates the induced charge at the molecule's edge.
The final step addressed the solvent effects in the MBI adsorption, where the methodology combining the NEGF formalism and the Quantum Mechanics/Molecular Mechanics (QM/MM) method was used under varying coverage conditions: bare surface, a low-coverage with one MBI adsorbed, and a high-coverage case with six MBI adsorbed, and under different applied voltages. The results suggest that a stable SAM is formed in the high-coverage case. It prevails along the dynamics and acts as a physical barrier between the water molecules and the surface, preventing their interaction with the metallic surface. The results in the bare surface and with one MBI adsorbed showed a water layer directly in contact with the Cu surface, contrary to the case with a SAM adsorbed, where the first water layer is located at the end of the SAM structure.
Finally, a collaboration with experimental partners in RMIT University was performed to investigate the adsorption of 2-mercaptobenzothiazole (2-MBT) and 2-aminobenzothiazole (2-ABT) on galvanized steel, using a Zn(0001) model surface. The findings aligned with experimental data using X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), which revealed the bonding between 2-ABT and the Zn through the endo S and the 2-MBT through the endo N and exo S. Electronic structure analysis revealed the inhibitor's charge density donation to the Zn surface. The experimental data also highlighted the strong interaction between 2-MBT and the surface, potentially forming complexes with Zn2+ ions.
The results from this QM/MM-NEGF approach differentiate from the usual CI modelling, which lacks a precise description of the atomistic process occurring at the metallic inhibitor aqueous interface. Instead, the QM/MM-NEGF approach provides an accurate and predictive way to simulate fundamental interactions that lead to CI properties. Furthermore, the results from this approach can potentially be used to feed artificial intelligence (AI) methods and multiscale models, which can bridge the gap between nanoscale CI modelling and the continuum scale of CI processes. This could enhance our understanding of corrosion inhibition and lead to more effective solutions.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència de Material
Análisis de las transferencias pragmáticas en estudiantes sinohablantes de ELE: producción del acto de habla de rechazo
No full textAquesta investigació s'ocupa d'analitzar la producció d'actes de parla de rebuig en quatre grups de informants per tal d'analitzar les transferències pragmàtiques: parlants nadius de xinès (HNC), parlants nadius d'espanyol (HNE), estudiants xinoparlants d'espanyol sense experiència a l'estranger (SEC) i estudiants amb experiència d'immersió en la llengua materna (SEE). Es van utilitzar trenta participants per grup i es van abordar dotze situacions de rebuig amb diferents nivells de poder i distància social mitjançant un Qüestionari de Tasca Enriquit amb Contingut Detallat (Content-enriched DCT). Es van controlar variables com el sexe, l'edat, el dialecte, l'experiència a l'estranger i el nivell de llengües. Les dades obtingudes es van classificar segons estratègies directes, indirectes i adjacents al rebuig, així com recursos atenuadors emprats. Es van aplicar estadístiques descriptives i inferencials per a l'anàlisi. La recerca va buscar identificar evidències de transferència pragmàtica en estudiants xinoparlants d'ELE amb i sense experiència d'immersió, explorant com el context influeix en la producció de rebuig. Els resultats revelen que les estudiants amb experiència d'immersió tendeixen a apropar-se més a les parlants de llengua materna espanuola d'espanyol en estratègies de rebuig i recursos atenuadors, tot i que no es comprova transferència de la llengua materna en algunes de les estratègies i recursos. Es va observar que les estudiants xinoparlants amb immersió utilitzen més estratègies i recursos que aquelles sense experiència a l'estranger, juntament amb fenomens de verbositat, coincidint amb el que s'ha descrit prèviament per a d'altres llengües. En conclusió, la immersió en la llengua materna sembla influir en la producció d'actes de parla de rebuig en estudiants xinoparlants d'ELE, apropant-los més a patrons de parlants nadius d'espanyol. El context d'immersió demostra impacte en les estratègies i recursos utilitzats en situacions de rebuig. Aquests resultats contribueixen a la comprensió de l'adquisició pragmàtica en contextos d'aprenentatge de segones llengües.Esta investigación se enfoca en analizar las transferencias pragmáticas en la producción de actos de habla de rechazo entre cuatro grupos de informantes: hablantes nativas de chino (HNC), hablantes nativas de español (HNE), estudiantes sinohablantes de español sin experiencia en el extranjero (SEC), y estudiantes con experiencia de inmersión en la lengua materna (SEE). Se utilizaron treinta participantes por grupo, y se abordaron doce situaciones de rechazo con distintos niveles de poder y distancia social mediante un Cuestionario de Tarea Enriquecido con Contenido Detallado (Content-enriched DCT). Se controlaron variables como sexo, edad, dialecto, experiencia en el extranjero y nivel de idiomas. Los datos de rechazo se clasificaron según estrategias directas, indirectas y adyacentes al rechazo, así como recursos atenuadores empleados. Se aplicaron estadísticas descriptivas e inferenciales para el análisis. La investigación buscó identificar evidencias de transferencia pragmática en estudiantes sinohablantes de ELE con y sin experiencia de inmersión, explorando cómo el contexto influye en la producción de rechazo. Los resultados revelan que las estudiantes con experiencia de inmersión tienden a acercarse más a las hablantes nativas de español en estrategias de rechazo y recursos atenuadores, aunque no se evidencia transferencia de lengua materna en varias estrategias y recursos. Se observó que las estudiantes sinohablantes con inmersión emplean más estrategias y recursos que aquellas sin experiencia en el extranjero, junto con fenómenos de verbosidad, coincidiendo con hallazgos previos. En conclusión, la inmersión en la lengua materna parece influir en la producción de actos de habla de rechazo en estudiantes sinohablantes de ELE, acercándolos más a patrones de hablantes nativos de español. Aunque se mantienen algunas diferencias, el contexto de inmersión demuestra impacto en las estrategias y recursos utilizados en situaciones de rechazo. Estos resultados contribuyen a la comprensión de la adquisición pragmática en contextos de aprendizaje de segundas lenguas.This research focuses on analyzing pragmatic transfers in the production of speech acts of rejection among four groups of participants: native Chinese speakers (HNC), native Spanish speakers (HNE), Spanish-speaking students without foreign experience (SEC), and students with immersion experience in their native language (SEE). Thirty participants were used per group, and twelve rejection situations with different levels of power and social distance were addressed through a Content-Enriched Detailed Content Task Questionnaire (Content-enriched DCT). Variables such as gender, age, dialect, foreign experience, and language proficiency were controlled. Rejection data were classified according to direct, indirect, and adjacent rejection strategies, as well as attenuating resources employed. Descriptive and inferential statistics were applied for analysis. The research aimed to identify evidence of pragmatic transfer in Spanish-speaking students of ELE with and without immersion experience, exploring how the context influences rejection production. The results reveal that students with immersion experience tend to approach native Spanish speakers more in rejection strategies and attenuating resources, although there is no evidence of mother tongue transfer in various strategies and resources. It was observed that Spanish-speaking students with immersion use more strategies and resources than those without foreign experience, along with verbosity phenomena, aligning with previous findings. In conclusion, immersion in the native language appears to influence the production of rejection speech acts in Spanish-speaking students of ELE, bringing them closer to patterns of native Spanish speakers. Although some differences and lack of transfer persist, the immersion context demonstrates an impact on the strategies and resources used in rejection situations. These results contribute to understanding pragmatic acquisition in second language learning contexts.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Filologia Espanyol
From stress to Amyotrophic Lateral Sclerosis mechanobiology: featuring Piezo1 in Motor Neuron Disease
No full textAmyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease, characterized in 97% of the cases by the accumulation of TDP-43 in cytoplasmic inclusions. As there is an association between oxidative and mechanical stress and ALS, we aimed this thesis to unveil the interrelationship between these three factors. We proved that the mechanosensitive Piezo1 channel is expressed and can be mechanically activated in murine lower motor neurons. Next, we observed a bidirectional relationship between Piezo1 and oxidative stress. H2O2 increases the activity and expression of Piezo1 through the alteration of its inactivation dynamics and the integrated stress response (ISR), and Piezo1 activation induces ISR activation. We demonstrated that Piezo1 overactivation induces the cytoplasmatic translocation and aggregation of TDP-43 through ISR and nuclear pore complex disruption, two molecular markers of ALS. Finally, using in-silico modelling, we have proposed a list of more than 400 ISR downstream candidates with a high specificity and related them with synaptoplasticity and neurodegeneration pathways. In conclusion, we propose the interrelationship between Piezo1 and ISR as a novel therapeutic target for ALS.La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa mortal, caracterizada en un 97% de los casos por la acumulación de TDP-43 en inclusiones citoplasmáticas. Como hay una asociación entre los estreses oxidativo y mecánico y la ELA, hemos enfocado esta tesis a desentrañar la interrelación entre estos tres factores. Hemos demostrado que el canal mecanosensible Piezo1 se expresa y se puede activar mecánicamente en motoneuronas inferiores de ratón. Después, observamos una relación bidireccional entre Piezo1 y el estrés oxidativo. El H2O2 incrementa la actividad y expresión de Piezo1 mediante la alteración de sus dinámicas de inactivación y la respuesta integrada al estrés (ISR), y la activación de Piezo1 induce activación de la ISR. Hemos demostrado que la sobreactivación de Piezo1 provoca la translocación citoplasmática y la agregación de TDP-43 mediante la ISR y disrupción del complejo del poro nuclear, dos marcadores moleculares de ELA. Finalmente, usando modelaje in-silico, hemos propuesto una lista de más de 400 candidatos a efectores de ISR con una alta especificidad, y los hemos relacionado con procesos de sinaptoplasticidad y neurodegeneración. En conclusión, proponemos la interrelación entre Piezo1 y la ISR como una nueva diana terapéutica para la ELA.Programa de Doctorat en Biomedicin
Rethinking Thatcher and Europe: an alternative reading
No full textThe goal of this doctoral dissertation is to establish the raison d’être of
the policy options that Margaret Thatcher adopted on European
integration in the years of her premiership. She was the Prime Minister
of the United Kingdom from 1979 to 1990, years of major
developments in European integration. The thesis wishes to clarify the
expectations Thatcher had over the European Community and the
decisions she took as British Prime Minister about the integration
process through archival research and by placing Thatcher’s European
options within the broader context of the 1980s. I aim to show that she
balanced ideology and pragmatism when reacting to the positions of the
other European leaders, often very different from hers, and to the
proposal and decisions of the main institutions of the Community. This
research is original to the point it deconstructs the mainstream narrative
of Thatcher as Eurosceptical and reconstructs a more comprehensive
and nuanced outlook of her as British Prime Minister, pragmatic in her
adapting to circumstances but not incoherent in her overall attitude.El objetivo de esta tesis doctoral es establecer la razón de ser de las
opciones políticas que Margaret Thatcher adoptó sobre la integración
europea en los años de su presidencia. Fue primera ministra del Reino
Unido de 1979 a 1990, años de importantes avances en la integración
europea. La tesis desea aclarar las expectativas que Thatcher tenía sobre
la Comunidad Europea y las decisiones que tomó como primera
ministra británica sobre el proceso de integración a través de la
investigación de archivos y colocando sus opciones europeas en el
contexto más amplio de la década de 1980. Mi objetivo es demostrar
que ha equilibrado la ideología y el pragmatismo al reaccionar ante las
posiciones de los demás dirigentes europeos, a menudo muy diferentes
de la suya, y ante la propuesta y las decisiones de las principales
instituciones de la Comunidad. Esta investigación es original hasta el
punto de que deconstruye la narrativa dominante de Thatcher como
euroescéptica y reconstruye una perspectiva más comprensiva y
matizada de ella como primera ministra británica, pragmática en su
adaptación a las circunstancias, pero no incoherente en su actitud
general.Programa de Doctorat en Històri
Fricciones volumétricas: conversaciones entre estéticas 3D, arte contemporáneo y teorías queer
No full textEl objetivo de esta tesis es analizar las estéticas contemporáneas 3D desde el prisma de las teorías y epistemologías queer, principalmente en el ámbito de las prácticas artísticas. Para ello, introduce el concepto de las fricciones volumétricas, entendidas como aquellas prácticas 3D contra-hegemónicas en las que emergen discursos transformadores—con el foco en los discursos transformadores de género. Metodológicamente, la tesis se inscribe en la tradición de los métodos críticos, con predilección por las herramientas teóricas y el análisis cualitativo. Propone la “bolsa de transporte” como metodología original, una de sus principales contribuciones. La bolsa de transporte guía el análisis en seis principales áreas de interés, que estructuran la tesis y sus resultados: el realismo, la ciencia ficción, el tiempo, el espacio, el cuerpo y la identidad. Concluye sistematizando las conversaciones entre teorías queer, arte contemporáneo y 3D, ofreciendo un punto de partida para posteriores proyectos de investigación o curadoría.The goal of this thesis is to examine contemporary 3D aesthetics through the lens of queer theories and epistemologies, particularly within the realm of artistic practices. To achieve this, it introduces the concept of “volumetric frictions,” referring to counter-hegemonic 3D practices where transformative discourses emerge, with a specific emphasis on gender-transformative discourses. Methodologically, the thesis aligns itself with critical methods, favoring theoretical frameworks and qualitative analysis. It presents the “carrier bag” as an innovative methodology, which stands as one of its primary contributions. The carrier bag framework facilitates the analysis across six key areas of interest, shaping the thesis and its findings: realism, science fiction, time, space, the body, and identity. It concludes organizing the discourse between queer theories, contemporary art, and 3D, providing a foundation for future research endeavors or curatorial projects.Programa de Doctorat en Comunicaci
Guiding AI attention for driving and creative generation
No full textLa intel·ligència artificial (IA) ha accelerat l'avenç de nombrosos camps, especialment on les dades i els recursos computacionals són fàcilment accessibles. Aquesta tesi explora dos d'aquests dominis: la conducció autònoma i les arts visuals, centrant-se en millorar l'eficiència, la interpretabilitat i el potencial creatiu a través d'aplicacions innovadores de mecanismes d'atenció i percepció visual.
A l'àmbit de la conducció autònoma, abordem el desafiament d'entrenar models d'una manera més eficient respecte a la utilització de dades d'entrenament, evitant alhora una sobrecàrrega computacional durant la pròpia conducció autònoma. Presentem una nova funció de cost basada en el concepte d'atenció guiada per a models profunds tipus extrem a extrem, millorant significativament l'eficiència i la interpretabilitat durant l'ús. Aquest enfocament elimina la necessitat de xarxes d'emmascarament dedicades, cosa que redueix els requisits computacionals sense perjudicar el rendiment. A més, investiguem l'estabilitat en la conducció de models d'extrem a extrem, proposant una nova funció de cost que separa l'atenció en objectes dinàmics i regles de trànsit, millorant la transparència dels processos de presa de decisions i aplanant el camí per a la integració de dades basades en la mirada humana.
Alhora, abordem els desafiaments que planteja la IA generativa en les arts visuals. Tot i la immensa quantitat de dades i de requisits computacionals per entrenar models generatius per crear imatges mai abans vistes, observem una preocupant manca de dades d'entrenament noves, cosa que podria portar a conseqüències catastròfiques. La nostra feina se centra a explotar els models existents de manera més eficaç mitjançant el desenvolupament de nous mètodes d'interacció i la reutilització dels components del model per a tasques que van més enllà de l'entrenament original. Presentem noves tècniques per millorar les capacitats creatives dels models generatius, proposem mètodes per avaluar el seu impacte en la comunitat artística i explorem interfícies innovadores per a la col·laboració entre humans i IA en la creació d'art.
Mitjançant experiments extensos i anàlisis crítiques, demostrem que els nostres enfocaments fan avançar l'estat de l'art en els seus camps respectius i revelen sinergies inesperades entre els sistemes autònoms i les aplicacions creatives d'IA. Aquesta tesi contribueix al desenvolupament de sistemes de conducció autònoma més interpretables i eficients, alhora que amplia els límits de la creació d'art assistida per IA de formes que respecten i milloren la creativitat humana.La inteligencia artificial (IA) ha acelerado el avance de numerosos campos, en particular donde los datos y los recursos computacionales son fácilmente accesibles. Esta tesis explora dos de estos dominios: la conducción autónoma y las artes visuales, centrándose en mejorar la eficiencia, la interpretabilidad y el potencial creativo a través de aplicaciones innovadoras de mecanismos de atención y percepción visual.
En el ámbito de la conducción autónoma, abordamos el desafío de entrenar modelos de una manera más eficiente respecto a la utilización de datos de entrenamiento, evitando al mismo tiempo una sobrecarga computacional durante la conducción autónoma propiamente. Presentamos una nueva función de coste basada en el concepto de atención guiada para modelos profundos tipo extremo a extremo, mejorando significativamente la eficiencia y la interpretabilidad durante su uso. Este enfoque elimina la necesidad de redes de enmascaramiento dedicadas, lo que reduce los requisitos computacionales sin perjudicar el rendimiento. Además, investigamos la estabilidad en la conducción de modelos de extremo a extremo, proponiendo una nueva función de coste que separa la atención en objetos dinámicos y reglas de tráfico, mejorando la transparencia de los procesos de toma de decisiones y allanando el camino para la integración de datos basados en la mirada humana.
Al mismo tiempo, abordamos los desafíos que plantea la IA generativa en las artes visuales. A pesar de la inmensa cantidad de datos y de requisitos computacionales para entrenar modelos generativos para crear imágenes nunca antes vistas, observamos una preocupante falta de datos de entrenamiento nuevos, lo que podría llevar a consecuencias catastróficas. Nuestro trabajo se centra en explotar los modelos existentes de manera más eficaz mediante el desarrollo de nuevos métodos de interacción y la reutilización de los componentes del modelo para tareas que van más allá de su entrenamiento original. Presentamos técnicas novedosas para mejorar las capacidades creativas de los modelos generativos, proponemos métodos para evaluar su impacto en la comunidad artística y exploramos interfaces innovadoras para la colaboración entre humanos e IA en la creación de arte.
A través de experimentos extensos y análisis críticos, demostramos que nuestros enfoques hacen avanzar el estado del arte en sus respectivos campos y revelan sinergias inesperadas entre los sistemas autónomos y las aplicaciones creativas de IA. Esta tesis contribuye al desarrollo de sistemas de conducción autónoma más interpretables y eficientes, al tiempo que amplía los límites de la creación de arte asistida por IA de formas que respetan y mejoran la creatividad humana.Artificial Intelligence (AI) has accelerated the advancement of numerous fields, particularly where data and computational resources are readily accessible. This thesis explores two of these domains: autonomous driving and visual arts, focusing on enhancing efficiency, interpretability, and creative potential through innovative applications of attention mechanisms and visual perception.
In the realm of autonomous driving, we address the challenge of training models in a more data-efficient manner while avoiding additional computational overhead during deployment. We introduce a novel Attention Loss that optimizes attention weights in end-to-end models, significantly improving sample efficiency and interpretability. This approach eliminates the need for dedicated masking networks, reducing computational requirements while maintaining performance. Furthermore, we investigate the stability of driving quality in end-to-end models, proposing a new loss function that separates attention into dynamic objects and traffic rules, enhancing the transparency of decision-making processes and paving the way for integrating human gaze data.
Concurrently, we tackle the challenges posed by generative AI in visual arts. Despite the immense data and computational requirements for training generative models to create unseen images, we observe a concerning lack of fresh data, potentially leading to catastrophic implications. Our work focuses on exploiting existing models more effectively by developing new interaction methods and repurposing model components for tasks beyond their original training. We introduce novel techniques to enhance the creative capabilities of generative models, propose methods for evaluating their impact on the artistic community, and explore innovative interfaces for human-AI collaboration in art creation.
Through extensive experiments and critical analysis, we demonstrate that our approaches advance the state-of-the-art in their respective fields and reveal unexpected synergies between autonomous systems and creative AI applications. This thesis contributes to developing more interpretable and efficient autonomous driving systems, while also pushing the boundaries of AI-assisted art creation in ways that respect and enhance human creativity.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Informàtic