Tesis Doctorals en Xarxa
Not a member yet
46997 research outputs found
Sort by
Application of BIM visual programming algorithms for infrastructure projects
Get PDF(English) The BIM digitization has generated a growing automation of traditional AECO project development processes. However, this automation has mainly benefited building projects, which has generated a critical gap in infrastructure projects, such as (1) bridges, (2) roads, and (3) tunnels. This gap is explained by infrastructure projects' lack of standardization compared with building projects. Recently, the BIM industry has incorporated conventional computer programming as a tool capable of partially reducing this lack of automation, developing code-line algorithms. However, both the work interface and the high technical skills required to produce these scripts have been unfriendly to AECO industry professionals. To resolve this gap, BIM software development companies generated an alternative algorithm creation technique called Visual Programming (VP). This technique creates their scripts through visual expressions, represented as process charts instead of the code lines of conventional programming, optimizing the working interface of different human resources from AECO projects. However, the development of VP algorithms for infrastructure projects is still limited.
To fill these gaps, the objective of this thesis will be to study the potential automation of infrastructure project processes, developing an integrated platform between VP algorithms and BIM models.
At a general level, the platform proposed by this thesis has the following 2 elements: (1) VP algorithms; These custom scripts have the specific function of processing information from external databases and deliver specific data as outputs, and (2) BIM models; These information models will digitally collect the outputs of the VP algorithms and associate them with specific BIM families of the infrastructure projects under study. This thesis focuses on studying transversal problems of Civil Engineering using VP-BIM tools through the development of the following applications:
Firstly, this thesis develops a calculation module to estimate (1) greenhouse (GHG) emissions; these pollutants contribute to global warming and climate change by trapping heat in the Earth's atmosphere [1–3] and (2) carbon footprint for vehicle traffic on specific roads in any country with the appropriate traffic and vehicle fleet data. The main novelty of this module is the automated integration of the GHG emission factors recommended by the European Environmental Agency (EEA) TIER 1 level with specific fleet data through a customized VP script. This proposed module was applied on a road in Barcelona (Spain), and the results were compared with a similar study made by the Barcelona transport agency. In addition, specific calculation modules were developed to measure the impact of emission reduction strategies.
The second application developed by this thesis aims to use visual programming as an educational tool. A parametric programming workflow is employed to replicate the structural behavior of a beam within a BIM Model. This approach enables students to visualize and analyze structural performance, fostering a deeper connection between classroom theory and hands-on experimentation. This system aims to improve the visualization and understanding of structural data for AEC industry professionals by generating dynamic 3D and 2D models. The educational impact of this tool was assessed through a survey conducted in a structural analysis course at the University of La Serena (Chile), demonstrating its effectiveness in enhancing student comprehension and engagement with modern engineering practices.(Català) La digitalització BIM ha generat una creixent automatització dels processos tradicionals de desenvolupament de projectes AECO. Aquesta automatització, però, ha beneficiat principalment els projectes d'edificació, comparat amb els projectes d'infraestructura. Recentment, la indústria BIM ha incorporat a la programació informàtica convencional com una eina capaç de reduir parcialment aquesta manca dautomatització, desenvolupant algoritmes de codi lineal. Tot i això, tant la interfície de treball com les altes habilitats tècniques requerides per produir aquests scripts han estat poc amigables per als professionals de la indústria AECO. Per mitigar aquesta bretxa, les empreses de desenvolupament de programari BIM van generar una tècnica alternativa de creació d'algorismes anomenada Programació Visual (VP). Aquesta tècnica crea els seus scripts mitjançant expressions visuals, representades com a gràfics de processos en lloc de les línies de codi de la programació convencional, optimitzant la interfície de treball de les parts interessades dels projectes AECO. Tot i això, el desenvolupament d'algorismes VP per a projectes d'infraestructura encara és limitat.
Per reduir aquestes bretxes, aquesta tesi cerca estudiar el potencial d'automatització que tenen els processos de projectes d'infraestructura, desenvolupant una plataforma integrada entre algorismes VP i models BIM.
Des d'un enfocament general, la plataforma proposada per aquesta tesi desenvolupa els elements següents: (1) algorismes VP; Aquests scripts personalitzats tenen la funció específica de processar informació de les bases de dades externes i lliurar dades específiques com a sortides, i (2) models BIM; Aquests models d‟informació recolliran digitalment les dades de sortida dels algorismes VP i els associaran a famílies BIM específiques dels projectes d‟infraestructura en estudi. Aquesta tesi se centra en l'estudi de problemes transversals de l'Enginyeria Civil utilitzant eines VP-BIM a través del desenvolupament de les aplicacions següents:
En primer lloc, aquesta tesi desenvolupa un mòdul de càlcul per estimar (1) Emissions de gasos amb efecte d'hivernacle (GEI); aquests contaminants contribueixen a l'escalfament global i al canvi climàtic en retenir la calor a l'atmosfera terrestre [1–3] i (2) l'empremta de carboni del trànsit de vehicles a carreteres específiques de qualsevol país, que tingui dades de trànsit i flota de vehicles, adequades. La novetat principal d'aquest mòdul és la integració automatitzada dels factors d'emissió de GEI recomanats pel nivell TIER 1 de l'Agència Europea de Medi Ambient (AEMA) amb dades específiques de la flota vehicular un país mitjançant un script VP personalitzat. Aquest mòdul proposat es va aplicar a una carretera de Barcelona (Espanya) i els resultats es van comparar amb un estudi similar realitzat per l'Agència de Transports de Barcelona. A més a més, es van desenvolupar mòduls de càlcul específics per mesurar l'impacte d'algunes estratègies de reducció d'emissions.
La segona aplicació desenvolupada en aquesta tesi té com a objectiu utilitzar la programació visual com a eina educativa. Es fa servir un flux de treball de programació visual paramètrica per replicar el comportament estructural d'una biga dins un model BIM. Aquest enfocament permet als estudiants visualitzar i analitzar el rendiment estructural, fomentant una connexió més profunda entre la teoria a l'aula i l'experimentació pràctica. Aquest sistema té com a objectiu millorar la visualització i la comprensió de les dades estructurals per als professionals de la indústria AEC mitjançant la generació de models dinàmics 3D i 2D. L'impacte educatiu d'aquesta eina va ser avaluat a través d'una enquesta realitzada en un curs d'anàlisi estructural a la Universitat de La Serena (Xile), demostrant-ne l'eficàcia per millorar la comprensió i el compromís dels estudiants amb les pràctiques d'enginyeria modernes.(Español) La digitalización BIM ha generado una creciente automatización de los procesos tradicionales de desarrollo de proyectos AECO. Sin embargo, esta automatización ha beneficiado principalmente a los proyectos de edificación, comparado con los proyectos de infraestructura. Recientemente, la industria BIM ha incorporado a la programación informática convencional como una herramienta capaz de reducir parcialmente esta falta de automatización, desarrollando algoritmos de código lineal. Sin embargo, tanto la interfaz de trabajo como las altas habilidades técnicas requeridas para producir estos scripts han sido poco amigables para los profesionales de la industria AECO. Para mitigar esta brecha, las empresas de desarrollo de software BIM generaron una técnica alternativa de creación de algoritmos llamada Programación Visual (VP). Esta técnica crea sus scripts a través de expresiones visuales, representadas como gráficos de procesos en lugar de las líneas de código de la programación convencional, optimizando la interfaz de trabajo de las partes interesadas de los proyectos AECO. Sin embargo, el desarrollo de algoritmos VP para proyectos de infraestructura aún es limitado.
Para reducir estas brechas, esta tesis busca estudiar el potencial de automatización que tienen los procesos de proyectos de infraestructura, desarrollando una plataforma integrada entre algoritmos VP y modelos BIM.
Desde un enfoque general, la plataforma propuesta por esta tesis desarrolla los siguientes elementos: (1) algoritmos VP; Estos scripts personalizados tienen la función específica de procesar información de las bases de datos externas y entregar datos específicos como salidas, y (2) modelos BIM; Estos modelos de información recogerán digitalmente los datos de salida de los algoritmos VP y los asociarán a familias BIM específicas de los proyectos de infraestructura en estudio. Esta tesis se centra en el estudio de problemas transversales de la Ingeniería Civil utilizando herramientas VP-BIM a través del desarrollo de las siguientes aplicaciones:
En primer lugar, esta tesis desarrolla un módulo de cálculo para estimar (1) Emisiones de gases de efecto invernadero (GEI); estos contaminantes contribuyen al calentamiento global y al cambio climático al retener el calor en la atmósfera terrestre [1–3] y (2) la huella de carbono del tráfico de vehículos en carreteras específicas de cualquier país, que cuente con datos de tráfico y flota de vehículos, adecuados. La principal novedad de este módulo es la integración automatizada de los factores de emisión de GEI recomendados por el nivel TIER 1 de la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) con datos específicos de la flota vehicular un país a través de un script VP personalizado. Este módulo propuesto se aplicó en una carretera de Barcelona (España), y los resultados se compararon con un estudio similar realizado por la Agencia de Transportes de Barcelona. Además, se desarrollaron módulos de cálculo específicos para medir el impacto de algunas estrategias de reducción de emisiones.
La segunda aplicación desarrollada en esta tesis tiene como objetivo utilizar la programación visual como herramienta educativa. Se emplea un flujo de trabajo de programación visual paramétrica para replicar el comportamiento estructural de una viga dentro de un modelo BIM. Este enfoque permite a los estudiantes visualizar y analizar el rendimiento estructural, fomentando una conexión más profunda entre la teoría en el aula y la experimentación práctica. Este sistema tiene como objetivo mejorar la visualización y la comprensión de los datos estructurales para los profesionales de la industria AEC mediante la generación de modelos dinámicos 3D y 2D. El impacto educativo de esta herramienta fue evaluó a través de una encuesta realizada en un curso de análisis estructural en la Universidad de La Serena (Chile), demostrando su eficacia para mejorar la comprensión y el compromiso de los estudiantes con las prácticas de ingeniería modernas.DOCTORAT EN ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ (Pla 2012
A genomics and proteomics approach to the origin and evolution of eukaryotic chromatin
No full textLa regulació genòmica dependent de la cromatina representa una innovació evolutiva clau associada a l'origen dels eucariotes. En aquests organismes, la remodelació dinàmica de la cromatina permet un accés controlat a la informació genètica i exerceix un paper central en la regulació de l'expressió gènica. Aquesta plasticitat estructural és mediada per un conjunt divers de proteïnes especialitzades que actuen de manera coordinada per modificar l'entorn local de la cromatina. Tot i que es reconeix de manera generalitzada la importància de les histones i els factors de cromatina en l'organització i regulació del genoma eucariota, els orígens evolutius d'aquests mecanismes i la diversificació funcional de les proteïnes associades a la cromatina encara no han estat completament aclarits. En aquest treball, proposem que l'aparició de noves vies de regulació del genoma va estar intrínsecament vinculada a l'origen dels eucariotes. Per explorar aquesta hipòtesi, reconstruïm els orígens i l'evolució primerenca de la regulació cromatínica mitjançant enfocaments genòmics i proteòmics integrats, analitzant organismes que representen els principals linatges eucariotes.La regulación genómica dependiente de la cromatina representa una innovación evolutiva clave asociada al origen de los eucariotas. En estos organismos, la remodelación dinámica de la cromatina posibilita un acceso controlado a la información genética y desempeña un papel central en la regulación de la expresión génica. Esta plasticidad estructural es mediada por un conjunto diverso de proteínas especializadas que actúan de manera coordinada para modificar el entorno local de la cromatina. Aunque se reconoce de manera generalizada la importancia de las histonas y los factores de cromatina en la organización y regulación del genoma eucariota, los orígenes evolutivos de estos mecanismos y la diversificación funcional de las proteínas asociadas a la cromatina aún no han sido completamente esclarecidos. En este trabajo, proponemos que la aparición de nuevas vías de regulación del genoma estuvo intrínsecamente vinculada al origen de los eucariotas. Para explorar esta hipótesis, reconstruimos los orígenes y la evolución temprana de la regulación cromatínica mediante enfoques genómicos y proteómicos integrados, analizando organismos que representan los principales linajes eucariotas.Chromatin-based gene regulation is considered a major evolutionary innovation linked to the origin of eukaryotes. In eukaryotes, dynamic changes in chromatin structure facilitate access to genetic information and ultimately orchestrate gene expression. These changes are carried out by specialized proteins known as chromatin factors, which function in a coordinated network to modify the local chromatin environment. While the central role of histones and chromatin factors in eukaryotic genome organization and regulation is well-established, the origins of chromatin-based gene regulation and the evolutionary trajectories of these chromatin-associated proteins across eukaryotes remain elusive. We hypothesize that the evolution of novel modes of genome regulation was intrinsically linked to the emergence of eukaryotes. To better understand this evolutionary process, we aim to reconstruct the origin and diversification of chromatin regulation in eukaryotes. To this end, we have applied cutting-edge genomic and proteomic approaches to interrogate the chromatin landscape of organisms representing all major eukaryotic lineages.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicin
El ioga a l'aula com a font de benestar integral i aprenentatge a l'educació secundària: investigació-acció
No full textPrograma de Doctorat en Educació i Societat[cat] Aquesta recerca mesura l’impacte de les pràctiques de ioga a l’aula per establir com el benestar que comporten repercuteix en l’aprenentatge dels alumnes. El ioga a l’aula es presenta com el mètode per crear el context idoni per desenvolupar i consolidar aprenentatges significatius generant benestar tant en docents com en alumnat.
La investigació-acció que es presenta s’ha desenvolupat en set cicles durant nou cursos acadèmics a les classes de secundària de la investigadora i tenint com a participant l’alumnat del període que dura la recerca. S’han fet servir diferents tècniques per recollir dades dels canvis observats per la investigadora i per l’alumnat: observacions d’aula durant nou cursos escolars, 10 diaris d’aula, 3 programacions d’aula, 3 entrevistes semiestructurades, un grup de discussió amb altres professionals en actiu que apliquen el ioga a l’aula a primària i a secundària i 25 enquestes que han realitzat els alumnes durant la recerca.
S’han recollit, doncs, dades qualitatives i dades quantitatives. Les dades qualitatives s’han obtingut gràcies al registre de l’observació directa a l’aula, els diaris d’aula, les valoracions en format narratiu dels alumnes i el grup de discussió; les dades quantitatives provenen de les enquestes realitzades (la majoria d’elaboració pròpia i testos externs a l’últim cicle: el de benestar de Carol Ryff i els que mesuren la intel·ligència espiritual de David Fischman i Tony Buzan) que han permès registrar les seves percepcions, valoracions i opinions respecte les pràctiques realitzades i els seus beneficis. Un índex del benestar ha ponderat aquestes dades quantitatives i s’han generat metacategories per a la codificació de les dades qualitatives obtingudes, els quals han permès assolir la finalitat de la recerca: relacionar el benestar que aporta el ioga a l’aula amb la millora de l’aprenentatge.
Els resultats mostren que el ioga a l’aula aporta la calma necessària per generar un ambient òptim d’aprenentatge afavorint la concentració i l’atenció dels alumnes. Les pràctiques han repercutit positivament en diferents dimensions del benestar així com en consolidar aprenentatges per al desenvolupament personal a llarg termini, observant-se una millora en la concentració, la comprensió i la satisfacció personal dels estudiants. Així, es conclou que el ioga afavoreix un benestar integral.
Com a contribució pràctica, la tesi ofereix una mostra de les activitats sistematitzades i un model de sessió per introduir el ioga a l’aula, a banda de suggeriments per a futures línies d’investigació. Finalment, es proposa un recull de millores organitzatives per als centres educatius amb l’objectiu de promoure més benestar a les aules.[eng] This research measures the impact of yoga practices in the classroom to establish how the well-being they bring has an impact on student learning. Yoga in the classroom is presented as the method to create the ideal context to develop and consolidate meaningful learning, generating well-being in both, teachers and students.
The research has been developed in seven cycles during nine academic years in the secondary school classes of the researcher and having as participants the students of the period that the research lasts. Different techniques were used to collect data on the changes observed by the researcher and the students: classroom observations during nine school years, 10 classroom diaries, 3 classroom schedules, 3 semi- structured interviews, a group of discussion with other active professionals who apply yoga in the classroom at primary and secondary schools and 25 surveys carried out by the students during the research.
Qualitative data and quantitative data have therefore been collected. The qualitative data have been obtained thanks to the registration of direct observation in the classroom, the classroom diaries, the evaluations in narrative format of the students and the discussion group; the quantitative data comes from the surveys carried out (mostly self-made and external tests in the last cycle: the well-being test by Carol Ryff and those measuring spiritual intelligence by David Fischman and Tony Buzan) which have allowed to register their perceptions, assessments and opinions regarding the practices carried out and their benefits. A well-being index has weighted these quantitative data and metacategories have been generated for the coding of the qualitative data obtained, which have allowed the research's purpose to be achieved:
to relate the well-being that yoga brings to the classroom with the improvement of learning.
The results show that yoga in the classroom provides the necessary calm to generate an optimal learning environment, promoting students' concentration and attention. The practices have had a positive impact on different dimensions of well- being as well as on consolidating learning for long-term personal development, observing an improvement in students' concentration, understanding and personal satisfaction. Thus, it is concluded that yoga promotes comprehensive well-being.
As a practical contribution, the thesis offers a sample of the systematized activities and a session model to introduce yoga in the classroom, in addition to suggestions for future lines of research. Finally, a collection of organizational improvements for schools is proposed with the aim of promoting more well-being in the classrooms.[spa] Esta investigación mide el impacto de las prácticas de yoga en el aula para establecer cómo el bienestar que comportan repercute en el aprendizaje de los alumnos. El yoga en el aula se presenta como el método para crear el contexto idóneo para desarrollar y consolidar aprendizajes significativos generando bienestar tanto en docentes como en alumnado.
La investigación-acción que se presenta se ha desarrollado en siete ciclos durante nueve cursos académicos en las clases de secundaria de la investigadora y teniendo como participante al alumnado del período que dura la investigación. Se han utilizado diferentes técnicas para recoger datos de los cambios observados por la investigadora y por el alumnado: observaciones de aula durante nueve cursos escolares, 10 diarios de aula, 3 programaciones de aula, 3 entrevistas semiestructuradas, un grupo de discusión con otros profesionales en activo que aplican el yoga en el aula en primaria y en secundaria y 25 encuestas que han realizado los alumnos durante la investigación.
Se han recogido, pues, datos cualitativos y datos cuantitativos. Los datos cualitativos se han obtenido gracias al registro de la observación directa en el aula, los diarios de aula, las valoraciones en formato narrativo de los alumnos y el grupo de discusión; los datos cuantitativos provienen de las encuestas realizadas (la mayoría de elaboración propia y test externos al último ciclo: el de bienestar de Carol Ryff y los que miden la inteligencia espiritual de David Fischman y Tony Buzan) que han permitido registrar sus percepciones, valoraciones y opiniones respecto a las prácticas realizadas y sus beneficios. Un índice del bienestar ha ponderado estos datos cuantitativos y se han generado metacategorías para la codificación de los datos cualitativos obtenidos, que han permitido alcanzar la finalidad de la investigación: relacionar el bienestar que aporta el yoga en el aula con la mejora del aprendizaje.
Los resultados muestran que el yoga en el aula aporta la calma necesaria para generar un ambiente óptimo de aprendizaje favoreciendo la concentración y la atención de los alumnos. Las prácticas han repercutido positivamente en diferentes dimensiones del bienestar así como en consolidar aprendizajes para el desarrollo personal a largo plazo, observándose una mejora en la concentración, comprensión y satisfacción personal de los estudiantes. Así, se concluye que el yoga favorece un bienestar integral.
Como contribución práctica, la tesis ofrece una muestra de las actividades sistematizadas y un modelo de sesión para introducir el yoga en el aula, además de sugerencias para futuras líneas de investigación. Por último, se propone una recopilación de mejoras organizativas para los centros educativos con el objetivo de promover más bienestar en las aula
The Bike Bus Intervention. A Community-Based Approach to Building Family Cycling Practices
No full textLes ciutats enfocades als cotxes han creat entorns injustos, insalubres i limitants de l’autonomia infantil. Habilitar i donar a l’ús de de bicicleta a la infància pot ajudar a revertir aquestes tendències. Aquesta tesi contribueix a la comprensió de com les comunitats desenvolupen i mantenen les pràctiques de ciclisme urbà, especialment entre les famílies, mitjançant l’estudi del Bicibús: una iniciativa basada en la comunitat en la qual les famílies i els infants circulen juntes a l'escola en un ruta predeterminada.
He investigat el Bicibús amb un enfocament multi-mètode que incloïa l'observació participant, l’anàlisi d’arxius, enquestes i entrevistes, realitzades a dues escales complementàries. En primer lloc, vaig desenvolupar una visió global de l'emergència i les tipologies d'iniciatives de Bicibús a través d’un mapatge i entrevistes internacionals. Això va revelar el Bicibús com una iniciativa que combina la formació ciclista, la promoció de la salut i la construcció de comunitats, alhora que serveix com una expressió espacial i política a través de la qual les famílies reclamen ciutats ciclistes per a la infància.
En segon lloc, vaig examinar les iniciatives de Bicibús a Barcelona, Saragossa i Lisboa, cadascuna representant diferents models de governança liderats respectivament per famílies, escoles i municipis. Vaig trobar que la participació en el Bicibús s'associava a un augment de la freqüència de l’ús de la bicicleta a les famílies. Després, vaig recórrer a la teoria de la pràctica social per analitzar com el Bicibús configura i és configurat amb l’ús quotidià i familiar de la bicicleta. Aquesta anàlisi va identificar mecanismes clau -protecció, visibilitat i ressonància emocional- que donen suport a la formació i el manteniment de les pràctiques ciclistes dins de les famílies, subratllant les condicions relacionals i materials que les permeten. Finalment, vaig establir ponts entre la literatura de governança ciclista i la teoria del moviment social per examinar formes evolutives de cogovernança entre organitzacions de base i institucions públiques. Aquests arranjaments, arrelats en les xarxes socials preexistents i emergents, proporcionen flexibilitat i sostenibilitat a llarg termini, però també riscos que reforcen els patrons d'exclusió per a les comunitats que no formen part d’elles.
En resum, aquesta tesi argumenta que la investigació sobre la mobilitat activa ha d'anar més enllà d'un enfocament basat en la infraestructura i el comportament individual per incloure les dimensions afectives, culturals i polítiques a través de les quals les pràctiques de mobilitat són construïdes, negociades i sostingudes col·lectivament. El Bicibús exemplifica com el ciclisme urbà pot convertir-se en una pràctica compartida i en evolució arrelada en la cura, la comunitat i la recerca de futurs urbans justos, saludables i amables.Las ciudades centradas en el automóvil han creado entornos injustos, insalubres y que limitan la autonomía infantil. Permitir y apoyar el uso de la bicicleta por la infancia puede ayudar a invertir estas tendencias. Esta tesis contribuye a nuestra comprensión de cómo las comunidades desarrollan y mantienen prácticas ciclistas, en particular entre las familias, mediante el estudio del Bicibús: una iniciativa comunitaria en la que familias van juntas en bicicleta a la escuela a lo largo de una ruta predeterminada.
Investigué el Bicibús mediante un enfoque multimétodo que incluía observación participante, análisis de archivos, encuestas y entrevistas, realizadas a dos escalas complementarias. En primer lugar, elaboré un análisis global de la aparición y las tipologías de las iniciativas a través de un mapeo internacional y entrevistas. Esto reveló que el Bicibús es una iniciativa que combina la formación ciclista, la promoción de la salud y la construcción de comunidades, al tiempo que sirve como expresión espacial y política de las familias que reclaman ciudades ciclistas adaptadas a la infancia.
En segundo lugar, examiné en profundidad las iniciativas Bicibús de Barcelona, Zaragoza y Lisboa, cada una de las cuales representaba distintos modelos de gobernanza dirigidos respectivamente por familias, escuelas y el municipio. Encontré que la participación en el Bicibús estaba asociada con una mayor frecuencia de uso de la bicicleta tanto para las familias. Luego me basé en las teorías de la práctica social para analizar cómo el Bicibús configura y es configurado por el uso cotidiano de la bicicleta en familia. Este análisis identificó mecanismos clave -protección, visibilidad y resonancia emocional- que apoyan la formación y el mantenimiento de prácticas ciclistas dentro de las familias, subrayando las condiciones relacionales y materiales que las hacen posibles. Por último, establecí un puente entre la literatura sobe movilidad ciclista y movimientos sociales para examinar la evolución de las formas de co-gobernanza entre las organizaciones de base y las instituciones públicas. Estos acuerdos, arraigados en redes sociales preexistentes y emergentes, proporcionan flexibilidad y sostenibilidad a largo plazo, pero también corren el riesgo de reforzar la exclusión de comunidades que no forman parte de ellas.
En resumen, esta tesis sostiene que la investigación sobre la movilidad activa debe ir más allá de un enfoque basado en la infraestructura y el comportamiento individual para incluir las dimensiones afectivas, culturales y políticas a través de las cuales las prácticas de movilidad se construyen, negocian y sostienen colectivamente. El Bicibús es un ejemplo de cómo el uso de la bicicleta puede convertirse en una práctica compartida y evolutiva basada en el cuidado, la comunidad y la búsqueda de futuros urbanos justos, saludables y amables.Car-centric cities have created environments that are unjust, unhealthy, and especially limiting children’s independent mobility. Enabling and supporting children’s cycling can help reverse these trends. This dissertation contributes to our understanding of how communities develop and sustain cycling practices, particularly among families, by examining the Bike Bus: a community-based initiative in which caregivers and children cycle together to school along a predetermined route.
I investigated the Bike Bus through a multi-method approach that included participant observation, archival research, surveys, and interviews, carried out at two complementary scales. First, I developed a global overview of the emergence and typologies of Bike Bus initiatives through international mapping and interviews. This revealed the Bike Bus as a multipurpose initiative that combines cycle training, health promotion, and community building, while also serving as a spatial and political expression through which families reclaim the right to child-friendly cycling cities.
Second, I examined local Bike Bus initiatives in Barcelona, Zaragoza, and Lisbon, each representing distinct governance models led respectively by families, schools, and municipalities. I found that participation in the Bike Bus was associated with increased cycling frequency for both caregivers and children. I then drew on social practice theory to analyze how the Bike Bus mutually shapes and is shaped by everyday family cycling. This analysis identified key mechanisms—protection, visibility, and emotional resonance—that support the formation and maintenance of cycling practices within families, underscoring the relational and material conditions that enable them. Finally, I bridged cycling governance literature with social movement theory to examine evolving forms of co-governance between grassroots actors and public institutions. These arrangements, rooted in pre-existing and emergent social networks, provide flexibility and long-term sustainability but also risk reinforcing patterns of exclusion for marginalized communities.
In sum, this thesis argues that research on active mobility must go beyond a narrow focus on infrastructure and individual behavior to include the affective, cultural, and political dimensions through which mobility practices are collectively enacted, negotiated, and sustained. The Bike Bus exemplifies how cycling can become a shared, evolving practice rooted in care, community, and the pursuit of just, healthy, and joyful urban futures.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ciència i Tecnologia Ambiental
Meditation instruction to induce self-meta-thinking and its inhibitory effect on emotional reactivity and social judgment
No full textCompendi d'articles, Doctorat internacionalEn esta tesis se examina cómo la instrucción meditativa influye en el metapensamiento del self y cómo este, a su vez, regula la reactividad emocional y el juicio social, tomando como referencia teórica la Terror Management Theory (TMT) (Greenberg et al., 1986). En concreto, se analiza el efecto del contacto físico como estrategia para traer la conciencia al momento presente. Se muestra cómo el entrenamiento en mindfulness (MT) favorece la autorregulación de pensamientos amenazantes, disminuyendo el juicio y las reacciones defensivas consecuentes. Y, se propone que ciertas prácticas meditativas favorecen un self prominente pero no egoísta, capaz de realizar conductas prosociales o altruistas. Los resultados obtenidos respaldan las hipótesis. Estos hallazgos aportan una nueva perspectiva sobre los efectos psicosociales de la meditación, mostrando su capacidad como herramienta para promover actitudes más tolerantes y conscientes, así como para regular las respuestas defensivas frente a amenazas simbólicas en contextos personales y comunitarios.Programa de Doctorat en Psicologi
Caracterització genòmica ampliada de la leucèmia mieloide aguda sense alteracions genètiques definitòries
Get PDFPrograma de Doctorat en Medicina i Recerca Translacional[spa] Introducció: La leucèmia mieloide aguda (LMA) és una neoplàsia originada per alteracions genètiques molt heterogènies. La classificació diagnòstica de l'Organització Mundial de la Salut (4a edició, 2017) recull fins a 11 subentitats definides per les alteracions genètiques recurrents que s'exploren als laboratoris de diagnòstic amb tècniques rutinàries (cariotip, FISH, seqüenciació de nova generació). No obstant això, aproximadament el 30% dels casos s'engloben en categories definides per criteris clínics o fenotípics perquè, encara que en la majoria es troben alteracions citogenètiques o moleculars concretes, aquestes no tenen prou pes per definir una entitat amb sentit clínico-biològic. Més enllà del seu pes en el diagnòstic, el coneixement de les lesions genètiques subjacents que originen la malaltia té implicacions pronòstiques (tant des del diagnòstic com durant el seguiment amb l'estudi de la malaltia residual) com a terapèutiques (ja sigui per aplicar teràpies adaptades al risc com per la utilització de tractaments dirigits). Per tot això, en aquesta tesi hem estudiat el substrat genètic de la LMA sense alteracions genètiques definitòries (LMA-SAGD) amb tècniques moleculars que van més enllà de les utilitzades a la pràctica clínica assistencial. Objectiu: L'objectiu d'aquesta tesi consisteix en la caracterització de les lesions genètiques de la LMA-SAGD, mitjançant tècniques no disponibles a la rutina del laboratori de diagnòstic hematopatològic, per posteriorment correlacionar-lo amb dades clíniques i fenotípiques. Ens vam proposar estudiar: -Variants trobades en línia germinal en un nombre extens de gens relacionats amb predisposició a càncer -Variants somàtiques en un nombre també ampliat de gens relacionats amb neoplàsies mieloides -Variants en el nombre de còpies i de pèrdua d'heterozigositat -Tots els trànsits de fusió detectats a través d'un programa de detecció de seqüències quimèriques Resultats: Detectem 6 variants en línia germinal amb un patró d'herència autosòmic dominant. Tres són mutacions truncants del gen ATM, relacionat amb els mecanismes de reparació de l'ATM. A més, detectem una variant a FANCM que, tot i seguir un patró d'herència recessiu, s'ha detectat en altres pacients amb LMA, constituint un possible candidat a leucemogènesi. Pel que fa a les variants somàtiques, el nostre estudi confirma la presència d'un nombre molt elevat de mutacions en gens relacionats amb mielodisplàsia, disminuint el nombre de casos sense definició molecular segons les classificacions diagnòstiques actuals. A més, hem identificat fenòmens de pèrdua d'heterozigositat en el 42% dels casos amb LMA-SAGD, generalment associats a increments en la freqüència al·lèlica de variants localitzades a regions afectades. Hem validat 15 transcrits de fusió, 6 dels quals eren coneguts i havien passat desapercebuts amb les eines diagnòstiques habituals. Dels altres 9 transcrits de fusió no descrits prèviament, dos compleixen amb característiques que fan sospitar un paper primordial en el desenvolupament de la LMA. Per acabar, en 6 casos vam poder demostrar la correlació de l'expressió dels trànsits de fusió amb la càrrega tumoral, suggerint que són bons marcadors de malaltia residual. Conclusions: La LMA-SAGD té un substrat molecular molt heterogeni, on es troben mutacions germinals de predisposició a càncer, variants somàtiques de baixa freqüència i transcrits de fusió. Una avaluació minuciosa del potencial patogènic d'aquestes troballes és imprescindible per a una interpretació correcta dels resultats
Emancipación residencial en Chile: tres ensayos sobre calendarios, determinantes y dinámicas territoriales de la salida del hogar parental
Get PDFEn les darreres dècades, Xile ha experimentat profundes transformacions en els cursos de vida de la seva població, reflectides en la disminució de la fecunditat, l’ajornament de la maternitat, la reducció de la nupcialitat i l’augment de la convivència. Aquests canvis han alterat els calendaris vitals i les estructures de les llars. A més, segons un informe de l’OCDE, l’any 2021 més de la meitat de les persones d’entre 20 i 29 anys vivien amb els pares, una xifra que ha augmentat i situa Xile per sota de la mitjana dels països membres. Tot i aquests antecedents, la recerca a Xile ha estat poc aprofundida pel que fa al procés d’emancipació residencial, malgrat la seva rellevància per a l’autonomia de la joventut, la formació de llars i la demanda d’habitatge.
L’objectiu d’aquesta tesi és descriure i analitzar el model d’emancipació residencial a Xile (2002-2018). Específicament, la recerca descriu els calendaris de sortida de la llar parental i analitza els factors individuals i familiars que determinen l’edat d’emancipació. A més, compara aquests patrons amb els d’un altre país llatinoamericà per avaluar l’impacte dels règims de benestar i les polítiques de joventut, i identifica similituds i diferències entre ambdós contextos. Finalment, examina com les transformacions en els cursos de vida juvenil es reflecteixen en la composició i distribució de les llars de joves emancipats en zones metropolitanes.
La tesi es compon de tres assaigs. El primer, basat en dades de l’Enquesta de Protecció Social, confirma que l’emancipació residencial a Xile és tardana. No s’observa una diferència de gènere rellevant, però un nivell educatiu més alt s’associa amb un ajornament de la sortida de la llar parental. Les característiques de la llar d’origen tenen un efecte menys marcat, tot i que esdevenen més significatives en emancipacions a edats més avançades. La formació d’una família continua essent el motiu més habitual per sortir de la llar, mentre que l’emancipació per estudis es produeix a edats més primerenques.
El segon assaig compara els calendaris d’emancipació residencial a Xile i a l’Uruguai a partir de les enquestes nacionals de joventut. La proporció de joves emancipats a Xile és significativament menor que a l’Uruguai, cosa que s’atribueix a una protecció social més feble i a polítiques de joventut menys diverses. L’accés a l’educació superior retarda l’emancipació entre les dones, però no entre els homes, i genera un patró bimodal en la transició a l’edat adulta. Si bé la formació familiar segueix sent el principal motiu, el seu pes disminueix a Xile, mentre la recerca d’independència personal guanya importància, entre qui accedeix a l’educació superior.
El tercer assaig analitza la dimensió territorial a l’Àrea Metropolitana de Santiago a partir de dades censals. La proporció de joves emancipats presenta una tendència a la baixa, fet que suggereix un ajornament de la independència residencial. Paral·lelament, la composició de les llars joves canvia: baixen les parelles amb fills i augmenten les parelles sense fills, les llars unipersonals i les llars sense nucli. Aquests canvis s’acompanyen de tendències d’especialització territorial: les perifèries concentren parelles amb fills, mentre les zones centrals i el barri alt agrupen parelles sense fills i llars no nuclears.
Així, aquesta tesi no només amplia el coneixement sobre l’emancipació residencial juvenil a Xile, sinó que també aporta eines per comprendre com els canvis en les preferències juvenils, les desigualtats socials i el context institucional influeixen en la transició cap a la vida adulta. Identificar els mecanismes que retarden o afavoreixen l’autonomia residencial permet oferir elements concrets per repensar les polítiques públiques i els enfocaments d’intervenció adreçats a la joventut,en un escenari de transformació social i demogràfica.En las últimas décadas, en Chile se han registrado profundas transformaciones en los cursos de vida: caída de la fecundidad, la postergación de la maternidad, la disminución de la nupcialidad y el aumento de la cohabitación. Estos cambios han modificado los calendarios vitales y las estructuras de los hogares. Además, según un informe de la OCDE, en 2021 más de la mitad de las personas entre 20 y 29 años seguía residiendo con sus padres, una proporción que ha aumentado en el último tiempo y que ubica a Chile por debajo del promedio de los países de esa organización. A pesar de estos antecedentes, las investigaciones en Chile no han abordado en profundidad el proceso de emancipación residencial.
Frente a este escenario, tiene por objetivo describir el modelo de emancipación residencial en Chile. Específicamente, estudia los calendarios de salida del hogar parental y los factores individuales y familiares que determinan la edad de emancipación. Además, compara estos patrones con los de otro país latinoamericano para evaluar el impacto de los regímenes de bienestar y políticas de juventud, identificando similitudes y diferencias entre ambos contextos. Finalmente, examina cómo las transformaciones en los cursos de vida juvenil se reflejan en la composición y localización de hogares de jóvenes emancipados en espacios metropolitanos.
a tesis se compone de tres ensayos. El primero, basado en la Encuesta de Protección Social (2002-2015), muestra que la emancipación residencial en Chile es tardía, No se observa una diferencia de género relevante, pero el nivel educativo más alto se asocia con una postergación de la salida del hogar parental. Las características del hogar de origen tienen menor efecto, excepto en emancipaciones a edades avanzadas. La formación de una familia sigue siendo el motivo principal, mientras que la emancipación por estudios ocurre a edades más tempranas.
El segundo ensayo compara los calendarios de emancipación residencial en Chile y Uruguay a partir de encuestas nacionales de juventud (2008, 2009, 2018). La proporción de jóvenes emancipados es menor en Chile, asociado a una protección social y políticas de juventud más débiles. El acceso a la educación superior retrasa la emancipación femenina, pero no la masculina. Si bien la formación familiar sigue siendo el principal motivo, su peso disminuye en Chile y la búsqueda de independencia personal crece, sobre todo entre quienes acceden a la educación superior.
El tercer ensayo analiza la dimensión territorial en el Área Metropolitana de Santiago con datos censales (1992, 2002, 2017). La proporción de jóvenes emancipados disminuye, lo que sugiere postergación de la independencia. Cambia la composición de los hogares jóvenes: bajan las parejas con hijos y aumentan parejas sin hijos, hogares unipersonales y sin núcleo. Estos cambios acompañan una especialización territorial: las periferias concentran parejas con hijos, mientras zonas centrales y el barrio alto agrupan parejas sin hijos y hogares no nucleares.
Esta tesis amplía el conocimiento sobre la emancipación residencial juvenil en Chile y aporta herramientas para comprender cómo los cambios en preferencias, desigualdades sociales, factores familiares y contexto institucional influyen en la transición a la vida adulta. Al identificar mecanismos que retrasan o facilitan la autonomía residencial, el estudio ofrece elementos para repensar políticas públicas y enfoques de intervención para la juventud en un contexto de transformación social y demográfica.In recent decades, Chile has seen profound transformations in the life courses of its population, including declines in fertility, delays in motherhood, decreases in marriage rates, and increases in both cohabitation and singlehood. These changes have significantly altered the timing of key life events and household structures. Furthermore, according to an OECD report, in 2021 more than half of people aged 20 to 29 were still living with their parents—a proportion that has increased in recent years and places Chile below the average for OECD countries. Despite these changes, research in Chile has not explored the process of leaving the parental home in depth, even though this transition plays a crucial role in youth autonomy, household formation, and housing demand.
The general objective of this thesis is to describe the model of leaving the parental home in Chile. More specifically, the study describes the timing of home-leaving and analyzes the individual and family factors that determine the age at which young people leave the parental home. It also compares these patterns with those of another Latin American country to evaluate the impact of welfare regimes and youth policies, and to identify similarities and differences between both contexts. Finally, the thesis examines how transformations in life courses are reflected in the composition and location of youth households that have left the parental home, particularly in metropolitan areas.
The thesis consists of three essays. The first, based on data from the Social Protection Survey (2002–2015), confirms that leaving the parental home in Chile occurs late. There are no significant gender differences, but higher educational attainment is associated with a later departure from the parental home. Family background characteristics exert a weaker influence overall, but their significance increases among individuals who leave home at older ages. Forming a family remains the most common reason for leaving home, while home-leaving for educational reasons takes place at younger ages.
The second essay compares the timing of leaving the parental home in Chile and Uruguay using national youth surveys (2008, 2009, 2018). The lower proportion of young people who have left the parental home in Chile, compared to Uruguay, can be explained by the comparatively weaker social protection systems and youth-oriented policies in Chile. Access to higher education delays home-leaving for women, but not for men, resulting in a bimodal pattern in the transition to adulthood. Although forming a family is still the main reason for leaving home, its relative importance has declined in Chile, while the pursuit of personal independence has gained prominence, especially among those entering higher education.
The third essay analyzes the territorial dimension in Santiago Metropolitan Area using census data (1992, 2002, 2017). The proportion of young people who have left the parental home shows a downward trend, indicating a postponement of residential independence. At the same time, the composition of youth households is changing: couples with children are declining, while couples without children, single-person households, and non-nuclear households are increasing. These shifts are accompanied by trends of territorial specialization: the peripheries concentrate couples with children, while central and upper-class areas attract couples without children and non-nuclear households.
In summary, this thesis not only expands knowledge about youth leaving the parental home in Chile but also provides tools to understand how changes in youth preferences, social inequalities, family factors, and institutional contexts shape the transition to adulthood. By identifying the mechanisms that delay or facilitate home-leaving, the study offers concrete insights for rethinking public policies and intervention strategies aimed at youth, especially in the context of social and demographic transformation.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Demografi
Development of computational approaches for high precision and accuracy protein quantification.
Get PDFProteins are essential components of biological systems, driving critical processes such as
enzymatic catalysis, structural integrity, and cellular signaling. Advances in mass spectrometry
(MS)-based proteomics have revolutionized the study of protein dynamics, enabling
unprecedented levels of detail in protein identification and quantification. This thesis develops
computational approaches to enhance protein quantification, addressing three challenges in
proteomics: i) the unambiguous identification of peptides and proteins of interest in the proteome,
ii) the characterization and prediction of peptide stability for enhanced targeted proteome
quantification, and iii) the development of analytical methods that extend and apply precise
quantification to the whole proteome.
A theoretical assessment was conducted to characterize the non-accessible portions of the human
proteome and immunopeptidome caused by indistinguishable peptides, i.e., peptides with close
retention time and nearly identical fragmentation patterns. Using state-of-the-art retention time and
spectral prediction models, peptides with overlapping analytical features that defy unequivocal
identification were identified. Insights were provided into the limitations of current high-resolution
MS technologies when evaluating complex proteomes, such as when accounting for all natural
amino acid variants in the human proteome. Additionally, a Python-based computational tool was
developed for peptide indistinguishability assessment in proteomes of interest, enabling
prioritization of the detection of unambiguous analytes.
Then we investigated peptide stability, over 124,000 tryptic peptides from the human proteome
were systematically evaluated under autosampler conditions. Peptides were clustered using
unsupervised learning based on their longitudinal behavior over 21 days, distinguishing stable
from unstable peptides. Building on these findings, a deep learning model was developed to
predict peptide stability based on the amino acid sequences of tryptic peptides.
Finally, the TMTCal quantification strategy was established to assess the linear behavior of tryptic
peptides across the whole proteome, extending the advantages of multipoint internal calibration to
whole-proteome quantification. This approach relies on the creation of tandem mass tag (TMT)-
based multipoint internal calibration curves, enabling precise and reproducible quantification
across the proteome in a single experiment. Applied to ovarian cancer cell lines treated with
cisplatin, TMTCal confirmed the quantitative linearity of the vast majority of peptides in the
proteome. This methodology holds great potential for various applications in both basic research
and clinical settings, including low-input and single-cell proteomics.
Together, the studies presented in this thesis address critical challenges in modern proteomics,
enhancing understanding of proteome accessibility, stability, and quantification. The tools and
methodologies developed contribute to extending the reliability and scope of MS-based
proteomics, with broad implications for biomarker discovery, translational research, and
personalized medicine.Las proteínas son componentes esenciales de los sistemas biológicos, involucradas en procesos
críticos como la actividad enzimática, la integridad estructural y la señalización celular. Los
avances en proteómica basada en espectrometría de masas (MS) han revolucionado el estudio
de la dinámica de las proteínas, permitiendo un nivel de detalle sin precedentes en la
identificación y cuantificación proteica. Esta tesis desarrolla herramientas computacionales para
mejorar la cuantificación de proteínas, abordando tres desafíos clave en proteómica: i) la
identificación sin ambigüedades de los péptidos y proteínas de interés en el proteoma, ii) la
caracterización y predicción de la estabilidad de los péptidos para mejorar la cuantificación en
métodos de proteómica dirigida, y iii) el desarrollo de métodos analíticos de cuantificación precisa
aplicables a proteomas completos.
En primer lugar, se realizó una evaluación teórica para caracterizar las regiones no accesibles del
proteoma humano y del inmunopeptidoma causadas por la presencia de péptidos indistinguibles,
es decir, aquellos con tiempos de retención similares y patrones de fragmentación casi idénticos.
Mediante el uso de modelos de predicción de última generación de tiempos de retención y
espectros de fragmentación, se identificaron péptidos con características analíticas superpuestas
que dificultan una identificación inequívoca, determinando así las partes del proteoma que no
pueden ser identificadas y, por lo tanto, permanecen inaccesibles. Además, se describieron las
limitaciones de las tecnologías actuales de MS de alta resolución para resolver proteomas
complejos, incluyendo el impacto de las variantes naturales de aminoácidos. Como resultado de
este análisis, se desarrolló una herramienta computacional basada en Python para evaluar la
indistinguibilidad de los péptidos en proteomas de interés, permitiendo la priorización de la
detección de analitos no ambiguos.
Posteriormente, se evaluó sistemáticamente la estabilidad de más de 124,000 péptidos trípticos
del proteoma humano bajo condiciones ambientales en muestreadores automáticos. Mediante el
uso de aprendizaje no supervisado, los péptidos fueron agrupados según su comportamiento
longitudinal durante un período de 21 días. A partir de estos resultados, se desarrolló un modelo
de aprendizaje profundo capaz de predecir la estabilidad de los péptidos trípticos directamente a
partir de sus secuencias de aminoácidos.
Por último, se implementó la estrategia de cuantificación TMTCal para evaluar el comportamiento
lineal de los péptidos trípticos en el proteoma y extender las ventajas de la calibración interna
multipunto a la cuantificación proteómica integral. Este enfoque se basa en la generación de
curvas de calibración interna multipunto mediante el uso de etiquetas en tándem TMT, lo que
permite una cuantificación precisa y reproducible en todo el proteoma en un solo experimento.
Aplicada a líneas celulares de cáncer de ovario tratadas con cisplatino, la estrategia TMTCal
confirmó la linealidad en la cuantificación de la mayoría de los péptidos del proteoma humano.
Esta metodología muestra un gran potencial para diversas aplicaciones en investigación básica y
entornos clínicos, incluyendo proteómica de muestras limitadas y análisis a nivel de células
individuales.
En conjunto, los estudios presentados en esta tesis abordan desafíos fundamentales en la
proteómica actual, mejorando el conocimiento sobre la accesibilidad, estabilidad y cuantificación
del proteoma. Las herramientas y metodologías desarrolladas amplían la fiabilidad y el alcance de la proteómica basada en espectrometría de masas, con implicaciones significativas para el descubrimiento de biomarcadores, la investigación traslacional y la medicina personalizada.Les proteïnes són components essencials dels sistemes biològics i participen en processos crítics
com la catàlisi enzimàtica, la integritat estructural i la senyalització cel·lular. Els avenços en
proteòmica basada en espectrometria de masses han revolucionat l'estudi de la dinàmica de les
proteïnes, permetent nivells de detall sense precedents en la seva identificació i quantificació.
Aquesta tesi desenvolupa eines i recursos computacionals per millorar la quantificació de
proteïnes, abordant tres desafiaments actuals en la proteòmica: i) la identificació sense
ambigüitats dels pèptids i proteïnes d'interès en el proteoma, ii) la caracterització i predicció de
l'estabilitat dels pèptids per millorar la quantificació en mètodes de proteòmica dirigida, i iii) el
desenvolupament de mètodes analítics de quantificació precisa aplicables a proteomes complets.
En primer lloc, es va realitzar una avaluació teòrica per caracteritzar les porcions no accessibles
del proteoma humà i de l'immunopeptidoma causades per pèptids indistinguibles, és a dir, aquells
amb temps de retenció similars i patrons de fragmentació gairebé idèntics. Mitjançant l’ús de
models de predicció d’última generació de temps de retenció i espectres de fragmentació, es van
identificar pèptids amb característiques analítiques superposades que dificulten una identificació
inequívoca, delimitant així les regions del proteoma que no poden ser identificades i, per tant,
romanen inaccessibles. A més, es van descriure les limitacions de les tecnologies actuals de MS
d'alta resolució per a l'anàlisi de proteomes complexos, avaluant l'impacte de les variants naturals
d'aminoàcids en la fracció no accessible del proteoma humà. Com a resultat d'aquest estudi, es
va desenvolupar una eina computacional basada en Python per avaluar la indistinguibilitat de
pèptids en qualsevol proteoma d’interès, facilitant així la priorització de la detecció d’analits no
ambigus.
En segon lloc, es va avaluar sistemàticament l'estabilitat de més de 124.000 pèptids triptícics del
proteoma humà en condicions ambientals dels mostrejadors automàtics. Els pèptids es van
agrupar mitjançant aprenentatge no supervisat en funció del seu comportament longitudinal
durant un període de 21 dies. A partir d’aquests resultats, es va desenvolupar un model
d'aprenentatge profund per predir l'estabilitat dels pèptids triptícics directament a partir de les
seves seqüències d'aminoàcids.
Finalment, es va establir l'estratègia de quantificació TMTCal per avaluar el comportament lineal
dels pèptids triptícics en el proteoma i estendre els avantatges de la calibració interna multipunt a
la quantificació proteòmica integral. Aquest enfocament es basa en la generació de corbes de
calibració interna multipunt mitjançant etiquetes en tàndem TMT, fet que permet una quantificació
precisa i reproductible en tot el proteoma en un sol experiment. Aplicada a línies cel·lulars de
càncer d'ovari tractades amb cisplatí, l'estratègia TMTCal va confirmar la linealitat en la
quantificació de la majoria dels pèptids del proteoma humà. Aquesta metodologia presenta un
gran potencial per a diverses aplicacions tant en investigació bàsica com en entorns clínics,
incloent-hi la proteòmica de mostres limitades i l’anàlisi a nivell de cèl·lules individuals.
En conjunt, els estudis presentats en aquesta tesi aborden desafiaments crítics en la proteòmica
actual, millorant la comprensió de l’accessibilitat, l’estabilitat i la quantificació del proteoma. Les
eines i metodologies desenvolupades amplien la fiabilitat i l’abast de la proteòmica basada en
espectrometria de masses, amb implicacions significatives per al descobriment de biomarcadors,
la recerca translacional i la medicina personalitzada.Universitat Pompeu Fabra. Doctorat en Biomedicin
A metric approach to the study of manifolds of positive scalar curvature
Get PDFAquesta tesi està dedicada a la topologia i la geometria de les varietats riemannianes de curvatura escalar estrictament positiva. Per abordar el seu estudi hem adoptat un punt de vista mètric, concretament a través de dues generalitzacions mètriques de la noció de curvatura escalar estrictament positiva.
En primer lloc, ens centrem en la topologia de les 3-varietats riemannianes de curvatura escalar estrictament positiva, tot proporcionant una nova obstrucció a l'existència de mètriques riemannianes completes de curvatura escalar estrictament positiva per les 3-varietats no compactes. Concretament, demostrem que si una 3-varietat orientable M admet una mètrica riemanniana completa la curvatura escalar de la qual és estrictament positiva i decreix subquadràticament a l'infinit, aleshores M es descompon com una suma connexa (possiblement infinita) de varietats esfèriques i de sumands ^2 x ^1. Com a conseqüència, la varietat M admet una mètrica Riemanniana completa de curvatura escalar uniformement estrictament positiva, resolent parcialment una conjectura de Gromov. Aquest resultat constitueix una generalització d'un teorema de Gromov i Wang, tot utilitzant una aproximació al problema de natura diferent, basada en tècniques mètriques i topològiques. Més generalment, derivem la descomposició topològica sota una condició més general en termes dels discs d'emplenament de corbes tancades en el recobriment universal, basada en la noció de radi d'emplenament, sense cap hipòtesi addicional sobre la curvatura de la varietat. Així mateix, la taxa de decreixement de la curvatura escalar en el teorema de descomposició és òptima. En efecte, la varietat ℝ^2 x ^1 admet una mètrica riemanniana completa de curvatura escalar estrictament positiva amb un decreixement exactament quadràtic, però no es descompon com una suma connexa de varietats esfèriques i de productes ^2 x ^1.
Tot seguit, ens dediquem a explorar la noció de curvatura escalar macroscòpica i la seva relació amb la geometria sistòlica de les varietats. Més precisament, establim una versió macroscòpica d'una cèlebre desigualtat sistòlica deguda a Bray--Brendle--Neves sobre l'àrea de les 2-esferes no contràctils dins una varietat de curvatura escalar estrictament positiva. Demostrem que si una n-varietat riemanniana completa amb una (n-1)-homologia amb coefficients a ℤ_2 o a ℤ no trivial té curvatura escalar macroscòpica estrictament positiva, aleshores la varietat conté una hipersuperfície no nul·la en homologia amb una (n-2)-amplada d'Urysohn petita. La prova d'aquest resultat es fonamenta en una adaptació d'una versió macroscòpica, deguda a Guth, de l'argument de descens de Schoen--Yau.Esta tesis está dedicada a la topología y la geometría de las variedades riemannianas de curvatura escalar positiva. Para abordar la estructura de tales variedades, adoptamos una perspectiva métrica, específicamente a través de dos generalizaciones métricas de la noción de curvatura escalar positiva.
En primer lugar, nos centramos en la topología de las 3-variedades de curvatura escalar positiva, y proporcionamos una nueva obstrucción a la existencia de métricas riemannianas completas de curvatura escalar positiva en 3-variedades no compactas. Más precisamente, demostramos que si una 3-variedad orientable M admite una métrica riemanniana completa cuya curvatura escalar es estrictamente positiva y decrece subcuadráticamente en el infinito, entonces se descompone como una suma conexa (posiblemente infinita) de variedades esféricas y sumandos ^2 x ^1. Como consecuencia, la variedad M admite una métrica completa de curvatura escalar positiva uniformemente. Este resultado constituye una generalización de un teorema de Gromov y Wang, y su demostración se fundamenta en un enfoque diferente, utilizando técnicas métricas y topológicas. De manera más general, derivamos la descomposición topológica bajo una condición en términos de los discos de relleno de curvas cerradas en el recubrimiento universal, basada en la noción de radio de relleno, sin ninguna hipótesis adicional sobre la curvatura de la variedad. Asimismo, la tasa de decrecimiento de la curvatura escalar en el teorema de descomposición es óptima. En efecto, la variedad ℝ^2 x ^1 admite una métrica completa de curvatura escalar estrictamente positiva con un decrecimiento exactamente cuadrático, pero no se descompone como una suma conexa de variedades esféricas y de productos ^2 x ^1.
A continuación, nos dedicamos a explorar la noción de curvatura escalar macroscópica y su relación con la geometría sistólica de las variedades. Más precisamente, establecemos una versión macroscópica de una célebre desigualdad sistólica debida a Bray–Brendle–Neves sobre el área de las 2-esferas no contráctiles dentro de una variedad con curvatura escalar estrictamente positiva. Demostramos que si una variedad riemanniana completa de dimensión n, con una (n-1)-homología con coeficientes en ℤ_2 o en ℤ no trivial, posee curvatura escalar macroscópica estrictamente positiva, entonces la variedad contiene una hipersuperficie no nula en homología de pequeña (n-2)-anchura de Urysohn. La prueba de este resultado se basa en una adaptación de una versión macroscópica, debida a Guth, del argumento de descenso de Schoen–Yau.This thesis is dedicated to the topology and the geometry of Riemannian manifolds of positive scalar curvature. To explore the structure of such manifolds, we adopt a metric perspective, specifically through two metric generalisations of the notion of positive scalar curvature.
First, we focus on the topology of 3-manifolds of positive scalar curvature, and we provide a new obstruction to the existence of complete Riemannian metrics of positive scalar curvature on non-compact 3-manifolds. More precisely, we prove that if an orientable 3-manifold M admits a complete Riemannian metric whose scalar curvature is positive and has a subquadratic decay at infinity, then it decomposes as a (possibly infinite) connected sum of spherical manifolds and ^2 x ^1 summands. As a consequence, the manifold M admits a complete metric of uniformly positive scalar curvature. This result constitutes a generalisation of a theorem by Gromov and Wang, and its proof builds upon a different approach of metric and topological nature. More generally, the topological decomposition holds without any assumption on the scalar curvature, relying instead on a metric estimate on the filling discs of closed curves in the universal cover, based in the notion of fill radius. Moreover, the decay rate in the decomposition theorem is optimal, since the manifold ℝ^2 x ^1 admits a complete metric of positive scalar curvature decaying exactly quadratically at infinity, yet it does not decompose as a connected sum of spherical manifolds and ^2 x ^1 summands.
Then, we explore the notion of macroscopic scalar curvature and its relation to the systolic geometry of a manifold. More precisely, we derive a macroscopic version of a celebrated systolic inequality by Bray-Brendle-Neves on the area of non-contractible 2-spheres in a manifold of positive scalar curvature. We show that if a complete Riemannian n-manifold with non-trivial codimension 1 homology with ℤ_2-coefficients or ℤ-coefficients has positive macroscopic scalar curvature, then it admits a non-nullhomologous hypersurface of small Urysohn (n-2)-widht. The proof of this result is based on an adaptation of Guth's macroscopic version of the Schoen-Yau descent argument.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Matemàtique
Contributions to energy-efficient multi-radio architectures for novel IoT scenarios
Get PDFTesi amb menció de Doctorat Internacional(English) As wireless networks continue to evolve to support a growing variety of applications, energy efficiency has become a critical design requirement, particularly for devices operating on constrained power sources. Effective energy management strategies are essential to enable sustained and reliable wireless communication across heterogeneous landscapes, where certain nodes must remain active over extended periods with minimal energy availability. These requirements become increasingly complex with the advent of next-generation Internet of Things (IoT) applications, which often introduce additional constraints such as reduced latency and increased bandwidth demands. Although Wi-Fi presents a potentially viable solution, it does not fully align with the needs of these applications, particularly in terms of energy consumption and communication range. Despite ongoing efforts by the IEEE P802.11 Working Group to tailor Wireless Local Area Network (WLAN) technologies for IoT contexts, the inherent trade-offs between energy efficiency and performance metrics, like data rate and latency, remain an unresolved challenge.
A promising way to improve the energy efficiency of Wi-Fi-based IoT devices is to integrate a secondary radio. Said interface may be a simple, low-cost, ultra-low-power Wake-up Radio (WuR) or a Low Power Wide Area Network (LPWAN) technology (e.g., LoRaWAN). Its role is to allow the primary Wi-Fi radio to remain in a low-power sleep state for extended periods. In this multi-radio setup, the high-rate interface handles the transmission of application data, while the low-rate, energy-efficient interface extends its functionality by maintaining connectivity and managing wake-ups when necessary. This design allows the device to stay network-aware even when the main radio is inactive, to save energy. Even currently deployed IoT devices and appliances equipped with a single-radio Wi-Fi interface could be integrated into the proposed scheme through the use of softAPs, which are nowadays a common solution to provide connectivity. They allow any device with sufficient capabilities (e.g., smartphones) to act as a Wi-Fi Access Point (AP) running on a limited power source. To further extend device lifetime, particularly in dense network environments where AP activity significantly impacts energy consumption, this thesis explores the AP Power Save framework, which is under discussion by the IEEE 802.11bn Task Group (TGbn). Additionally, the LoRa Alliance has introduced Long Range-Frequency Hopping Spread Spectrum (LR-FHSS), a new physical layer modulation for LoRaWAN offering greater scalability and robustness for Satellite IoT use cases, among others. This thesis investigates whether LR-FHSS maintains the low-power characteristics required for energy-constrained IoT deployments.
Analytical modeling and simulation results show that a multi-radio architecture incorporating a WuR as the secondary interface maintains latency figures comparable to conventional single-interface networks while significantly reducing energy consumption (by up to almost two orders of magnitude). Real-world device measurements further validate these findings. Additionally, the thesis presents an in-depth analysis of key energy-saving mechanisms proposed within the IEEE 802.11 TGbn, including Scheduled Power Save, (Semi-)Dynamic Power Save, and Cross-Link Power Save, among others. Open research challenges in this domain are also discussed. Numerical evaluations suggest that AP power consumption can be reduced by an average of one-third, with the possibility for further optimization. In parallel, the assessment of LR-FHSS reveals that although it may exhibit higher energy consumption than LoRa under certain conditions, it can nonetheless support long battery lifetimes when optimally configured. Specifically, with the appropriate payload size, LR-FHSS end devices can operate for many years on modest power sources like coin-cell batteries.(Català) A mesura que les xarxes sense fils evolucionen per donar suport a una varietat creixent d’aplicacions, l’eficiència energètica s’ha convertit en un requisit fonamental de disseny, especialment per a dispositius amb fonts d’energia limitades. Per garantir una comunicació fiable i sostinguda en entorns heterogenis, on determinats nodes han de romandre actius durant períodes prolongats amb una disponibilitat energètica mínima, calen estratègies eficients de gestió de l’energia. Aquesta necessitat es complica amb les noves aplicacions de l’Internet of Things (IoT), que sovint exigeixen menor latència i més amplada de banda. Tot i que el Wi-Fi pot semblar una solució viable, sovint no s’ajusta a aquests requisits, especialment pel que fa al consum energètic i abast. Malgrat els esforços del grup IEEE P802.11 per adaptar les WLAN al context IoT, els compromisos entre eficiència energètica i prestacions com la taxa de dades o la latència continuen sent un repte.
Una estratègia prometedora per millorar l’eficiència energètica dels dispositius IoT amb Wi-Fi és incorporar una ràdio secundària. Aquesta pot ser una Wake-up Radio (WuR), de molt baix consum, o bé una tecnologia LPWAN com LoRaWAN. La seva funció és mantenir la ràdio Wi-Fi primària en repòs la majoria del temps, reduint així el consum. En aquesta arquitectura multiràdio, la interfície d’alta velocitat transmet les dades de l’aplicació, mentre que la de baix consum manté la connectivitat i gestiona quan es desperta. Això permet que el dispositiu estigui connectat sense tenir la ràdio primària activa constantment. Fins i tot els dispositius IoT amb una sola interfície Wi-Fi poden adaptar-se a aquest esquema mitjançant softAPs, una solució habitual per oferir connectivitat, que permet que dispositius com smartphones actuïn com a punts d’accés (APs), fins i tot amb fonts d’energia limitades. Per allargar encara més la vida útil dels dispositius, especialment en entorns densos on l’activitat dels APs afecta el consum, aquesta tesi estudia el marc AP Power Save, actualment en discussió dins el grup IEEE 802.11bn (TGbn). Paral·lelament, la LoRa Alliance ha proposat una nova modulació per a LoRaWAN: Long Range-Frequency Hopping Spread Spectrum (LR-FHSS), que millora escalabilitat i robustesa de senyal en casos com el IoT via satèl·lit. Aquesta tesi analitza si LR-FHSS conserva el baix consum necessari per a desplegaments IoT amb recursos energètics limitats.
Els resultats obtinguts mitjançant modelatge analític i simulacions mostren que una arquitectura multiràdio amb WuR manté nivells de latència similars als de xarxes convencionals d’una sola ràdio, mentre redueix significativament el consum (fins a gairebé dos ordres de magnitud). Les mesures en dispositius reals confirmen aquesta millora. A més, es presenta una anàlisi detallada dels mecanismes d’estalvi energètic proposats dins l’IEEE 802.11 TGbn, com Scheduled Power Save, (Semi-)Dynamic Power Save i Cross-Link Power Save. També s’hi tracten reptes de recerca encara oberts. Les avaluacions indiquen que el consum dels APs es podria reduir, de mitjana, en un terç, amb marge per a optimitzacions. Finalment, l’anàlisi del LR-FHSS mostra que, tot i que en certes condicions pot consumir més que LoRa, pot assolir llargs períodes de funcionament amb la configuració adequada. En concret, amb una mida de payload apropiada, dispositius LR-FHSS poden operar durant anys amb fonts modestes com les piles de botó.(Español) A medida que las redes inalámbricas evolucionan para dar soporte a una variedad creciente de aplicaciones, la eficiencia energética se ha vuelto un requisito clave de diseño, especialmente en dispositivos que operan con fuentes de energía limitadas. Para garantizar una comunicación fiable y sostenida en entornos heterogéneos, donde ciertos nodos deben permanecer activos durante largos periodos con recursos mínimos, se requieren estrategias eficaces de gestión energética. Estas necesidades se complican con la llegada de nuevas generaciones de aplicaciones del Internet of Things (IoT), que imponen requisitos adicionales como menor latencia y mayor ancho de banda. Aunque el Wi-Fi puede parecer una solución viable, no se ajusta del todo a las necesidades de estas aplicaciones, especialmente en términos de consumo energético y alcance. A pesar de los esfuerzos del grupo IEEE P802.11 por adaptar las tecnologías WLAN al contexto IoT, el equilibrio entre eficiencia energética y prestaciones como velocidad de transmisión o latencia sigue siendo un reto.
Una estrategia prometedora para mejorar la eficiencia energética en dispositivos IoT basados en Wi-Fi consiste en añadir una radio secundaria. Esta puede ser una Wake-up Radio (WuR), de muy bajo consumo y coste, o una tecnología LPWAN como LoRaWAN. Su función es permitir que la radio Wi-Fi primaria permanezca en reposo más tiempo, reduciendo así el consumo. En esta arquitectura multirradio, la interfaz de alta velocidad transmite los datos de la aplicación, mientras que la secundaria, de bajo consumo, mantiene la conectividad y gestiona el encendido cuando es necesario. Así, el dispositivo puede mantenerse conectado sin necesidad de tener la radio primaria siempre activa. Incluso los dispositivos IoT actuales con solo una interfaz Wi-Fi pueden adaptarse mediante el uso de softAPs, una solución común que permite a dispositivos con capacidades suficientes (como un móvil) actuar como punto de acceso (AP), incluso con energía limitada. Para extender aún más la vida útil de los dispositivos, especialmente en entornos densos donde el consumo de los APs es significativo, esta tesis explora el marco AP Power Save, actualmente en discusión en el grupo IEEE 802.11bn (TGbn). Asimismo, la LoRa Alliance ha propuesto una nueva modulación para LoRaWAN, denominada Long Range-Frequency Hopping Spread Spectrum (LR-FHSS), que mejora la escalabilidad y robustez de la señal en casos como el IoT por satélite. Esta tesis analiza si LR-FHSS conserva las propiedades de bajo consumo necesarias para despliegues IoT con restricciones energéticas.
Los resultados obtenidos mediante modelado analítico y simulaciones muestran que una arquitectura multirradio con WuR como interfaz secundaria puede mantener una latencia similar a la de redes convencionales de una sola radio, reduciendo significativamente el consumo energético (hasta casi dos órdenes de magnitud). Las mediciones en dispositivos reales confirman esta mejora. Además, se presenta un análisis detallado de los principales mecanismos de ahorro energético propuestos por el grupo IEEE 802.11 TGbn, como Scheduled Power Save, (Semi-)Dynamic Power Save y Cross-Link Power Save. También se abordan desafíos aún abiertos en este ámbito. Los estudios numéricos indican que el consumo de los APs podría reducirse en promedio un tercio, con margen de mejora adicional. Por otro lado, el análisis de LR-FHSS muestra que, aunque en ciertas condiciones puede consumir más que LoRa, con la configuración adecuada puede ofrecer gran autonomía. En concreto, con un tamaño de payload adecuado, los dispositivos LR-FHSS pueden funcionar durante años incluso con fuentes de energía modestas, como pilas de botón.DOCTORAT EN ENGINYERIA TELEMÀTICA (Pla 2013