The purpose of this study was to analyze the phonetic production of fricatives across differing word positions and task types. Further knowledge about the fricative production of second language learners of English would potentially improve the ability to teach correct pronunciation and improve the productivity of second language programs. All participants in this study were native speakers of Mandarin Chinese with English as their second language. A total of 12 subjects participated, all of whom had English proficiency ratings ranging from novice to advanced. The speakers were between 21-51 years of age, with each speaker having between 2 to 6 years of experience learning English in their country of origin. Using acoustic and spectral moment analyses, the acoustic nature of four types of fricative productions (/f/, /θ/, /s/, and /ʃ/) were analyzed as a function of linguistic task type and word position. Although a number of measures were found to differ significantly as a function of word position and task type, the majority of statistical analyses were not found to be significant. This lack of significance may be due to the specific methodology used, the speakers’ atypical voicing patterns, and/or decreased length of sound productions. Findings of this study may indicate that second language learners’ production of fricatives vary minimally across differing word positions and task types.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-07T15:57:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseSistemasControle.pdf: 6530012 bytes, checksum: 52b01446ca54a4d5a653adfd6c6a630b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-17T13:15:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseSistemasControle.pdf: 6530012 bytes, checksum: 52b01446ca54a4d5a653adfd6c6a630b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T13:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseSistemasControle.pdf: 6530012 bytes, checksum: 52b01446ca54a4d5a653adfd6c6a630b (MD5) Previous issue date: 2009 / Eletronorte - Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A / A aplicação das ligas com memória de forma (shape memory alloys – SMA) têm se mostrado como uma alternativa promissora no controle de vibração de máquinas e estruturas, devido principalmente aos fenômenos de memória de forma e pseudoelástico que elas apresentam. Do mesmo modo, tais ligas proporcionam grandes forças de recuperação e capacidade de amortecimento quando comparadas aos materiais tradicionais. Na literatura científica encontra-se um grande número de trabalhos que tratam da aplicação das SMA no controle de vibração em estruturas. Contudo, a aplicação desse tipo de material em máquinas rotativas ainda é um assunto pouco abordado. Nesse sentido, busca-se explorar numericamente o comportamento de atuadores baseados em ligas com memória de forma para o controle de vibração em máquinas rotativas. Na primeira análise deste trabalho um rotor tipo Jeffcott com luvas SMA em um dos mancais é utilizado. São empregadas diferentes espessuras de luvas nos estados martensítico e austenítico e as variações em termos de amplitude e frequência são então comparadas. Posteriormente, dois diferentes sistemas rotativos com dois discos e molas SMA aplicadas em um e dois mancais são estudados sob configurações variadas. As molas foram posicionadas externamente aos mancais e a temperatura de operação desses componentes é ajustada de acordo com a necessidade do controle de vibração. Além disso, foi utilizado um código computacional para a representação do comportamento termomecânico de molas SMA assim como um programa baseado no Método de Elementos Finitos (MEF) para a simulação do comportamento dinâmico dos rotores. Os resultados das análises numéricas demonstram que as SMA são eficientes no controle de vibração de sistemas rotativos devido obterem-se reduções significativas das amplitudes de deslocamento, modificações nas velocidades críticas, supressão de movimentos indesejáveis e controle das órbitas de precessão. / The application of shape memory alloys (SMA) has been showed as a promising alternative in the vibration control area mainly due to the shape memory and pseudoelastic phenomena which this alloys present. In addition, they show large recovery forces and damping capacity when compared to traditional materials. Despite a great number of papers dealing with SMA abilities applied to vibration control in structures, there are only a few reports about applications of SMA in rotordynamics. Hence, this work focuses basic aspects in the numerical application of SMA actuators for vibration control in rotating machines. In the first analysis of this work it is used a Jeffcott rotor with SMA sleeves placed into one of the bearings. It has been employed different sleeve thickness in the martensite and austenite states and the changes in terms of amplitude and frequency are compared. Furthermore, in the second analysis, two different rotating systems with two discs and SMA springs applied at one and both bearings are analyzed under different set-ups. The springs have been placed externally to bearings and the work temperature is set according to the requirement of vibration control. Moreover, it was used a computational code to represent the thermomechanical behavior of SMA springs as well as a numerical code based on Finite Element Method (FEM) to simulate the dynamic behavior of rotors. The results of the numerical analyses demonstrated the SMA are efficient in the vibration control of rotating systems due to accomplish great reductions in the displacement amplitudes, changes in the critical speeds, suppression of unwanted movements and control of precession orbit shape.

Ce document de synthèse décrit les travaux de recherche que nous avons effectués ces douze dernières années, depuis la soutenance de notre thèse le 13 mai 1997. En premier lieu, nous évoquerons la pluridisciplinarité de nos recherches ; pluridisciplinarité induite par une véritable mobilité thématique. Cette approche pluridisciplinaire constitue un atout pour notre projet de recherche, puisqu'elle est bien souvent nécessaire pour assurer une direction de recherches. Les travaux de recherches exposés dans ce mémoire se déclinent sur quatre thèmes distincts, reliés par une problématique commune d'assistance à l'utilisateur : - des travaux portant un point de vue «traitement du langage » : la compréhension de courts textes techniques pour l'assistance aux activités de spécification et de conception de logiciels, conduisant à une traduction formelle ou diagrammatique de type UML ; - des travaux portant un point de vue «traitement de connaissances» : l'acquisition, la modélisation et le traitement des connaissances invoquées dans les systèmes pédagogiques, d'aide à la décision, ou de médiation pour la coopération ; - des travaux portant un point de vue « communication/coopération » : les interactions entre agents logiciels distribués dans des systèmes de simulation, d'aide à la décision ou de conception collaborative ; - des travaux portant un point de vue «coopération et instrumentation d'activités coopératives » : l'analyse, la modélisation et l'instrumentation d'activités coopératives, ainsi que la conception participative de micro-outils logiciels (µ-outils) et leur intégration sur une plate-forme logicielle distribuée. La convergence de ces travaux s'opère avec les recherches menées depuis cinq ans sur la conception de systèmes de médiation pour faciliter la coopération entre utilisateurs de systèmes d'information coopératifs ou de collecticiels. Au-delà de la problématique de conception de systèmes coopératifs, nous nous sommes en effet posé deux sortes de questions : (1) « comment mieux médier la coopération et comment faciliter les communications dans cette coopération médiée ? », c'est le cœur du travail de thèse de Victoria Ospina (soutenue en décembre 2007) ; (2) « comment mieux partager l'information dans les systèmes coopératifs et comment évaluer la pertinence de l'information avant de la partager ? », c'est le cadre de la thèse que nous avons proposée à Jing Peng (octobre 2007).

Le travail présenté dans ce document s'articule autour de la notion d'interaction dans les systèmes multi-agents (SMA) cognitifs (c'est-à-dire que chaque agent utilise un mécanisme de décision qui dépasse ses capacités de réactions aux stimuli du système et des autres agents), faiblement couplés (c'est-à-dire que les agents ne disposent d'aucune information a priori sur les capacités des autres agents) et ouverts (c'est-à-dire que les interactions ne peuvent pas s'appuyer a priori sur la présence ou l'absence d'autres agents). Les agents de ces systèmes doivent donc s'adapter en cours d'exécution au contexte en fonction des objectifs définis soit a priori, soit en cours d'exécution par l'utilisateur ou par d'autres agents. Notre étude porte sur deux aspects fondamentaux des interactions dans un SMA : la composition des fonctionnalités des agents et la gestion de l'hétérogénéité sémantique. Après avoir re-défini les notions clefs d'agents, de SMA et d'interaction (chapitre 1), nous montrons qu'il est nécessaire dans un contexte ouvert et faiblement couplé que les agents disposent de capacités d'introspection pour se coordonner. Nous définissons précisément les notions d'actions et d'interactions que nous utilisons dans nos travaux. Nous présentons ensuite (chapitre 2) un panorama des travaux existants dans les domaines de la composition de services, de la coordination multi-agents et de la programmation orientée agent et nous montrons qu'ils soulèvent un ensemble de questions communes. Nous définissons ensuite notre modèle d'agent (chapitre 3) et notre modèle d'interaction fondé sur un ensemble de performatifs spécifiques. Nous proposons alors (chapitre 4) deux approches complémentaires pour la composition des fonctionnalités des agents, la première fondée sur la chorégraphique dynamique de services, la seconde sur l'apprentissage par renforcement dans un cadre non-markovien. Nous proposons ensuite (chapitre 5) une solution pour gérer le problème de l'hétérogénéité sémantique entre les agents. Enfin, nous concluons sur les questions soulevées par notre tentative de définition d'un cadre unificateur pour l'interaction dans les SMA ouverts et hétérogènes.

Spinal Muscular Atrophy (SMA) is a neuronal degenerative disease caused by the mutation or loss of the Survival Motor Neuron (SMN) gene. The cause for the specific motor neuron susceptibility in SMA has not been identified. The high axonal transport/localization demand on motor neurons may be one potentially disrupted function, more specific to these cells. We therefore used a large-scale immunoprecipitation (IP) experiment, to identify potential interactors of SMN involved in neuronal transport and localization of mRNA targets. We identified KH-type splicing regulatory protein (KSRP), a multifunctional RNA-binding protein that has been implicated in transcriptional regulation, neuro-specific alternative splicing, and mRNA decay. KSRP is closely related to chick zipcode-binding protein 2 and rat MARTA1, proteins involved in neuronal transport/localization of beta-actin and microtubule-associated protein 2 mRNAs, respectively. We demonstrated that KSRP is arginine methylated, a novel SMN interactor (specifically with the SMN Tudor domain; and not with SMA causing mutants). We also found this protein to be misregulated in the absence of SMN, resulting in increased mRNA stability of KSRP mRNA target, p21cip/waf1. A role for SMN as an axonal chaperone of methylated RBPs could thus be key in SMA pathophysiology.

Les Systèmes multi-agents ou SMA proposent une approche originale de conception de systèmes intelligents et coopératifs. Ils se caractérisent par la distribution du contrôle global du système et par la présence d'agents autonomes évoluant dans un environnement partagé et dynamique. De plus, il existe plusieurs interdépendances entre les buts des agents, leurs capacités et les ressources qu'ils utilisent, donc afin d'éviter d'éventuels conflits, de favoriser la synergie des activités des agents et de partager les ressources de l'environnement commun, il est important que les agents coordonnent leurs actions. Nous nous sommes intéressés, dans le cadre de cette thèse, au déploiement des systèmes multi-agents sur une architecture pair à pair (Peer-to-Peer ou P2P) et ceci dans le but d'établir la communication entre ces agents et les relier entre eux. Cependant, du fait de la nature dynamique des systèmes P2P où chaque pair peut apparaître et disparaître à tout moment, des nouveaux problèmes se posent pour la coordination d'agents nécessitant des mécanismes de coordination adaptés au contexte spécifique des P2P. Pour cela, nous avons proposé une méthode de formation de groupe comme solution à ces problèmes. Nous nous sommes intéressés ensuite à l'application des systèmes multi-agents à architecture P2P au domaine d'apprentissage collaboratif en ligne où des apprenants contribuent aux apprentissages du groupe, et en retour, le groupe contribue à ceux des apprenants et c'est la cohérence du collectif qui permet d'atteindre l'objectif. Cependant, l'apprentissage collaboratif à distance implique des nouveaux rôles pour l'enseignant ainsi que pour les apprenants. Il est donc essentiel de définir ces rôles pour identifier les besoins qui en découlent pour pouvoir intégrer à l'outil informatique des fonctionnalités afin de satisfaire ces besoins. En effet, il est essentiel de fournir aux enseignants et apprenants la possibilité d'avoir des informations sur la progression de leur apprentissage ainsi que sur les niveaux de collaboration et de sociabilité de chaque apprenant et du groupe. Enfin, nous avons proposé, comme application de nos travaux, un système appelé COLYPAN (COllaborative Learning sYstem for Project mANagment) conçu pour l'apprentissage à distance et de façon collaborative de la gestion des projets.

Shape memory alloys (SMA) offer several advantages over traditional electro-mechanical devices, including: smooth, silent, clean operation; linear actuation; high power/weight ratio; scalability; and reduced part counts. These unique characteristics make them an attractive option when developing actuators, particularly at the meso- and micro-scales. However, SMAs do not typically display cyclic actuation and, therefore, require some reset force or bias mechanism in order to achieve this behaviour. Additionally, the micro-assembly of SMA material with a reset mechanism becomes increasingly difficult as the dimensions of actuators are scaled down. Therefore, actuators have been developed in which the actuation and reset mechanism are fabricated from a single piece of material. These actuators are referred to as monolithic actuators. Monolithic actuators are fabricated from a single piece of SMA material in which local annealing is used to selectively impart the shape memory effect (SME), while the remainder of the material acts as the bias mechanism. This work proposes an extension to monolithic actuators that locally varies the material composition of the monolithic component to exhibit different mechanical properties in select regions. This eliminates the need for local annealing by introducing regions of material unaffected by the annealing process. Additionally, incorporating regions of superelastic material to act as the bias mechanism greatly increases the actuator’s range of motion. These actuators are referred to as hybrid monolithic actuators. The creation of hybrid monolithic SMA actuators requires the development of both a fabrication technique and design tool. Varying the composition locally is accomplished by utilizing powder metallurgy fabrication techniques, specifically tape casting. Tapes of different compositions are cut, stacked, and sintered resulting in a monolithic component with mechanical properties that vary spatially. Tape casting NiTi from elemental powders is studied in this work, and tape recipes and sintering profiles are developed. In order to model the SMA behaviour of complex geometries, a finite element implementation of an existing lumped-element SMA model is developed. This model is used to design and simulate a prototype hybrid monolithic actuator. The prototype is fabricated and its performance used to illustrate the advantages of hybrid design over typical monolithic actuators.

Shape memory alloys (SMA) offer several advantages over traditional electro-mechanical devices, including: smooth, silent, clean operation; linear actuation; high power/weight ratio; scalability; and reduced part counts. These unique characteristics make them an attractive option when developing actuators, particularly at the meso- and micro-scales. However, SMAs do not typically display cyclic actuation and, therefore, require some reset force or bias mechanism in order to achieve this behaviour. Additionally, the micro-assembly of SMA material with a reset mechanism becomes increasingly difficult as the dimensions of actuators are scaled down. Therefore, actuators have been developed in which the actuation and reset mechanism are fabricated from a single piece of material. These actuators are referred to as monolithic actuators. Monolithic actuators are fabricated from a single piece of SMA material in which local annealing is used to selectively impart the shape memory effect (SME), while the remainder of the material acts as the bias mechanism. This work proposes an extension to monolithic actuators that locally varies the material composition of the monolithic component to exhibit different mechanical properties in select regions. This eliminates the need for local annealing by introducing regions of material unaffected by the annealing process. Additionally, incorporating regions of superelastic material to act as the bias mechanism greatly increases the actuator’s range of motion. These actuators are referred to as hybrid monolithic actuators. The creation of hybrid monolithic SMA actuators requires the development of both a fabrication technique and design tool. Varying the composition locally is accomplished by utilizing powder metallurgy fabrication techniques, specifically tape casting. Tapes of different compositions are cut, stacked, and sintered resulting in a monolithic component with mechanical properties that vary spatially. Tape casting NiTi from elemental powders is studied in this work, and tape recipes and sintering profiles are developed. In order to model the SMA behaviour of complex geometries, a finite element implementation of an existing lumped-element SMA model is developed. This model is used to design and simulate a prototype hybrid monolithic actuator. The prototype is fabricated and its performance used to illustrate the advantages of hybrid design over typical monolithic actuators.

Les réflexions menées autour de l'idée d'intelligence collective (ou collaborative) postulent que celle-ci émerge d'un système en interaction dont les dispositifs techniques, sociaux et sémiotiques sont fortement imbriqués ( PIERRE LEVY , 1994). Pour relever ce défi, cette thèse propose de conjuguer deux concepts innovants. D'abord celui d'espace collaboratif ubiquitaire pour catalyser les interactions entre groupes d'agents et services. Ensuite celui d'infrastructure à ressources distribuées pour coordonner, de façon dynamique, les ressources et la sécurité en fonction de critères de qualité de service souhaités par les groupes d'agents. Un espace collaboratif ubiquitaire intègre des processus artificiels pour réaliser du traitement intensif (simulations, fouille de données, etc.) et des interfaces multimodales, incluant la visualisation partagée en mode synchrone ou asynchrone, pour les interactions entre humains. En termes d'infrastructure, cette thèse explique pourquoi le WEB n'apporte pas une réponse adaptée à la problématique de l'intelligence collective et pourquoi nous nous sommes tournés vers GRID (GRILLE DE RESSOURCES INFORMATIQUES DISTRIBUÉES). Notamment, une propriété singulière de GRID est le service à état qui permet de coordonner des ressources distribuées de façon dynamique et sécurisée. Pour mettre ceci en évidence, nous avons développé le modèle d'architecture AGORA qui propose d'utiliser GRID pour déployer des espaces collaboratifs ubiquitaires. De cette façon, les groupes d'agents humains et artificiels s'auto-organisent dans un espace immanent où les ressources sont délivrées dynamiquement par l'infrastructure. Validé par une méthode empirique, ce modèle a été l'objet d'une élaboration itérative fondée sur des retours d'expérimentation avec des communautés d'utilisateurs. Au vu de l'avancement de nos investigations, une architecture GRID couplée avec des concepts propres aux systèmes multi-agents présente les caractéristiques nécessaires pour déployer AGORA à grande échelle avec une utilisation rationnelle des ressources, tout en offrant des garanties de sécurité et de haute disponibilité.

Το θέμα αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός, η παραγωγή, η κατασκευή και ο έλεγχος ενός χειρουργικού ρομποτικού εργαλείου με βελτιωμένα χαρακτηριστικά από το προηγούμενο πρωτότυπο. Το λαπαροσκοπικό εργαλείο αποτελείται από συνδέσμους σε σειρά οι οποίοι ενεργοποιούνται με μορφομνήμονα καλώδια, οι οποίοι λειτουργούν σαν δυαδικοί ενεργοποιητές με δύο πιθανές καταστάσεις. Κάθε σύνδεσμος αποτελείται από τρεις πρισματικούς ενεργοποιητές, οι οποίοι δημιουργούν μια πλατφόρμα Stewart και παρέχουν μια 3 βαθμών ελευθερίας κινητικότητα σε κάθε σύνδεσμο. Τα ηλεκτρονικά είναι ενσωματωμένα στο εσωτερικό των συνδέσμων, σε αρχιτεκτονική Master-Slave. Η επικοινωνία μεταξύ του χειρούργου και του εργαλείου επιτυγχάνεται με I2C δικτυωμένους μικρο-ελεγχτές, Στον τελευταίο σύνδεσμο του εργαλείου, υπάρχει μια στερεοσκοπική κάμερα και μια πλακέτα IMU η οποία προσφέρει πληροφορίες προσανατολισμού. Επιπρόσθετα, ένα σύστημα αντίληψης δύναμης το οποίο είναι ικανό να επικολληθεί στην επόμενη έκδοση του εργαλείου. Εν κατακλείδι, σχεδιαστικές παράμετροι καθώς και η κινηματική του δυαδικού βραχίονα παρουσιάζεται σε προσομοίωση και πειραματικές μελέτες του λαπαροσκοπικού πρωτότυπου εργαλείου. / The subject of this master thesis is the design, the fabrication, the construction and the control of a surgical robotic tool with improved characteristics than previous version. The laparoscopic tool consists of cascaded links which are powered by Shape Memory Alloys wires, acting as binary actuators with two stable states. Each link is composed of three prismatic actuators, creating a Stewart platform and providing a 3-DOF maneuverability for each joint. The electronics are embedded in the inner cavity of the links in, Master-Slave architecture. The communication between the surgeon and the tool is achieved with I2C-networked microcontrollers. In the distal link of the tool, there is a stereoscopic camera and an IMU board that offers orientation information. Moreover, a Force Sensing System, that is able to be attached to the next version of the current tool. Finally, certain design aspects as well as the kinematics of the binary manipulator are presented simulation and experimental studies on the laparoscopic tool prototype.