Murine gammaherpesvirus 68 (MHV-68) is used as a model for the study of gammaherpesvirus infection and pathogenesis. In the left region of the genome MHV-68 encodes four unique genes, eight viral tRNA-like molecules (vtRNAs) and nine miRNAs. The vtRNAs have a predicted cloverleaf-like secondary structure like cellular tRNAs and are processed into mature tRNAs with the addition of 3’ CCA termini, but are not aminoacylated. Their function is unknown; however they have been found to be expressed at high levels during both lytic and latent infection and are packaged in the virion. The miRNAs are expressed from the vtRNA primary transcripts during latent infection. All herpesviruses examined to date have been found to express miRNAs. These are thought to aid the viruses in avoiding the host immune response and to establish and maintain latency. The aim of this project was to investigate the functions of the vtRNAs and miRNAs of MHV-68. MHV-76 is a natural deletant mutant lacking the unique genes, vtRNAs and miRNAs. This virus was previously used in our lab to construct two insertion viruses encoding vtRNAs1-5 and miRNAs1-6. The only difference between MHV-76 and the insertion viruses is therefore the vtRNAs and miRNAs. The B-cell line NS0 was latently infected with the various viruses and the infected cells characterised. In situ hybridisation and antibody staining showed that all viruses infect the same proportion of cells. The insertion viruses were confirmed to express the vtRNAs during latency by RT-PCR. In addition, using Northern blot analysis the insertion viruses were shown to express miRNA1 during lytic infection of fibroblast cells; however, not during latent infection of NS0 cells. The lack of miRNA1 expression during latency was confirmed using qRT-PCR and miRNAs3-6 were found to be expressed at a lower level than in MHV-68 infected cells. Replication and reactivation kinetics of latently infected NS0 cells showed that introduction of vtRNAs and miRNAs into MHV-76 causes a reduction in reactivation and production of lytic virus. To determine if the reduction in reactivation was caused by the miRNAs, they were introduced into infected cells by transfection. Transfection of miRNAs1-6 into MHV-76 infected cells or miRNA1 into insertion virus infected cells did not lead to an increase or decrease in reactivation. It was confirmed by qRT-PCR that the transfection did result in miRNA levels higher than in insertion virus infected cells. Further, down-regulation of miRNAs using a siRNA against DICER did not lead to a reduction in reactivation. This supports the hypothesis that the vtRNAs rather than the miRNAs are responsible for the reduction of reactivation seen in insertion virus latently infected cells. To determine the effect of the non-coding RNAs on protein expression, NS0 cells latently infected with MHV-76 and insertion virus were analysed using cleavable ICAT and 1-D PAGE cleavable ICAT. In an ICAT analysis the proteins are labelled and the levels of individual proteins in two samples can be compared using mass spectrometry. These techniques were optimised and several proteins with differences in expression between the viruses were identified. It was, however, difficult to determine any specific functions of the non-coding RNAs from the data.

R.M. Redheffer. / "June 2, 1948." "This report is a copy of a thesis ... submitted ... for the degree of Doctor of Philosophy in Mathematics at the Massachusetts Institute of Technology." / Bibliography: p. 88. / Army Signal Corps Contract No. W-36-039 sc-32037.

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El color és una font d'informació visual molt important i àmpliament utilitzada en els darrers anys en la visió per computador. La majoria dels mètodes desenvolupats fins ara tenen com objectiu extreure característiques de baix nivell de les imatges i aquesta informació no té un lligam directe amb la semàntica d'alt nivell que utilitzem els humans. La falta d'aquesta relació directa, que es coneix com -semantic gap', és encara més significativa per algunes aplicacions com la recuperació d'imatges de bases de dades on els usuaris requereixen sistemes que permetin realitzar cerques en llenguatge natural o almenys en un llenguatge d'alt nivell. Per tant, el principal objectiu d'aquesta tesi és fer un avanç en la línia de reduir el -semantic gap' en la tasca de donar noms als colors de les imatges.La principal contribució d'aquesta tesi és un model paramètric d'assignació de noms de colors en imatges. El problema s'ha emmarcat en la teoria dels conjunts difusos en la que cadascuna de les 11 categories bàsiques de color (blanc, negre, vermell, verd,groc, blau, marró, morat, rosa, taronja i gris) està caracteritzada per una funció de pertinença.Donat que l'objectiu d'aquest model és obtenir els mateixos noms que proporcionaria un observador humà, es necessita un conjunt de judicis fets per persones com a punt de partida pel procés de modelat. Per obtenir aquest conjunt de dades es proposa una metodologia basada en lògica difusa per experiments psicofísics que ha permès obtenir un conjunt de judicis difusos. La metodologia i els resultats són validats a partir del càlcul d'alguns estadístics habituals que són comparats amb experiments previs per mostrar l'equivalència entre els resultats obtinguts amb la nova metodologia i els d'experiments anteriors. El conjunt de dades obtingut s'ha posat a disposició de la comunitat científica a través d'Internet.L'anàlisi dels resultats de l'experiment permet definir les propietats que les funcions de pertinença haurien de complir. Proposarem i avaluarem diverses funcions per arribar finalment al model Triple Sigmoid amb centre El·líptic (TSE) que proporciona un bon ajust al conjunt d'aprenentatge i una classificació de l'espai de color Munsell que és consistent amb els treballs previs. El resultat del procés d'ajust és el conjunt de paràmetres del model que permeten calcular la pertinença de qualsevol mostra de color a les 11 categories de color considerades, amb tots els avantatges d'una implementació paramètrica.La darrera part de la tesi està dedicada a l'anàlisi de les condicions necessàries per aplicar el model en imatges reals sota condicions no calibrades on no es coneix cap informació sobre les condicions d'adquisició. Aquesta anàlisi mostra que el model pot funcionar amb un error acceptable en aplicacions de visió per computador en les que és necessària una representació perceptiva de la informació de color. El model s'avalua en una d'aquestes aplicacions per un problema real d'anotació automàtica de bases de dades d'imatges. Els resultats en els experiments mostren la potencialitat del model d'assignació de noms de color per diferents aplicacions futures i obren noves possibilitats de recerca en aquest camp. / Colour is an important visual cue widely used in computer vision in the last years. Most of the methods developed so far aim to extract low-level colour features from images and such information do not have a direct link to the high-level semantics that humans use. The lack of this direct link, known as the semantic gap, is even more significant for some applications such as image retrieval where users require systems able to support queries in natural language or, at least, in a high-level language. Hence, the main goal of this thesis is to make a further step in the way of reducing the semantic gap in the task of giving names to colours in images.The main contribution of this thesis is a parametric colour-naming model for images. The problem is framed on the fuzzy set theory where each one of the 11 basic colour categories (white, black, red, green, yellow, blue, brown, purple, pink, orange, and grey) is characterized by a membership function.Since the goal of such a model is to obtain the same name assignments as a human observer would provide, a set of human judgements is needed as starting point for the modelling process. To obtain such a data set we propose a methodology for fuzzy psychophysical experiments and a set of fuzzy judgements are obtained. The methodology and the results are validated by computing some usual statistics which are compared to previous experiments to show the equivalence of the results obtained with the new methodology and the ones from former experiments. The data set obtained has been made available online on the Internet for the research community.The analysis of the results from the experiment allows defining the properties that the membership functions should fulfil. Several functions are proposed and evaluated to achieve the final Triple-Sigmoid with Elliptical centre (TSE) model which provides good fitting to the learning data and a categorization of the Munsell colour space which is consistent with previous works. The result of the fitting process is the set of parameters of the model which allows computing the membership of any given colour sample to the 11 colour categories considered, with all the advantages of a parametric implementation.The last part of the thesis is devoted to analyse the conditions needed to apply the model on real images under uncalibrated conditions where no information about the acquisition conditions is known. This analysis shows that the model can work with an acceptable error on computer vision applications where a perceptual representation of colour information is needed. The model is tested in one of these applications on a real problem where automatic image annotation is used for image retrieval. The results on the experiments show the potentiality of the colour-naming model for different future applications and open new research possibilities in this field.

L'accés massiu a les càmeres digitals, els ordinadors personals i a Internet, ha propiciat la creació de grans volums de dades en format digital. En aquest context, cada vegada adquireixen major rellevància totes aquelles eines dissenyades per organitzar la informació i facilitar la seva cerca.Les imatges són un cas particular de dades que requereixen tècniques específiques de descripció i indexació. L'àrea de la visió per computador encarregada de l'estudi d'aquestes tècniques rep el nom de Recuperació d'Imatges per Contingut, en anglès Content-Based Image Retrieval (CBIR). Els sistemes de CBIR no utilitzen descripcions basades en text sinó que es basen en característiques extretes de les pròpies imatges. En contrast a les més de 6000 llengües parlades en el món, les descripcions basades en característiques visuals representen una via d'expressió universal.La intensa recerca en el camp dels sistemes de CBIR s'ha aplicat en àrees de coneixement molt diverses. Així doncs s'han desenvolupat aplicacions de CBIR relacionades amb la medicina, la protecció de la propietat intel·lectual, el periodisme, el disseny gràfic, la cerca d'informació en Internet, la preservació dels patrimoni cultural, etc. Un dels punts importants d'una aplicació de CBIR resideix en el disseny de les funcions de l'usuari. L'usuari és l'encarregat de formular les consultes a partir de les quals es fa la cerca de les imatges. Nosaltres hem centrat l'atenció en aquells sistemes en què la consulta es formula a partir d'una representació pictòrica. Hem plantejat una taxonomia dels sistemes de consulta en composada per quatre paradigmes diferents: Consulta-segons-Selecció, Consulta-segons-Composició-Icònica, Consulta-segons-Esboç i Consulta-segons-Il·lustració. Cada paradigma incorpora un nivell diferent en el potencial expressiu de l'usuari. Des de la simple selecció d'una imatge, fins a la creació d'una il·lustració en color, l'usuari és qui pren el control de les dades d'entrada del sistema. Al llarg dels capítols d'aquesta tesi hem analitzat la influència que cada paradigma de consulta exerceix en els processos interns d'un sistema de CBIR. D'aquesta manera també hem proposat un conjunt de contribucions que hem exemplificat des d'un punt de vista pràctic mitjançant una aplicació final.

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Esta tesis trata de la puesta en correspondencia automática de imágenes médicas. Proponemos un algoritmo genérico, aplicable a imágenes con una característica determinada: que contengan estructuras en forma de valle o de cresta. Estas estructuras es extraen automáticamente mediante un operador diseñador para detectar su forma. Ejemplos de este tipo de estructuras son los huesos en TC y RM, capilares en imágenes oftalmológicas y los sulci en ecografías. Una vez se han extraído éstas, una de las imágenes se transforma iterativamente mediante una aproximación jerárquica hasta que la función que detecta el alineamiento llega a un máximo. Hemos presentado informes completos del funcionamiento de este algoritmo para varias modalidades y condiciones de adquisición. En primer lugar, lo hemos aplicado a la puesta en correspondencia de TC con RM. Hemos participado en un proyecto para evaluar nuestro algoritmo para un centenar de imágenes, comparándolo con otros métodos, y los resultados, para algunas modalidades, han sido destacados. Otro campo de aplicación han sido las imágenes oftalmológicas. En esta modalidad, nuestro algoritmo funcionó mejor y más rápido que los algoritmos existentes hasta la fecha, y además ha podido ser aplicado a secuencias largas de imágenes SLO. Ejecutamos pruebas exhaustivas para conseguir una convergencia rápida y segura, lo que hizo posible, en colaboración con otro grupo, construir un primer prototipo real para un hospital.Finalmente, hemos explorado diferentes problemas de puesta en correspondencia en el área de las ecografías intra-operativas. Después de construir un sistema informático para capturar y localizar las imágenes en tiempo real, empezamos nuestros experimentos con un cerebro humano in vitro. Conseguimos construir un volumen con las imágenes, y alinearlo con una imagen RM del mismo. Además, conseguimos registrar las imágenes individuales de las ecografías con los volúmenes. / This thesis is concerned with the automatic alignment of medical images. We propose a generic algorithm applicable to images having a particular requisite: they must depict crest or valley-like features. These features are extracted automatically by means of a differential operator sensible to these particular shapes. Examples of detectable features are the bone issue in volume CT and MR, the vessels in ophthalmologic images and sulci in ecographies. Once the features have been extracted, one image is iteratively transformed using a hierarchical approach until an alignment assessment function reaches a maximum. We have made full reports of the performance of this algorithm for several modalities and conditions. Firstly, we have applied it to CT to MR volume image registration. We havee participated in a project to evaluate the accuracy against a golden standard, for a database of about one hundred pairs of images, whose results ranked us to be very accurate for some modality pairs.A different medical subject was the registration of ophthalmologic images. In this modality, our algorithm worked better and more generally than previous papers in literature, and could be applied also to long sequences of SLO video images. We performed exhaustive tests to permit a fast and robust convergence which contributed, in collaboration with another research group, to set a real medical application already working in a hospital.Finally, we explored several registration issues in the area of intra-operative ecographies. After designing a system to grab and locate the ecography transducer, we started the experiments with an in vitro human brain. We could compound a volume with the acquired B-frames and register it accurately to an MR volume (3D-3D), and also register each individual B-scan to the corresponding area in the volume (2D-3D). The registration algorithm for the latter case followed the same general scheme as the others.

En el momento de ejecutar una aplicación paralela, el programador (o el usuario) se enfrenta a decisiones importantes para reducir el tiempo de ejecución global, tales como cuántos procesadores ha de usar para ejecutar la aplicación y, dado un número de procesadores, cómo distribuir las tareas de la aplicación aprovechando al máximo su capacidad de concurrencia. Al problema de resolver la distribución de las tareas de una manera global se le conoce como el problema del mapping.En la literatura existen dos formas distintas de abordar el problema del mapping en función del conocimiento que se tiene de la aplicación. Cuando el comportamiento de la aplicación es conocido (o predecible) a priori, la asignación se realiza de forma estática (antes de la ejecución), y las tareas se ejecutan en el procesador asignado hasta que finalizan. Por el contrario, cuando el comportamiento de la aplicación no es predecible, la asignación se realiza de forma dinámica, y las tareas pueden cambiar de procesador durante la ejecución. En el presente trabajo nos centramos en el proceso de mapping estático. Para la realización de este proceso, el programa paralelo se suele representar mediante un modelo de grafo de tareas ponderado, que resume las características más relevantes estimadas del comportamiento de la aplicación. En función del tipo de aplicación, en la literatura se utilizan principalmente dos modelos de grafo. Para aplicaciones cuyas tareas se comunican únicamente por el principio y el final, el modelo, denominado TPG (Task Precedence Graph), refleja las comunicaciones y precedencias entre las tareas y el orden parcial de ejecución de las mismas. Cuando se trata de aplicaciones cuyas tareas tienen comunicaciones en cualquier punto, e incluso comunicaciones bidireccionales, en la literatura se utiliza un modelo simplificado, denominado TIG (Task Interaction Graph), en el que no se contemplan las precedencias y se asume que todas las tareas pueden ser simultáneas.Ahora bien, en los entornos actuales de paso de mensajes, el programador no está sujeto a ninguna restricción en cuanto a la ubicación de las primitivas de comunicación dentro de las tareas. Además, debido al tipo de problemas que se resuelven computacionalmente, existe en los últimos años un creciente interés en el desarrollo de aplicaciones formadas por un conjunto de tareas que realizan distintas funciones y que coordinan su ejecución mediante intercambios de información en cualquier punto dentro de las mismas.Para modelar el comportamiento de las aplicaciones con paralelismo de tareas, con un patrón de interacciones entre tareas arbitrario, se propone un nuevo modelo de grafo, denominado Temporal Task Interaction Graph (TTIG). Dicho modelo incluye un nuevo parámetro, denominado grado de paralelismo, que indica la máxima capacidad de concurrencia de las tareas que se comunican, en función de las dependencias provocadas por dichas comunicaciones.A partir del comportamiento obtenido de la aplicación, se propone un mecanismo para determinar las cotas teóricas mínima y máxima sobre el número de procesadores necesario para realizar su ejecución en un tiempo mínimo. A partir del modelo TTIG se definen nuevas políticas de mapping de distintas complejidades que realizan las asignaciones de tareas teniendo en cuenta la posibilidad de concurrencia entre las mismas que indica el grado de paralelismo.En los entornos actuales de paso de mensajes PVM y MPI, la política de mapping que se usa por defecto es una distribución de las tareas basada en el orden de activación de las mismas. Dada la simplicidad de este mecanismo, dichos entornos se mejoran integrando un proceso automático para la extracción del grafo TTIG y para aplicar una política de mapping basada en dicho modelo. / Parallel programming presents the programmers (or the users) with daunting problems when attempting to achieve efficient execution. Two of these problems are to decide how many processors are necessary to execute the application and, for a specific number of processors, how to distribute the application tasks by exploiting their ability of concurrency, also known as the mapping problem.Mapping strategies can be classified as either static or dynamic, depending on the knowledge of the application. When the application has predictable run-time behaviour (i.e. the behaviour is loosely dependent on the input values), the mapping is carried out statically before execution. However, for applications whose run-time behaviour is not deterministic or not so predictable, performing mapping only once at the beginning is insufficient. For these cases the mapping is carried out dynamically during run-time.In this work, we focus on the static mapping problem. In order to accomplish the static mapping efficiently, the characteristics of the parallel program have to be known or estimated prior to execution. In this case, the application is represented in a task graph that summarizes the application behaviour.Depending on the characteristics of the application to be modelled, two distinct task graph models have been extensively used in the literature. The Task Precedence Graph (TPG), is a directed graph where nodes and arcs represent the tasks and the task precedence constraints respectively. This is effective for applications where interactions between tasks take place only at the beginning and at the end of their execution. On the other hand, distributed applications where the executing tasks are required to communicate during their lifetime rather than just at the initiation and at the end, are usually modelled in the literature by the Task Interaction Graph (TIG). This is an undirected graph that does not include temporal information and it is normally assumed that all the tasks may run in parallel.In current message-passing environments, the programmer has no restriction about the allocation of communication primitives inside tasks. Moreover, there is growing interest in the development of applications composed of a set of tasks carrying out different functions (i.e. with task parallelism) that coordinate one to each other through message transference at any point inside them.To model these applications that have an arbitrary task interaction pattern, we propose a new task graph model, called Temporal Task Interaction Graph (TTIG), that captures temporal information about parallel programs with a new parameter called degree of parallelism. This gives information about the potential concurrency that each pair of adjacent tasks can achieve, according to their mutual dependencies.From the definition of the application behaviour, a heuristic method is proposed to determine the theoretical maximum and minimum number of processors that are necessary to execute the application in the minimum time.Starting from the TTIG model, two new mapping algorithms are defined with different complexities, that carry out the allocation according to the ability of concurrency of tasks indicated by the degree of parallelism.In current message-passing environments PVM and MPI, the processor mapping mechanism is based on simply heuristics that take decisions independently of the relationship exhibited by tasks. Thus, these environments are enhanced by integrating an automatic mechanism to extract the TTIG for a given application, and to apply a mapping heuristic based on the model.

El presente trabajo aborda la especificación, diseño e implementación de organizaciones abiertas de agentes. Se defiende que tales organizaciones pueden ser diseñadas e implementadas de manera efectiva como organizaciones electrónicas institucionalizadas (instituciones electrónicas) compuestas de un gran número de agentes heterogéneos (tanto humanos como software) adoptando diversos roles e interactuando por medio de ilocuciones. Adicionalmente postulamos que el diseño y la implementación de instituciones electrónicas deben ser guiadas por una metodología bien fundamentada. Es por ello que proponemos una especificación formal de instituciones electrónicas que fundamente su diseño, análisis e implementaciónA continuación presentamos un modelo computacional que emerge de y fielmente captura la formalización resultante de la noción de institución electrónica. Nuestro modelo computacional se define y explota sobre la base de la noción de mediación para fundamentar la construcción de infraestructuras para instituciones electrónicas. Así, proponemos construir instituciones electrónicas a partir de agentes institucionales ---agentes en los que la institución delega sus servicios e interagentes ---agentes software autónomos dedicados a mediar la interacción entre cada agente y la sociedad de agentes en el marco de una institución electrónica. De esta manera las instituciones electrónicas son concebidas computacionalmente como instituciones electrónicas mediadas por agentes, ya que tanto los servicios institucionales como las interacciones son mediados por agentes.Ilustramos la construcción práctica de instituciones electrónicas mediadas por agentes describiendo el desarrollo de una casa electrónica de subastas inspirada en las lonjas de pescado tradicionales donde agentes heterogéneos (humanos y software) pueden comerciar.Finalmente presentamos la evolución de la casa de subastas electrónicas a una plataforma para la experimentación en escenarios de subasta. Mostramos cómo en tales escenarios agentes compradores y vendedores de diferentes complejidades participan en subastas definidas de acuerdo a unas condiciones de mercado estandarizadas, siendo evaluados en función de su rendimiento en el mercado. Desde nuestro punto de vista tales escenarios competitivos constituyen interesantes y ricos dominios en los que estudiar cuestiones generales relacionadas con arquitecturas de agentes que comercian y, más específicamente, con sus comportamientos estratégicos. / This thesis focuses on the specification, design and implementation of open agent organisations. We argue that open agent organisations can be effectively designed and implemented as institutionalised electronic organisations (electronic institutions) composed of a vast amount of heterogeneous (human and software) agents playing different roles and interacting by means of speech acts. Then we take the view that the design and development of electronic institutions must be guided by a principled methodology. For this purpose we propose a formal specification of electronic institutions that founds their design, analysis and development.Next we present a computational model that arises from and fully captures the resulting formalisation of electronic institution. Our computational model strongly relies on and exploits the notion of mediation for founding the realisation of electronic institutions' infrastructures. Thus we propose how to fully realise an electronic institution based on institutional agents ---the agents to which the institution delegates its services--- and interagents ---autonomous software agents devoted to mediating the interaction between each agent and the agent society in the framework of an electronic institution. Therefore electronic institutions are computationally conceived as agent-mediated electronic institutions since both institutional services and interactions are mediated by agents.We illustrate the practical realisation of agent-mediated electronic institutions by describing the development of an electronic auction house inspired by the age old institution of the fish market where heterogeneous (software and human) agents may trade.Lastly we present the evolution of the electronic auction house into a test-bed for experimenting with auction-based trading scenarios. We show how in these scenarios trading agents of arbitrary complexity participate in auctions under a collection of standardised market conditions and are evaluated according to their actual market performance. We argue that such competitive situations constitute convenient problem domains in which to study issues related with trading agent architectures in general and agent-based trading strategies in particular.

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