En este trabajo, hemos establecido una nueva aproximación para determinar el factor de equilibrio de los descendientes de 222Rn, durante periodos largos de tiempo y en presencia de 220Rn, utilizando un sistema pasivo, integrador y multicomponente de detectores de trazas nucleares. El método se basa en el hecho de que los periodos de semidesintegración del 222Rn y del 220Rn son diferentes, de que ambos isótopos tienen el mismo coeficiente de difusión en un medio dado, y de que la respuesta de los detectores de trazas nucleares depende de las condiciones del revelado electroquímico utilizadas. El dosímetro puesto a punto consta de: i) dos detectores de Makrofol, designados como detectores A y B, que están situados en el interior de dos cámaras de difusión - cada una con un filtro diferente - para medir 222Rn+220Rn y 222Rn, además de ii) dos detectores de Makrofol (C y D) que están en contacto directo con el aire y a los cuales se les aplica diferentes condiciones de revelado electroquímico para obtener las concentraciones del 218Po y del 214Po.Las sensibilidades de cada detector de Makrofol con respecto al 222Rn, 220Rn y progenie se han calculado teóricamente utilizando la técnica de Monte Carlo, teniendo en cuenta: (1) la ecuación de Bethe-Bloch para determinar el poder de frenado de partículas cargadas pesadas en un medio material, (2) las propiedades y el comportamiento del 222Rn, 220Rn y descendientes en el aire libre y dentro de una cámara de difusión, y (3) el rango de energías de partículas a que registra cada detector. El código desarrollado para estos cálculos se ha validado reproduciendo la respuesta de un detector ideal, tanto en el aire libre como dentro de una cámara de difusión.Se ha llevado a cabo un estudio experimental detallado en el que se han determinado los filtros óptimos para la separación 222Rn/220Rn y las condiciones de revelado electroquímico apropiadas para cada detector. Asimismo, hemos calibrado los detectores A y B en atmósferas puras de 222Rn y hemos confirmado experimentalmente que los valores del factor de equilibrio determinados con nuestro dosímetro están en buen acuerdo con los obtenidos mediante sistemas activos.Finalmente, como experiencia piloto, varios dosímetros han sido expuestos en una casa unifamiliar habitada de Suecia. Los resultados de esta exposición indican la utilidad de nuestro método para llevar a cabo campañas de medida de los niveles de 222Rn, en lugares de trabajo y en casas privadas, a fin de estimar la dosis efectiva anual recibida por los trabajadores y por el público en general. / In this work, we establish a novel approach for long-term determination of indoor 222Rn progeny equilibrium factor, even in the presence of 220Rn, using a passive, integrating and multi-component system of nuclear track detectors. The method is based on the fact that the half-lives of 222Rn and 220Rn are different, that both isotopes have the same diffusion coefficient in a given medium and that the response of the nuclear track detectors depends on the electrochemical etching conditions used. The new dosimeter set up for this purpose consists of: i) two Makrofol detectors, namely detectors A and B, which are enclosed within two diffusion chambers - each one with different filter membrane - to measure indoor 222Rn+220Rn and 222Rn, together with ii) two Makrofol detectors (C and D) that are kept in direct contact with air and that are electrochemically etched at different conditions to obtain the airborne 218Po and 214Po concentrations.The sensitivities of each Makrofol detector in front of 222Rn, 220Rn and their decay products have been theoretically obtained using Monte-Carlo technique, taking into account: (1) the Bethe-Bloch expression for the stopping power of heavily charged particles in a medium, (2) the behaviour of 222Rn, 220Rn and their progeny in the open air and within the diffusion chamber, and (3) the a-energy window response of each detector. The computer code used for the calculation has been validated by reproducing the response of an ideal detector, both in the free air and enclosed within a diffusion chamber.A detailed experimental study has been carried out in which we have determined the optimum filters for 222Rn/220Rn separation and the appropriate electrochemical etching conditions for each of the Makrofol detector used. Otherwise, we have calibrated the detectors A and B in pure 222Rn atmospheres and we have confirmed experimentally that the equilibrium factor values determined with our system agree with those obtained by active methods.Finally, as a pilot test, several dosimeters were exposed in an inhabited Swedish single-family house. The results of this exposure suggest the usefulness of this method to perform routine surveys for 222Rn level measurements in private homes and in workplaces in order to estimate the annual effective dose received by the general public and the workers.

L'aigua és present en gairebé qualsevol superfície exposada a l'aire. Tant el vapor com l'aigua líquida modifiquen i determinen les propietats de les molècules i materials exposats a l’aire (la fricció, l'adhesió, la reactivitat, el folding ...). No obstant això, existeix una important manca de coneixement sobre com l'aigua interactua amb les superfícies a nivell sub-micromètric. Aquestes interaccions determinaran les propietats macroscòpiques de superfícies i compostos. A més d'aquests fets, l'aigua també juga un paper central en la determinació de la conformació estructural i les propietats de moltse biomolècules, com ara les proteïnes. Durant l'última dècada, s'ha parat molta atenció en l'assoliment d'una comprensió més profunda sobre com l'aigua interactua amb les proteïnes. Avui dia, l'aigua és considerada no com els medi on es troben presents les proteïnes, sinó com una part més de la pròpia proteïna. Molts estudis teòrics han estat realitzat recentment, però encara cal extreure més informació amb experiments directes. La Microscòpia de sonda de rastreig (SPM) ha obert la porta a les mesures de gran precisió en l'escala nanomètrica, que ens permeten seguir els processos i detectar propietats en escales no assolides fins recent. La Microscòpia de Forces Atòmiques (AFM) és un membre de la família SPM, amb múltiples modes d'operació capaços de detectar les diferents propietats de la superfície, que la converteixen en una eina molt versàtil. En aquest treball de tesi, he estudiat la interacció de l'aigua amb diverses superfícies, utilitzant diferents modes de AFM. L'estudi es va iniciar amb el seguiment de la interacció de l’aigua sobre la superfície de diverses cares cristal·lines en diversos aminoàcids: monocristalls de L-alanina, D-alanina, L-valina, D-valina, DL-valina i L-leucina van ser estudiats utilitzant tècniques AFM en els seus diversos modes. Aquests aminoàcids van ser triats per la seva simplicitat estructural i la seva importància en les biomolècules del cos humà. L'estudi va revelar la importància que els dipols dels aminoàcids juguen en la seva interacció amb l'aigua. Els canvis estructurals a les superfícies d'aminoàcids, com a causa de l'acció de l’aigua en ells va concloure en la descripció d’una nova superfície amb dos nivells diferenciats a la L-alanina (011). A més, la diferenciació enantiomèrica de la L i la D-valina s'ha descrit utilitzant un senzill experiment AFM. El camp elèctric generat per alguns dels cristalls dels aminoàcids ha sigut estudiat com a possible factor d’afavoriment de la congelació de l'aigua, es va estudiar l'efecte del camp elèctric natural de diversos monocristalls a les molècules d'aigua presents com a funció de la humitat relativa i la temperatura. En l'última part d'aquesta tesi, diferents capes primes de ferroelèctrics PZT2080 es van utilitzar a causa de que els seus dipols poden ser orientats mitjançant AFM en una manera controlada. He utilitzat aquestes superfícies per estudiar la influència dels dipols en l'ordenament d'aigua. Les condicions experimentals òptimes per assegurar una polarització propera al 100% d'una regió PZT2080 (utilitzant les imatges de fase de PFM com a referència) amb una injecció de càrrega mínima han sigut descrites. Les imatges KPFM van revelar diferències de desenes de mV sobre les regions polaritzades per a lleugeres disminucions de temperatura, d'una manera controlada i reproduïble. / Water is present on almost any surface exposed to air. Both vapor and liquid water modify and determine the properties of molecules and materials (friction, adhesion, folding, reactivity...). However, there is still an important lack of knowledge about how water interacts with surfaces at the sub-micrometer level. Such interactions will determine the final macroscopic properties of surfaces and compounds. In addition to these facts, water also plays a central role in determining the structural conformation and the properties of biomolecules, such as proteins. During the last decade, much attention has been driven into achieving a deeper understanding in how water interacts with proteins. Nowadays, water is considered, not as the solvent media where proteins are placed, but as a proper part of the protein itself. Many theoretical studies have been performed recently, but it is still necessary to extract more information with direct experiments. Scanning Probe Microscopy (SPM) has opened the door to powerful measures at the nanometer level that allow us to follow processes and detect properties in scales not achieved until recently. Atomic Force Microscopy (AFM) is a member of the SPM family, with multiple operational modes able to sense different surface properties, that turn it into a very versatile tool. During this thesis work, I have studied the interaction of water with several surfaces, using different AFM modes. The study began by describing how water affects different crystal surfaces of several amino acids: L-alanine, D-alanine, L-valine, D-valine, DL-Valine and L-leucine were studied by means of AFM imaging using several modes. These amino acids were chosen for their structural simplicity and their importance in the human-body biomolecules. The study revealed the importance that the amino acid dipoles play in their interaction with water. The structural changes on amino acid surfaces due to vapor and liquid water action on them have been also studied. From this study we described a new 2D landscape on the L-alanine (011) surface as a consequence of its interaction with water. Also, the enantiomeric recognition of L- and D-valine has been described in a easy experiment using AFM. The electric field generated by some amino acid crystals has been studied as a possible factor of water freezing (as reported for some amino acids at the macroscopic level). I studied the effect of the natural electric field of several crystals on the water molecules present in the media as a function of relative humidity and temperature. The importance of the dipole-dipole interactions in these processes drove me towards ferroelectric materials. In the last part of this thesis work, PZT2080 ferroelectric thin films have been used due to that their dipoles can be oriented by means of AFM in a controlled way. I have used these surfaces to study the influence of their dipoles in the ordering of water. From this study, the optimum experimental conditions to ensure a the polarization in a near a 100% effectiveness of a PZT2080 region (using its PFM phase signal as reference) with a minimum charge injection. KPFM imaging revealed differences of several tens of mV on polarized regions for slight temperature decreasing, in a controlled and reproducible manner. This demonstrates the effectiveness of the polarized regions to order the nearby water molecules when the loss of temperature decreases their thermal energy.

Vegeu resum1de2.pdf i resum2de2.pdf

El problema de la jerarquía se puede resolver en ciertos modelos de branas debido aque, en estos modelos, la separación entre la escala electrodébil y la de Planckdepende del tamaño de las dimensiones extra. Éste viene caracterizado por unmodo escalar de la métrica conocido como el radión, de forma que una solucióncompleta al problema de la jerarquía requiere algun mecanismo de estabilizaciónque fije su valor y explique por qué no se observan las interacciones escalarestransmitidas por el radión.En esta tesis se estudia la posibilidad de que la energía de Casimir estabiliceel radión (proporcionandole una masa suficientement grande) y generen lajerarquía de forma natural. Se argumenta que en modelos donde la geometría noes factorizable, los efectos cuánticos proporcionan un mecanismo deestabilización capaz de generar y estabilizar la jerarquía. En conctreto, sediscuten los efectos cuánticos en tres familias de modelos.El primer ejemplo consiste en un modelo tensor--escalar en cinco dimensiones enque el factor de 'warp' crece como una potencia de la distancia. La presencia deuna simetría de 'scaling' anómala permite estabilizar las posiciones de las branasy generar la jerarquía de forma natural incluso para potencias pequeñas. Noobstante, las masas de los módulos es suficientemente grande cuando la potenciadel factor de warp es de orden 10 o mayor.La segunda clase de modelos consiste en un espacio de más de 5 dimensiones donde elespacio interno y las direcciones no compactas tienen un factor de warpexponencial. En este modelo, la jerarquía se genera mediante una combinación delos efectos de redshift y de volumen grande. Se encuentra que los efectoscuánticos estabilizan las posiciones de las dos branas y generan la gerarquía deforma natural si el espacio interno es plano.En el tercer tipo de modelos, el espacio interno no tiene factor de warp y la jerarqía se genera mediante el efecto de redshift. Al igual que en el modelo de Randall Sundrum, la fuerza de Casimir debida a un campo de gauge en el bulk puede estabilizar la jerarquía de forma natural.Se concluye que en los modelos de branas con geometría no factorizable, los efectos cuánticos son capaces de estabilizar la jerarquía naturalmente de forma relativamente genérica. / Certain brane world scenarios can solve the hierarhy problem exploiting the fact that, in these models, the separation between the electroweak and the Planck scales --'the hierarchy'-- depends on the size of the extra dimensions. This size is parmetrized by a scalar mode of the higher dimensional metric called 'the radion'. Hence, a complete solution to the hierarchy problem requires a stabilization mechanism that naturally fixes the radion at an appropriate value and explains why the interactions mediated by such a scalar are not observed.In this thesis, we consider the possibility that the Casinir energy is responsible for stabilizing the radion and generating a large hierarchy in a natural way. We argue that, in scenarios where the geometry is not factorizable, the quantum effects indeed can provide a stabilization mechanism that generates naturally a large hierarchy. Specifically, we discuss three classes of models.The first example consists in a five dimensional scalar--tensor model bounded by two parallel branes, where the warp factor grows like a power of the distance. The presence of an anomalous scaling symmetry in the model allows to stabilize the moduli, which correspond to the brane locations. A large hierarchy can be obtained even for low values of the power. However, the generated masses for the moduli are large enough if the power of the warp factor is of order 10 or bigger.The second class of models consists in a space of more than five dimensions where the additional internal space and the noncompact directions share an exponential warp factor. In these models, the hierarchy is generated by a combination of the redshift effect and the large volume effect. We find that the Casimir energy stabilizes the brane positions and generate a large hierarchy if the internal space is flat.In the third example, the internal space does not have a warp factor and the hierarhy is generated by the redshift effect. As is the Randall Sundrum model, the Casimir force due to a bulk gauge field can generate and stabilize a large hierarchy in a natural fashion.We conclude that relatively generically, the quantum effects can naturally stabilize a large hierarchy in models with a non factorizable geometry.

El punto de partida de nuestra investigación se sitúa en la enseñanza de las matemáticas en las facultades de Ciencias Experimentales (CCEE) y se centra, más concretamente, en el estudio de la ecología de la modelización matemática en este ámbito institucional. Esto es, estudiamos las condiciones que permiten, facilitan o favorecen que la actividad de modelización matemática pueda "vivir" con normalidad en el entorno institucional en el que nos situamos, los actuales sistemas de enseñanza universitarios, además de las restricciones que dificultan, entorpecen o incluso impiden la puesta en práctica de estas actividades.Una vez situados en el ámbito de la Teoría Antropológica de lo Didáctico (TAD), que constituye el marco de referencia a la vez conceptual y metodológico de este trabajo, las nociones comunes de "enseñanza" y de "modelización matemática" son cuestionadas, analizadas y reconstruidas, para poder formular y abordar el problema que nos planteamos sin tener que asumir acríticamente los puntos de vista dominantes en las instituciones consideradas. Esta reformulación nos permitirá plantear el problema didáctico de la modelización matemática en términos del enfoque ecológico y que nos conducirá a la búsqueda de dispositivos didácticos que favorezcan la integración de la modelización matemática en la enseñanza universitaria.Para abordar dicho problema didáctico proponemos el diseño y la implementación de un nuevo dispositivo didáctico, los Recorridos de Estudio e Investigación (REI) introducidos por Chevallard (2004, 2005 y 2006) como referentes para el análisis y el diseño de los procesos didácticos. Este nuevo dispositivo didáctico, en contraposición a la pedagogía "monumentalista", apuesta por la introducción de una nueva epistemología escolar que reemplaza el paradigma escolar de "inventariar" los saberes por un paradigma de cuestionamiento del mundo. En nuestro caso concreto, mostramos cómo un currículo oficial tradicional (como el de las matemáticas para un primer curso universitario de CCEE) puede "recubrirse" mediante un pequeño conjunto de REI generados, en nuestra propuesta, por cuestiones relativas al estudio de la dinámica de poblaciones.La implantación de los REI bajo condiciones controladas por la investigación pone de manifiesto algunas de las principales condiciones y restricciones didácticas ligadas principalmente al contrato didáctico imperante en la enseñanza universitaria, permitiendo dar una primera aproximación a la "ecología de los REI". Para poder pensar en una integración generalizada de estos nuevos dispositivos bajo condiciones más normalizadas, proponemos explorar terrenos que van mucho más allá del aula y que abarcan la manera cómo la comunidad científica, e incluso la sociedad, considera las matemáticas en relación con las demás ciencias y lo que se entiende por enseñar y aprender (matemáticas y ciencias) en la universidad. / This thesis studies the teaching of mathematics in Natural Sciences universities. It focuses more specifically on the study of the 'ecology' of mathematical modelling on these institutions. That is, we study the necessary conditions so that mathematical modelling can 'survive' in this institutional environment, together with the current systems of education in university. We also explore the restrictions hindering the evolution of implementing these modelling activities.We use the Anthropological Theory of the Didactic (ATD), which constitutes the conceptual and methodological framework in this work. Within this theory, we question, analyze and reconstruct the common notions of 'education' and of 'mathematical modelling'. We can then reformulate the didactic problem without accepting the dominant points of view in the institutions that we consider. We show the need of taking into account two essential dimensions of mathematics teaching and learning processes, which allows us to consider the didactic problem of mathematical modelling with an ecological perspective. This will lead us to the search of new didactic devices that favor the integration of the mathematical modelling in university education.To approach the didactic problem, we propose the design and the implementation of a new didactic device, the Study and Research Courses (SRC), set forth by the ATD (Chevallard, 2004, 2005 and 2006), as the 'ideal' didactic organization for integrating mathematical modelling in current teaching systems. In contrast with the 'monumentalist' perspective, one of the main aims of the proposed SRC is to introduce of a new school epistemology that replaces the school paradigm of 'inventorying' knowledge by a paradigm of questioning of the world. In our case, we propose to study population dynamics and we show how the official traditional curriculum (the first university course in mathematics for the Natural Sciences) can 'be covered' by means of a small set of SRC.The experimentation of the SRC can be considered as a first description of the 'local ecology' of mathematical modelling. They provide some important conditions for the implementation of SRC that integrate mathematical modelling as a main tool of the study and research process. A 'large-scale integration' of SRC beyond this local experimentation needs to extend this ecological study and consider restrictions that appear at different levels of generality, especially affecting the prevailing way with which mathematics and its teaching are currently considered in university institutions.

La qualitat d'una planta produïda en viver es pot definir com el conjunt de característiques que li confereixen una millor aptitud per a sobreviure, crèixer i desenvolupar el seu cicle en les condicions del seu emplaçament definitiu. En aquest context, es van incloure en aquest estudi tres experiments en els quals es van assajar diferents factors de cultiu amb l'objectiu comú de caracteritzar i optimitzar la qualitat del romaní (Rosmarinus officinalis L.) produït en viver per a ser utilitzat en revegetacions com a planta autòctona mediterrània. Es van assajar dosi d'aigua, temperatura, enriquiment atmosfèric en diòxid de carboni (ECO2) i la inoculació del sistema radical amb un fong endomicorícic (Glomus intrarradices Schenk & Smith), estudiant la resposta en el creixement, relacions hídriques i altres paràmetres fisiològics de la planta.La dosi d'aigua i la temperatura van ser els factors de cultiu que van permetre obtenir plantes de romaní de característiques més adequades per a ser utilitzades en revegetacions de la zona mediterrània, mentre l'ECO2 no va tenir efecte sobre els paràmetres considerats com a indicadors d'enduriment. No obstant, es va observar una important resposta productiva del romaní a l'ECO2, que es va veure estimulada en les plantes inoculades amb G. intrarradices (M). La micorizació també va facilitar el transport d'aigua en les arrels a partir de 14-15ºC, mentre que a baixes temperatures es va observar una major resistència hidràulica radical. La respiració de les arrels M va ser inferior que en les NM independentment de la temperatura assajada. Per altra banda, es van realitzar altres tres assajos de simulació en hivernacle amb l'objectiu comú d'estudiar la resposta del romaní a diferents situacions que poden tenir lloc amb la seva introducció en un espai degradat que es pretén rehabilitar o restaurar. Es van simular les condicions d'estrès hídric que poden donar-se en el trasplantament, es van assajar dosis d'aigua distribuïdes a modus de règim pluviomètric, es va utilitzar com a substrat sòls pobres assajant diferents profunditats, es va testar la resposta de plantes inoculades amb G. intrarradices en la fase de viver i es va estudiar també la interacció entre romaní i altres espècies autòctones mediterrànies (Lavandula dentata L. i Buxus sempervirens L.).Es va observar un millor balanç hídric en les plantes micorizades durant un cicle curt de sequera de forta intensitat, condicions que poden donar-se en el trasplantament. No obstant, la micorizació va comportar efectes negatius durant la fase de recuperació, disminuint l'activitat metabòlica del fong. Superat el trasplantament, el règim pluviomètric va tenir major influència que la micorizació en les relacions hídriques i el creixement del romaní en un assaig de revegetació simulada. No obstant, la micorizació va tenir també un efecte favorable, que es va manifestar majoritàriament en el règim pluviomètric de major aport hídric, augmentant la supervivència, la biofertilitat i el recobriment del sòl, la qual cosa permetria reduir les pèrdues per erosió. En la interacció amb altres espècies autòctones, es va observar una forta auto-competència del romaní en les combinacions romaní-boix, mentre que el boix va mostrar una alta tolerància pels seus veïns. En les combinacions romaní-lavanda, el creixement del romaní es va veure fortament suprimit, mostrant-se la lavanda molt més competitiva degut a la seva capacitat per a esgotar l'aigua del sòl, el seu creixement postrat i la plasticitat observada en el seu patró de creixement en funció dels canvis de densitat de plantes. Es van observar diferències d'estratègia de resistència a la sequera entre espècies i també en el romaní segons el seu competidor. / The quality of a plant grown in a nursery can be defined by a set of features that will make it more fit to survive, grow and develop its cycle under the conditions of it final site. In this context, this study includes three experiments in which different growing factors were tested with the common aim of characterising and optimising the Rosemary' quality (Rosmarinus officinalis L.) grown in a nursery to be used in revegetations as an autochthonous Mediterranean plant.Different water doses, temperature, atmospheric enrichment in carbon dioxide (ECO2) and the inoculation of the radical system with an endomycorrhicic fungus (Glomus intrarradices Schenk & Smith), were used to study the response in its growth, water relationships and other physiological parameters of the plant.Water dose and temperature were growing factors that allowed us to obtain rosemary plants with the most suitable features to be used in revegetations of the Mediterranean zone, whereas ECO2 did not have any effect on the parameters considered as endurance indicators. Nevertheless, we observed a significant productive response of the rosemary to ECO2, in plants inoculated with G. intrarradices (M) production was stimulated. The mycorrhizal association also facilitated the roots' water transportation when temperature was over 14-15ºC, whereas in lower temperatures we observed greater radical water resistance. The M roots' respiration was lower than that of the NM's independently of the tested temperature.On the other hand, we carried out three simulation tests in a greenhouse. The common aim was to study the rosemary response to different situations that can take place when introducing it in a degraded space that wants to be restored. We simulated the water stress conditions that can take place during the transplanting, we used different water doses emulating a pluviometric regime and we used poor soils as substrate, testing different depths. We also tested the response of plants inoculated with G. intrarradices in the nursery phase and, finally, we studied the interaction between Rosemary and the other autochthonous Mediterranean plants (Lavandula dentata L. and Buxus sempervirens L.).We observed a better water balance in mycorrhized plants during a short period of severe drought, conditions that can be found in transplanting. However, mycrorrhization caused negative effects during the recovery phase, diminishing the metabolic activity of the fungus.In a revegetation simulation, once the plants were successfully transplanted, the pluviometric regime had more influence than mycorrhization in the water relationships and in the growth of the Rosemary. However, mycorrhization also had a beneficial effect. This could be seen, namely, in that pluviometric regime with greater rainfall by making it more fit for survival, enhancing the biofertility and the coverage of the soil, fact that reduces its losses due to erosion.In the interaction with other autochthonous species, we observed a great intraspecific competition of the Rosemary in the combinations Rosemary-box tree, whereas the box tree showed great tolerance towards its neighbours. In combinations Rosemary-lavender, the growth of the Rosemary was greatly suppressed, and the lavender proved itself to be more competitive due to its capacity to deplete the water of the soil, its prostrate growth and the plasticity observed in its growth pattern depending on the changes in the density of plants. We observed differences in the strategy of resistance to drought between species and also in the Rosemary depending on its competitor.

Sea S la categoría de los conjuntos simpliciales , C una categoría pequeña y SC la categoría de los C-diagramas en S. Se estudian fibraciones en SC sobre un C-diagrama constante; estas fibraciones se pueden ver como un conjunto de fibraciones en S sobre el mismo espacio base cuyas aplicaciones entre los espacios totales estan determinadas por C (de tal forma que el diagrama de fibraciones resultante es conmutativo). Usando la estructura de categoría de modelos cofibrantemente generada sobre SC podemos generalizar algunos conceptos clásicos , como por ejemplo el de fibración minimal, producto cartesiano torcido o grupo estructural de un fibrado. Cuando C es una categoría con un número finito de objetos y en la que todo endomorfismo es isomorfismo, es decir una EI-categoría, se prueba el siguiente resultado de clasificación: TEOREMA: Sea F un C-diagrama sobre una EI-categoría con un número finito de objetos. Si B es un espacio conexo, el conjunto de clases de equivalencia fibra a fibra de fibraciones con base B y fibra F esta en correspondencia biyectiva con el conjunto de clases de homotopía de aplicaciones entre el espacio base B y el espacio clasificador del monoide homotópico de autoequivalencias homotópicas del diagrama F. Como sabemos dada una fibración en S siempre es posible obtener una localización fibra a fibra de esta, aunque el mismo resultado no es cierto en general para el caso de funtores de colocalización y más especificamente en el caso de celularizaciones. Aplicando este teorema es posible determinar la existencia y unicidad de celularizaciones fibra a fibra, lo cual se estudia en términos de teoría de obstrucción. Adicionalmente es posible concluir otros resultados clásicos, como por ejemplo el relacionado con localizaciones fibra a fibra.

El gen precore-core del virus de la hepatitis B (VHB) se transcribe en dos ARN diferentes (ARNcore y ARNprecore) por la presencia en el promotor básico para este gen (PBC) de elementos que dirigen independientemente la síntesis de estos dos ARN. En la región precore del mismo gen se han descrito mutaciones que impiden la síntesis del HBeAg. Objetivos: 1.Estudiar en pacientes con hepatitis crónica B y portadores asintomáticos (p.a.) del VHB las concentraciones de ADN-VHB y HBeAg, el genotipo viral y la lesión histológica hepática. Relacionar con la presencia de mutaciones en el PBC y precore. 2. En pacientes con infección por VHB, VHC y/o VHD, determinar la concentración de ADN-VHB, ARN-VHC y ARN-VHD, genotipo viral y distribución de mutaciones en el PBC y precore del VHB. Pacientes: Objetivo 1: 182 HBsAg(+):116 hepatitis crónica: 30 HBeAg(+) con ALT elevada (14 HCA y 2 CH), 58 HBeAg(-) con ALT elevada (24 HCA y 10 CH), 28 ALT fluctuante (ALTf): 27 HBeAg(-) y 1 HBeAg(+) (6 HCA); 66 p.a. HBeAg(-). Objetivo 2: 175 Hepatitis crónica: 65 Coinfecciones (25 VHB/VHC, 18 VHB/VHD y 22 VHB/VHC/VHD) y 110 Infección aislada (55 VHB y 55 VHC). Métodos: VHB: HBsAg (EIA), HBeAg/Anti-HBe (RIA), cuantificación del HBeAg (RIA), determinación cualitativa del ADN-VHB (doble PCR), cuantificación del ADN-VHB (PCR en tiempo real), genotiopado VHB y mutaciones en PBC y precore (doble PCR y secuenciación). VHC: Anti-VHC (EIA), determinación cualitativa del ARN-VHC (RT-PCR), cuantificación del ARN-VHC (monitor test), genotipado VHC (RT-PCR-DEIA).VHD: Anti-HD (RIA), determinación cualitativa del ARN-VHD (RT-PCR), genotipado VHD (secuenciación). Resultados y conclusiones: 1. Mutaciones en el PBC en nuestra área: 72% en la hepatitis crónica HBeAg(-), 47% en hepatitis crónica HBeAg(+) y 52% en p.a. 2. La mutación mayoritaria en el PBC fue la sustitución de una G por una A en la posición 1764 (95% de las secuencias mutadas): su análisis sería el más sensible y suficiente para el estudio global del PBC. 3. Los pacientes con mutaciones en el PBC presentaron menor concentración de HBeAg: mutaciones en el PBC disminuyen pero no anulan la expresión del HBeAg; pero la presencia de estas mutaciones no afectaba a la concentración de ADN-VHB. 4. Las variantes de la región precore que impiden la expresión del HBeAg se detectaron preferentemente en la hepatitis crónica HBeAg(-) y, en proporción inferior, en p.a. Las variantes más frecuentes: posiciones 1896 (73% de las secuencias mutadas) y 1814-1817 (23% de las secuencias mutadas); para el estudio de la región precore es necesario realizar el análisis de estas mutaciones. 5. Análisis conjunto del PBC y precore: únicamente la presencia de mutaciones en las posiciones 1896 y 1899 del precore está asociada con mayores concentraciones de VHB. Las mutaciones en el PBC y/o precore están relacionadas con el estadío HBeAg(-) y la cirrosis hepática (posiciones 1764, PBC, y 1899, precore) y permite diferenciar a nivel molecular la hepatitis crónica ALTf del p.a. del VHB. 6. El genotipo A, mayoritario en el grupo HBeAg(+) con ALT elevada, y el genotipo D en HBeAg(-) con ALT elevada. La prevalencia de ambos genotipos era similar en ALTf y p.a. La presencia de mutaciones en el PBC se relacionó con el genotipo A mientras que en el precore con el genotipo D. En cada grupo de pacientes la carga viral era independiente del genotipo. 7. En las coinfecciones por VHB y VHC se observó una inhibición mutua entre ambos, con un mayor efecto inhibidor del VHC sobre el VHB. En la coinfección triple, el VHD actúa como dominante, e inhibe mayormente al VHC. La interacción entre los distintos virus no está influida por los genotipos. La coinfección por el VHC se relacionó con menor proporción de mutaciones en el PBC y precore del VHB. / The precore-core gen of the (HBV) is transcribed in 2 differents mRNAs (RNAcore and RNAprecore) by the action of differents elements in the basic core promoter for this gen (BCP). In the precore region of the same gen have been showed mutations able to abolish the synthesis of HBeAg. Aims: 1.To stablish in patients with chronic hepatitis B and HBV assymptomatic patients (AP), HBV-DNA and HBeAg concentrations, HBV genotype and the liver histologycal injury. Relation with mutations in BCP and precore. 2. To stablish in patients with HBV, HCV and/or HDV infection, the HBV-DNA, HCV-RNA and HDV-RNA concentrations, viral genotype and the presence of BCP and precore mutations. Patients: Aim 1: 182 HBsAg(+):116 chronic hepatitis: 30 HBeAg(+) with rised ALT (14 ACH and 2 HC), 58 HBeAg(-) with elevated ALT (24 ACH and 10 HC), 28 fluctuating ALT (ALTf): 27 HBeAg(-) and 1 HBeAg(+) (6 ACH); 66 HBeAg(-) AP. Aim 2: 175 chronic hepatitis: 65 Coinfections (25 HBV/HCV, 18 HBV/HDV and 22 HBV/HCV/HDV) and 110 isolated infections (55 HBV and 55 HCV). Methods: HBV: HBsAg (EIA), HBeAg/Anti-HBe (RIA), HBeAg quantification (RIA), HBV-DNA qualitative determination (nested-PCR), HBV-DNA cuantification (real time PCR), HBV genotype and mutations in BCP and precore (nested-PCR and sequenciation). HCV: Anti-HCV (EIA), HCV-RNA qualitative determination (RT-PCR), HCV-RNA quantification (monitor test), HCV genotype (RT-PCR-DEIA).HDV: Anti-HD (RIA), HDV-RNA qualitative determination (RT-PCR), HDV genotype (sequenciation). Results and conclusions: 1. BCP mutations in our area: 72% in HBeAg(-) chronic hepaititis, 47% in HBeAg(+) chronic hepatitis and 52% in AP. 2. The more prevalent mutation in BCP was the substitution of G to A in 1764 (95% in BCP mutated sequences): this analysis would be sufficient to the overall study of BCP. 3. Patients with BCP mutations presented a lower HBeAg concentration: BCP mutations reduce but not abolish HBeAg expression; nevertheless these mutations ware not related with HBV-DNA levels. 4. The precore region variants that abolish HBeAg expression was detected preferably in HBeAg(-) chronic hepatitis and, in a lower proportion, in AP. The more frequent variants: positions 1896 (73% in precore mutated sequences) and 1814-1817 (23% in precore mutated sequences): to study the presence of precore mutations is necessary to performance the analysis of these two regions. 5. Combined analyses of BCP and precore: only the presence of mutations in 1896 and 1899 was related with highers HBV-DNA concentrations. BCP and/or precore mutations was related with the HBeAg(-) state and HC (1764 position -BCP- and 1899 - precore-) and allow the differenciation between ALTf and AP in a molecular level. 6. Genotype A was found more frequently in HBeAg(+) with rised ALT, and genotypo D in HBeAg(-) with elevated ALT. The frequency of these genotypes was similar in ALTf and AP. BCP mutations were related with genotype A and precore mutations with genotypo D. In each group of patients HBV-DNA leves ware not associated with genotype. 7. A mutual nhibitory action between HBV and HCV in this dual coinfection was showed, with a stronger inhibitory effect of HCV over replication of HBV. HDV had a dominant role in triple coinfection, and seemed to exert a higher negative influence on HCV replication than on HBV. The interaction between the differents virus was not affected by the genotypes. HCV coinfection was related with a lower proportion of patients with BCP and precore mutants.

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En aquest treball s'estudia l'adaptació de tres processadors óptics, per aplicar-los a tasques de caracterització, classificació i seudo-coloració de textures. Gràcies a la velocitat i paral.lelisme de les arquitectures proposades les diferents aplicacions han pogut ser implementades en temps real. El primer processador óptic adaptat es el difractómetre convergent, arquitectura basada en la del correlador de transformades conjuntes (JTC). El processador óptic construït permet obtenir ópticament l'espectre de potencia de las imatges de les diferents textures utilitzades. Per tal de poder canviar les imatges en forma dinámica en el procesador s'ha utilitzat una pantalla de cristall liquid, configurada per modular en amplitut. El front d'ona al atravessar l'escena representada en amplitud en el modulador, es perturbat. En el pla on es forma l'imatge de la font puntual, junt amb aquesta, apareix l'espectre de potència de l'escena. Una càmera CCD situada en aquest pla i una tarja digitalitzadora es l'encarregada de capturar l'imatge de l'espectre, imatge que es analitzada per l'ordinador. La principal modificació realiztada l'arquitectura, respecte a un difractómetre convencional, consiteix en situar un filtre pasa-alts davant de la cámara CCD amb la finalitat de bloquejar l'imatge de la font puntual juntament amb les frequencies mes baixes del espectre de potencia. D'aquesta manera s'aconsegueix evitar la saturació de la càmera, augmentant el contrast en la resta del espectre de potència. En aquest cas, les caracteristiques considerades per realiztzar la clasificació va ser directament la totalitat de l'imatge de la distribució de l'energía del espectre de potències captat per la CCD. La resta de processadors utilizats consisteixen en dos adaptacions de la arquitectura del correlador convergent. Aquest tipus de processadors permeten conservar la localització de l'informació en el domini espacial, fet que ens ha permes desenvolupar, a més de la classificació de textures, dues aplicacions més; la seudo-coloració i la segmentació. Per poder representar les imatges de les escenes i dels filtres en forma dinámica s'utilitzaren dos moduladors espaials de llum de cristall líquid nemàtic. A diferéncia del difràctómetre convergent, en les arquitectures del correlador convergent, les característiques de les diferents textures son calculades a partir de l'energía de les imatges filtrades. Per tal de poder obtenir el conjunt de caracteristiques d'una determinada imatge en temps real fou necessari modificar l'arquitectura del correlador de forma que fos posible proccesar més d'un canal de frequències en paralel. Producte de l'esmentada necessitat es van desenvolupar dos métodes que permenten convertir un procesador óptic monocanal en un processador multicanal.El primer mètode proposat consisteix en aprofitar el paral.lelisme inerent de la llum per multiplexar espacialment un conjunt de canals de frequència en un sol filtre de fase. Cada canal de frequència es codificat utilitzant com a support una determinada fase lineal. La llum, al atravessar el filtre, es desviada en diverses direccións, obtenint en el pla de correlació un conjunt d'imatges filtrades separades espaialment.El segon métode proposat consistex en multiplexar els canals utilitzant diverses longituds d'ona. El sistema óptic es iluminat utilitzant una font de llum blanca. Per tal de poder representar filtres en color es sitúa una diapositiva en color darrera del modulador del pla de Fourier. En aquest mateix modulador, configurat en mode amplitut, es representa un filtre amb tres canals de frequència. La llum al atravessar el filtre es modulada en amplitud per el modulador i en longitud d'ona per la diapositiva en color. Una càmera en color de 3 CCD, situada en el pla de correlació, es l'encarregada de demultiplexar les imatges filtrades en tres canals de color R, G i B. En les aplicacions de processat de textures desenvolupades fòren utilitzats tres bancs de filtres passa-banda; el primer basat en les funcions de Gabor, el segón format per sectors circulars i el darrer disenyat específicament per aplicacions de seudo-colorejat en frequències. En totes les aplicacions desenvolupades s'obitngueren excel.lents resultats, resultats que mostren l'eficàcia tant de les arquitectures óptiques com dels mètodes proposats a l'hora de processar imatges de textures en temps real. / In this work we purpose the adaptation of three optical processors for real time texture images processing. We develop three applications: texture identification, texture segmentation, and colour frequency encoding. The optical processors are powerful 2-D image processors systems. The information can be processed in parallel and more fast than digital processors. The modifications introduced in the optical processors allows us to develop the texture applications in real time. The results obtained in all of the applications were very satisfactory. These results show the powerful of the optical processors designed in that kind of tasks.The first optical processor adapted was a convergent diffractometer. The architecture of the processor was based in the joint transform correlator (JTC). A liquid crystal device working in amplitude mode was used to display the texture images. With the optical processor was possible to obtain the power spectrum of a given texture image displayed on LCTV at the speed of light. A CCD camera and a frame-grabber capture the power spectra of texture images that are analyzed by a computer to perform the classification. A high-pass filter is used to avoid the CCD saturation. The optical system allows us to develop a very fast texture classification process. 99% of the images were well classified in the process. The other optical processors designed are based on the convergent correlator architecture. With this kind of processors is possible preserve the local information of the processed signal. That allows developing more applications of texture image processing than classification. Particularly, we purpose a texture segmentation and texture frequency colour encoding applications. To do these applications in real time it was necessary modify the classical convergent correlator architecture to increase its processing speed. We suggest two different ways to do it. The first one is multiplexing several channels in the space of the optical processor. The other way is multiplexing three channels using different wavelengths. In both cases the modifications allowed us to obtain several channels in parallel at the same time. The method that we purpose to multiplexing spatially several channels use a phase only filter. First, we split the frequency domain in several channels (or zones). To codify one channel (or zone) onto the filter, we draw that zone with a determinate linear phase in it. Using different linear phases we can codify different channels into the phase filter. When the light pass through the filter, in frequency domain, is tilted in several directions, one direction for each codified channel. In correlation plane we obtain a composition of displaced images. Each of these images is the original image filtered by one of the frequency channels codified into the filter. With this method it was possible codify 8 frequency channels in a phase filter, increasing the processing speed in this factor.To multiplexing channels using different wavelengths, we added a color film transparency to LCTV filter display, and change the laser by white light. In this case, the LCTV filter display allows to modulate the amplitude of the light and the color film modulate the colour of the light. The correlation plane is captured with a 3-CCD color camera that decompose the signal in the color channels R, G and B. That allows increase the speed of the processor in a factor three. The results obtained in all of the developed applications were excellent, and they show the very good performance of all the optical systems that were purposed. / En este se ha trabajo se ha estudiado la adaptación de tres procesadores ópticos, ampliamente utilizados en el área para aplicarlos a tareas de caracterización, clasificación, segmentación y seudocoloración de texturas. Gracias a la velocidad de procesado de las arquitecturas propuestas dichas aplicaciones han podido implementarse para que operen en tiempo real. El primer procesador óptico adaptado fue un difractómetro convergente, arquitectura basada en la del correlador de transformadas conjuntas (JTC). El procesador óptico construido permitió obtener ópticamente el espectro de potencia de las imágenes de texturas utilizadas para los procesos de caracterización y clasificación. Con el fin de poder cambiar dinámicamente las imágenes en el procesador se utilizó un modulador de luz, configurado en amplitud, para su representación. Los espectros de potencias, captados mediante una cámara CCD, fueron digitalizados para realizar su análisis y procesado en el ordenador. Los otros dos procesadores utilizados fueron dos adaptaciones del correlador convergente. A diferencia del difractómetro convergente, este tipo de procesadores permiten conservar la localización en el domino espacial de la información procesada, lo que permitió desarrollar además de aplicaciones de caracterización y clasificación de texturas, aplicaciones de seudocoloración y segmentación. La utilización de moduladores espaciales de luz para representar tanto la escena como los filtros permitieron cambiar ambas imágenes de forma dinámica. Con el fin de poder realizar las aplicaciones de procesado de texturas propuestas en tiempo real fue necesario modificar la arquitectura del correlador para que permitiera procesar más de un canal de forma paralela. Producto de esa necesidad se desarrollaron dos métodos que permiten convertir un correlador óptico en multicanal. El primer método propuesto utiliza luz monocromática y se basa en aprovechar el paralelismo inherente de la luz para multiplexar espacialmente varios canales de frecuencia en un único filtro de fase. Cada canal de frecuencia es codificado utilizando una fase lineal distinta. La luz, al atravesar el filtro, es desviada en distintas direcciones, obteniendo en el plano de correlación los distintos canales demultiplexados espacialmente. El segundo método propuesto consiste en mutiplexar los canales utilizando tres longitudes de onda distintas. Para ello, el sistema óptico es iluminado con una fuente de luz blanca. La adaptación del filtro se realiza adosando una diapositiva en color al modulador del plano de Fourier. En el modulador del filtro, configurado en amplitud, se representan simultáneamente un conjunto de tres canales de frecuencia. La luz al atravesar el filtro es modulada en amplitud por el modulador y en longitud de onda por la diapositiva en color. Una cámara CCD en color situada en el plano de correlación es el dispositivo encargado de realizar la demultiplexión de los tres canales.En las aplicaciones de procesado de texturas desarrolladas fueron utilizados tres bancos de filtros distintos, un banco de filtros pasa-banda basado en funciones de Gabor, otro formado por sectores anulares y dos bancos diseñados específicamente para aplicaciones de seudocoloreado de frecuencias espaciales. Con todos ellos se obtuvieron excelentes resultados en las diversas aplicaciones desarrolladas.