One of the most intriguing features of the stellar velocity distribution in the solar neighbourhood is the existence of moving groups. At present, the origin of these kinematic structures is far from completely understood although it is more than 140 years since they were discovered. Nowadays, several explanations for their origin are considered: cluster disruption, dynamical effects induced by the non-axisymmetric components (spiral arms and bar) of the Milky Way (MW), remnants of past accretion events and external dynamical effects on the disc resulting from interaction events. It has already been shown that the effects of the bar and the spiral arms of the MW can induce kinematic groups in the local stellar velocity distribution. The aims of this thesis are: i) to characterise the observed moving groups, establishing observational insights into their origin, and ii) to explore to what extent we can use the kinematic imprints to constrain the large-scale structure of the MW and its recent evolution. To undertake the observational study we have compiled an extensive compendium with the best available astrometric and photometric data for more than 24000 stars in the solar neighbourhood. We have applied the Wavelet Denoising multiscale technique to this sample to characterise and analyse the moving groups in the U-V-age-[Fe/H] space. We find that the dominant kinematic structures in the U-V plane are the branches of Sirius, Coma Berenices, Hyades-Pleiades and Hercules. From the large spread of ages and metallicities inside them, we refuse the models that relate their origin to cluster disruption. The Hercules branch is more conspicuous in the region of inner galactocentric radius, and for a region near the Sun in comparison to a region that is located further in the direction of rotation. For Hyades-Pleiades, Coma Berenices and Sirius the more negative the V component, the higher the mean metallicity. The Hercules branch does not follow this correlation and has a higher metallicity dispersion. On the other hand, we have performed test particle simulations with the ame model to explore the phase space available to the local stellar distribution. This is a specific potential model for the MW which is very flexible and has been tuned to reproduce some recent observational constraints. We have also considered a great variety of initial conditions and integration procedures. This methodology has allowed to study the imprints of the spiral arms and the bar on the velocity distribution at different disc positions. We have also used a method to ascertain the regularity of the orbits in the U-V plane. Our results show that the bar and the spiral arms create strong kinematic imprints on the velocity distributions. When the spiral arms and the bar act together, individual imprints of each component can be still identified in the final velocity distributions. The spiral arms crowd the kinematic region of Hercules and not only the bar, as traditionally believed. The arms also induce slightly tilted kinematic branches that resemble some of the observed ones. The low angular momentum moving groups such as Arcturus can have an origin related to the bar acting on a relatively hot stellar disc, which introduces a new perspective on the interpretation of its extragalactic origin. Our analysis of the observations and and simulations indicates that it is very feasible that some of the observed moving groups have an origin related to the spiral arms and the bar. We find that the induced stellar kinematics groups depend on the properties of the non-axisymmetric components. We discuss if it is currently possible to use the stellar phase space groups as constraints to the large-scale structure and evolution of the MW.KEY WORDS: Galactic dynamics & kinematics, Milky Way, Solar Neighbourhood, Galactic Structure / S'ha demostrat que els efectes de la barra i els braços espirals de la Via Làctia (MW) poden induir grups cinemàtics en la distribució de velocitats local. Els objectius d'aquesta tesi són: i) caracteritzar els grups mòbils observats, aportant més coneixement al seu origen, i ii) explorar fins a quin punt podem utilitzar les empremtes cinemàtiques per restringir la estructura a gran escala de la Via Làctia. D'una banda hem aplicat la tècnica del Wavelet Denoising a un compendi de dades cinemàtiques, edats i [Fe/H] per a més de 24000 estrelles de l'entorn solar. Hem trobat que les estructures cinemàtiques dominants en el pla cinemàtic són les branques de Sirius, Coma Berenices, Hyades-Pleiades i Hercules. Degut a la gran dispersió d'edats i metal·licitats dins de les branques, refusem els models que expliquen els grups mòbils com a restes de cúmuls estel·lars. La branca d'Hercules és més rellevant a la regió de radis interiors i en la regió propera al Sol en comparació a la zona cap a la rotació Galàctica. Per Hyades-Pleiades, Coma Berenices i Sirius, com més negativa és la component V de la branca, més gran és la seva metal·licitat mitja. Per altra banda, hem realitzat simulacions de partícules test en un potencial flexible de la MW, consistent amb diverses restriccions observacionals. El nostre treball ha mostrat que la barra Galàctica i els braços espirals creen fortes empremtes cinemàtiques. El braços poblen la regió cinemàtica d'Hercules i no únicament la barra. Els braços també indueixen branques cinemàtiques lleugerament inclinades semblants a les observades. Els grups a baix moment angular com Arcturus poden ser creats per la barra actuant sobre un disc calent i no necessàriament tenir origen extragalàctic. En les simulacions on els braços espirals i la barra actuen alhora, identifiquem empremtes individuals de cada component en les distribucions de velocitat finals. Trobem que els grups cinemàtics induïts depenen de l'estructura del model i de les condicions inicials dels experiments. Finalment discutim si es actualment possible utilitzar els grups estel·lars de l'espai fase com a restriccions de l'estructura a gran escala i evolució de la MW.

The main objective of this thesis is to analyse how fire and fragmentation in Mediterranean habitats affect birds. Each chapter of this work poses questions and hypothesises about the ecological responses of birds to these disturbances. At present, the relationship between avian communities and habitat changes is one of the main areas of interest with respect to bird conservation (Tucker & Evans 1997). Therefore, whenever findings are considered relevant for conservation, special attention has been taken to show the contributions of this research to wildlife management.

Las interacciones por puente de hidrógeno resultan cruciales en la definición de numerosos procesos de relevancia biológica. Su reconocida importancia como elementos moduladores de la estructura de macromoléculas, su papel en el reconocimiento molecular de especies químicas (iones, fármacos,.), o su actuación en los mecanismos catalíticos de enzimas, resultan ejemplos evidentes de ello.Numerosas metodologías experimentales aportan descripciones muy valiosas del comportamiento de los sistemas modulados por puente de hidrógeno. Junto a ellas, los métodos teóricos constituyen un complemento necesario de cara a obtener una descripción detallada de los aspectos estructurales, energéticos y dinámicos de estos sistemas, así como para simular condiciones de entorno y situaciones químicas concretas que no resultan de fácil acceso a la metodología experimental.La presente tesis se ha centrado en la descripción desde una perspectiva teórica de una serie de sistemas de interés biológico cuyas propiedades vienen determinadas en alto grado por la presencia de puentes de hidrógeno. Los estudios realizados pueden estructurarse en tres bloques temáticos.En un primer bloque, se analiza el papel que desempeña la interacción por puente de hidrógeno como elemento clave en la modulación del reconocimiento selectivo de especies aniónicas por receptores orgánicos. En este punto, nuestro interés está orientado esencialmente a determinar por un lado la estructura del complejo de interacción entre el receptor y el anión, así como la estabilidad relativa de dicha interacción frente a diversos aniones. Por otra parte, un objetivo complementario consiste en detrminar la flexibilidad intrínseca del receptor orgánico, con el fin de determinar el posible coste conformacional asociado a la reorganización de su estructura como paso previo al reconocimiento del anión.En un segundo bloque, se estudia el comportamiento dinámico de los ácidos nucleicos, cuya estructura, estabilidad y flexibilidad viene determinado en parte por la presencia de interacciones de puente de hidrógeno. A su vez, dichas interacciones son claves en el mantenimiento del código genético, así como en la posibilidad de poder reconocer la secuencia de bases a lo largo de los surcos del DNA, lo cual subyace en el reconocimiento selectivo frente a pequeños ligandos o proteínas. En particular, nuestro interés se orienta al estudio de la flexibilidad conformacional del dúplex de DNA mediante una serie de herramientas teóricas que permitan extraer información directa acerca de su naturaleza dinámica.Finalmente, en un tercer bloque se examina el efecto que tiene el mantenimiento de las pautas de puente de hidrógeno en la conservación del código genético y en el funcionamiento de aplicaciones biotecnológicas basadas en ácidos nucleicos sintéticos. Así, nuestro objetivo se orienta en eset caso hacia la comprensión de las propiedades mutagénicas de la isoguanina, que está estrechamente relacionadas con su enorme versatilidad tautomérica, que le permite definir distintos patrones de interacción basada en puentes de hidrógeno. Asimismo, también ha sido nuestro objetivo examinar las características químicas de nucleobases expandidas, basadas en la modificación de las bases naturales mediante inserción o adición de un anillo de benzeno, como paso previo al estudio de su posible utilización como elementos estructurales en el diseño de dúplexes modificados de potencial valor biotecnológico. / Hydrogen bond interactions are crucial elements in the definition of many processes of biological relevance. Their recognized importance as modulators of macromolecular structure, their role in molecular recognition between chemical species (ions, drugs,.), or their action in catalytic enzymatic mechanisms, are clear examples of this.Numerous experimental methodologies bring valuable descriptions of hydrogen bond modulated systems. Furthermore, theoretical models act as a necessary complement in order to obtain more accurate explanations of structural, energetic and dynamic aspects of these systems, as well as to simulate environmental conditions and chemical situations which are not easily accessible to experimental approaches.Present dissertation has focused on the description, from a theoretical point of view, of a series of systems of biological interest which properties are to a high extent determined by the presence of hydrogen bond interactions. Studies performed can be exposed in three thematic blocks.In a first section, the role played by hydrogen bond interactions in modulating the selective recognition of anions by organic receptors is analyzed. In this point, our interest by one hand is essentially driven to determine the structure of the interaction complex between receptor and anion, as well as the relative stability of this interaction towards several anions. In the other hand, a complementary objective is to determine the intrinsic flexibility of the organic receptor, so as to evaluate the possible conformational cost associated to its structural reorganization previous to anion recognition.In a second part, we study the dynamic behavior of nucleic acids, the structure, stability and flexibility of which are somehow modulated by the presence of hydrogen bond interactions. Besides, these interactions are crucial for the maintenance of genetic code, and for the ability of recognizing base sequence along DNA grooves, which underlies in the selective recognition of this biomolecule by small ligands or proteins. In particular, our interest is oriented towards the study of conformational flexibility of DNA duplexes by using a wide set of theoretical tools which allow to extract direct information about its dynamic nature.Finally, in a third section, we study the effect of maintaining hydrogen bond patterns in the conservation of the genetic code and in the performance of biotechnological applications based on synthetic nucleic acids. In this way, our objective is oriented towards the understanding of mutagenic properties of isoguanine, which are closely related to its enormous tautomeric versatility, which allows it to define alternative interaction patterns based on hydrogen bond. Moreover, it has also been our objective to examine the chemical features of expanded nucleobases, consisting in the modification of natural bases by the addition or insertion of a benzene ring, as a previous step to study its possible use as structural elements in the design of modified duplexes of biotechnological interest.

Esta tesis se centra en el estudio de la influencia del solvente en la estructura y dinámica del ADN mediante técnicas de simulación por ordenador.En la misma se han realizado dos bloques diferenciados, cuyos objetivos concretos serían: 1- El estudio de una secuencia de ADN en solución con diferentes fuerzas iónicas con el objetivo de racionalizar cómo los contraiones modulan las propiedades estructurales y dinámicas de la molécula. 2- El estudio de diversos ácidos nucleicos canónicos y no canónicos en ausencia de solvente, bajo condiciones similares a las que tienen lugar en los experimentos de espectrometría de masas por ionización con electrospray (ESI-MS). Este bloque, a su vez, está dividido en tres trabajos: i/-estudio de la doble hélice de ADN en condiciones de vacío propias de los experimentos de ESI-M, ii/-estudio de la naturaleza de complejos no covalentes entre minor groove binders (mG-binders) y ADN de doble cadena en condiciones de vacío, iii/-análisis del comportamiento de estructuras de ADN formadas por cuatro cadenas (G-cuadrúplex) en condiciones de vacío.La técnica utilizada para este propósito ha sido la Dinámica Molecular, la cual permite la descripción rigurosa a nivel atómico de las propiedades estructurales, energéticas y dinámicas de la molécula. Los resultados obtenidos en esta tesis complementan la información disponible en la actualidad sobre la estructura y conformación del ADN en dichas condiciones extremas. / This thesis is centered in the theoretical study of the influence of the solvent in the structure and dynamics of the DNA. First, there is a study of 12-mer sequence of DNA under different ionic strengths with the objective of elucidate how the molecule is influenced by the ionic atmosphere. Later on, different nucleic acids are studied with the absence of solvent under similar conditions to the Electrospray Ionization Mass spectrometry technique with the objective of study the structural, energetic and dynamics properties of DNA in the gas phase. The systems studied are:-Double helix of DNA.-Non covalent complexes between minor-groove binders and double stranded DNA.-G-quadruplexes of DNA.The main computational approach used has been the Molecular Dynamics technique. This powerful method allows to study at atomistic level the Nucleic Acids under those extreme conditions mentioned. The results obtained in this thesis complement the experimental information available about the structure and conformation of DNA in vacuum.

Esta tesis estudia el fenómeno del caos en las ecuaciones que modelan un convertidor buck con control PWM. Desde el punto de vista matemático, contribuye al estudio de los sistemas lineales a trozos tridimensionales, con émfasis en las perspectivas geométrica y de cálculo numérico. Se consiguen resultados analíticos pero, finalmente, deben emplearse métodos numéricos para calcular efectivamente las órbitas periódicas, bifurcaciones, variedades invariantes y cuencas de atracción. Desde el punto de vista de la ingeniería, esta tesis contribuye, por una parte, a dilucidar ciertas cuestiones acerca del comportamiento observado en el circuito electrónico experimental, y por otra parte, plantea nuevas preguntas que debe responder la comunidad científica dedicada a la ingeniería. Entre ellas, la búsqueda experimental de fenómenos secundarios detectados en las simulaciones numéricas y la posibilidad de implementar algunos de los métodos de control de caos deducidos en un prototipo experimental.El capítulo 2 resume la información básica sobre convertidores conmutados de corriente contínua, y también sobre qué tipo de comportamiento cabe esperar de un sistema dinámico no lineal. Se discuten las referencias más relevantes sobre circuitos no lineales, y en concreto, las que atañen a circuitos caóticos en electrónica de potencia.Los sistemas de ecuaciones diferenciales lineales a trozos con dos topologías se introducen en el capítulo 3. Como caso particular, se dan las ecuaciones que rigen la dinámica del convertidor buck con control PWM, y se establecen algunas propiedades básicas de las soluciones. La técnica general para obtener órbitas periódicas se particulariza para las soluciones T-periódicas y 2T-periódicas, y se establecen resultados para algunos tipos específicos de las nT-periódicas. En el capítulo 4 se detalla el análisis de la aplicación estroboscópica. Este capítulo está orientado geométricamente, aunque el cálculo numérico es también imprescindible para obtener resultados específicos. Se halla también una región de atrapamiento para el sistema, en la cual se encuentra una aplicación de tipo horseshoe. La herramienta principal de este capítulo es la continuidad de la aplicación de Poincaré asociada, que permite deducir analíticamente como se transforman las diferentes regiones del espacio de fases. El capítulo 5 está dedicado a las bifurcaciones secundarias halladas conjuntamente con el atractor principal. En este capítulo, el cálculo numérico es esencial para hallar los diagramas de bifurcaciones, las variedades invariantes y las cuencas de atracción. Como las soluciones son conocidas analíticamente a trozos, los algoritmos se benefician de ello en rapidez y sencillez. Se encuentran bifurcaciones suaves y no suaves. Se dan también expresiones exactas para los multiplicadores característicos, lo cual representa una gran ventaja cuando se calculan las bifurcaciones.El capítulo 6 se aparta ligeramente del espíritu general de la tesis. En lugar de describir el comportamiento caótico del sistema, se sugieren algunos métodos de control de caos y se simulan éstos para comprobar si producen los efectos deseados. En concreto, se dan tres opciones: primero, se concreta el método OGY para las ecuaciones del convertidor buck ; segundo, se sugieren varios esquemas de control de realimentación con retardos, y tercero, se propone un método de control de lazo abierto. El control del comportamiento caótico en este circuito es importante, puesto que reduce el rizado de salida y por tanto, amplia el rango operacional del convertidor.Algunas sugerencias para seguir el estudio de estos sistemas dinámicos se dan en el capítulo 7. Algunas simulaciones se han hecho con una versión suavizada del sistema de ecuaciones diferenciales con el software standard AUTO. También se proponen aproximaciones de la aplicación de Poincaré, que pueden proporcionar un tratamiento más analítico y simulaciones más rápidas.

.La tesi analitza les dinàmiques no locals i la intermitència en fluids no homogenis i no isotròpics tant en experiments de laboratori com en dades geogràfiques. Després de l'estudi sobre els models que descriuen la intermitència en fluids homogenis i isotròpics, presentem un model per fluids no homogenis i no isotropics. El model es basa en l'anàlisi de la jerarquia de transmissió d'energia. S'utilitza la tècnica de la Extended Self Similarity amb l'objectiu d'estudiar l'escala de lleis de les funcions estructurals de velocitat. Els resultats experimentals de tres tipus de fluids que s'han comparat amb el model per fluids no homogenis i no isotròpics són els següents: turbulència generada per un cilindre en un canal de vent i turbulència generada per una reixa i per un jet en un canal d'aigua. S'analitza la turbulència geogràfica del Delta de l'Ebre i del Knebel Vig i els resultats són comparats amb els del model anteriorment esmentat. La contribució principal és el descobriment d'un paràmetre aparentment relacionat amb la jerarquia de transmissió d'energia en el rang inercial que juga un paper clau en la comprensió de les dinàmiques dels fluids no homogenis. / .The thesis analyze the non-local dynamics and intermittency in non-homogeneous and non-isotropic flows both in the laboratory experiments and geophysical data. After a review on models describing intermittency in homogeneous and isotropic flows, a different model for non-homogeneous and non-isotropic flows is introduced. A model is based on the analysis of the energy transfer hierarchy. The technique of Extended Self Similarity is used to study the scaling laws of the velocity structure functions. Experimental results of three type of flows cylinder wake turbulence in wind tunnel, grid and jet turbulence in water channel are presented and compared with the model. The geophysical turbulence in the Ebro Delta and Knebel Vig are analyzed and the results are compared with the model. The important contribution is the discovery of a new apparently parameter related to the energy transfer hierarchy in the inertial range which plays a key role in the understanding of the dynamics of the non-homogeneous flows.

Es tracta d'una tesi fonamentalment interdisciplinària que aborda l'anàlisi de la dinàmica fitoplanctònica, en condicions de mar obert i en termes de fixació de carboni, en funció de pressos estrictament físics com són la difusió turbulenta, la sedimentació, etc.En primer terme, el fitoplàncton està constituït per organismes vegetals microscòpics, que com a tals necessiten llum i sals minerals (anomenats generalment "nutrients"). La llum és en qualsevol cas sempre més abundant a nivell de la superfície del mar, mentre que els nutrients són més abundants en profunditat. La majoria d'organismes fitoplanctònics presenten una capacitat natatòria molt reduïda, o simplement nul·la. Per tant, aquests organismes depenen en gran mesura de l'aport de nutrients que per transport turbulent els arriba des de les capes més profundes fins la capa superior il·luminada (o capa eufòtica).Primerament es dugué a terme una anàlisi d'escales en base als temps característics dels processos biològics clau, susceptibles de poder presentar un major grau de sensibilitat envers l'efecte de la trubulència, tals com l'absorció de nutrients i la fixació de carboni (fotosíntesi).Les principals característiques d'aquest nou model són la capacitat de poder resoldre els processos biològics amb una resolució temporal de l'ordre de segons minuts o segons, coincidint, per tant, amb l'escala temporal de la turbulència. I segon, el seguiment simultani del transport vertical de carboni i nitrogen.La turbulència de petita escala s'introdueix en el model numèric a través de les parametritzacions proposades per Osborn, i per Gaspar i col·laboradors, metodologia àmpliament utilitzada en l'actualitat, i contrastada experimentalment. Finalment s'analitza la relació entre la difusió turbulenta de petita escala i la producció primària fitoplanctònica en termes de fluxes verticals de carboni i nitrogen.Són destacables els resultats obtinguts en l'estudi del transport de matèria a través de la capa límit present al voltant dels organismes fitoplanctònics (les anomenades Diffusive Boundary Layers), identificant-se limitacions estrictament físiques al co-transport de carboni, nitrogen i fósfor. / This Ph.D. thesis introduces an interdisciplinary approach to the modeling of phytoplankton carbon fixation and nutrient uptake (nitrogen) according to the influence of small-scale turbulence in the open ocean. The modeling exercise presents a new strictly biological model with five state-variables, and a vertical 1-D coupled physical-biological model of the uppermost 100 meters of the marine water column. The two shared state-variables of the 1-D model are phytoplankton biomass (in terms of carbon), and an external limiting nutrient (in terms of nitrate).The biological model accounts for carbon and nitrogen biomass state-variables, following explicitly the track of both fluxes. As a relevant achievement the model successfully couples the different timescales of the carbon fixation (hours to days) and nitrogen uptake rates (seconds to minutes) by means of two intermediate carbon and nitrogen highly dynamical internal pools.Simulation runs are presented for the biological model alone, and in for the coupled physical-biological 1-D model.The thesis also provides a significative insight into the transport of mass through the diffusive boundary layers around phytoplanktonic organisms, and presents a potential strictly physical limitation to Redfield requirements.

La próxima cuarta generación (4G) de redes de comunicaciones móviles celulares considera una interfaz radio basada en OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Esta tecnología ofrece robustez a la propagación multicamino y diversidad en frecuencia gracias a la división del ancho de banda de operación en un conjunto de pequeños subcanales en frecuencia para así alcanzar un uso eficiente del espectro. Sin embargo, un importante desafío en una interfaz radio OFDMA es la manera en la que los subcanales en frecuencia se asignan a las distintas celdas. En primer lugar, la carga de tráfico podría variar a lo largo del tiempo y del espacio, de modo que los clásicos patrones fijos de asignación de espectro (es decir, los esquemas de planificación de frecuencias) pueden conducir a una carencia de recursos en ciertas celdas o a una falta de aprovechamiento de los mismos en otras. En segundo lugar, los futuros marcos reguladores del espectro cambiarán la mentalidad sobre su uso, planteando la coexistencia de usuarios primarios y secundarios del espectro en una misma área geográfica. Por lo tanto, una adecuada gestión del espectro primario podría facilitar la aparición de oportunidades del uso del espectro para usuarios secundarios a la vez que el operador podría obtener una nueva entrada de ingresos por ese uso. Finalmente, los futuros escenarios celulares tenderán a ser descentralizados, especialmente con la aparición de nuevos despliegues basados en femtoceldas (puntos de acceso de limitada cobertura desplegados por el propio usuario en la banda espectral en la que el operador tiene licencia), donde se requerirá un alto grado de independencia a la hora de decidir los canales que usa cada femtocelda, ya que, obviamente, las tareas centralizadas planificación de frecuencias tienen poco sentido práctico en estos escenarios.Esta tesis contribuye a la investigación sobre la asignación de espectro en redes móviles celulares 4G basadas en OFDMA proponiendo una solución para manejar dinámicamente la asignación de espectro por celda. Con este fin, se proponen estrategias dinámicas asignación de espectro (en inglés Dynamic Spectrum Assigment: DSA) y un marco práctico para ejecutarlas. Para reducir costes operacionales y la intervención humana en el proceso, el marco DSA propuesto se ha diseñado basándose en conceptos de autoorganización de modo que la red puede de forma autónoma (i) observar el funcionamiento de la asignación actual de espectro, (ii) analizar si una nueva asignación de espectro es necesaria, y (iii) decidir una nueva asignación de espectro que se adapte mejor a las condiciones de la red. Además, se propone una arquitectura funcional centralizada y descentralizada que permite que el marco DSA pueda aplicarse a varios escenarios, desde escenarios macrocelulares donde típicamente se emplea un control centralizado, a futuros escenarios con femtoceldas donde los nodos son prácticamente independientes y requieren de decisiones autónomas a nivel de celda para la asignación de espectro. La tarea de decisión del marco DSA reside en las estrategias DSA propuestas, donde una de ellas se basa en el aprendizaje máquina para explotar el conocimiento adquirido previamente en el pasado. Además, esta estrategia tiende a seleccionar una asignación de espectro óptima en el sentido de que maximiza una señal de recompensa definida apropiadamente en términos de métricas del funcionamiento de la red (e.g., eficiencia espectral, SINR, entre otras). Ciertamente, la autoorganización y el aprendizaje máquina en el contexto de la asignación de espectro en interfaces radio basadas en OFDMA se han explotado poco y constituyen así una novedad importante derivada del trabajo de esta tesis.Los resultados revelan importantes mejoras sobre estrategias del estado del arte en términos de eficiencia espectral (en bits/s/Hz), satisfacción de la calidad de servicio de los usuarios, fairness entre el throughput obtenido por los usuarios, y la capacidad para generar oportunidades para el uso secundario del espectro en grandes áreas geográficas. También, el marco DSA propuesto basado en autoorganización muestra atractivas capacidades desde la perspectiva del despliegue inicial, donde los nodos son capaces de autoconfigurarse después de su encendido introduciendo un impacto mínimo en sistema ya desplegado. Así el marco propuesto constituye una contribución práctica para solucionar el despliegue de millares de femtoceldas en un escenario macrocelular. / Next fourth generation (4G) of cellular mobile networks envisage a radio interface based on OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). OFDMA offers frequency diversity and robustness against multipath channel propagation thanks to the division of a wide bandwidth into small OFDMA frequency resources, so that an efficient spectrum usage is attained. However, one important challenge in a 4G OFDMA-based radio interface of a cellular network is the way in which OFDMA frequency resources are assigned to cells. First, intercell interference must be mitigated to achieve the highest spectral efficiency. Second, traffic loads could vary along time and space, so typical fixed spectrum assignment patterns (i.e., frequency planning) could lead to lack of spectrum resources in some cells or underutilization of them in others. Third, future regulatory spectrum frameworks will change the mindset about the usage of the spectrum by planning the co-existence of primary (licensees) and secondary users of the spectrum in the same geographical area. Hence, an adequate primary management of the spectrum could ease the appearance of spectrum usage opportunities for secondary users at the same time that the primary operator could obtain a new revenue income for that usage. Finally, future cellular scenarios will tend to be decentralized, especially with the appearance of new femtocell deployments (short-range user-deployed access points in the operator's licensed spectrum band), where a high degree of independency when deciding the usage of OFDMA frequency resources will be needed, since, obviously, centralized frequency planning tasks has little practical sense in those scenarios.This thesis contributes to the research on the spectrum assignment in 4G OFDMA-based mobile cellular networks by proposing a solution to dynamically manage the cell-by-cell spectrum assignment. To this end, adequate Dynamic Spectrum Assignment (DSA) strategies and a practical framework to execute them are proposed. In order to reduce operational costs and to reduce human intervention, the DSA framework has been designed based on self-organization so that the network is able to autonomously (i) observe the performance of current spectrum assignment, (ii) analyze if a new spectrum assignment is needed, and (iii) decide a new spectrum assignment to better adapt to networks conditions. Furthermore, a centralized and decentralized functional architecture is proposed so that the framework can be applied to a vast number of scenarios, ranging from typical macrocell scenarios where centralized control is employed, to future femtocell scenarios where nodes are almost independent and require autonomous spectrum assignment decisions at the cell level. The decision task of the framework resides on proposed DSA strategies, where one of them is based on machine learning to exploit knowledge previously acquired in the past. Moreover, this machine learning strategy tends to select a spectrum assignment that is optimal in the sense that maximizes a given reward signal appropriately defined in terms of network performance metrics (e.g., spectral efficiency, SINR, among others). Certainly, self-organization and machine learning on the context of spectrum assignment in OFDMA based radio interfaces have been little exploited and thus constitutes a major novelty of the work of this thesis.Performance results reveal important improvements over state-of-the-art strategies in terms of spectral efficiency (i.e. in bits/s/Hz), users' QoS satisfaction, fairness between the throughput obtained by users, and capacity for generating opportunities for secondary spectrum usage in large geographical areas. Also, the proposed DSA framework, based on self-organization, demonstrates appealing capabilities from the perspective of initial deployment, where nodes are able to self-configure after switch-on introducing a minimal impact on the already deployed system, being then a practical contribution to solve the deployment of thousands of femtocells in macrocell environments.

Aquest estudi mostra la presència i pes dels processos i qualitats grupals mediadors de les innovacions professionals. S'argumenta que la recerca sobre processos grupals i innovació requereix un control de la freqüència d'interacció i una distinció qualitativa i quantitativa de la interacció social pròpiament grupal que separa un agregat d'un grup. A partir de la teoria psicològica del col·lectiu (Mara Fuentes 1993, Artur V Petrovsky 1979, L. I. Umansky 1978) es defineix la grupalitat i es transforma l'entrevista qualitativa en una escala psicomètrica anomenada Nivell de Desenvolupament grupal (NDG). Partint d'una revisió sobre grups, canvi i innovació es proposa les variables Qualitats Grupals Innovadores (QGI) per distingir la grupalitat de la grupalitat innovadora. S'estudien comparativament 36 departaments de centres educatius en un nivell d'anàlisi grupal. Els departament innovadors estan realitzant un canvi fonamental en les seves pràctiques professionals. Els resultats indiquen els llindars de grupalitat (mitja = 69 sobre 100), de qualitats grupals innovadores (mitja = 73 sobre 100)i les seves dimensions més rellevants que són mediadores favorables en una innovació recreadora, autoiniciada i radical. En els grups innovadors la presència de membres amb actituds creatives (definida com obertura al canvi) és més elevada que en els no innovadors. El comportament d'ambdues variables permet sustentar la diferència entre ambdós fenòmens: la presència de grupalitat en una agregat d'individus i les qualitats que els grupals han de tenir per a ser facilitadors d'una innovació substantiva. Es descriuen qualitativament les fases d'aquest tipus d'innovació, els seus processos psicosocials, els comportaments més rellevants en cada una de les fases i les seves dimensions grupals claus que permetran al grup adaptar-se als processos esmentats. L'estudi ha estat publicat en castellà el 1997: Perfiles de grupalidad de unidades laborales de organizaciones burocráticas profesionales, Revista de Psicologia Social, 13, 2, pp. 269-277; l'any 2001: Grupos mediadores de la innovación profesional, Revista de Psicologia Social, 16, 2, pp. 177-192; i també el 2001: Cambios en la actividad grupal de las fases de una innovación profesional, Revista de Psicologia: Organizaçoes e Trabalho, 1, pp. 107-141. Brasil. / "GROUP CONTEXT AND CREATIVE ATTITUDES IN INNOVATION PROCESS". TEXT:This study shows the importance of group qualities mediating in professional innovations. It is argued that research on group processes and innovation requires checking interaction frequency and both qualitative and quantitative distinction in group social interaction that take away an agregate from a group. Groupality i s defined following psychological theory of collective and a qualitative interview is transformed into a psychometric scale also called "group development level" (NDG). As a result of a review of the literature on groups, change and innovation, the "innovative group qualities" (CGI) is proposed. 36 departaments from educational centers are studied with a comparative procedure at a group level. The innovative depaartaments are making a funbdamental change in their professional practices. Results show group influence as mediating in innovation. Results point out thresold of groupality (mean = 69 of 100), thresold of innovative group qualities (mean = 73 of 100) and their relevant dimensions advantageously mediating in a tipe of innovation qualified as recreator, autoinitiated and radical. Individual creative attitudes defined as openning to change is higher in innovative groups than non innovative. Variables behaviour soustain both phenomenon distinction: presence of groupality in an aggregate of individuals and the group qualities to favour change and innovation. Phases on this type of innnovation was qualitatively described, their psychosocial processes, their outstanding behaviours and key group dimensions allowing the group how to adapt to this process. Study have been published in spanish in 1997: Perfiles de grupalidad de unidades laborales de organizaciones burocráticas profesionales, Revista de Psicologia Social, 13, 2, pp. 269-277; in 2001: Grupos mediadores de la innovación profesional, Revista de Psicologia Social, 16, 2, pp. 177-192; and in 2001: Cambios en la actividad grupal de las fases de una innovación profesional, Revista de Psicologia: Organizaçoes e Trabalho, 1, pp. 107-141. Brasil.KEYWORDS: - groupality, innovative group qualities, group work, innovation, attitudes change, group dynamic. / RESUMEN DE LA TESIS:CONTEXTO GRUPAL Y ACTITUDES CREATIVAS EN EL PROCESOS DE INNOVACIÓNEste estudio muestra la presencia y el peso de los procesos y las cualidades grupales que median en las innovaciones profesionales. Se argumenta que la investigación sobre procesos grupales e innovación requiere un control sobre la frecuencia de interacción y una distinción cualitativa y cuantitativa de la interacción social propiamente grupal que separa un agregado de un grupo. A partir de la teoría psicológica del colectivo (Mara Fuentes 1993, Artur V Petrovsky 1979, L. I. Umansky 1978) se define la grupalidad y se transforma la entrevista cualitativa en una escala psicométrica llamada también Nivel de Desarrollo Grupal (NDG). Partiendo de una revisión sobre grupos, cambio e innovación se propone la variable Cualidades Grupales Innovadoras (CGI) para distinguir la grupalidad de la grupalidad innovadora. Se estudian comparativamente 36 departamentos de centros educativos en un nivel de análisis grupal. Los departamentos innovadores están realizando un cambio fundamental en sus prácticas profesionales. Los resultados indican los umbrales de grupalidad (media = 69 sobre 100), de cualidades grupales innovadoras (media = 73 sobre 100) y sus dimensiones más relevantes que median favorablemente en una innovación recreadora, autoiniciada y radical. En los grupos innovadores la presencia de miembros con actitudes creativas (definida como apertura al cambio) es más elevada. El comportamiento de ambas variables permite sustentar la diferencia entre ambos fenómenos: la presencia de grupalidad en un agregado de individuos y las cualidades que los grupos deben tener para ser facilitadores de una innovación sustantiva. Se describen cualitativamente las fases de este tipo de innovación, sus procesos psicosociales, los comportamientos más relevantes en cada una de ellas y sus dimensiones grupales claves que permiten al grupo adaptarse a tales procesos. El estudio ha sido publicado en castellano en 1997: Perfiles de grupalidad de unidades laborales de organizaciones burocráticas profesionales, Revista de Psicologia Social, 13, 2, pp. 269-277; en el año 2001: Grupos mediadores de la innovación profesional, Revista de Psicologia Social, 16, 2, pp. 177-192; y en 2001: Cambios en la actividad grupal de las fases de una innovación profesional, Revista de Psicologia: Organizaçoes e Trabalho, 1, pp. 107-141. Brasil.PALABRAS CLAVE: grupalidad, cualidades grupales innovadoras, grupos de tarea, innovación, cambio de actitudes, dinámica de grupo.

L'estat de l'art de les simulacions de dinàmica molecular és utilitzat per estudiar l'estructura, dinàmica, propietats d'interacció molecular i flexibilitat dels dúplexs d'ADN i ARN en solució acuosa. Les nostres simulacions suggereixen que el concepte de flexibilitat, rigidesa i deformabilitat són molt més complexes del que habitualment es creu, i que per tant no és sempre veritat que l'ADN sigui més flexible que l'ARN.La dinàmica molecular és a més utilitzada per investigar les propietats del híbrid ADN·ARN en solució acuosa i a temperatura ambient. Els resultats obtinguts de la dinàmica esencial i de l'anàlisis d'elasticitat demostren el patró asimètric de flexibilitat del híbrid i la forta predilecció de cada cadena per mantenir els seus moviments intrínsics propis dels homodúplexs. Són debatits les implicacions de les propietats estructurals i dinàmiques úniques del híbrid ADN·ARN en el mecanisme de la RNAsa H.L'estructura i les propietats dinàmiques dels diferents dúplexs antisentit (ADN·ARN, 2'OMe-ADN·ARN, 2'F-AAN·ARN, C5(Y)-propynyl-ADN·ARN, AAN·ARN) i els dúplexs control (ADN·ADN i ARN·ARN) han sigut determinats per llargues simulacions de dinàmica molecular. L'anàlisis de les trajectories donen informació dels determinants moleculars que permeten a la RNAsa H reconèixer i degradar algunes molècules mentre que altres amb una conformació aparentment similar no són afectades.Finalment, explorem la possibilitat de determinar teòricament el canvi d'energia lliure associat a les grans transicions conformacionals de l'ADN, com el canvi B↔A induït per una modificació en el solvent. Trobem que la combinació de dinàmica molecular diana o targeted molecular dynamics i el mètode d'anàlisis dels histogrames ponderats (WHAM, weighted histogram analysis method) poden ser utilitzats per traçar aquesta transició en aigua i etanol/aigua. El camí de la transició en el sentit A→B és un reflexe del trobat en B→A i és dominat per dos processos que passen de manera independent: canvis locals en la conformació del sucre i adabtacions globals de l'estructura. La transició B↔A es pot exlicar com un procés cuasi-harmònic que segueix de ben aprop el primer mode de deformació espontani de l'ADN, mostrant que les deformacions fisiològicament importants estan codificades en el patró de flexibilitat intrínsic de l'ADN. / El estado del arte de las simulaciones de dinámica molecular es utilizado para estudiar la estructura, dinámica, propiedades de interacción molecular y flexibilidad de los dúplexs de ADN y ARN en solución acuosa. Nuestras simulaciones sugieren que el concepto de flexibilidad, rigidez y deformabilidad son mucho más complejos de lo que habitualmente se cree, y que por lo tanto no es siempre verdad que el ADN sea más flexible que el ARN.La dinámica molecular es además utilizada para investigar las propiedades del híbrido ADN·ARN en solución acuosa y a temperatura ambiente. Los resultados obtenidos de la dinámica esencial y del análisis de elasticidad demuestran el patrón asimétrico de flexibilidad del híbrido y la fuerte predilección de cada cadena para mantener sus movimentos intrínsicos propios de los homodúplexs. Son debatidas las implicaciones de las propiedades estructurales y dinámicas únicas del híbrido ADN·ARN en el mecanismo de la RNAsa H.La estructura y las propiedades dinámicas de los diferentes dúplexs antisentido (ADN·ARN, 2'OMe-ADN·ARN, 2'F-AAN·ARN, C5(Y)-propynyl-ADN·ARN, AAN·ARN) i los dúplexs control (ADN·ADN i ARN·ARN) han sido determinados por largas simulaciones de dinámica molecular. El análisis de las trayectorias dan información de los determinantes moleculares que permiten a la RNAsa H reconocer y degradar algunas moléculas mientras que otras con una conformación aparentemente similar no son afectadas.Finalmente, exploramos la posibilidad de determinar teóricamente el cambio de energía libre asociado a grandes transiciones conformacionales del ADN, como el cambio B↔A inducido por una modificación en el solvente. Encontramos que la combinación de dinámica molecular diana o targeted molecular dynamics y el método de análisis de los histogramas ponderados (WHAM, weighted histogram analysis method) pueden ser utilizados para trazar esta transición en aigua y etanol/agua. El camino de la transición en el sentido A→B es un reflejo del encontrado en B→A y es dominante para dos procesos que pasan de manera independiente: cambios locales en la conformación del azúcar y adabtaciones globales de la estructura. La transición B↔A se puede exlicar com un proceso cuasi-harmónico que sigue de cerca el primer modo de deformación espontaneo del ADN, mostrando que las deformaciones fisiológicamente importantes están codificadas en el patrón de flexibilidad intrínsico del ADN. / State of the art molecular dynamics simulations are used to study the structure, dynamics, molecular interaction properties and flexibility of DNA and RNA duplexes in aqueous solution. Our simulations strongly suggest that the concepts of flexibility, rigidity and deformability are much more complex than usually believed, and that it is not always true that DNA is more flexible than RNA.Molecular dynamics is used to investigate also the properties of the DNA·RNA hybrid in aqueous solution at room temperature. The results obtained from essential dynamics and stiffness analysis demonstrate the large and very asymmetric flexibility of the hybrid and the strong predilection that each strand (DNA or RNA) has on the nature of their intrinsic motions in the corresponding homoduplexes. The implications of the unique structural and dynamic properties of the DNA·RNA hybrid on the mechanism of cleavage by RNase H are discussed.The structure and dynamic properties of different antisense related duplexes (DNA·RNA, 2'OMe-DNA·RNA, 2'F-ANA·RNA, C5(Y)-propynyl-DNA·RNA, ANA·RNA and control duplexes DNA·DNA and RNA·RNA) have been determined by means of long molecular dynamics simulations. The analysis provides information on the molecular determinants that allow RNase H to recognize and degrade some of these duplexes, while others with apparently similar conformation are not affected. Finaly, we explore here the possibility of determining theoretically the free energy change associated with large conformational transitions in DNA, like the solvent-induced B↔A conformational change. We find that a combination of targeted molecular dynamics (tMD) and the weighted histogram analysis method (WHAM) can be used to trace this transition in both water and ethanol/water mixture. The pathway of the transition in the A→B direction mirrors the B→A pathway, and is dominated by two processes that occur somewhat independently: local changes in sugar puckering and global rearrangements in the structure. The B↔A transition is found to be a quasi-harmonic process, which follows closely the first spontaneous deformation mode of B-DNA, showing that a physiologically-relevant deformation is in coded in the flexibility pattern of DNA.