When removal of primary tumors is performed by surgery, the surgeon andthe patient would benefit from using intraoperative feedback to evaluate thetumor resection margin. If intraoperative feedback is not provided there isadditional risk of treatment of the tumor. With improvements to the fixationtime of soft tissue, phase-contrast computed tomography (PC-CT) could allow3D intraoperative feedback to the surgeons.The focus of this project has been to develop a method for measuring fixationtime on soft tissue samples and examine ways to decrease the required fixationtime. Furthermore, evaluation of fixatives to achieve image contrast that wouldbe sufficient to accomplish the possibility of intraoperative tumor feedback, inPC-CT images has been performed in this project. / När avlägsnande av primära tumörer utförs av kirurger, skulle både kirurgenoch patienten gynnas av intraoperativ återkoppling för att bedöma resektions-marginalen. Utan intraoperativ återkoppling finns det risk för att yttrligarebehandling av tumören är nödvändig. Med förbättringar inom fixeringstid avmjukvävnad skulle faskontrast-CT möjliggöra 3D intraoperativ återkopplingtill kirurgen.Fokuset inom detta projekt har varit att ta fram en metod för mätning av fixe-ringstid av mjukvävnadsprover och undersöka tillvägagångssätt för att minskaden behövda fixeringstiden. Vidare så har utvärdering av fixeringsvätskor föratt uppnå bildkontrast som skulle vara bra nog att fungera som intraoperativåterkoppling av tumör-information, inom faskontrast-CT utförts i detta projekt.

Ce mémoire analyse l’espérance du temps de fixation conditionnellement à ce qu’elle se produise et la probabilité de fixation d’un nouvel allèle mutant dans des populations soumises à différents phénomènes biologiques en uti- lisant l’approche des processus ancestraux. Tout d’abord, l’article de Tajima (1990) est analysé et les différentes preuves y étant manquantes ou incomplètes sont détaillées, dans le but de se familiariser avec les calculs du temps de fixa- tion. L’étude de cet article permet aussi de démontrer l’importance du temps de fixation sur certains phénomènes biologiques. Par la suite, l’effet de la sé- lection naturelle est introduit au modèle. L’article de Mano (2009) cite un ré- sultat intéressant quant à l’espérance du temps de fixation conditionnellement à ce que celle-ci survienne qui utilise une approximation par un processus de diffusion. Une nouvelle méthode utilisant le processus ancestral est présentée afin d’arriver à une bonne approximation de ce résultat. Des simulations sont faites afin de vérifier l’exactitude de la nouvelle approche. Finalement, un mo- dèle soumis à la conversion génique est analysé, puisque ce phénomène, en présence de biais, a un effet similaire à celui de la sélection. Nous obtenons finalement un résultat analytique pour la probabilité de fixation d’un nouveau mutant dans la population. Enfin, des simulations sont faites afin de détermi- nerlaprobabilitédefixationainsiqueletempsdefixationconditionnellorsque les taux sont trop grands pour pouvoir les calculer analytiquement. / The expected time for fixation given its occurrence, and the probability of fixa- tion of a new mutant allele in populations subject to various biological phe- nomena are analyzed using the approach of the ancestral process. First, the paper of Tajima (1990) is analyzed, and the missing or incomplete proofs are fully worked out in this Master thesis in order to familiarize ourselves with calculations of fixation times. Our study of Tajima’s paper helps to show the importance of the fixation time in some biological phenomena. Thereafter, we extend the work of Tajima (1990) by introducing the effect of natural selec- tion in the model. Using a diffusion approximation, the work of Mano (2009) provides an interesting result about the expected time of fixation given its oc- currence. We derived an alternative method that uses an ancestral process that approximates well Mani’s result. Simulations are made to verify the accuracy ofthenewapproach.Finally,onemodelsubjecttogeneconversionisanalyzed, since this phenomenon, in the presence of bias, has a similar effect as selection. We deduce an analytical result for the probability of fixation of a new mutant in the population. Finally, simulations are made to determine the probability of fixation and the time of fixation given its occurrence when rates are too large to be calculated analytically.

Ce mémoire analyse l’espérance du temps de fixation conditionnellement à ce qu’elle se produise et la probabilité de fixation d’un nouvel allèle mutant dans des populations soumises à différents phénomènes biologiques en uti- lisant l’approche des processus ancestraux. Tout d’abord, l’article de Tajima (1990) est analysé et les différentes preuves y étant manquantes ou incomplètes sont détaillées, dans le but de se familiariser avec les calculs du temps de fixa- tion. L’étude de cet article permet aussi de démontrer l’importance du temps de fixation sur certains phénomènes biologiques. Par la suite, l’effet de la sé- lection naturelle est introduit au modèle. L’article de Mano (2009) cite un ré- sultat intéressant quant à l’espérance du temps de fixation conditionnellement à ce que celle-ci survienne qui utilise une approximation par un processus de diffusion. Une nouvelle méthode utilisant le processus ancestral est présentée afin d’arriver à une bonne approximation de ce résultat. Des simulations sont faites afin de vérifier l’exactitude de la nouvelle approche. Finalement, un mo- dèle soumis à la conversion génique est analysé, puisque ce phénomène, en présence de biais, a un effet similaire à celui de la sélection. Nous obtenons finalement un résultat analytique pour la probabilité de fixation d’un nouveau mutant dans la population. Enfin, des simulations sont faites afin de détermi- nerlaprobabilitédefixationainsiqueletempsdefixationconditionnellorsque les taux sont trop grands pour pouvoir les calculer analytiquement. / The expected time for fixation given its occurrence, and the probability of fixa- tion of a new mutant allele in populations subject to various biological phe- nomena are analyzed using the approach of the ancestral process. First, the paper of Tajima (1990) is analyzed, and the missing or incomplete proofs are fully worked out in this Master thesis in order to familiarize ourselves with calculations of fixation times. Our study of Tajima’s paper helps to show the importance of the fixation time in some biological phenomena. Thereafter, we extend the work of Tajima (1990) by introducing the effect of natural selec- tion in the model. Using a diffusion approximation, the work of Mano (2009) provides an interesting result about the expected time of fixation given its oc- currence. We derived an alternative method that uses an ancestral process that approximates well Mani’s result. Simulations are made to verify the accuracy ofthenewapproach.Finally,onemodelsubjecttogeneconversionisanalyzed, since this phenomenon, in the presence of bias, has a similar effect as selection. We deduce an analytical result for the probability of fixation of a new mutant in the population. Finally, simulations are made to determine the probability of fixation and the time of fixation given its occurrence when rates are too large to be calculated analytically.

多媒體影音教材已被廣泛使用於網路學習之教學場域，並且已發展出許多不同的多媒體影音教材型態，這些不同的多媒體影音教材型態，以及教材的組成元素如何影響數位學習成效值得深入探究。本研究使用可攜式眼動追蹤儀及穩定控制之實驗環境，隨機選取某公立高中高三普通班十六位學生進行眼動實驗，由受測學生依序觀看目前被廣泛採用的圖像影音動態教學式（picture in picture, PIP）及平面講述靜態教學式（voice over presentation, VOP）二種不同型態多媒體影音教材之興趣區（頭像、投影片、字幕、標題），探討包括三個眼動指標（凝視時間、凝視次數、回視次數）與學習成效之間的相關聯性。 結果顯示受測學習者利用圖像影音動態教學式（PIP）多媒體影音教材學習具有顯著的學習成效，而平面講述靜態教學式（VOP）則無顯著的學習成效。此外；圖像影音動態教學式（PIP）多媒體影音教材學習成效顯著優於平面講述靜態教學式（VOP）多媒體影音教材。再則經由皮爾森（Pearson）積差相關係數分析結果顯示，文字型認知風格學習者，使用平面講述靜態教學式（VOP）多媒體影音教材之投影片及標題興趣區之凝視時間、凝視次數及回視次數與學習者後測成績，呈顯著高度正相關，圖像型認知風格學習者則無。圖像影音動態教學式（PIP）多媒體影音教材之投影片、頭像、字幕及標題興趣區之凝視時間、凝視次數及回視次數與學習者後測成績，皆未呈現任何顯著的相關性。最後，圖像影音動態教學式（PIP）與平面講述靜態教學式（VOP）二種不同型態多媒體影音教材，皆以投影片區獲得最多的凝視時間、凝視次數與回視次數，其次為教師的頭像，最少的為標題區。 / Multimedia audio and video materials have been broadly applied to the teaching field of web-based learning, and various multimedia audio and video materials have been developed. It is worth studying the effect of such multimedia audio and video materials and the component elements on digital learning outcome. With a portable eye tracker and stably controlled experiment environment, 16 G12 students, in a public senior high school, are randomly selected for the eye movement experiment. The participants would sequentially view the area of interests (profiles, slides, subtitles, titles) of two types of multimedia audio and video materials, picture in picture (PIP) and voice over presentation (VOP), to discuss the correlations between three eye movement indices (fixation time, number of fixation times, number of regression times) and learning outcome. The result reveals that learners using picture in picture (PIP) present significant learning outcome, while ones with voice over presentation (VOP) do not appear remarkable learning outcome. Moreover, picture in picture (PIP) notably outperforms voice over presentation (VOP). The Pearson product-moment correlation coefficient analysis result shows that the learners with verbal-oriented cognitive style present notably positive correlations between the fixation time, number of fixation times, and number of regression times for slides and titles in voice over presentation (VOP) and the posttest results, while those with image-oriented cognitive style do not. The fixation time, number of fixation times, and number of regression times for slides, profile, subtitles, and titles in picture in picture (PIP) do not show significant correlations with learners’ posttest results. Finally, both picture in picture (PIP) and voice over presentation (VOP) appear the most fixation time, number of fixation times, and number of regression times for slides, followed by teachers’ profiles, and titles the least.