L'objectiu central d'aquesta tesi és analitzar i entendre els camins a través dels quals pot emergir complexitat en el comportament dels sistemes dinàmics no lineals, objectiu que hem desenvolupat, numèricament i experimental, amb una determinada família de sistemes no lineals, però que es poden considerar força generals.Concretament ens hem interessat en dos aspectes complementaris del comportament dels sistemes dinàmics, aspectes que adequadament combinats podrien donar lloc a comportaments considerablement complexos. El primer aspecte es relaciona amb el que nosaltres anomenem comportament d'inestabilitat completa. Hem considerat el problema de generació del màxim nombre de freqüencies d'oscil·lació en un mateix sistema i de com la seva barreja no lineal pot produir evolucions temporals complexes. Des del punt de vista matemàtic aquests sistemes estan definits per camps vectorials que tenen la part no lineal unidireccional i això permet simplificar el problema en considerar només una parella sella-node de punts fixos, punts que fan totes les possibles bifurcacions de Hopf que poden fer en N dimensions. Això aporta N-1 freqüències característiques d'oscil·lació, que són convenientment barrejades pels mecanismes no lineals del sistema. El segon aspecte considerat es centra en acoblar diversos sistemes dinàmics que puguin presentar inestabilitat completa. L'acoblament aporta la possible presència de molts més punts fixos i, per tant, una riquesa afegida en l'estructura de l'espai de fases. Des d'un punt de vista matemàtic, l'acoblament implica la presència d'un camp vectorial la part no lineal del qual és multidireccional, fet que és el responsable de l'aparició de l'estructura relativament complexa de punts fixos. En aquest aspecte ens hem centrat en l'estudi d'alguns fenòmens concrets especialment rellevantsExperimentalment, utilitzem un cert tipus de dispositius termoòptics la dimensió dinàmica dels quals és realment fàcil de controlar, de manera que podem disposar a voluntat de sistemes de dimensió 1, 2, 3, etc. Aquests dispositius es basen en cavitats interferomètriques en les quals un dels miralls és parcialment absorbent a la llum incident i l'espaiador és fet de materials termoòptics transparents. / The aim of this thesis is the characterization and understanding of the routes through which complexity can arise in the behaviour of non-linear dynamical systems. We have developed this aim, numerically, as well as experimentally, with a family of dynamical systems that can be considered fairly general.We have studied two complementary aspects of the behaviour of the dynamical systems, which, conveniently combined, could lead to a considerable degree of complexity. The first one is related to the so-called full instability behaviour. We consider the problem of generating the maximum number of oscillation frequences in a system and how its non-linear mixing can lead to highly complex temporal evolutions. From the mathematical point of view, these systems are defined by vector fields whose non-linear part is unidirectional, thus simplifying the problem, as this fact allows to consider only one saddle-node pair of fixed points. These points suffer all the possible Hopf bifurcations in N dimensions. This gives N-1 characteristic oscillation frequencies, that are to be mixed by the non-linear mechanisms of the system. The second aspect considered is based in the coupling of various dynamical systems showing full instability behaviour. The coupling allows the presence of many more fixed points and an added degree of complexity in the phase-space structure. From a mathematical point of view, the coupling implies a vector field whose non-linear part is multidirectional, and this fact is responsible for the relatively complex structure of fixed points. In this second aspect we have studied certain phenomena of relevance.Experimentally we use a kind of thermooptical device whose dynamical dimension is easily controllable, so we can choose the dimension of the system at will. These devices are based on Fabry-Pérot interferometric cavities with a partially absorbing mirror and a multilayer spacer consisting of transparent thermooptical materials.

En el present treball hem estudiat tant numèricament com experimentalment la dinàmica d'un dispositiu biestable opto-tèrmic il·luminat amb un feix làser modulat en intensitat. Aquest dispositiu és un interferòmetre Fabry-Perot, en el qual l'espaciador de al cavitat està format per dues capes de materials transparents amb coeficients termo-òptics oposats i el mirall d'entrada consisteix en una pel·lícula metàl·lica de gruix i constants òptiques tals que optimitzen el contrast interferencial sobre l'absorció de la llum en la mateixa.La dinàmica del dispositiu pot ser descrita mitjançant un sistema d'equacions homogènies de transport de calor, que són lineals i es troben subjectes a les corresponents condicions de continuïtat i frontera, entre les quals s'ha de destacar la condició de frontera que descriu el focus de calor localitzat en el mirall d'entrada. Aquesta condició és no local i no lineal i, de fet, és la responsable de les no linealitats dinàmiques en el dispositiu.Hem resolt el problema de la reducció del sistema d'equacions en derivades parcials (EDP's), obtenint un sistema pràcticament equivalent d'equacions ordinàries (EDO's) d'ordre igual al nombre de capes en l'espaciador de la cavitat. Això s'ha fet pel cas general d'un espaciador multicapa amb un nombre de capes arbitrari, s'ha establert una relació directa entre els coeficients del sistema EDO's i els paràmetres físics del dispositiu i s'ha verificat numèricament la coincidència d'ambdues descripcions. En el cas de la bicapa amb excitació modulada, el sistema ve descrit per un sistema d'ordre dos no autònom o, equivalentment, per un sistema d'ordre tres autònom. Les noves variables del sistema són les fases interferomètriques associades a cada capa, les quals són proporcionals a la temperatura promig dins la capa.Hem observat una rica dinàmica característica dels sistemes no autònoms. Més concretament:a) Hem observat tant numèricament com experimentalment seqüències de doblaments de període i cascades inverses. En aquestes cascades inverses hem fet un estudi detallat de les crisis internes responsables de la formació de bandes caòtiques. En el dispositiu bicapa modulat aquestes crisis internes son bifurcacions homoclíniques transversals.b) Hem observat tant numèricament com experimentalment intermitències de tipus I, quasiperiòdiques i caòtiques.c) Hem fet un estudi detallat de codimensió dos de la sincronització entre el dispositiu bicapa i la modulació externa. Hem observat la existència de llengües d'Arnold resultants de l'afermament de freqüències i hem descobert una la rica varietat de inestabilitats associades a transicions entre dues d'aquestes llengües. Concretament hem demostrat l'existència de cinc punts diferents de bifurcacions locals de codimensió dos.Hem estudiat les bifurcacions homoclíniques resultants d'aplicar la modulació externa sobre una òrbita periòdica del sistema autònom propera a realitzar una bifurcació homoclínica. Hem demostrat el especial interès que té el sistema modulat per estudiar el caos homoclínic. Concretament, hem presentat proves numèriques i experimentals de l'existència de caos homoclínic associat a atractors del tipus Birkoff-Shaw. També hem fet un estudi numèric detallat de l'estructura de les subvarietats invariants que ens ha revelat el caràcter transversal de la connexió homoclínica. / En el presente estudio hemos analizado tanto numéricamente como experimentalmente la dinámica de un dispositivo biestable opto-térmico iluminado con un haz láser modulado en intensidad. Este dispositivo es un interferómetro Fabry-Perot, en el cual el espaciador de la cavidad esta formado por dos capas transparentes de coeficientes termo-ópticos opuestos y el espejo de entrada consiste en una película metálica de espesor y constante óptica tales que optimizan el contraste interferencial sobre la absorción de luz en la misma.La dinámica del dispositivo puede ser descrita mediante un sistema de ecuaciones homogéneas de transporte de calor, que son lineales y se encuentran sujetas a las correspondientes condiciones de continuidad y frontera, entre las cuales cabe destacar la condición de frontera que describe el foco de calor localizado en el espejo de entrada. Esta condición es no local y no lineal y, de hecho, es la responsable de las no-linealidades en el dispositivo.Hemos resuelto el problema de la reducción del sistema de ecuaciones en derivadas parciales (EDPs), obteniendo un sistema prácticamente equivalente de ecuaciones ordinarias (EDOs) de orden igual al número de capas del espaciador de la cavidad. Esto se ha realizado para el caso general de un espaciador multicapa con un número de capas arbitrario, se ha establecido una relación directa entre los coeficientes del sistema EDOs y los parámetros físicos del dispositivo y se ha verificado numéricamente la coincidencia de las dos descripciones. En el caso de la bicapa con excitación modulada, el sistema está descrito por un sistema de orden dos no autónomo o, de forma equivalente, por un sistema de orden tres autónomo. Las nuevas variables del sistema son les fases interferométricas asociadas a cada capa, las cuales, a su vez, son proporcionales a la temperatura promedio dentro la capa.Hemos observado una rica dinámica característica de los sistemas no autónomos. En concreto:a) Hemos observado tanto numérica como experimentalmente secuencias de doblamientos de periodo y cascadas inversas. En estas cascadas inversas hemos realizado un estudio detallado de les crisis internas responsables de la formación de bandas caóticas. En el dispositivo bicapa modulado estas crisis internes son bifurcaciones homoclínicas transversales.b) Hemos observado tanto numérica como experimentalmente intermitencias de tipo I, cuasiperiódicas i caóticas.c) Hemos realizado un estudio detallado de codimensión dos de la sincronización entre el dispositivo bicapa i la modulación externa. Hemos observado la existencia de lenguas de Arnold resultantes del enclavamiento de frecuencias y hemos descubierto una la rica variedad de inestabilidades asociadas a transiciones entre dos de dichas lenguas. Concretamente hemos demostrado la existencia de cinco puntos diferentes de bifurcaciones locales de codimensión dos.Hemos estudiado las bifurcaciones homoclínicas resultantes de aplicar la modulación externa sobre una orbita periódica del sistema autónomo cercano a realizar una bifurcación homoclínica. Hemos demostrado el especial interés del sistema modulado en el estudio del caos homoclínico. Concretamente, hemos presentado pruebas numéricas y experimentales de la existencia de caos homoclínico asociado a atractores del tipo Birkoff-Shaw. También hemos realizado un estudio numérico detallado de la estructura de les subvariedades invariantes que nos ha revelado el carácter transversal de la conexión homoclínica. / This work studies numerically and experimentally the dynamics of an opto-thermal bistable device illuminated with an intensity-modulated laser beam. This device is a Fabry-Perot interferometer whose cavity spacer is formed by two layers of transparent materials with opposite thermo-optical coefficients and its input mirror consists of a metallic film whose thickness and optical constants are such that the interferential contrast of the light absorption is optimized.The device dynamics is described in terms of a system of linear homogeneous heat equations subjected to continuity and boundary conditions. This boundary condition should be highlighted since it describes the source of localized heat on the input mirror. This condition is neither local nor lineal and, as a matter of fact, it is responsible for the dynamic non-linearities in the device.We solved the problem of reducing the system of equations in partial derivatives (PDE's) and we have obtained a practically equivalent system in ordinary derivatives (ODE's) whose order equals the number of layers in the cavity spacer. This has been extended to the general case of a multi-layer spacer with an arbitrary number of layers and a direct relationship between the ODE's system coefficients and the physical parameters of the device has been established and the coincidence of both descriptions has been verified. As for the bilayer with modulated excitation, the system is described by a non-autonomous 2-order system or, equivalently, by an autonomous 3-order system. The system new variables are the interferometric phases associated to each layer, which are proportional to the average temperature at each layer.We have observed a rich dynamics characteristic for non-autonomous systems. More concretely,a) Periodic doubling sequences and inverse cascades were numerically and experimentally observed. A detailed study of internal crisis responsible for the formation of chaotic bands was made in the cascades. These internal crises are transversal homoclinic bifurcations.b) Chaotic and 2-periodic type I intermittencies were observed numerically and experimentally.c) A deep study of two-codimension on the synchronization between the bilayer device and the external modulation was made. It's been stated that the Arnold's tongues resulting from frequency-locking do exist and we have found a rich variety of instabilities associated with transitions between two of these tongues. Concretely, it has been proved that there are five different types of 2-codimension local bifurcations.We have studied the homoclinic bifurcations resultant from the application of external modulation onto an autonomous system periodic orbit close to perform a homoclinic bifurcation. It has been shown the great interest of the modulated system to study homoclinic chaos. Concretely, we have presented numerical and experimental evidences showing the existence of homoclinic chaos associated to Birkoff-Shaw attractors. Besides, we have thoroughly studied numerically the structure of manifolds which has revealed the transversal character of the homoclinic connection.

El present estudi es desenvolupa sobre alumnat de 1r d'ESO i té com a objectius: identificar elements del sistema de creences (SC) entorn a l'activitat de resolució de problemes (RP), analitzar la relació entre aquells i les accions desenvolupades durant l'abordatge en la RP no estàndard i identificar aspectes que incideixin en l'origen i formació dels SC.El Marc Teòric és el que ve descrit per la RP de Matemàtiques a l'escola i per les Creences de l'alumnat, a la vegada que per l'estreta relació assumida entre ambdues. En particular, abordem la RP des d'una visió curricular i adoptant el paper de mediadora de processos (Schoenfeld, 1991; Callejo, 1994; Abrantes, 1996; Deulofeu, 2000), incorporem els aspectes que intervenen en el procés de RP des d'un intent de no-separació dels dominis afectiu i cognitiu (McLeod, 1992; Gómez-Chacón, 1997) i en relació a la importància del context sòcio-cultural (Bishop, 1988). Paral·lelament, en el marc d'estudi dels SC proposat per McLeod (1992) i Pehkonen i Törner (1996), considerem el paper de les creences com a font d'explicació de les conductes i els obstacles de l'alumnat.L'estudi ha integrat l'enfocament quantitatiu (totalitat de l'alumnat de 1r d'ESO d'un centre educatiu; estudi de Grup) i l'enfocament qualitatiu (un estudi més profund sobre 8 alumnes; estudi de Casos), integrant a la vegada en cadascun d'ells diferents mètodes de recollida de dades, i utilitzant com a principals instruments d'anàlisi la potència de les creences (centralitat psicològica) i els mapes (connexions i estructura en general, basant-nos en LLinares, 1992 i Green, 1971).Els resultats (estructura del SC) ens han permès concloure que l'alumnat caracteritza el «problema de matemàtiques» com una categoria de pregunta escolar, de naturalesa aritmètica, que ve caracteritzada per aspectes formals de presentació, sense cap referència ni als coneixements del resolutor ni a la finalitat amb la qual és proposat. També concloim que es caracteritza la RP com una activitat de reconeixement / aplicació i a la vegada d'acreditació de les tècniques apreses a classe. Quant als esquemes d'actuació desenvolupats en la fase d'abordatge de problemes no estàndard, els més freqüentment observats són els descrits com ingenus, impulsius o irreflexius, i els consistents a donar resposta ràpida, fins i tot entre l'alumnat amb major rendiment acadèmic, descrivint-se a la vegada rellevants relacions entre aquests esquemes i elements del seu SC. Quant a l'origen d'aquests SC, s'han descrit relacions entre el seu procés de formació i aspectes del propi context escolar (tasques rutinàries, treball amb RP clarament diferenciat de l'habitual, paper jugar pel professorat), aspectes externs al context escolar (pressions i experiències compartides amb familiars, mites socials) i alguns aspectes afectius. / The present study was conducted on twelve-year-old students. Its general targets are: identifying elements from belief systems (BS) about problem solving, analysing the relationship between such BS and the actions developed during the tackling of non-standard problems, and finally, identifying aspects relevant to the origins and formation of BS.The theoretical framework to which we have contributed is that of Mathematical Problem Solving in the school (PS) and students' beliefs, as well as the close relationship between them. Specifically, considering we deal with PS from a curricular perspective and assuming the role of process mediator (Schoenfeld, 1991; Callejo, 1994; Abrantes, 1996; Deulofeu, 2000), we have included aspects of PS processes as proposed by McLeod (1992) and Gómez-Chacón (1997) in the sense that the afective and cognitive domains cannot be separated, and Bishop (1988) as to the importance of socio-cultural contexts. Likewise, within the framework of belief studying as proposed by McLeod (1992) and Pehkonen and Törner (1996), we have included the role of beliefs as sources of explanation for the behaviour of students and the hurdles encountered by them.We have focused on both a quantitative study (all the twelve-year-old students from a secondary school, Group Study), and a qualitative one (an in-depth study conducted on eight students, Case Study).From our results we have concluded that students categorise a "mathematical problem" as a school question on arithmetics, characterised by formal aspects of presentation, without a reference to either the knowledge acquired for PS, or the aim of the problem itself. We have also concluded that PS is categorised as an activity of identification / application of techniques worked upon in class, as well as the accountability of those techniques. As to the patterns of performance developed during the tackling of non-standard problems, we have concluded that the most frequent ones are those described as naive, impulsive, or irreflexive, and those involving quick answers, even among students with a higher academic standard in mathematics, where we have also found relationships between certain elements of their BS and these patterns of performance.As to the origins of such BS, we have observed relationships between their process of formation and aspects of the school context itself (routine tasks, working on PS separated of working on mathematics, role of the teachers), aspects outside the school context (pressure, experiences shared with relatives, social myths), and certain aspects of emotion.

La família d'elements genètics Alu recents són insercions polimòrfiques disperses pel genoma humà. Les seves propietats com a marcadors neutres, amb estat ancestral conegut i identitat per descendència permeten, conjuntament amb la seva variació genètica associada en forma d'haplotips, ésser emprades com una eina útil en l'estudi de la genètica de les poblacions humanes. Aquest treball ha utilitzat una bateria de 20 polimorfismes Alu i tres sistemes haplotípics Alu/STR (CD4, DM, FXIIIB) en l'estudi de dos sistemes poblacionals humans amb històries particulars: la conca mediterrània i el poblament humà de l'Illa de Pasqua i el Pacífic. En el primer cas -el gruix principal d'aquesta tesi- s'han analitzat 2.291 individus d'un total de 24 poblacions antropològicament ben caracteritzades per discernir les relacions entre grups humans mediterranis, el paper dels grups berbers en la conformació d'una particularitat biològica ancestral a la regió, l'empremta de la invasió islàmica a la península Ibèrica, i el rol de les grans illes mediterrànies en l'expansió de nombroses civilitzacions i el seu impacte en la constitució genètica de les poblacions humanes actuals de la conca mediterrània. En el segon cas, s'han estudiat dos llinatges humans a Illa de Pasqua per tal de caracteritzar a partir de la variació genètica d'elements Alu el grau d'interacció d'aquesta població, durant els darrers dos segles, amb altres poblacions humanes i per discernir possibles escenaris de poblament humà recent al Pacífic i a la Polinèsia remota.Els principals resultats de d'aquesta investigació es resumeixen a continuació:1) La caracterització genètica dels grups berbers actuals mostra una certa diferenciació respecte dels grups arabòfons nord-africans, en part associada també a una major proximitat genètica dels primers amb les poblacions humanes del sud de la península Ibèrica i amb algunes de les grans illes mediterrànies.2) Les poblacions berbers presenten una elevada diversitat genètica, amb un marcat gradient de flux gènic provinent de l'Àfrica sub-sahariana i amb variants genètiques pròpies (p.e. CD4 75(+) i CD4 80(-)) i/o compartides amb altres poblacions de la conca mediterrània (p.e. DM 107(-) i CD4 110(-)) i suggerents d'un fons genètic comú ancestral pre-neolític a la regió.3) L'anàlisi del elements Alu i els sistemes haplotípics permet confirmar la permeabilitat -en diferents moments del passat- de les barreres naturals del Desert del Sàhara i de l'Estret de Gibraltar i de Messina al Mediterrani.4) La deriva genètica i l'aïllament poblacional han exercit un important paper en la conformació biològica de la població sarda, mentre que a la part occidental de Sicília el flux gènic africà hauria tingut un efecte destacable. Mallorca, Còrsega i la Sicília més oriental haurien viscut unes relacions històriques més contínues amb l'Europa continental.5) Els registres genealògics disponibles per a la població de l'Illa de Pasqua i la seva caracterització genètica han permès inferir patrons biodemogràfics i històrics particulars per a la població nativa, amb aportacions molt significatives -durant tot el segle XX- provinents de colonitzadors europeus i d'un pool gènic extern amerindi. 6) L'estudi comparatiu amb altres poblacions del Pacífic i asiàtiques demostra que els ancestres polinèsics provindrien de la regió del sud-est asiàtic i les seves grans illes, amb una certa influència de poblacions melanèsiques (15%) i que no estarien directament associades a l'expansió de la cultura neolítica de l'arròs des de Xina, Taiwan i Filipines. / PhD SUMMARY:"Alu" elements are polymorphic insertions within the human genome. Its properties as neutral markers with known ancestral state and descend identity, along with their associated genetic variation, allow their use as a tool for the study of human populations. This work analyze a complete set of 20 Alu polymorphisms and 3 Alu/STR compound systems (CD4, DM, FXIIIB) for the study of two particular human systems: the Mediterranean basin and the human settlement of Easter Island and Polynesia.In the first case, the analysis try to discern the role of Berbers in the shaping of a particular biological and ancestral background in the region, the impact of the Islamic occupation and the function of large Mediterranean islands in the expansion of many civilizations biologically affecting today Mediterranean people. In the second case, the study assesses the interaction of Easter Island with other human groups and discerns possible scenarios of recent human settlement of Polynesia.Results of this research shown:1) The genetic differentiation of Berber groups with respect to North African Arabs, partly associated with greater genetic similarity with the Iberian Peninsula and with Mediterranean islands.2) A high Berber genetic diversity, with gradients of gene flow from sub-Saharan Africa, and mainly associated with particular genetic variants (CD4 75(+) and CD4 80 (-)), and shared with other populations in western Mediterranean basin (DM 107(-) and CD4 110(-)).3) Alu elements and compound systems confirms the permeability, at different past times, of natural barriers like the Sahara Desert and the Straits of Gibraltar.4) Population genetic drift and isolation have shaped the biological composition of Sardinians, whereas in western Sicily the African gene flow has had a remarkable effect.5) Genealogical records available for Easter Island inhabitants and their genetic characterization allow the reconstruction of historical biodemographic patterns and the origin of the native population, with recent significant contributions from Europeans and Amerindians.6) The comparative study shows that Polynesian ancestors came mainly from SE Asia and its major islands, with some Melanesian influence (15%) and are not associated with the Neolithic expansion of rice cultures from E China.

Rutinariamente se utilizan los signos clínicos para evaluar el grado de profundidad anestésica. La concentración alveolar mínima (CAM) del anestésico halogenado puede ser una medida objetiva de la potencia y del nivel anestésico. Con la introducción de los relajantes musculares, la CAM puede no ser adecuada para evaluar el grado de profundidad anestésica. Se han utilizado diversos monitores para esta medida, siendo los de la electroencefalografía (EEG) los más utilizados.Objetivos: Establecer el patrón electroencefalográfico del desflurano y los cambios hemodinámicos relacionados con el nivel anestésico. Observar los parámetros electroencefalográficos, como medida de la profundidad anestésica en las tres fases del acto anestésico (inducción, mantenimiento, recuperación). Establecer los cambios en la concentración del anestésico halogenado, administrado para alcanzar un valor del índice biespectral (BIS) entre 40-50, utilizando dos técnicas peridurales diferentes y objetivar si la adición de morfina disminuía el consumo del anestésico. Material y métodos: La primera parte del estudio se realizó sobre 24 pacientes de cirugía ginecológica a las que se monitorizó el EEG y administró desflurano a 0,5, 1 y 1,5 CAM Las variables hemodinámicas y los parámetros electroencefalográficos límite espectral 90 (LE90) y ratio delta fueron recogidos. La segunda parte del estudio se realizo de forma prospectiva sobre 50 pacientes de cirugía abdominal. Las variables hemodinámicas y los parámetros electroencefalográficos se recogieron: basal, antes y después de la intubación orotraqueal, después de la incisión quirúrgica, a los 60' del procedimiento, a los 90', cuando se retiraba el anestésico y el valor del BIS alcanzaba 60, cuando aparecía movimiento y en la extubación orotraqueal. La tercera parte del estudio se aplicó sobre 40 pacientes de cirugía colorrectal. A todos ellos se les colocaba un catéter peridural torácico. Los pacientes eran distribuidos de forma aleatoria y a doble ciego en dos grupos para recibir morfina 0,1% (2ml) a la solución de bupivacaina 0,25% Se administró el sevoflurano con el objetivo de alcanzar un BIS entre 40-50. Después de la extubación se preguntaba a los pacientes sobre la presencia de dolor.Resultados: La tensión arterial disminuyó al alcanzar una CAM de 1,5 y aumentó al retirar el anestésico halogenado, la frecuencia cardiaca no varió. Un descenso significativo del LE90 apareció al alcanzar una CAM de 1,5, indicando un plano anestésico más profundo. Aumentó durante la intubación, después de la intubación orotraqueal, a CAM de 0,5 y durante la extubación, indicando un nivel anestésico superficial. El valor del BIS disminuyó desde 95,6 hasta 34,7 y el LE90 desde 20,5 hasta 11,9 después de la inducción anestésica. Durante la recuperación anestésica el valor medio del BIS pasó desde 59,2 hasta 92,3 y el LE90 desde 15,1 hasta 22.2 Hz; la frecuencia cardiaca aumentó mientras que la presión arterial no. Los valores del EEG cuando apareció movimiento fueron de 77 para el BIS, (rango 58-96) y del LE90 de 18Hz (13-18). No hubieron diferencias significativas respecto a las concentraciones espiradas de sevoflurano para valores idénticos de BIS. El grupo bupivacaina-morfina presentó una menor valoración del dolor, en el momento de la extubación (no dolor al movimiento, 79% vs 31,5% p<0,01).Conclusiones: Podemos concluir que el EEG procesado ofrece una buena medida de la profundidad anestésica, ya que refleja los cambios de forma significativa en cada fase, mientras que las variables hemodinámicas no. Los parámetros electroencefalográficos son útiles para distinguir consciencia-inconsciencia durante las tres fases de la anestesia. El movimiento apareció para valores del BIS por encima de 58 y del LE90 por encima de 13 Hz, pudiendo indicar un nivel de hipnosis inadecuado. De la tercera parte del estudio podemos concluir que la adición de morfina al espacio peridural no reduce los requerimientos de sevoflurano pero si que provee una mayor calidad en la analgesia postoperatoria, durante la extubación orotraqueal. / Different monitors have been tried to evaluate depth of anesthesia, and the most extended are the cerebral monitors of electroencephalography (EEG).Objectives: To establish the EEG pattern and hemodynamic variations of the desflurane. To observe the EEG parameters, during induction, maintenance, and recovery. To establish the changes in the anesthetic concentration, administered to maintain a bispectral index (BIS) between 40-50, when morphine is added to peridural solutions.Matherial and methods: Twenty-four patients of gynecological surgery were monitorized with the EEG. Desflurane was administered at 0.5, 1 and 1.5 MAC. Hemodynamic variables and the EEG parameters, spectral edge frequency (SEF90) and delta ratio were collected. The second part of the study on 50 patients of abdominal surgery, hemodynamic values and EEG parameters were collected at: basal situation; before and after orotracheal intubation; after surgical incision; at 60 minutes; at 90 minutes; when anesthetic was withdrawn and BIS reached 60; when movement appeared; and at extubation time. Finally, on 40 patients of colloproctological surgery a thoracic peridural catheter was placed. Patients were randomized to receive morphine 0.1% (2 ml). Sevoflurane concentration was titrated to maintain a BIS between 40-50. Results: Blood pressure fell at 1.5 MAC, but heart rate did not. A significant decrease in the SEF90 appeared at 1.5 MAC, indicating a deeper plane of anesthesia. BIS values decreased from 95,6 to 34.7 and SEF90 fell from 20.5 to 11.9 Hz after anesthesia induction. During recovery mean BIS increased from 59.2 to 92,3 and SEF90 from 15.1 to 22.2 Hz, heart rate increased but blood pressure did not. The EEG values recorded when movement appeared were 77 for BIS (range 58-96) and 18Hz for SEF90 (range13.18). The only findings were that the morphine group had a lower pain score level than the bupivacaine group ( no pain on movement, 79% vs 31.5%, p<0.01).Conclusions: We can conclude that EEG processing provides a good measure of depth of anesthesia. EEG parameters are useful for distinguishing between the states of consciousness and unconsciouness during the three phases of anesthesia. Adding morphine to the epidural solution did not reduce sevoflurane requirements but did provide high quality postoperative analgesia.

OBJETIVOS: Determinar las causas de error y la precisión de aplicación del sistema de neuronavegación (NNav) Vector Vision2 (BrainLab®) en función del tipo del método de registro y del examen radiológico utilizado en la planificación quirúrgica. Determinar la utilidad en términos objetivos y subjetivos. POBLACION Y METODOS: Estudio prospectivo, descriptivo, caso-control efectuado en el Servicio de Neurocirugia del Hospital Clinic desde Junio 2001 a Mayo 2003. Se incluyen 73 pacientes operados de patología cerebral, guiados por NNav, y 72 pacientes con patología superponible, operados sin NNav. Estudio de precisión: Precisión de aplicación en función del grosor del corte y tipo de examen radiológico, número de fiduciales adhesivos y su distribución, método de registro (fiduciales adhesivos frente scanner facial), congruencia entre el valor de precisión calculado por el NNav y test de referencias anatómicas o mini-trépano. Estudio de utilidad: Objetiva: Tiempo operatorio, grado de resección tumoral, diagnostico anátomo patológico, complicaciones e infecciones postoperatorias, estancia hospitalaria, Karnofsky (KPS) de entrada y salida en los grupos estudio y control. Subjetiva: Opinión del cirujano respecto a la utilidad de la NNav en la localización tumoral y límites de resección, planificación de la craneotomía y reducción de su tamaño y prevención de secuelas. RESULTADOS: Estudio de precisión: No hubo diferencias significativas en función de la distribución de los fiduciales adhesivos ni del número (>4) (p=0,345 y p=0,127 respect.). Tendencia a una mejor precisión con los fiduciales adhesivos que con el scanner facial (p=0,085), siendo éste último consumidor de tiempo. No diferencia en función del grosor del corte y el tipo de examen radiológico. La precisión dada por el Nnav fue congruente con el test de referencias anatómicas y el mini-trépano. Utilidad: Objetiva: Sin diferencias en evolución postoperatoria, complicaciones, infecciones y grado de resección tumoral entre grupo estudio y control. El KPS de entrada del grupo control fue significativamente peor que el del grupo estudio pero el KPS de salida fue superponible en ambos grupos. El tiempo quirúrgico y estancia media del grupo estudio fue significativamente inferior al grupo control. Subjetiva: Los cirujanos consideraron útil la NNav para la localización tumoral y definición de límites de resección, orientación intraoperatoria, centraje y reducción del tamaño de la craneotomia. CONCLUSIONES: No influyen en la precisión de aplicación de la NNav, al inicio de la cirugía, los cortes radiológicos <3mm y el número de fiduciales >4. El registro con scanner facial es consumidor de tiempo y tiende a dar una peor precisión que los fiduciales adhesivos. No hay difenecia en el grado de resección tumoral entre grupo estudio y control. La NNav no prolonga el tiempo quirúrgico y disminuye la estancia hospitalaria. No hay diferencias en la sintomatología postoperatoria, complicaciones, y mortalidad entre grupo estudio y grupo control. / "ACCURACY AND USEFULNESS OF NEURONAVIGATION IN BRAIN SURGERY"AIM OF THE STUDY: Identify error causes and application accuracy of the VectorVision2 (BrainLab®) neuronavigation (NNav) system depending on the registration method and type of radiological examination used for surgical planning and its features. Analise the usefulness in objective and subjective terms. POPULATION AND METHODS: Descriptive, prospective, case-control study performed at Neurosurgery Department of the Hospital Clinic de Barcelona from June 2001 to May 2003. We included 73 patients having brain surgery guided by NNav , and 72 patients having the same type of surgery, but nor NNav guided. Accuracy study: Depending on the radiological examination used for planning, slide thickness, number of adhesive skin markers and its distribution, registration method (adhesive skin markers or facial scanning) and correlation between automatically calculated accuracy and anatomic references test or twist-drill. Usefulness study: Objective: Operative timing, degree of tumour removal, histological diagnosis, postoperative complications, hospital stay and admittance and discharge Karnofsky (KPS) in case and control groups. Subjective: Surgeon opinion about NNav usefulness in terms of tumour targeting and removal limits, craniotomy planning and size, and sequels prevention. RESULTS: Accuracy study: We did not found statistical difference neither in skin markers distribution nor in number (>4) (p=0,345 y p=0,127 respect.). Better accuracy trend but not statistically significant with skin markers (p=0,085) than facial scanning, and the later one is time consumer. We did not found statistical difference in accuracy depending on the type of radiological examination and slice thickness (>3mm). Automatic calculated accuracy matched with anatomic references and twist-drill test. Usefulness study: Objective : We did not found statistical difference in postoperative symptoms, complications, infection rate and degree of tumour removal between case and control groups. The admittance KPS score of control group was statistically worse than case group but KPS score at discharge was superposed in both groups. Surgical timing and hospital stay was statistically lower in case group. Subjective : Surgeons consider NNav useful in terms of tumour targeting, intra operative orientation, and reduction of size of craniotomy and tumour limits of removal. CONCLUSIONS: Slice thickness <3mm, and skin markers >4 do not influence NNav application accuracy at the start of surgery. Facial scanning registration is time consuming and tends to provide worse accuracy than skin markers. There is not difference in tumour removal degree between case and control groups. NNav does not enlarge surgical timing and decreases hospital stay. No statistical differences were found in postoperative symptoms, complications, infection and mortality between case and control groups.

A partir del estudio estratigráfico y sedimentológico realizado sobre diversas sucesiones estratigráficas de origen lacustre y aluvial en el sector SE de la cuenca del Ebro se han diferenciado dos sistemas deposicionales aluviales (Scala Dei, de procedencia catalánide y Matarranya-Guadalope de procedencia ibérica) que se relacionan entre si y con un tercer sistema (de Los Monegros) desarrollado esencialmente en el ámbito central de la cuenca y caracterizado por un acentuado desarrollo de unidades lacustres. Los hallazgos de yacimientos de micromamíferos fósiles han permitido establecer tres grandes biozonas locales atribuibles en su conjunto al Oligoceno Superior y el Aquitaniense.

La interoperabilitat és la capacitat de les empreses per a col·laborar de manera eficient, preservant la seua pròpia identitat i la seua pròpia manera de fer negocis. Para abastar aquest objectiu les empreses necessiten tècniques, mètodes i mecanismes que actuen com a facilitadors. Per a millorar la interoperabilitat empresarial s'ha de considerar tots aquells aspectes de l'empresa que intervenen en les col·laboracions com ara: organitzacionals, dels processos de negoci, les plataformes tecnològiques que donen suport als sistemes de comunicació i de tecnologies de la informació, el tractament dels conceptes que poden tenir diferents interpretacions depenent de l'àmbit cultural o les persones implicades, el coneixement que es pot representar mitjançant models o estar implà­cit en els processos i la manera de dur a terme les activitats de l'empresa. Aquesta tesi té com a objectiu aportar propostes que puguen afavorir una col·laboració entre empreses de manera més eficient tenint en compte tots els aspectes detallats. És a dir, proporcionar mètodes i tècniques aplicables de manera senzilla a l'àmbit real empresarial per a que les organitzacions puguen millorar diferents aspectes concernents a la interoperabilitat empresarial.

Esta tesis afronta el problema de la planificación de sistemas de tiempo real utilizando sistemas multiprocesador con memoria compartida. Según laliteratura este problema es NP-Hard. En las aplicaciones de sistemas de tiempo real se imponen unos plazos temporales para la realización de las tareas. Así, lo importante es obtener los resultados a tiempo y no lo es tanto el obtener un rendimiento alto en promedio. La solución al problematradicionalmente ha consistido en repartir las tareas en tiempo de diseño y tratar a losprocesadores como monoprocesadores aislados. La solución alternativa, la planificación global del multiprocesador, tiene una teoría poco desarrollada. Los límites de utilización del sistema con garantías para losplazos son muy bajos, del orden del 50%, y la capacidad sobrante difícilmente se puede usar para dar servicio a las tareas aperiódicas. Así, el objetivoprincipal de la tesis es la planificación global con garantías de los plazos y con buen servicio a las tareas aperiódicas, llegando a usar el 100% de la capacidad de proceso. Primero se estudiaron cuatro posibilidades de distribución: estática o dinámica según las tareas, periódicas o aperiódicas. Para ello se trató el servicioa las tareas aperiódicas con dos métodos distintos: con servidores y sin servidores. En las distribuciones dinámicas, con el método de los servidoresse encontraron dificultades en su dimensionado y en las garantías de los plazos. Los métodos sin servidores probados fueron los planificadores Slack Stealing y Total Bandwidth. Ambos solo se pudieron adaptar para la planificación estática de las tareas periódicas. Las simulaciones mostraron que laplanificación local con Slack Stealing y un distribuidor de las tareas aperiódicas tipo Next-Fit proporcionan los mejores tiempos de respuesta medios para las tareas aperiódicas. Sin embargo, cuando las cargas son muy altas su tiempo de respuesta se dispara. Todos los métodos ensayados hasta elmomento quedaron desestimados para la planificación global. En segundo lugar se adaptó a la planificación global el algoritmo Dual Priority. Primero se analizaron sus características en monoprocesadores y se realizaron diversas mejoras. El algoritmo depende del cálculo off-line del peor tiempo de respuesta de las tareas periódicas y la fórmula paracalcularlos en monoprocesadores no es válida para multiprocesadores. Así, se analizaron tres métodos para su cálculo: un método analítico, unmétodo con simulación y un método con un algoritmo. El primero obtiene valores demasiado pesimistas; el segundo obtiene valores más ajustados pero en ocasiones son demasiado optimistas; el tercero es un método aproximado y obtiene valores tanto optimistas como pesimistas. Así, estemétodo no garantiza los plazos y no se puede usar en sistemas de tiempo real estrictos. En sistemas laxos, con una monitorización on-liney un ajuste dinámico de las promociones, el número de plazos incumplidos es muy bajo y el tiempo de repuesta de las tareas aperiódicas es excelente. Finalmente, se presenta una solución híbrida entre el repartimiento estático de las tareas periódicas y la planificación global. En tiempo de diseño, sereparten las tareas periódicas entre los procesadores y se calculan las promociones para la planificación local. En tiempo de ejecución las tareasperiódicas se pueden ejecutar en cualquier procesador hasta el instante de su promoción, instante en el que deben migrar a su procesador. Así segarantizan los plazos y se permite un cierto grado de balanceo dinámico de la carga. La flexibilidad conferida por las promociones de las tareas y el balanceo de la carga se utiliza para (i) admitir tareas periódicas que de otra forma no serian planificables, (ii) servir tareas aperiódicas y (iii) servirtareas aperiódicas con plazo o esporádicas. Para los tres casos se diseñaron y analizaron distintos métodos de distribución de las tareas periódicas en tiempo de diseño. También se diseño un método para reducir el número de migraciones. Las simulaciones mostraron que con este método se puedenconseguir cargas con solo tareas periódicas muy cercanas al 100%, lejos del 50% de la teoría de la planificación global. Las simulaciones con tareasaperiódicas mostraron que su tiempo de repuesta medio es muy bueno. Se diseño un test de aceptación de las tareas esporádicas, de forma que si una tarea es aceptada entonces su plazo queda garantizado. El porcentaje de aceptación obtenido en los experimentos fue superior al 80%.Finalmente, se diseñó un método de distribución de las tareas periódicas pre-rutime capaz de facilitar en tiempo de ejecución la aceptación de un alto porcentaje de tareas esporádicas y mantener un buen nivel de servicio medio para las tareas aperiódicas. / This thesis takes into consideration the problem of real-time systems scheduling using shared memory multiprocessor systems. According to the literature, this problem is NP-Hard. In real-time systems applications some time limits are imposed to tasks termination. Therefore, the really important thing is to get results on time and it is not so important to achieve high average performances. The solution to the problem traditionally has been to partition the tasks at design time and treat processors as isolated uniprocessors. The alternative solution, the global scheduling, has an undeveloped theory. The limit on the system utilization with deadlines guarantees is very low, around 50%, and spare capacity can hardly be used to service aperiodic tasks. Thus, the main goal of this thesis is to develop global scheduling techniques providing deadlines guarantees and achieving good service for aperiodic tasks, being able to use 100% of the processing capacity.First of all, we explored four possibilities of distribution: static or dynamic depending on the tasks, periodic or aperiodic. We tried to schedule aperiodic tasks with two different methods: with servers and without servers. In dynamic distributions, with the method of servers were found difficulties in its size and guarantees for deadlines. The methods without servers were The Slack Stealing and The Total Bandwidth. Both were adapted only for scheduling the static case. The simulations showed that the local scheduling with Slack Stealing and an allocation of aperiodic tasks kind Next-Fit provides the best mean average response time for the aperiodic tasks. However, when the load is very high response time increases. All methods tested so far were dismissed for the global scheduling.Secondly the Dual Priority algorithm was adapted to global scheduling. First we discussed its characteristics in uniprocessors and various improvements were made. The algorithm depends on the off-line calculation of the worst case response time for the task and the formula to compute them in uniprocessors is not valid for multiprocessors. We have analyzed three methods for its calculation: an analytical method, a simulation method and an algorithmic method. The former gets too pessimistic values, the second gets adjusted values but are sometimes too optimistic, and the third is a method that obtains approximate values. Thus, this method does not guarantee deadlines and may not be used in hard real-time systems. However, it is very suitable for soft real-time systems. In these systems, using an on-line monitoring and dynamic adjustment of promotions, the number of missed deadlines is very low and the response time of aperiodic tasks is excellent.Finally, we present a hybrid solution between static task allocation and global scheduling. At design time, is performed the distribution of periodic tasks among processors and their promotions are calculated for local scheduling. At runtime, the task can be run on any processor until the moment of its promotion, when it has to migrate to its processor. This will ensure deadlines and allowing a certain degree of dynamic load balancing. The flexibility provided by task promotions and load balancing is used (i) to admit task that would otherwise not be scheduled, (ii) to serve aperiodic tasks and (iii) to serve aperiodic tasks with deadlines or sporadic tasks. For the three cases were designed and analyzed various methods of task distribution at design time. We also designed a method to reduce the number of migrations. The simulations showed that this method can achieve with only periodic task loads very close to 100%, far from the 50% of the global scheduling theory. The simulations showed that aperiodic tasks average response time is very good. We designed an acceptance test for sporadic tasks, hence, if a task is accepted then its deadline is guaranteed. The acceptance rate obtained in the experiments was over 80%. Finally, we devised a pre-rutime distribution method of periodic tasks that is able to provide at run time a high acceptance ratio for sporadic tasks and maintain a good level of service for aperiodic tasks

No description available.