Understanding the behavior of matter under extreme conditions of density and temperature, such as those found in neutron stars or in heavy-ion collisions, requires a good knowledge on the modification of the properties of hadrons in the nuclear medium. In particular, the in-medium effects on antikaons have received much attention over the last years, especially after the speculation of the possible existence of an antikaon condensed phase in neutron stars and the analysis of the experimental data coming from the programs developed at SIS-GSI, SPS-CERN and RHIC-BNL.The purpose of this thesis is to present a self-consistent calculation of the antikaon properties in dense and hot matter in order to explore the typical conditions found in heavy-ion collisions at GSI, studying the possible implications that the inclusion of the in-medium effects at finite temperature on the antikaon optical potential would have on the K-/ K+ ratio.Solving the Bethe-Goldstone equation for G-matrix, we obtain the K- optical potential from the K- N effective interaction in nuclear matter at T=0 taking, as a bare meson-baryon interaction, the meson-exchange potential of the Julich group. The momentum dependence and the effect of higher partial waves of the K- N effective interaction, beyond the L=0 component, are studied using this microscopic and self-consistent calculation. Afterwards, the model is extended by incorporating finite temperature effects in order to adapt our calculations to the experimental conditions in heavy-ion collisions. In the rank of densities studied, the finite temperature K- optical potential shows a smooth behavior if we compare it to the T=0 outcome. Finally, our model is applied to the study of the ratio between K- and K+ produced at GSI with T around 70 MeV in the framework of thermal models. Different approaches for the K- self-energy are taken into account so as to analyze the effects on the determination of this ratio.

This dissertation constitutes a quest for an approach to describing language use capable of integrating the findings of disciplines such as linguistics, anthropology, sociology and philosophy within a pedagogical framework based on a modular concept of communicative competence which involves four areas of knowledge and skills: linguistic, sociolinguistic, discourse and strategic.

Aquesta tesi presenta un marc de desenvolupament de sistemes interactius que integra els processos i mètodes de l'Enginyeria del Software amb els fonaments de l'Enginyeria de la Usabilitat, el coneixement de la Interacció Persona-Ordinador i les bases actuals del desenvolupament d'aplicacions Accessibles. Marc que s'ha validat mitjançant un extens treball experimental basat en casos reals amb l'objectiu d'oferir una metodologia concisa per a que els equips de desenvolupament multidisciplinaris siguin capaços d'implementar sistemes usables i accessibles per a totes les persones. La investigació, que s'emmarca principalment en el context de la disciplina coneguda amb el nom d'Interacció Persona-Ordinador, naix amb l'esperit d'analitzar tots els detalls del procés comunicatiu que s'estableix quan una persona interactua amb un sistema interactiu, i, a partir d'aquesta anàlisi, ser capaços d'aconseguir que aquestes persones percebin el procés com una experiència completament satisfactória. La vesant humana de la tecnologia, a pesar de ser la menys considerada, és la més important, doncs no podem oblidar que en un món cada cop més individualitzat i més depenent d'aquesta tecnologia, l'objectiu principal i únic és que aquesta tecnologia sigui d'utilitat per satisfer les necessitats de les persones. En aquest context la tesi s'inicia a partir del coneixement científic existent per aprendre i entendre que l'estat actual de les pràctiques científiques i professionals directament relacionades amb el desenvolupament de sistemes interactius necessita una reorientació: el desenvolupament tradicional marcat pels aspectes merament tecnològics ha de cedir el primer pla d'importància als aspectes humans i deixar que siguin aquests el referent principal. D'aquesta manera seran els usuaris, en condició de persones que utilitzen els sistemes interactius amb la finalitat d'aconseguir tasques determinades, i no els tècnics informàtics i/o els dissenyadors qui decidiran quan un sistema és o no és fàcil d'utilitzar; fet que en definitiva estableix la qualitat percebuda dels esmentats sistemes. Una de las premisses bàsiques d'aquest treball és que els equips de desenvolupament dels sistemes interactius ja no estan formats tant sols per enginyers software i programadors. Ara els equips són, o necessiten ser, interdisciplinaris i, per tant, el mètode ha de ser comprensible per un conjunt molt més ampli d'investigadors d'àmbits tan diversos com la sociologia, la psicologia, etc. Així doncs, en la tesi s'exploren els detalls de les relacions que s'estableixen entre tal diversitat de persones i la diferent implicació de cadascuna d'elles quan estan immerses en un procés de producció de sistemes interactius. La metodologia resultant ofereix el marc de desenvolupament formalitzat que els equips multidisciplinaris necessiten per poder desenvolupar verdaders sistemes interactius centrats en els usuaris. La investigació, realitzada en l'entorn d'un grup d'investigació universitari, no s'ha limitat solament a explorar el coneixement esmentat sinó que durant la mateixa s'ha realitzat un extens estudi de camp aplicat a més de vint-i-cinc casos reals d'índole molt diversa i variada que estableixen la base experimental del treball aquí presentat. L'estudi, a més del propi desenvolupament de la metodologia, es complementa amb una aportació innovadora en el terreny de les mètriques de la usabilitat dels sistemes interactius que mira de ponderar els resultats a partir del procediment utilitzat pel seu desenvolupament. Aquest manera d'enfocar-ho, descrit en la part final del document, enceta una nova via de recerca amb noves possibilitats en un àmbit que no per falta d'interés ni de necessitat semblava estar una mica desatés degut a una manca de noves idees. Finalment cal remarcar que la presentació i publicació dels resultats que aquest treball experimental ha anant generant en diversos congressos i publicacions nacionals i internacionals de la temàtica relacionada avalen l'interés i la veracitat dels resultats obtinguts. / Esta tesis presenta un marco de desarrollo de sistemas interactivos que integra los procesos y métodos de la Ingeniería del Software con las bases de la Ingeniería de la Usabilidad, el conocimiento de la Interacción Persona-Ordenador y las bases actuales del desarrollo de aplicaciones Accesibles. Marco que ha sido validado mediante un extenso trabajo experimental basado en casos reales con el objetivo de ofrecer una metodología concisa para que los equipos de desarrollo multidisciplinares sean capaces de implementar sistemas usables y accesibles para todas las personas. La investigación, que se enmarca principalmente en el contexto de la disciplina conocida con el nombre de Interacción Persona-Ordenador, nace con el espí¬ritu de analizar todos los detalles del proceso comunicativo que se establece cuando una persona interactúa con un sistema interactivo y, a partir de este análisis, ser capaces de conseguir que estas personas perciban el proceso como una experiencia completamente satisfactoria. La vertiente humana de la tecnología, a pesar de ser la menos considerada, es la más importante, pues no olvidemos que en un mundo cada vez más individualizado y más dependiente de esta tecnología, el objetivo principal y único es que ésta sea de utilidad para satisfacer las necesidades de las personas. En este contexto, la tesis se inicia a partir del conocimiento científico existente para aprender y entender que el estado actual de las prácticas científico-profesionales directamente relacionadas con el desarrollo de sistemas interactivos necesita una reorientación: El desarrollo tradicional marcado por los aspectos meramente tecnológicos debe ceder el primer nivel de importancia a los aspectos humanos y dejar que sean estos el referente principal. De esta forma, serán los usuarios, en su condición de personas que utilizan los sistemas interactivos con la finalidad de conseguir determinadas tareas, y no los técnicos informáticos y/o los diseñadores, quienes decidir cuando un sistema es fácil de utilizar o no lo es, lo cual establece, en definitiva, la calidad percibida de dichos sistemas. Una de las premisas básicas de este trabajo es que los equipos de desarrollo de los sistemas interactivos ya no están solamente compuestos por ingenieros software y programadores. Ahora los equipos son, o necesitan ser, interdisciplinarios y, por tanto, el más todo debe ser comprensible por un conjunto mucho más amplio de investigadores de ámbitos tan diversos como la sociología, la psicología, etc. Así pues, en la tesis se exploran los pormenores de las relaciones que se establecen entre tal diversidad de personas y la diferente implicación de cada una de ellas cuando están inmersas en un proceso de producción de sistemas interactivos. La metodología resultante ofrece el marco de desarrollo formalizado que los equipos multidisciplinares necesitan para poder desarrollar verdaderos sistemas interactivos centrados en los usuarios. La investigación, realizada en el entorno de un grupo de investigación universitario, no se ha limitado solamente a explorar dicho conocimiento, sino que durante la misma se ha realizado un extenso estudio de campo aplicado a más de veinticinco casos reales de índole muy diversa y variada que establecen la base experimental del trabajo aquí presentado. El estudio, además del propio desarrollo de la metodología, se complementa con una aportación novedosa en el terreno de las métricas de la usabilidad de los sistemas interactivos que trata de ponderar los resultados a partir del procedimiento utilizado para su desarrollo. Este enfoque, descrito en la parte final del documento, abre una nueva vía de investigación con nuevas posibilidades en un ámbito que no por falta de interés ni de necesidad parecía estar un poco desatendido debido a una escasez de nuevas ideas. Finalmente, cabe remarcar que la presentación y publicación de los resultados que este trabajo experimental ha ido generando en diversos congresos y publicaciones nacionales e internacionales de la temática relacionada avalan el interés y la veracidad de los resultados obtenidos. / This thesis presents an interactive systems development framework that integrates the processes and methods of Software Engineering with the basis of Usability Engineering, Human-Computer-Interaction knowledge and the current basis for developing Accessible applications. A framework that has been validated by means of extensive experimental work based on real cases. The objective is to offer a concise methodology to the multidisciplinary development teams that enables them to implement usable and accessible systems for everyone. The research, mainly framed in the Human-Computer Interaction context, was born with the spirit to analyze all the details of the communicative process that is established when a person interacts with an interactive system. From this analysis it is possible to achieve the perception of a completely satisfactory experience for the user. The human side of technology, in spite of being less considered, is the most important; we should not forget that in a world more and more individualized and technology-dependant, the one and primary goal is that this technology is of use in satisfying the needs of the people. In this context the thesis starts with the existing scientific knowledge in order to learn and to understand that the present state of the scientist-professional practices directly related to the development of interactive systems needs reorientation. The traditional technological-oriented development must yield the first level of importance to the human aspects, allowing them to be the main reference point. In this way it will be the people who use the interactive systems with the purpose of performing concrete tasks, and not the computer science technicians and/or designers who will decide when a system is or is not easy to use. It is this that will then establish the perceived quality of these systems. One of the basic premises of this work is that the interactive systems development teams are no longer only made up of software engineers and programmers. Now the teams are, or need to be, interdisciplinary and, therefore, the method to follow must be comprehensible by a much wider range of people of diverse scopes such as sociology, psychology, etc. Thus, in the thesis the details are explored of the relationships that are established between such diversity of people and the different implication from each one of them when they are immersed in a process of production of interactive systems. The resulting methodology offers the formalized development framework that the multidisciplinary teams need to be able to develop true interactive systems centred on the users. The research, carried out in the context of a university research group, has not been only limited to explore this knowledge. During the research an extensive field study has been carried out that has been applied to more than twenty-five very diverse and varied real cases, enabling the experimental base of the work here presented. The study, in addition to the development of the methodology, is complemented by a novel contribution to the usability metrics field that tries to weigh the results from the procedure used for its development. This approach, described in the final part of the document, opens a new research line with new possibilities in a scope that did not seem to be (from lack of interest, not necessity) a little neglected due to a shortage of new ideas. Finally, it is possible to highlight the fact that the presentation and publication of the results in national and international related conferences, generated by this experimental work, guarantee the interest and the veracity of the obtained results.

En una societat clarament influenciada per les noves tecnologies, els nous avaneçosen computació mòbil han suposat un canvi trepidant en els hàbits d'interacció amb elssistemes i d'accions a una informació omnipresent. Qualsevol entorn pot devenir un escenaripotencial per a la realització de tasques interactives, i fins i tot en col·laboració amb altresusuaris, sense renunciar a la mobilitat. Paral·lelament, les aplicacions tendeixen a oferir unsuport col·laboratiu, ja sigui per motius socials o de productivitat. Avui en dia la ubiqüitatde la interacció és un fet plausible.Aquest escenari introdueix la necessitat d'aportar solucions software que incloguin elfactor de diversitat en el context d'ús. Encara que les tècniques desenvolupades fins araen la disciplina de la Interacció Persona Ordinador proporcionen una base sòlida, aquesttipus d'aspectes no han estat coberts de manera plenament satisfactòria. Es requereixensuports fexibles, exhaustiu i sistemàtics per al disseny i execució d'interfases d'usuari ca-paces d'adaptar-se a les diverses situacions que poden sorgir durant el procés d'interacció.Precisament aquesta flexibilitat per suportar variacions de diferent índole en el contextd'ús sense descuidar la usabilitat defineix el concepte de plasticitat de la interface d'usuari.En l'estudi d'aquesta problemàtica es perfilen dos problemes diferenciats: (a)l'increment de la complexitat en el disseny d'aquest tipus d'interfases; i (b) una crei-xent demanda d'adaptació dinàmica i evolutiva. En aquest treball es proposa l'estudiper separat d'aquests dos reptes, caracteritzats a través de dos sub-conceptes de plasti-citat denominats respectivament plasticitat explícita i plasticitat implícita. L'enfocamentbasat en aquesta divisió, el qual delimita l'espai de solució del problema, rep el nom deVisió Dicotòmica de Plasticitat", i és el que fonamenta aquest treball.La visió dicotòmica combina dos motors de natura diferent que s'emmarquen en elsdos costats oposats d'una arquitectura client-servidor. Seguint la mateixa terminologia,aquests motors s'anomenen respectivament Motor de Plasticitat Explícita, que ofereix su-port en el disseny i desenvolupament d'interfases d'usuari plàstiques i sensibles al grup,així com per al manteniment d'un coneixement compartit; i Motor de Plasticitat Implícita,capaç de detectar l'entorn i reaccionar adequadament davant un conjunt preestablert decircumstàncies, entre les que s'inclouen les relatives al treball en grup. La incorporació deles circumstàncies de grup en la caracterització del context d'ús i en el procés de plasticitatresulta innovadora i obre un camí de solució conjunta per la plasticitat i els problemesintrínsecs als escenaris col·laboratius. / En una sociedad claramente influenciada por las nuevas tecnologías, los nuevos avancesen computación móvil han supuesto un cambio trepidante en los hábitos de interacción conlos sistemas y de acceso a una información omnipresente. Cualquier entorno puede devenirun escenario potencial para la realización de tareas interactivas, inclusive en colaboracióncon otros usuarios, sin renunciar a la movilidad. Paralelamente, las aplicaciones tienden aofrecer un soporte colaborativo, ya sea por motivos sociales o de productividad. Hoy endifusa la ubicuidad de la interacción es un hecho plausible.Este escenario introduce la necesidad de aportar soluciones software que incluyan elfactor de diversidad en el contexto de uso. Aunque las técnicas desarrolladas hasta ahoraen la disciplina de la Interacción Persona Ordenador proporcionan una base sólida, estetipo de aspectos no han sido cubiertos de manera plenamente satisfactoria. Se requierensoportes flexibles, exhaustivos y sistemáticos para el diseño y ejecución de interfaces deusuario capaces de adaptarse a las diversas situaciones que pueden surgir durante el procesode interacción. Precisamente esa flexibilidad para soportar variaciones de distinta índoleen el contexto de uso sin descuidar la usabilidad define el concepto de plasticidad de lainterfaz de usuario.En el estudio de esta problemática se perfilan dos problemas diferenciados: (a) el in-cremento de la complejidad en el diseño de este tipo de interfaces; y (b) una crecientedemanda de adaptación dinámica y evolutiva. En este trabajo se propone el estudio porseparado de estos dos retos, caracterizados a través de dos sub-conceptos de plasticidad de-nominados respectivamente plasticidad explícita y plasticidad implícita. El enfoque basadoen esta división, el cual delimita el espacio de solución del problema, recibe el nombre deVisión Dicotómica de Plasticidad", y es el que fundamenta este trabajo.La visión dicotómica combina dos motores de naturaleza distinta que se enmarcan enlos lados opuestos de una arquitectura cliente-servidor. Siguiendo la misma terminología,estos motores se denominan respectivamente Motor de Plasticidad Explícita, que ofrecesoporte en el diseño y desarrollo de interfaces de usuario plásticas y sensibles al grupo,así como para el mantenimiento de un conocimiento compartido; y Motor de PlasticidadImplícita, capaz de detectar el entorno y reaccionar adecuadamente ante un conjuntopreestablecido de circunstancias, entre las que se incluyen las relativas al trabajo en grupo.La incorporación de las condiciones de grupo en la caracterización del contexto de uso y enel proceso de plasticidad resulta innovadora y abre un camino de solución conjunta parala plasticidad y los problemas intrínsecos a los escenarios colaborativos. / In a society clearly infuenced by new technologies, new advances in mobile computinghave supposed a tremendous change in the habits of interaction with systems and accessto an information that is undergoing omnipresent. For one thing, any environment canbecome a potential scenario for carrying out interactive tasks, even in collaboration withother users, and without renouncing mobility. Furthermore, applications tend to other col-laborative features, either for social or performance reasons. Today, ubiquity in interactionis a laudable fact.This scenario introduces the need for contributing software solutions that tackle thediversity factor in the context of use. Although the techniques developed up to now in theHuman-Computer Interaction discipline provide a solid foundation, these aspects have notbeen covered in an altogether satisfactory way. A flexible, comprehensive and systematicsupport for the design and execution of user interfaces able to adapt themselves to thesituations likely to arise during interaction is required. It is precisely this flexibility tosupport diferent types of variations in the context of use without neglecting usability thatdefines the plasticity of the user interface concept.In the study of this issue, two well-defined problems appear: (a) the increasing com-plexity in the design of these kinds of interfaces; and (b) an increasing demand for dynamicand evolving adaptation. This work proposes the separate study of these two challenges,which are characterized by means of two sub-concepts of plasticity called explicit plasticityand implicit plasticity respectively. The approach based on this division, which delimitsthe problem solution space, receives the name of Dichotomic View of Plasticity", and itlays the foundations of this work.The dichotomic view combines two diferent types of engines that are located on theopposite sides of a client-server architecture. Following the same terminology, these enginesare called respectively Explicit Plasticity Engine, which users support to both the designand development of plastic and group-aware user interfaces and the maintenance of shared-knowledge; and Implicit Plasticity Engine, which is able to detect the environment andreact appropriately under a pre-established set of circumstances, among them those relatedto the work in group. The inclusion of the group conditions in the context of use and theplasticity process turns out to be innovative and it opens a way of dealing with plasticityand the problems intrinsic to collaborative scenarios in a combined manner.

In 1996 the Backfill and Plug Test Project started at the Äspö Hard Rock Laboratory (Sweden) managed by SKB (the Swedish Radioactive Waste Agency). The Backfill and Plug Test Project makes up an important part of SKB's research in order to store nuclear waste in a deep geological repository in a safe manner. ENRESA (the Spanish Radioactive Waste Agency) collaborates in this project with the Swedish companies SKB and Clay Technology in characterising the hydro-mechanical behaviour of the backfill material used to backfill a gallery.The backfill, obtained by mixing 30% of sodium bentonite MX-80 and 70% of crushed granite rock by weight, which maximum grain size was 20 mm, has been experimentally investigated. The experimental campaign took into account the salt water effects (up to 16 g/L) on its hydro-mechanical behaviour. Because of the bentonite content, its activity is quite large if compared with natural clayey soils.Therefore, changes in the pore fluid chemistry influence the hydro-mechanical behaviour of this mixture. Due to the current application of the mixture, as candidate for sealing galleries in a future repository for nuclear waste, interest was focused on the variation of permeability related to variation of salt concentration in pore fluid.Oedometer tests on specimens permeated with different salt water contents and water uptake tests permeated with different salt water contents were performed. Compaction tests with distilled and salt water were also performed. Osmotic suction was investigated on a different mixture of sodium bentonite and sand keeping the same weight ratio. Crushed granite was substituted by sand in order to use transistor psychrometers were used in this determination.The experimental study of the mixture included the design and calibration of a new mini-piezometer which allows performing constant and variable head tests in saturated clayey soils. Some numerical tools were also developed to analyse pulse tests performed in laboratory and in situ (tests performed in late March of 2003 in the ZEDEX gallery in the ÄHRL full-scale laboratory). Different methods (analytical, semi-analytical and numerical) were used to analyse the pulse tests performed in laboratory and in situ.Finally, the thesis focused on using a new finite element simulator, which solves thermo-hydro-mechanical-chemical (THMC) problems in a fully coupled way (Guimarães, 2002), to simulate the saturation process of a barrier for nuclear waste made up with this mixture. Interest was mainly focused on simulating the influence on the mixture hydraulic behaviour when salt concentration in pore fluid changed. A simple geochemical model, which took into account the ion exchange reaction between of Na+ and Ca2+, was considered. An empirical law of permeability variation with pore fluid salt concentration, obtained from the experimental information, was implemented in the finite element code. Effects of mixture molecular diffusion were also investigated, pointing out the importance of this parameter when transport of solutes in porous media is solved. Total suction was computed as the sum of matric suction and osmotic suction. Osmotic suction was calculated by obtaining salt concentrations and by using the Van't Hoff equation. In this way, osmotic suction was not assumed constant as it is usually considered in engineering practice.This thesis has contributed to the characterisation of a material, which is difficult to investigate, and it has provided with accurate information of the backfill permeability, one of the key parameters when designing a nuclear waste repository.

El treball que presentem té com a objectiu general l'estudi de la influència educativa en situacions d'interacció social en el context familiar entre adults i infants en edats preescolars. Més específicament, tal com anirem argumentant al llarg del treball, ens hem centrat en l'anàlisi de la definición de l'activitat conjunta que construeixen els participants en el decurs d'aquesta interacció.Els orígens del nostre treball estan vinculats directament al fet de formar part d'un seminari de discussió sobre "Interacció entre professor i alumnes i influència educativa" que, sota la direcció del Dr. Cèsar Coll, es va portar a terme durant el curs acadèmic 1986-87 en el Departament de Psicologia Evolutiva i de l'Educació de la Universitat de Barcelona. En gran part com a conseqüència d'aquest treball, i seguint amb la direcció del Dr. Cèsar Coll, es va dur a terme durant el curs acadèmic 1987-88 l'elaboració d'un projecte global de recerca sobre interacció social i mecanismes d'influència educativa. L'objectiu global d'aquest projecte era l'estudi dels mecanismos d'influència educativa relatius al procés de traspàs del control i al procés de construcció de significats compartits que actuen en la interacció social entre professor i alumnes, entre adult i infant i entre iguals.Aquest treball es troba en la base de la present tesi doctoral, l'estructura de la qual és la expliquem tot seguit. El primer capítol s'ocupa dels marcs de referència bàsics per al plantejament i l'abordatge del nostre treball: la concepció constructivista de l'ensenyament i l'aprenentatge i el conjunt de supòsits teòrics i metodològics elaborats en el grup de recerca en l'aproximació conceptual i empírica a l'estudi de la influència educativa. En el segon capítol es presenta la relectura d'algunes de les idees presentades en el capítol anterior i que ens han servit per fer una aproximació a la influència educativa en el context familiar. El tercer capítol presenta els objectius i les hipòtesis directrius, el disseny de la recerca i reprèn les unitats i els nivells del model d'anàlisi presentats en el segon apartat del primer capítol i especifica en detall les característiques més idiosincràtiques del nostre treball. Mentre que els capítols quart, cinquè i sisè presenten els resultats del treball, el setè i darrer capítol del treball, discuteix els principals resultats obtinguts tenint en compte els objectius i de les hipòtesis directrius que es proposava i algunes de les principals aportacions i qüestions que resten obertes en el nostre estudi.Finalment, hem d'esmentar que amb la intenció de poder facilitar la lectura del treball s'ha considerat d'utilitat la inclusió d'índexs parcials del contingut a l'inici de cada capítol.

In this thesis we study the effects of the dipole-dipole interaction on the physics of ultracold quantum gases, both bosonic and fermionic, within the theoretical framework provided by the mean-field regime. This kind of interaction takes place in ultracold atomic gases (for instance 52Cr or 164Dy) due to their atomic magnetic dipole moment, and in ultracold molecular gases due to the magnetic or electric dipole moment. In the case of quantum gases of bosonic atoms, or Bose-Einstein condensates, the dipole-dipole interaction can be studied within mean-field approximation using the Gross-Pitaevskii equation, which now contains a new non-linear term due to the dipole-dipole interaction. We investigate, on the one hand dipolar condensates confined in harmonic traps, and on the other dipolar condensates confined in toroidal traps. In the harmonic geometry, our focus is on the study of the ground state and the quantized vortex state, where the density profile is characterized as well as some properties leading to the process of vortex formation, such as the critical frequency and the energy barrier that has to be overcome to bring the vortex from the surface to the centre of the gas. We finish the study of dipolar condensates in harmonic traps by dynamically simulating the precession frequency of an off-center vortex in a non-rotating condensate. In the toroidal geometry the dipolar effects are strongly magnified when the polarization axis of the dipoles is perpendicular to the trap symmetry axis. In this case, the anisotropic structure of the density can be understood as the response of the system to the double-well effective potential along the ring. We have studied the dynamics of this system when the initial number of atoms in the left and right wells is imbalanced, predicting Josephson and self-trapping oscillations depending on the initial condition. This has led us to name this new system as Self-induced Josephson Junction. We have studied in detail the self-trapping regime and we have seen that the particle flux inversion is closely related to the crossing of vortices across the Josephson junctions. This result opens the door to establishing a more direct connection between the phase-slip regime, widely addressed in superfluid helium, and the self-trapping regime of condensates. In the case of quantum gases of fermionic dipolar particles, we have studied how the radial quadrupole mode allows one to distinguish between hydrodynamic and collisionless regimes. We have analytically calculated the frequency of this mode in the mean-field approximation, generalizing the results from the Thomas-Fermi approximation for trapped ideal Fermi gases. On the one hand, we observe that the frequency in the hydrodynamic regime is smaller than in non-dipolar Fermi gases, while in the collisionless regime the frequency is larger or smaller than that corresponding to the non-interacting system depending on the geometry of the harmonic trap. On the other hand, we predict that reducing the trap deformation (aspect ratio) an observable jump in the frequency of the radial quadrupole mode would take place, which would correspond to the transition between the collisionless and hydrodynamic regimes, for instance when the gas undergoes the transition to the superfluid state. / En aquesta tesi s’estudien els efectes de la interacció dipol-dipol en la física dels gasos qu`antics ultrafreds, tant de caràcter bosònic com fermiònic, i dins del marc teòric del règim de camp mig. En el primer cas considerem condensats de Bose-Einstein dipolars confinats tant en trampes harmòniques com toroidals, descrivint-ne la geometria de l’estat fonamental i de l’estat de vòrtex quantitzat.En la geometria toroidal els efectes dipolars es veuen fortament magnificats quan l’eix de polarització dels dipols és perpendicular a l’eix de simetria de la trampa. Aquesta configuració ens permet introduïr el concepte de Junció de Josephson Autoinduïda (Self-induced Josephson Junction), en la qual hem predit oscil•lacions de Josephson i d’autoatrapament (self-trapping) depenent de la condició inicial. Estudiant en detall el règim d’autoatrapament hem vist que la inversió del flux de partícules està fortament lligada al creuament de vòrtexs quantitzats a travès de les unions de Josephson. Aquest resultat obre les portes a establir una relació més directa entre el règim dinàmic de salts de fase (phaseslips), àmpliament estudiat en heli superfluid, i el règim d’autoatrapament propi dels condensats. Finalment, en el cas de gasos quàntics de partícules dipolars fermiòniques, hem estudiat com les excitacions col•lectives, en concret el mode quadrupolar radial, permeten distingir entre els règims hidrodinàmic (que pot ser tant degut a la rapidesa de les interaccions com a la superfluidesa) i nocol•lisional (que té lloc quan les interaccions són a tan baixa freqüència que efectivament es poden negligir).

La present Tesi Doctoral es presenta com una agrupació de quatre publicacions que resumeixen el treball realitzat al Departament de Genètica de la Facultat de Biologia de la Universitat de Barcelona. El principal objectiu és la caracterització funcional de les regions estructurals de la isoforma muscular de l’enzim deubiquitinat USP25, inicialment definides amb eines bioinformàtiques. A més a més, es pretén fer un estudi de noves interaccions moleculars tipus proteïna-proteïna per la cerca de nous substrats o reguladors enzimàtics. La cèl•lula eucariota posseeix, entre altres, un sistema senyalitzador intracel•lular basat en una família de pèptids, el representant dels quals és la ubiquitina. Aquest sistema presenta diferents categories funcionals, entre elles, els enzims deubiquitinants, un centenar a l’espècie humana. Aquests enzims hidrolitzen l’enllaç que uneix la ubiquitina als seus precursors o substrats, mantenint així l’homeostasi d’aquest pèptid dins la cèl•lula. Una alteració de la seva funció pot portar diferents conseqüències depenent de la via metabòlica que es vegi afectada, doncs suposa una desregulació estequiomètrica dels substrats ubiquitinants respecte els no ubiquitinats. L’enzim deubiquitinant USP25 es va descriure en el grup d’investigació d’aquesta tesi durant la cerca de nous gens relacionats amb la síndrome de Down. Un cop caracteritzat funcionalment com una proteasa específica d’ubiquitina, els estudis d’expressió van mostrar l’existència de tres isoformes proteiques, una d’elles, USP25m, restringida al teixit muscular i cardíac. Tenint en compte que en el fenotip dels pacients amb síndrome de Down, entre altres trets, hi ha deficiència cardiovascular i atonia muscular, els esforços del grup es van centrar en la descripció i anàlisi d’aquesta isoforma. Els primers estudis van mostrar la seva situació citosòlica, l’expressió correlativa amb la diferenciació de cèl•lules musculars i la relació específica amb diverses proteines del sarcòmer. En el treball realitzat per la present Tesi Doctoral, s’han caracteritzat funcionalment diferents regions reguladores descrites a nivell bioinformàtic, així com també s’ha analitzat la seva implicació fisiológica a la funció d’USP25m. A més a més, mitjançant un estudi de cerca de nous interactors proteics, s’ha trobat una nova molècula que pertany a la mateixa via senyalitzadora i que es relaciona de manera específica amb USP25m, la lligasa d’ubiquititna MKRN1 (makorin 1) Mitjançant l’ús de diferents construccions amb delecions i mutacions puntuals de la proteïna que afecten a les regions d’interès, s’ha arribat a diferents conclusions, entre elles, que USP25m és monoubiquitinat i té la capacitat d’autodeubiquitinar-se. La monoubiquitinació en regula la seva activitat enzimàtica i es proposa un mecanisme de regulació basat en la conjugació alternativa de SUMO (una altra molècula de la família de la ubiquitina) i ubiquitina, en el mateix residu aminoacídic, la lisina 99 (Lys99). Els dominis d’unió a ubiquitina regulen el reconeixement de substrat i afavoreixen la monoubiquitinació. USP25m oligomeritza dins la cèl•lula i es troba present en diferents formacions proteiques d’elevat pes molecular. S’ha comprovat la relació específica amb la nova lligasa MKRN1 i es suggereixen diferents escenaris moleculars on poden trobar-se inclosos els dos pèptids / The main aim of the present PhD work, titled “Structural domains and new protein interactions of the deubiquitinating enzyme USP25”, is the functional characterisation of the structural domains of the muscle isoform of USP25, USP25m, as well as the analysis of new protein‐protein interactions. The ubiquitin‐proteasome pathway is widely known as the preferential system to get ride of old or non‐functional proteins. Recently, it has become more apparent that this is not the only function. Ubiquitin (Ub) and all ubiquitin–like (UbLs) molecules acted as regulatory tags involved in different cellular events as subcellular localization, enzyme activation, DNA repair, etc. The intricate Ub‐signalling networks require a tight regulation of both conjugation and deconjugationprocesses, which are controlled by ubiquitin ligases and deubiquitinating enzymes (DUBs), respectively. USP25 is a DUB described while looking for novel genes involved in Down syndrome phenotype. First studies showed that it encoded three alternative protein isoforms, one of them, muscle specific. This muscle isoform, USP25m, is a cytosolic protein, upregulated during myogenesis that interacts in a specific manner with different sarcomeric proteins. Using an “in silico” approach, we were able to identify different structural domains, among them three ubiquitin binding domains (UBDs), and we aimed to characterise its role on USP25m function. By generating a collection of deletion and punctual mutants of the regions of interest, we conclude that USP25m is monoubiquitinated and that the UBDs modulate this modification. The preferential site for monoubiquitination is lysine 99 (K99), a residue that has been reported to undergo sumoylation (SUMO conjugation, being SUMO an UbL). According to our results, mutation of the K99 residue diminishes the deubiquitinating function, proposing a mechanistic model for USP25m regulation based on alternative conjugation of Ub and SUMO on the same residue, K99. Futhermore, while seeking new protein interactions of USP25m we identified Makorin Ring finger protein 1 (MKRN1), which belongs to an ubiquitin ligase family, as a putative interactor. We were capable of characterise its interaction and propose different cellular scenarios were they could interact. / The main aim of the present PhD work, titled “Structural domains and new protein interactions of the deubiquitinating enzyme USP25”, is the functional characterisation of the structural domains of the muscle isoform of USP25, USP25m, as well as the analysis of new protein‐protein interactions. The ubiquitin‐proteasome pathway is widely known as the preferential system to get ride of old or non‐functional proteins. Recently, it has become more apparent that this is not the only function. Ubiquitin (Ub) and all ubiquitin–like (UbLs) molecules acted as regulatory tags involved in different cellular events as subcellular localization, enzyme activation, DNA repair, etc. The intricate Ub‐signalling networks require a tight regulation of both conjugation and deconjugationprocesses, which are controlled by ubiquitin ligases and deubiquitinating enzymes (DUBs), respectively. USP25 is a DUB described while looking for novel genes involved in Down syndrome phenotype. First studies showed that it encoded three alternative protein isoforms, one of them, muscle specific. This muscle isoform, USP25m, is a cytosolic protein, upregulated during myogenesis that interacts in a specific manner with different sarcomeric proteins. Using an “in silico” approach, we were able to identify different structural domains, among them three ubiquitin binding domains (UBDs), and we aimed to characterise its role on USP25m function. By generating a collection of deletion and punctual mutants of the regions of interest, we conclude that USP25m is monoubiquitinated and that the UBDs modulate this modification. The preferential site for monoubiquitination is lysine 99 (K99), a residue that has been reported to undergo sumoylation (SUMO conjugation, being SUMO an UbL). According to our results, mutation of the K99 residue diminishes the deubiquitinating function, proposing a mechanistic model for USP25m regulation based on alternative conjugation of Ub and SUMO on the same residue, K99. Futhermore, while seeking new protein interactions of USP25m we identified Makorin Ring finger protein 1 (MKRN1), which belongs to an ubiquitin ligase family, as a putative interactor. We were capable of characterise its interaction and propose different cellular scenarios were they could interact.

Aquesta tesis doctoral ofereix un estudi en profunditat sobre les possibilitats que ofereix el fet d’incorporar la Metodologia Comunicativa Crítica al Disseny de la Interacció Persona- Ordinador. Des de finals dels setanta, amb l’aparició del “Disseny escandinau” de sistemes interactius -posteriorment identificat com “Disseny Participatiu de la Interacció Persona Ordinador”- s’ha indagat en metodologies que facilitessin el treball conjunt de persones usuàries, desenvolupadores i professionals en el procés de disseny de la interacció. El dilema que ha aparegut recurrentment al llarg de quasi 40 anys ha girat entorn la confiança o incredulitat sobre la possibilitat d’establir relacions igualitàries entres els diferents perfils de persones sense que generin “lluites de poder” que acabin coartant la participació i, en definitiva, els processos de creació i organització de la informació en sistemes interactius. Amb aquesta tesi oferim una resposta científica a aquest dilema mitjançant la incorporació de la Metodologia Comunicativa Crítica al procés del disseny de la Interacció- Persona Ordinador, desenvolupant un marc de relació entre persones usuàries, professionals del disseny i investigadores de les Ciències Socials i la Interacció Persona-Ordinador que possibilita les relacions igualitàries fonamentades en interaccions dialògiques i no de poder. Aquesta incorporació dona lloc al Disseny Dialògic de la Interacció Persona Ordinador, capacitat tant per optimitzar la usabilitat i accessibilitat de sistemes interactius com per a potenciar la inclusió social de totes les persones en la Societat de la Informació. / Esta tesis doctoral ofrece un estudio en profundidad sobre las posibilidades que ofrece el hecho de incorporar la Metodología Comunicativa Crítica al Diseño de la Interacción Persona-Ordenador. Desde finales de los setenta, con la aparición del ‘Diseño escandinavo’ de sistemas interactivos -posteriormente identificado como ‘Diseño Participativo de la Interacción Persona-Ordenador’- se ha indagado en metodologías que facilitaran el trabajo conjunto de personas usuarias, desarrolladoras y profesionales en el proceso del diseño de la interacción. El dilema que ha aparecido recurrentemente a lo largo de casi 40 años ha girado entorno de la confianza o incredulidad sobre la posibilidad de establecer relaciones igualitarias entre los diferentes perfiles de personas sin que se generen ‘luchas de poder’ que acabaran coartando la participación y, en definitiva, los procesos de creación y organización de la información en sistemas interactivos. Con esta tesis ofrecemos una respuesta científica a ese dilema mediante la incorporación de la Metodología Comunicativa Crítica al proceso del diseño de la Interacción-Persona Ordenador, desarrollando un marco de relación entre personas usuarias, profesionales del diseño e investigadoras de las Ciencias Sociales y la Interacción Persona-Ordenador que posibilita las relaciones igualitarias fundamentadas en interacciones dialógicas y no de poder. Esta incorporación da lugar al Diseño Dialógico de la Interacción Persona-Ordenador, capacitado tanto para optimizar la usabilidad y accesibilidad de sistemas interactivos como para potenciar la inclusión social de todas las personas en la Sociedad de la Información. / This dissertation provides a thorough study to the possibilities of incorporating the Critical Communicative Methodology for the Design of Human-Computer Interaction. Since the late 70s, with the emergence of 'Scandinavian design' of interactive systems, later identified as 'Participatory Design of Human-Computer Interaction', methodologies have been investigated to facilitate the joint work of users, developers and professionals into the process of interaction design. The dilemma that has arisen repeatedly over nearly 40 years has revolved around the trust or disbelief about the possibility of equal relationships between the different profiles of people without generating 'power struggles' that ended up restricting the participation and in short, the processes of creation and organization of information in interactive systems. This dissertation offers a scientific answer to this dilemma by incorporating Critical Communicative Methodology in the process of designing Human Computer Interaction, developing a framework for the relationship between users, design professionals and researchers of the Social Sciences and the Interaction Human-Computer which enables egalitarian relationships based on dialogic interactions rather than power relationships. This incorporation gives rise to the Dialogic Design of HCI, trained to both enhance the usability and accessibility of interactive systems and to strengthen the social inclusion of all people in the Information Society.

Aquest treball de tesi doctoral fa una aportació a les àrees de l'e-learning i la interacció persona-ordinador, en relació a l'obtenció d'informació dels usuaris i de l'ús que fan d'un sistema interactiu. Per a assolir aquest objectiu s'ha proposat una metodologia d'anàlisi que es basa en un estudi a tres nivells que permet abastar els objectius i motivacions dels usuaris en diferents períodes de temps. Concretament, s'ha definit una metodologia que permet obtenir informació rellevant de la navegació dels estudiants d'un entorn virtual d'aprenentatge, entenent que ho fan no només pels espais i serveis del campus virtual, sinó també pels continguts, activitats i recursos educatius de les assignatures, així com per les assignatures d'una o més titulacions i ofertes formatives, és a dir, a diferents nivells. Aquest objectiu es basa en la necessitat de conèixer als estudiants i les seves interaccions amb l'entorn virtual, per així poder millorar la usabilitat del sistema i la seva experiència d'ús, i aportar informació a un model d'usuari que permeti introduir elements de personalització en el procés d'aprenentatge. Els resultats obtinguts constitueixen noves evidències sobre la UOC, el seu entorn virtual d'aprenentatge i els seus usuaris, i proporcionen informació rellevant pel nou disseny del campus virtual i per la millora i personalització del procés d'aprenentatge. / This doctoral thesis makes a contribution to the areas of e-learning and human-computer interaction, related to obtaining information about the users and about how they use interactive systems. To achieve this goal a methodology of analysis has been proposed. This methodology is based on a three level approach that allows covering the goals and motivations of the users in different periods of time. More precisely, the proposed methodology of analysis allows obtaining new and relevant information about the students' navigation in a virtual learning environment, understanding that they visit not only the main areas and services of the virtual campus, but the contents, activities and educational resources of the courses, as well as other courses that are included in their program or formative offer. That is, at different levels in different points of time. This goal is based on the need to know the students' interactions with the virtual environment, to be able to improve the usability of the system and their experience of use, and to collect information to build a user model which allows embedding elements of personalization in the learning process. The obtained results constitute new evidence about the UOC, its virtual learning environment and its users, and provide relevant information for the design of the new virtual campus and to improve and personalize the learning process.