Digital Commons Network^™

Non-Destructive Characterization Of Bio-Cemented Soils Via Seismic Wave Measurement, Kyle Best

Williams Honors College, Honors Research Projects

The final outcome of this project is to examine the mechanical and resulting physical properties of bio-treated soil through microbial activity via non-destructive testing by seismic waves. The proposed bio-treatment strategy is through supplying specific nutrients for indigenous microbes within a soil specimen which in return produce calcium carbonates. The bio-minerals produced during these biogeochemical activities will improve the mechanical properties of soil by making cementation between soil grains. Additionally, a theoretical laboratory experimentational description will be provided to explain any associative effects on a specimen's water permeability or mechanical strength due to bio-mineralization within the samples. The characterization of …

Design, Development And Benchmarking Of Machine Learning Algorithms In Biomedical Applications, Qi Sun

Theses and Dissertations--Computer Science

Machine learning algorithms are becoming the most effective methods for knowledge discovery from high dimensional datasets. Machine learning seeks to construct predictive models through the analysis of large-scale heterogeneous data. While machine learning has been widely used in many domains including computer vision, natural language processing, product recommendation, its application in biomedical science for clinical diagnosis and treatment is only emerging. However, the wealthy amount of data in the biomedical domain offers not only challenges but also opportunities for machine learning. In this dissertation, we focus on three biomedical applications from vastly different domains to understand the opportunities and challenges …

A Hybrid Data And Hypothesis-Driven Model For Software Development In Support Of The Machine-Learning Paradigm, Anthony D. Bowman

All ETDs from UAB

istorically, research has often been conducted in a hypothesis-driven manner with software development methodologies created to support those efforts. However, in recent years data-driven approaches to research have seen a dramatic rise in prominence. While software development methodologies such as agile development, extreme programming, and the waterfall model have allowed developers to tackle increasingly complex problems, they were not designed to efficiently support data-driven approaches such as the machine learning paradigm. To address the need to support the different programmatic requirements of both classical, hypothesis-driven as well as data-driven development, novel development strategies are warranted. In this research, we adapted …

The Role Ofbiomechanics In Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-2 Signaling, Bronte Miller

All ETDs from UAB

Angiogenesis, or the growth of new vasculature from existing blood vessels, is widely considered a primary hallmark of cancer progression. When a tumor is small, diffusion is sufficient to receive essential nutrients; however, as the tumor grows a vascular supply is needed to deliver oxygen and nutrients into the increasing mass. Several anti-angiogenic cancer therapies target VEGF and its receptor VEGFR-2, which are major promoters of blood vessel development. Unfortunately, many of these cancer treatments fail to completely stop angiogenesis in the tumor microenvironment (TME). Since these therapies focus on the biochemical activation of VEGFR-2 via VEGF ligand binding, we …

Evaluating The Performance Of Vision Transformer Architecture For Deepfake Image Classification, Devesan Govindasamy

Dissertations

Deepfake classification has seen some impressive results lately, with the experimentation of various deep learning methodologies, researchers were able to design some state-of-the art techniques. This study attempts to use an existing technology “Transformers” in the field of Natural Language Processing (NLP) which has been a de-facto standard in text processing for the purposes of Computer Vision. Transformers use a mechanism called “self-attention”, which is different from CNN and LSTM. This study uses a novel technique that considers images as 16x16 words (Dosovitskiy et al., 2021) to train a deep neural network with “self-attention” blocks to detect deepfakes. It creates …

การหาลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์เม็ดเลือดแดงด้วยอิเล็กโทรโรเทชัน, รักดี บรรดาตั้ง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการหาลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์เม็ดเลือดแดงด้วยอิเล็กโทรโรเทชัน. ลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์เม็ดเลือดแดงขึ้นอยู่กับค่าพารามิเตอร์ไฟฟ้า ได้แก่ ค่าความเก็บประจุไฟฟ้าเยื่อหุ้มเซลล์ และค่าสภาพนำไฟฟ้าภายในเซลล์. การประมวลผลภาพถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการหาอัตราเร็วการหมุนของเซลล์เม็ดเลือดแดงเนื่องจากมีความรวดเร็วและความแม่นยำ. โปรแกรมสำหรับการประมวลผลภาพกระทำบนซอฟต์แวร์ MATLAB. งานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองอิเล็กโทรโรเทชันกับเซลล์เม็ดเลือดแดงปกติจำนวน 50 เซลล์ และเซลล์เม็ดเลือดแดงเพาะติดเชื้อมาลาเรียจำนวน 100 เซลล์. อิเล็กโทรดที่ใช้เป็นอิเล็กโทรดแบบ 4 ขั้ว. สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการทดลองมีขนาด 1.5 – 3 Vp ความถี่ 10 kHz – 5 MHz. ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ขนาดของแรงดันไฟฟ้ามีผลต่ออัตราการหมุนของเซลล์ โดยที่อัตราเร็วการหมุนของเซลล์เม็ดเลือดแดงปกติมากกว่าเซลล์ติดเชื้อมาลาเรีย. ความถี่การหมุนสูงสุดและความถี่ตัดข้ามที่ได้จากอัตราเร็วการหมุน ถูกนำไปใช้วิเคราะห์หาค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า. ผลการวิเคราะห์แสดงว่า เซลล์ปกติมีค่าความเก็บประจุไฟฟ้าเยื่อหุ้มเซลล์สูงกว่าเซลล์ติดเชื้อ แต่ค่าสภาพนำไฟฟ้าภายในเซลล์ของเซลล์ปกติต่ำกว่าเซลล์ติดเชื้อ. นอกจากนี้ อิเล็กโทรดขั้วสลับ 2 ชุด ถูกนำมาใช้ทดลองเพื่อเพิ่มปริมาณงานในการทดลอง. ผลการทดลองพบว่าสามารถเพิ่มปริมาณงานการทดลองได้ด้วยอิเล็กโทรดขั้วสลับ. อย่างไรก็ตาม การประกอบชิ้นงานทำได้ยากและใช้เวลานานกว่าอิเล็กโทรดแบบ 4 ขั้ว.

การเปรียบเทียบการวินิจฉัยโรคสมองเสื่อมด้วยภาพซ้อนทับ Pet-T1 และ Pet-Dti, ปรเมษฐ์ วงษา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้ เพื่อสร้างแม่แบบภาพเพทมาตรฐานบริเวณสมองขึ้นมาใหม่ และเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการกระบวนการซ้อนทับภาพเพทระหว่างแม่แบบภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นกับแม่ภาพเพทบริเวณสมองแบบเดิมที่มีการใช้งานอยู่ในปัจจุบัน แม่แบบภาพเพทมาตรฐานบริเวณสมองสร้างขึ้นมาจากภาพเพท กับภาพเอ็มอาร์ไอแบบ DTI จากข้อมูลภาพถ่ายทางรังสีจากกลุ่มอาสาสมัครที่มีภาวะความจำปกติ จำนวน 24 คน อายุระหว่าง 42-79 ปี ซึ่งกลุ่มอาสาสมัครดังกล่าวจะต้องทำการถ่ายเพทบริเวณสมองที่มีการฉีดสารเภสัชรังสี 11C-PIB เข้าไปในร่างกาย และทำการถ่ายภาพเอ็มอาร์ไอบริเวณสมองด้วยเทคนิค T1 และเทคนิค DTI จากนั้นทำการแก้ไขค่ากระแสไฟฟ้ารบกวน การกำจัดคลื่นสัญญาณรบกวน และการสร้างแผนที่โดยวิธี Whole-brain probabilistic tractography จากภาพถ่ายเอ็มอาร์ไอเทคนิค DTI โดยแผนที่ดังกล่าวที่ถูกสร้างขึ้นมาจะถูกนำไปใช้ในขั้นตอนการซ้อนทับ และขั้นตอนการ Normalize กับภาพเพทเพื่อช่วยในการกำหนดขอบเขตภายในบริเวณเนื้อสมอง หลังจากนั้นทำการประเมินความถูกต้องของการซ้อนทับของภาพแม่แบบภาพเพทมาตรฐาน โดยการประเมินการซ้อนทับกับภาพเพทในกลุ่มผู้ป่วยที่มีภาวะสมองเสื่อมในระยะเริ่มต้นที่เข้ารับการถ่ายภาพเพทบริเวณสมองด้วยการตรวจแบบเดียวกัน จากนั้นทำการประเมินและให้คะแนนความถูกต้องในการซ้อนทับของภาพเพทกับแม่แบบภาพเพทมาตรฐานบริเวณสมองโดยรังสีแพทย์ผู้เชี่ยวชาญทางด้านเวชศาสตร์นิวเคลียร์จำนวน 3 คน ด้วยวิธีการแบบปกปิดข้อมูล แล้วทำการเปรียบเทียบค่าคะแนนดังกล่าวโดยใช้การทดสอบทางสถิติแบบ Wilcoxon Signed Ranks test การประเมินความสอดคล้องภายในโดยใช้สถิติ Fleiss Kappa test และสถิติ Cohen’s weighted Kappa test ผ่านโปรแกรม SPSS ที่ระดับความเชื่อมั่น ร้อยละ 95 นอกจากนี้ในงานวิจัยได้ทำการหาค่า Dice similarly coefficient เพิ่มเติม เพื่อเปรียบเทียบความถูกต้องของการซ้อนทับดังกล่าว ผลการศึกษาวิจัยพบว่าคะแนนประเมินความถูกต้องในการซ้อนทับของภาพเพทกับแม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นด้วยวิธีการใหม่มีค่าสูงกว่าแม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นด้วยวิธีการเดิมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ซึ่งสอดคล้องกับค่า Dice similarly coefficient ที่พบว่ามีค่าสูงสุดในแม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นด้วยวิธีการใหม่ อย่างไรก็ตามพบว่าผลการประเมินค่าความสอดคล้องภายในอยู่ในระดับสอดคล้องกันแบบเล็กน้อย ซึ่งจากผลการศึกษาวิจัยดังกล่าวสรุปได้ว่า แม่แบบมาตรฐานภาพเพทบริเวณสมองที่สร้างขึ้นมาใหม่โดยใช้ภาพเอ็มอาร์ไอเทคนิค DTI มาร่วมด้วย มีการซ้อนทับของภาพที่ดีกว่าเดิมและเหมาะสมในการที่จะนำไปใช้ในการช่วยวินิจฉัยผู้ป่วยที่มีสภาวะโรคสมองเสื่อม

ผลของโอโซนต่อการกำจัดแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอในบ่อดินเลี้ยงกุ้งจำลอง, มงคล มิรัตนไพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของโอโซนต่อการกำจัดแบคทีเรียกลุ่มวิบริโอในบ่อดินเลี้ยงกุ้งจำลอง โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 3 ช่วง การทดลองช่วงที่ 1 เป็นการศึกษาลักษณะสมบัติทางกายภาพ ทางเคมี และปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดิน พบว่าดินจากระบบบ่อเลี้ยงกุ้งกลางแจ้งมีค่าพีเอชเป็นกลาง อินทรียวัตถุและอินทรีย์คาร์บอนรวมอยู่ในระดับสูง และมีปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดินเท่ากับ 1.0±0.0x103 ซีเอฟยู/ก. การทดลองช่วงที่ 2 เป็นการหาความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำสูงสุด (จุดอิ่มตัว) ในน้ำความเค็ม 5 พีพีที พบว่ามีค่าเฉลี่ย 1.43±0.03 มก./ล. โดยแปรผันอยู่ในช่วง 1.36 – 1.50 มก./ล. และการศึกษาผลของความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำ 4 ระดับ ได้แก่ 0.3, 0.6, 1.0 และ 1.5 มก./ล. และระยะเวลาการสัมผัส 5, 10, 30 และ 60 นาที ต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในดิน พบว่าความเข้มข้นโอโซนตกค้างในน้ำ 1.0 มก./ล. ที่ระยะเวลาสัมผัส 30 นาที สามารถกำจัดวิบริโอในดินได้ร้อยละ 98.6 และการทดลองช่วงที่ 3 เป็นการประยุกต์ใช้โอโซนในการควบคุมปริมาณเชื้อก่อโรคกลุ่มวิบริโอในระบบเลี้ยงกุ้งขาวแวนนาไมในบ่อดินจำลองสภาวะเหมือนจริงเป็นเวลา 45 วัน พบว่าการใช้โอโซนยังสามารถควบคุมปริมาณวิบริโอในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยปริมาณวิบริโอในดินในชุดควบคุมมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องมีค่าสูงสุด 9.48±1.73x105 ซีเอฟยู/ก. ในขณะที่ชุดทดลองที่มีการปรับสภาพดินด้วยโอโซนมีปริมาณวิบริโอในดินอยู่ในช่วง 6.5±2.12x103 – 1.25±0.29 x105 ซีเอฟยู/ก. ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณวิบริโอในน้ำ ทั้งนี้การเจริญเติบของกุ้งขาวแวนนาไม พบว่าทุกชุดการทดลองมีอัตราการเจริญเติบโตของกุ้งใกล้เคียงกัน เท่ากับ 0.12±0.03 และ 0.13±0.02 ก./วัน อัตราการรอดตายร้อยละ 89.75±11.33 และ 89.60±5.43 และอัตราการแลกเนื้อเท่ากับ 1.96±0.25 และ 1.96±0.20 ตามลำดับ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางคุณภาพน้ำอื่นๆ มีค่าไม่แตกต่างกันโดยอยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของกุ้งขาว

Simulation Of Photoelectrochemical Co2 Conversion To Useful Chemicals, Aroonroj Chaosukho

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Photoelectrochemical (PEC) CO2 reduction reaction (CO2 RR) is one of the possible solutions to reduce CO2 emissions. Among a variety of products derived from CO2 RR, CO, and HCOO- are found to be interesting chemicals. The geometry and arrangement of the main components of PEC cells play important roles in the cell performance of CO2 RR. In this study, a correlation of hydrodynamics and kinetics on the TiO2-photoanode and SnO2-GDE, used as a cathode, was investigated by COMSOL Multiphysics by controlling operating conditions for 2-dimensional different PEC cell configurations. The Microfluidic flow cell (MFC) with a zero-gap anode with a …

Techno-Economic Analysis Of Succinic Acid Production From Sugarcane Molasses, Apitsada Rongsawad

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study proposes an alternative approach to address global warming concerns by introducing bio-based succinic acid production derived from molasses and waste CO2 in ethanol production as a substitute for conventional petroleum-based methods. The evaluation focuses on the downstream process; reactive extraction, aiming to assess its feasibility in terms of technical, economic, energy, and CO2 emission performance. The results indicate that the integrated process, Int. ETOH+SA 25:75, exhibits remarkable benefits, including a 66% reduction in CO2 emissions from ethanol production, a 77% decrease in energy consumption compared to petroleum-based methods, and NPV of 2,180 million USD with a 40.81% IRR …

Development Of Bioplastic Composite Films With Improved Antimicrobial Properties: A Comparative Study Between Blown Film Extrusion, Doctor Blading And Spray Coating, Atiwit Singhapan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) (P3HB4HB) is a bioplastic that has gained attention as a potential alternative to petroleum-based plastics in film packaging due to its good barrier properties and thermal stability. However, poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) has no outstanding properties. Therefore, the researcher added lignin powder to improve its antimicrobial properties, another essential property of the packaging film. This work successfully prepared a composite bioplastic film between poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) and lignin powder by forming through a blown film extrusion, doctor blading, and spray coating. In order to give the film a high surface energy and enable it to adhere to the lignin solution on the surface, the …

Sulfur-Tolerant Cobalt-Doped La0.3sr0.7tio3-D-Perovskite Cathode For Intermediate-Temperature Solid Oxide Electrolysis Cell, Natthamon Nuengjumnong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Lanthanum doped strontium titanate (LST) is a perovskite cathode in Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) which shows great performance in syngas production from CO2 and steam feed. However, the LST type cathode suffers from structural stability. Sulfur containing in industrial exhaust gas can affect its durability which inhibit the technology in real application. Therefore, to improve sulfur tolerance, La0.3Sr0.7Ti1-yCoyO3-δ (LSTC) by adding Co2+ metal ion at B-site when y is 0 to 20%mol was synthesized. Citrate acid-nitrate combustion method was used and the synthesized powder. LST and La0.3Sr0.7Ti0.9Co0.10O3-δ (LSTC0.10) exhibited single phase perovskite while La2O3 and La(OH)3 were observed in …

Comparison Of Techno-Economic Analysis Of 1,3-Propanediol Production From Crude Glycerol Via Chemical And Biological Methods, Sivatchaya Boriboon

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

At present, the biodiesel industry is expanding rapidly which could lead to an oversupply of the by-product, crude glycerol. To manage this, crude glycerol should be converted into value-added chemicals such as 1,3-propanediol (1,3-PDO). In this study, the production of 1,3-PDO via catalytic reaction is simulated using a process simulator to evaluate its techno-economic performance as well as its environmental impact. The obtained results will be compared with the conventional production of 1,3-PDO to point out the advantages that the catalytic reaction can offer in terms of economic, energy utilization, raw material utilization, and environmental impacts.

Scale Up Of Benzoxazinone Derivative Synthesis In Batch Reactor, Sumate Boonkird

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Benzoxazinone derivative is one of starting materials in the synthesis of Deferasirox (a Chelating iron for thalassemia patient). The parameters of Benzoxazinone derivative synthesis were investigated from the condensation of salicylic acid, salicylamide, cyanuric chloride, and triethylamine using toluene as solvent. The mole equivalent ratio of salicylic acid: salicylamide:cyanuric chloride:triethylamine at 1:1:0.67:1 provided the 46.77% yield of Benzoxazinone derivative in laboratory scale. Surprisingly, 4-chloro-2-(2-hydroxyphenyl)-4H-benzo[e][1,3]oxazine-4-ol was observed in the synthesis of Benzoxazinone derivative. In addition, the reaction scheme of Benzoxazinone derivative synthesis was proposed as a model for the study of the chemical kinetic constant. Furthermore, the scale up of Benzoxaxinone …

Mediastinal Lymph Node Detection And Segmentation Using Deep Learning, Al-Akhir Nayan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Automatic lymph node (LN) segmentation and detection for cancer staging are critical. In clinical practice, computed tomography (CT) and positron emission tomography (PET) imaging detect abnormal LNs. Despite its low contrast and variety in nodal size and form, LN segmentation remains a challenging task. Deep convolutional neural networks frequently segment items in medical photographs. Most state-of-the-art techniques destroy image's resolution through pooling and convolution. As a result, the models provide unsatisfactory results. Keeping the issues in mind, a well-established deep learning technique UNet++ was modified using bilinear interpolation and total generalized variation (TGV) based upsampling strategy to segment and detect …

Leverage Graph Neural Network For Molecular Properties Prediction, Kamol Punnachaiya

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

During the age of deep learning technologies, which have exhibited significant potential in reducing costs and expediting medical development, predicting molecular properties has become a prevalent task that capitalizes on the capabilities of deep learning. This thesis proposed a multimodal Graph Neural Network (GNN) model that utilizes the topology information obtained from molecular graphs through a baseline GNN, facilitating precise property predictions. The thesis improves the baseline CMPNN model by exploring various methods to address potential missing gaps. These methods include incorporating the multimodal module, such as a Bidirectional LSTM module capable of processing text sequences in SMILES format or …

Real-Time Gastric Intestinal Metaplasia Semantic Segmentation With Multiple Abnormalities Using Deep Learning Approach, Passin Pornvoraphat

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis declares the segmentation of gastric intestinal metaplasia (GIM) in real-time. Recently, GIM segmentation of endoscopic images has been conducted to distinguish GIM from a healthy stomach. However, achieving real-time detection is difficult. Challenging conditions include multiple color modes (white light endoscopy and narrow-band imaging), other abnormal lesions (erosion and ulcer), noisy labels, etc. Herein, our model is based on BiSeNet and can overcome the many issues regarding GIM. Applying auxiliary head and loss boosts the performance on multiple color modes. In addition, pre-processing techniques, including location-wise negative sampling, jigsaw augmentation, and label smoothing, are utilized to improve detection …

Radiomic Texture Feature Descriptor To Distinguish Recurrent Brain Tumor From Radiation Necrosis Using Multimodal Mri, M. S. Sadique, A. Temtam, E. Lappinen, K. M. Iftekharuddin

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Despite multimodal aggressive treatment with chemo-radiation-therapy, and surgical resection, Glioblastoma Multiforme (GBM) may recur which is known as recurrent brain tumor (rBT), There are several instances where benign and malignant pathologies might appear very similar on radiographic imaging. One such illustration is radiation necrosis (RN) (a moderately benign impact of radiation treatment) which are visually almost indistinguishable from rBT on structural magnetic resonance imaging (MRI). There is hence a need for identification of reliable non-invasive quantitative measurements on routinely acquired brain MRI scans: pre-contrast T1-weighted (T1), post-contrast T1-weighted (T1Gd), T2-weighted (T2), and T2 Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) that can …

Efficient Removal Of Lead Ions From Aqueous Media Using Sustainable Sources On Marine Algae, Hannah Namkoong, Erik Biehler, Gon Namkoong, Tarek M. Abdel-Fattah

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

The goal of this project is to explore a new method to efficiently remove Pb(II) ions from water by processing Undaria pinnatifida into immobilized beads using sodium alginate and calcium chloride. The resulting biosorbent was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). Using immobilized U. pinnatifida, we investigated the effect of various factors on Pb(II) ion removal efficiency such as temperature, pH, ionic strength, time, and underlying biosorption mechanisms. For Pb(II) ion biosorption studies, Pb(II) ion biosorption data were obtained and analyzed using Langmuir and Freundlich adsorption models. It …

Grand Challenges In Low Temperature Plasmas, Xinpei Lu, Peter J. Bruggeman, Stephan Reuter, George Naidis, Annemie Bogaerts, Mounir Laroussi, Michael Keidar, Eric Robert, Jean-Michel Pouvesle, Dawei Liu, Kostya (Ken) Ostrikov

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Low temperature plasmas (LTPs) enable to create a highly reactive environment at near ambient temperatures due to the energetic electrons with typical kinetic energies in the range of 1 to 10 eV (1 eV = 11600K), which are being used in applications ranging from plasma etching of electronic chips and additive manufacturing to plasma-assisted combustion. LTPs are at the core of many advanced technologies. Without LTPs, many of the conveniences of modern society would simply not exist. New applications of LTPs are continuously being proposed. Researchers are facing many grand challenges before these new applications can be translated to practice. …

Time-Resolved Method For Spectral Analysis Based On Linear Predictive Coding, With Application To Eeg Analysis, Jin Xu

Doctoral

EEG (Electroencephalogram) signal is a biological signal in BCI (Brain-Computer Interface) systems to realise the information exchange between the brain and the external environment. It is characterised by a poor signal-to-noise ratio, is time-varying, is intermittent and contains multiple frequency components. This research work has developed a new parameterised time-frequency method called the Linear Predictive Coding Pole Processing (LPCPP) method which can be used for identifying and tracking the dominant frequency components of an EEG signal. The LPCPP method further processes LPC (Linear Predictive Coding) poles to produce a series of reduced-order filter transfer functions to estimate the dominant frequencies. …

Ammonia Cycling And Emerging Particulate Matter Pollutants Under Arable Land-Use Management: A Modelling Approach, Vivien Pohl

Doctoral

Air quality monitoring in Ireland is under the jurisdiction of the Environmental Protection Agency in compliance with the Gothenburg Protocol, EU/national legislation, and the National Clean Air Strategy. Particulate Matter (PM) has been acknowledged as a key atmospheric pollutant, with serious public health impacts and no safe threshold of exposure in place to-date. Ammonia (NH3) emissions are linked to the secondary production of PM through atmospheric reactions occurring with acidic atmospheric components such as sulfuric acid, nitric acid, and hydrochloric acid. These reactions result in the formation of ammonium sulfate, ammonium nitrate and ammonium chloride, among others. More than 95% …

Journal Of The Arkansas Academy Of Science - Volume 76, 2022, Academy Editors

Journal of the Arkansas Academy of Science

No abstract provided.

Distal Urogenital Anatomy In The Male Wood Frog, Lithobates Sylvaticus (Anura: Ranidae), Stanley E. Trauth

Journal of the Arkansas Academy of Science

I investigated the microanatomy of the distal urogenital system of the male Wood Frog (Lithobates sylvaticus) from a small sample (n = 6) collected in northern Arkansas in February 2020. Specifically, my primary objectives were as follows: 1) to focus on the histology of the paired Wolffian (urogenital) ducts caudally from the kidneys to their merging with the urodeum of the cloaca, 2) to reveal the structure of the paired seminal vesicles (sperm storage structures), and 3) to compare epithelial morphologies between the distal urogenital tract and its neighboring distal alimentary tract. This information will promote a clearer …

Business Meeting Report (Secretary's And Treasurer's Report), Academy Editors

Journal of the Arkansas Academy of Science

No abstract provided.

Instructions To Authors, Academy Editors

Journal of the Arkansas Academy of Science

No abstract provided.

Adapting A Narrative Curriculum To A Remote Format In The Context Of Socially Distanced Middle School Education Resulting From Covid-19, Jeremiah Piña, Rebecca Mazur, Glenn Ellis, Al Rudnitsky, Beth Mcginnis-Cavanaugh, Sonia Ellis, Isabel Huff, Crystal M. Ford

Engineering: Faculty Publications

This paper describes the development of two versions of an NGSS-aligned principles of engineering design unit for use in middle schools. By employing a narrative framework that can help students to connect more deeply with the human contexts and consequences of the engineering design process, our goal was to enhance students’ cognitive and emotional engagement in the learning of engineering design concepts. We first detail the design of an initial version of the unit, titled The Survivorama, which used narrative to enrich a primarily traditional, in-person teaching approach. We then describe the adapted version of the unit, titled the Molasses …

A Novel Computational Network Methodology For Discovery Of Biomarkers And Therapeutic Targets, Qing Ye

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Lung cancer has the second highest cancer incidence rate and the top cancer-related mortality worldwide. An estimate from the American Cancer Society shows that, in 2022, there will be about 236,740 lung cancer cases (117,910 men and 118,830 women) in the US. To date, there are no prognostic/predictive biomarkers to select chemotherapy, immunotherapy, and radiotherapy in individual non-small cell lung cancer (NSCLC) patients. There is an unmet clinical need to identify patients with early-stage NSCLC who are likely to develop recurrence and to predict their therapeutic responses. This dissertation developed a novel computational methodology for modeling molecular gene association networks …

Analysis Of Emissions Profiles Of Hydraulic Fracturing Engine Technologies, Nicholas Joseph Wells

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

In the past twenty years natural gas production in the United States has significantly increased. This is largely due to technological advancements in unconventional methods of horizontal drilling and hydraulic fracturing. With these new and improved technologies, the United States has been able to increase its natural gas dry production per year by 14.5 trillion cubic feet per year from 2001-2021, a 74.1% increase. Horizontal drilling allows the wellbore to have more contact with the source rock, thus allowing more hydrocarbons to be extracted. Hydraulic fracturing allows oil and gas companies to have access to low permeable source rock, previously …

Direct Ink Writing Printability – Ashby-Like Plots For Guided Design, Domenic Cipollone

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Direct Ink Writing (DIW), an extrusion-based 3D printing technique, offers a broad application space. As such, the technique continues to find use in biomedical, flexible electronic, ceramic, and energy device applications, among others. With this broad application space comes an expanding material library of inks with diverse rheological and microstructural properties. This begs the question: what constitutes a printable ink? How does one define printability? And how does one design for printability?

Researchers currently have a broad understanding of what constitutes a printable ink. However, time and time again, inks with unique rheological properties and formulations are printed. Currently, ink …