Gestafyrirlestur Lífvísindaseturs og GPMLS framhaldnámsprógrammsins þriðjudaginn 21. júní, 11:00-12:00, Landspítali, Hringsalur

Próf. Andreas Radbruch, Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin (DRFZ), Berlín

Titill:   Ónæmisminni í hvíld og vinnu: hlutverk þess í ónæmissvari og krónískri bólgu

Ágrip: Erfitt er að finna T frumu minni í blóði. Langtíma ónæmisminni gegn sýklum og bóluefni er hins vegar að finna falið í beinmerg. Grunnfrumur í beinmerg taka þátt í að styðja við langlífar minnisfrumur. Aukin vitneskja um hvernig langtíma ónæmisminni er við haldið eykur skilning manna á ónæmissvörum gegn sýkingum og bólusetningum og hjálpar til við hönnun á góðum og virkum bóluefnum.

Fimmtudaginn 16. júní ver Björn Oddsson doktorsritgerð sína í jarðeðlisfræði við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Varmaflutningur frá heitu bergi og kviku: Myndun hrauns undir jökli og varmatap jarðhitasvæða (Heat transfer in volcanic settings: Application to lava-ice interaction and geothermal areas).

Andmælendur eru dr. Jennie Gilbert, dósent við Háskólann í Lancaster, og dr. Jean Vandemeulebrouck, rannsakandi við Háskólann í Savoie í Frakklandi.

Leiðbeinandi er dr. Magnús Tumi Guðmundsson, prófessor við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands. Einnig sátu í doktorsnefnd dr. Bernd Zimanowski, prófessor við Háskólann í Würzburg, Þýskalandi, og dr. Þorvaldur Þórðarson, prófessor við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands.

Dr. Kristín Vala Ragnarsdóttir, prófessor við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands og staðgengill deildarforseta, stjórnar athöfninni.

Ágrip af rannsókn

Í ritgerðinni er fjallað um varmaflutning frá bergbráð eða heitu bergi þar sem hræring eða meðburður vatns, þar með talin bræðsla íss, er meginflutningsmáti varmans. Þrennar mismunandi aðstæður voru rannsakaðar: (1) bræðsla íss með bergbráð og kæling heits bergs á tilraunastofu, (2) framrás hrauns undir jökli, og (3) háhitasvæðið í Kverkfjöllum. 1. Mælingarnar á tilraunastofunni í Würzburg í Þýskalandi voru gerðar á sýnum úr benmoreite-hrauninu sem rann í gosinu í Eyjafjallajökli árið 2010. Líkt var eftir aðstæðum þar sem hraun rennur undir ís, hraun rennur ofan á ís og þegar hraun rennur meðfram eða nærri ísvegg. Hraðasti varmaflutningurinn varð þegar bráðið berg var lagt ofan á ís, allt að 900 kWm-2 í upphafi. Varmaflæðið lækkaði í <100 kWm-2 á 2-3 mínútum samhliða því að bráðin storknaði og kólnaði. Mun lægri gildi, 100-180 kWm-2 sem féllu í 50-80 kWm-2 á 2-3 mínútum fengust þegar nokkurra sentimetra bil var milli íss og bergbráðar. Einnig fengust úr þessum tilraunum gildi á sveimstuðli bergsins (9 10-7m2s-1) og varmaleiðnistuðli þess (1.2-1.7Wm-1K-1). 2. Framrás, ísbráðnun og myndunarhættir hins 3,2 km langa hrauns sem myndaðist í Gígjökli (Eyjafjallajökli 2010) var rannsakað. Hraunið rann að mestu fram í vatnsfylltum ísgöngum við botn jökulsins. Um það bil helmingur varmaorku hraunsins fór í að bræða ís, um 4% barst burtu með heitu vatni niður til Markarfljóts og af myndun gufumakka sem stigu upp af hrauninu tók um 1% varmaorkunnar. Rúmlega helmingur varmaorkunnar varð eftir í hrauninu þegar gosinu lauk. Hann tapaðist margfalt hægar en meðan á gosinu stóð. Varmaflæði frá hrauninu á meðan það var að myndast undir jöklinum var að meðaltali á bilinu 120-310 kWm-2. 3. Náttúrulegt varmatap frá jarðhitasvæði Kverkfjalla var metið með mælingu á útbreiðslu heitra svæða á yfirborði, hitastigli innan þeirra, varmatapi gufu og vatnshvera og ísbráðnun í Gengissigi og Galtarlóni. Varmaflæði innan heitra svæða var 120-330Wm-2 en náttúrulegt varmatap (afl) Kverkfjallasvæðisins (Vestari Kverkfjalla, Kverkjökuls og Hveragils) er 270+/-70 MW. Þessar tölur eru miklu lægri en þær sem fengust með skoðun hitamynda úr flugvél á 7. áratug 20. aldar. Sennilegast er að þær niðurstöður hafi verið verulegt ofmat. Þau gildi varmaflæðis sem rannsóknin náði til spanna þrjár stærðargráður (frá hundruðum Wm-2 til hundruð þúsundaWm-2). Þessi mikla breidd í gildum kemur ekki á óvart. Varmastraumur innan jarðhitasvæðisins ræðst m.a. af lekt jarðhitageymisins, þ.e. hversu hratt jarðhitavökvinn getur leitað upp til yfirborðs. Þær aðstæður eru mjög ólíkar þeim sem verða þegar bráðið berg og vatn eða ís snertast. Þá er varmaflutningur mjög hraður. Það styður niðurstöðurnar um varmaflæði að gott samræmi er milli tilraunanna og talnanna sem fengust fyrir framrás hraunsins í Eyjafjallajökli.

Um doktorsefnið

Björn Oddsson er fæddur 1980 og lauk BS-prófi í jarðfræði við Háskóla Íslands árið 2004 og MS-prófi í jarðeðlisfræði við sama skóla árið 2007. Hann er giftur Katrínu Auðunardóttur og eiga þau þrjú börn. Björn starfar nú sem fagstjóri hjá Almannavarnadeild Ríkislögreglustjóra.  

Dr. Jane Goodall heldur opið erindi hér á landi miðvikudaginn 15. júní, þar sem hún mun meðal annars fjalla um áskoranir í náttúrvernd. Þetta er einstakur viðburður sem mun ekki láta neinn ósnortinn. Aðgangur er ókeypis og allir velkomnir.

Jane Goodall hefur helgað líf sitt náttúru- og dýravernd en þekktust er hún fyrir rannsóknir sínar á simpönsum. Hún setti á fót Stofnun Jane Goodall (The Jane Goodall Institute) sem starfar af þeirri hugsjón að veita fólki innblástur og hvatningu til virkrar þátttöku í verndun og velferð dýra, sem og verndun jarðarinnar allrar. Dr. Jane Goodall er einnig friðarfulltrúi Sameinuðu þjóðanna og heldur fyrirlestra um allan heim þar sem hún leggur höfuðáherslu á umhverfisvernd. Hún stofnaði einnig Roots & Shoots hreyfinguna sem nær til þúsunda ungmenna í yfir 100 löndum og eflir þau og virkjar til að leggja sitt af mörkum við verndun jarðarinnar.

Heimsókn Dr. Jane Goodall er unnin í samstarfi Alþjóðamálastofnunar, Líffræðistofu, Stofnunar Sæmundar fróða og þverfræðilegrar námsbrautar í umhverfis og auðlindafræði við Háskóla Íslands, auk Landgræðsluskóla Háskóla Sameinuðu þjóðanna, Landverndar, Líffræðifélags Íslands og Vakandi.

Dr. Goodall dvelur hér á landi dagana 12.-16. júní 2016 og mun hitta framhaldsnemendur við Háskóla Íslands auk barna sem taka þátt í Grænfánaverkefnum Landverndar, Háskóla unga fólksins og sumarskóla Náttúrufræðistofu Kópavogs. 

Nánari upplýsingar má finna á facebook-síðu heimsóknarinnar og einnig er hægt að skrá sig á opna erindið á facebook. 

Erla Björg Aðalsteinsdóttir flytur fyrirlestur um verkefni sitt til meistaraprófs í umhverfis- og auðlindafræði. Heiti verkefnisins er: Sjálfbær skipulagsgerð á Íslandi Notkunarmöguleikar DGNB umhverfisvottunarkerfisins.

Ágrip

Markmiðið með verkefninu var skoða alþjóðlega umhverfisvottunarstaðalinn DGNB fyrir skipulagsgerðir, hvernig hann er notaður til að meta sjálfbærar lausnir í þéttbýli, hvort hann henti fyrir ísland og um leið skoða rökin fyrir að nýta slík vottunarkerfi fyrir skipulagsgerð hér á landi. Aðferðin var að skoða hvernig DGNB kerfið er sett upp og það síðan mátað við íslenskt deiliskipulag, Vogabyggð, sem nú er í vinnslu. Rannsóknin var í tveimur hlutum, annars vegar var athugað hvort deiliskipulag Vogabyggðar taki á öllum þeim þáttum sem DGNB gerir kröfur um og hinsvegar voru fimm vísar valdir og reiknaðir út með fyrirliggjandi gögnum frá deiliskipulagi Vogabyggðar. Helstu niðurstöður sýna að notkunarmöguleikar DGNB eru miklir hér á landi en samræma þyrfti kerfið og íslenska skipulagsgerð. Deiliskipulag Vogabyggðar tekur á flestum þeim þáttum sem DGNB gerir kröfur um en þörf er á að skoða nánar hvernig vísar eru reiknaðir út og hvaða gögn þurfi til að meta sjálfbærni skipulagsins hér á landi. Ljóst er að alþjóðlegur umhverfisvottunarstaðall líkt og DGNB myndi ýta undir sjálfbærni í þéttbýli þar sem þörf er á skýrari stefnu og eftirfylgni hvað það varðar og getur DGNB kerfið hæglega orðið hluti af slíkri stefnu.

Leiðbeinendur Þorbjörg Kjartansdóttir, Harpa Birgisdóttir og Brynhildur Davíðsdóttir

Prófdómari: Helga J. Bjarnadóttir

Ritstjórar tímaritsins eru tveir, Hermína Gunnþórsdóttir lektor við Háskólann á Akureyri og Ingólfur Ásgeir Jóhannesson prófessor við Háskóla Íslands. Í fyrsta tölublaðinu eru sjö ritrýndar fræðigreinar um ólík efni í menntavísindum eftir þrettán höfunda, auk tveggja ritdóma.

Hagfræðideild Háskóla Íslands og Samtök sparifjáreigenda bjóða öllum áhugasömum á opinn fyrirlestur James K. Galbraith í Hátíðasal Háskóla Íslands.

Galbraith gaf nýlega út bókina Inequality:  What Everyone needs to know hjá Oxford Háskólaútgáfunni. Fyrirlestur hans mun m.a. fjalla um rannsóknir hans á misskiptingu í dreifingu tekna í Bandaríkjunum og víðar. Jafnframt mun hann fjalla um fall Grikklands en undangengin ár hefur Galbraith verið ráðgjafi grísku ríkisstjórnarinnar í samningum hennar við AGS og ESB um fjárhagsaðstoð og skuldaniðurfellingu.

James K. Galbraith er víðkunnur hagfræðingur og prófessor við Háskólann í Texas í Austin. Hann er eftirsóttur fyrirlesari um allan heim og einn helsti frumkvöðull heims í rannsóknum á skiptingu auðs og tekna. Hann er fæddur 1952, lærði hagfræði í Harvard-háskóla og Háskólanum í Cambridge á Englandi og lauk doktorsprófi í hagfræði frá Yale-háskóla 1981.

Galbraith er mikilvirkur rithöfundur og skrifar að auki reglulega um hagfræði, efnahagsmál og stjórnmál fyrir almenning í blöð og tímarit. Hann gagnrýndi efnahagsstefnu bandarískra stjórnvalda fyrir fjármálahremmingarnar 2007-2008 og birti m.a. bókina Þjófríkið (Predator State) 2008.

Lilja Kristinsdóttir, Ph.D student at the Department of Chemistry at University of Oxford will give a lecture titled Electronic Modification of NHCs Using Boryl Substituents. 

Abstract

Recent results suggest that the unique electronic properties of the boryl ligand class, -BX2, can be employed to decrease the HOMO-LUMO gap of metal complexes.1,2 My work focuses on boryl substituted N-heterocyclic carbenes (bNHCs). On NHCs, boryl substituents are likely to influence the σ-donor and π-acceptor properties of the carbene centre. Additionally, Dipp substituted diazaboryl substituents are likely to give super bulky NHCs. In this fashion, both the steric and the electronic properties of the NHCs can be altered merely by changing the Nsubstituents. Attempts to deprotonate 1,3-Dipp-1,3,2-diazaboryl disubstituted imidazolium salt have displayed the electronic properties expected. 

Figure 1: I 1,3-Dipp-1,3,2-diazaboryl disubstituted NHC II Crystal structure of 1,3-Dipp- 1,3,2-diazaboryl disubstituted imidazolium salt.

References
1. Protchenko, A. V.; Birjkumar, K. H.; Dange, D.; Schwarz, A. D.; Vidovic, D.; Jones, C.; Kaltsoyannis, N.; Mountford, P.; Aldridge, S. J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 6500.
2. Protchenko, A. V.; Saleh, L. M. A.; Blake, M. P.; Schwarz, A. D.; Kolychev, E. L.; Thompson, A. L.; Jones, C.; Mountford, P.; Aldridge, S. submitted.

Dr. Marc A. Rosen, verkfræðingur og prófessor við Ontario háskóla í Kanada flytur opinn fyrirlestur í boði þverfræðilegs náms í umhverfis- og auðlindafræði.

Dr. Rosen er sérfræðingur í þróun sjálfbærrar orku, umhverfisáhrifum orku- og iðnaðarkerfa og orkutækni. 

Í fyrirlestri sínum, sem kallast á ensku „Energy Sustainability: Concepts and Transitions“ mun Dr. Rosen meðal annars fjalla um þróun sjálfbærra orkukerfa í samhengi við efnahagsþróun sem og áhrif orku- og iðnaðarkerfa á umhverfið, auk samfélagslegra þátta. 

Brynhildur Davíðsdóttir, prófessor í umhverfis- og auðlindfræðum kynnir Dr. Rosen og stýrir umræðum. 

Allir velkomnir og aðgangur ókeypis

Nánar um erindið og Dr. Marc A. Rosen á ensku:

Energy sustainability is important given the pervasiveness of energy use, its importance in economic development, and the significant impacts that energy processes and systems have on the environment. Factors that need to be considered and appropriately addressed in moving towards energy sustainability are energy resources, efficiency, and environmental stewardship, as well as economics, equity, lifestyle, sociopolitical factors and population.

Dr. Rosen will discuss these and the recently published Global Energy Assessment, which identifies the urgent need for a sustained and comprehensive strategy, including energy transition pathways, to resolve the challenges facing sustainable development, including climate change mitigation and energy security and access.

Marc A. Rosen is a Professor at the University of Ontario Institute of Technology in Oshawa, Canada, where he served as founding Dean of the Faculty of Engineering and Applied Science from 2002 to 2008. Dr. Rosen was President of the Engineering Institute of Canada. He is a registered Professional Engineer in Ontario, and has served in many professional capacities, including Editor-in-Chief of several journals and a member of the Board of Directors of Oshawa Power and Utilities Corporation. With over 60 research grants and contracts and 600 technical publications, Dr. Rosen is an active teacher and researcher in sustainable energy, the environmental impact of energy and industrial systems, and energy technology (including renewable energy and efficiency improvement). He has also carried out research on the linkages between thermodynamics and environmental impact and ecology. Much of his research has been carried out for industry, and he has written numerous books. Dr. Rosen has worked for such organizations as Imatra Power Company in Finland, Argonne National Laboratory near Chicago, and the Institute for Hydrogen Systems near Toronto. Dr. Rosen has received numerous awards and honors, and he is a Fellow of the American Society of Mechanical Engineers.

Utanríkisráðuneytið í samvinnu við Mannréttindastofnun Háskóla Íslands, efnir til tveggja funda með fulltrúum alþjóðastofnana í Evrópu um áhrif átaka og hryðjuverka á virðingu fyrir mannréttindum.

Báðir fundirnir verða í Norræna húsinu og verða á ensku. Boðið verður upp á hádegishressingu að loknum erindum. Allir velkomnir.

Föstudaginn 10. júní kl. 12-13
Mannréttindafulltrúi Evrópuráðsins, Nils Muižnieks: 
Current Challenges to Human Rights in Europe.

Fundastjóri: Pétur Dam Leifsson, dósent við Lagadeild Háskóla Íslands.

Mánudaginn 20. júní kl. 12-13
Framkvæmdastjóri Lýðræðis- og mannréttindastofnunar ÖSE, Michael Georg Link:
Human Rights and Scurity.

Fundarstjóri: Björg Thorarensen, prófessor við Lagadeild Háskóla Íslands.

Baldur Bergsson flytur fyrirlestur um verkefni sitt til meistaraprófs í landfræði. Heiti verkefnisins er Jökulhlaup undan Sólheimajökli. Hættugreining, vöktun og viðbrögð.

Ágrip

Jökulhlaup eru flóð sem koma undan jöklum og eru nánast árlegur viðburður hér á landi. Þau orsakast aðallega vegna uppsöfnunar vatns frá jarðhitakerfum undir jökli eða vegna eldgosa undir jökli. Þetta verkefni metur aukna hættu sem steðjar að vaxandi fjölda ferðamanna við Sólheimajökul vegna flóða af öllum stærðum er verða af völdum jarðhita eða eldvirkni, en með sérstaka áherslu á minniháttar atburði sem hingað til hafa ekki verið talnir til jökulhlaupa. Tekin eru viðtöl við örrygisfulltrúa fjögurra stærstu ferðaþjónustuaðilanna á svæðinu og viðkomandi lögregluyfirvöld til að meta skilning þeirra á áhættunni vegna jökulhlaupa undan Sólheimajökli og þér viðbragðsáætlanir sem eru til staðar. Lítið hlaup af jarðhita vatni er kom undan Sólheimajökli 2014 var vandlega vaktað vegna mikillar gaslosunar. Vatna og jarðskjálftamæligögn frá atburðinum eru notuð til að bera kennsl á fyrri óskráða atburði og áhættuna af þeim, vegna þess hve algengir þeir eru. Greint er frá þeim aðferðum sem notaðar eru í dag til vöktunar Jökulhlaupa, þar sem áhersla er lögð á rauntímakerfi. Tillögur eru gerðar til að draga úr áhættu vegna síaukins fjölda ferðamanna við Sólheimajökul. Yfirborðs- gasmælingar og fullnægjandi aðgengi að nauðsynlegum upplýsingum þarf að betrumbæta á svæðinu. Fararstjórar gætu haft betri yfirsýn yfir þá ferla sem viðhafðir eru, fyrir og meðan á Jökulhlaupi stendur.

Leiðbeinendur: Melissa Anne Pfeffer og Ingibjörg Jónsdóttir

Prófdómari: Guðrún Jóhannesdóttir

Menntavísindasvið Háskóla Íslands stendur fyrir ráðstefnu um læsi í víðum skilningi, fimmtudaginn 8. september 2016 frá kl. 9:00-16.30. 

Aðalfyrirlesarar ráðstefnunar verða: 

• Dr. Noella Mackenzie, dósent í læsi við Charles Stuart háskóla, Ástralíu. Hún leggur sérstaka áherslu á læsi í kennslu og námi.

• Hrafnhildur Ragnarsdóttir, prófessor við Menntavísindasvið Háskóla Íslands. Helstu áherslur hennar eru málþroski og læsi barna í námi. 

• Freyja Birgisdóttir, dósent við Menntavísindasvið og Heilbrigðisvísindasvið Háskóla Íslands. Helstu áherslur hennar eru að tengja læsi og sjálfsstjórn til að kanna tengingu við námsgengi.

• Jón Torfi Jónasson, prófessor við Menntavísindasvið Háskóla Íslands. Hans áherslur snúa að markmiðum menntunar í síbreytilegu skólakerfi nútímans. 

Auk aðalfyrilesara verða málstofur þar sem óskað eftir þátttöku fræðimanna, sérfræðinga og kennara sem snúa að læsi. Gert er ráð fyrir að hver málstofa sé 90 mínútur og rúmi fjögur erindi sem eru um 20 mínútur hvert.

Nánari upplýsingar eru veittar í tölvupósti krishar@hi.is og sh@hi.is eða í síma 525 4165.

Velkomin á Menntavísindasvið

Mánudaginn 29. ágúst verður tekið á móti nýnemum í grunnnám við Menntavísindasvið. Dagskráin hefst kl. 8.30 í fyrirlestrarsalnum Skriðu (gengið inn frá Háteigsvegi) með ávörpum frá forseta fræðasviðs og fulltrúum nemenda. Síðan verða haldnir kynningarfundir með deildarforsetum og formönnum námsbrauta. Mikilvægt er að nýnemar mæti og kynni sér þá fjölbreyttu þjónustu sem Menntavísindasvið hefur upp á að bjóða.

Kynning á námsumhverfi, þjónustu og húsnæði

Nemendum verður skipt  í smærri hópa og fulltrúar nemendafélaga fylgja þeim í Menntasmiðju, kennsluskrifstofu, bókasafn, bóksölu, til  alþjóðafulltrúa og til starfs- og námsráðgjafa. Markmiðið er að nýnemar kynnist húsnæði Menntavísindasviðs við Stakkahlíð, helstu þjónustu sem er í boði og ekki síst  samnemendum sínum. Þá verður námsumsjónarkerfið Moodle og innri vefur skólans Ugla kynnt nemendum.

Kennsla hefst eftir hádegi sama dag.

Móttaka nýnema Verkfræði- og náttúruvísindasviðs verður haldin föstudaginn 19. ágúst.

Starfsfólk og nemendafélög sviðsins leggja mikla áherslu á að tekið sé vel á móti nýjum nemendum.
Farið verður yfir lykilatriði sem tengist náminu, starfsemi sviðsins og aðstaða er kynnt.
Móttaka nýnema Verkfræði- og náttúruvísindasviðs er kjörinn vettvangur til að kynnast háskólasvæðinu og mynda tengsl við samnemendur.

Þátttaka í nýnemadögum er hluti af náminu. 

Nánari dagskrá birtist síðar

Fimmtudaginn 30. júní ver Gabriele Cavallaro doktorsritgerð sína í rafmagns- og tölvuverkfræði við Rafmagns- og tölvuverkfræðideild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Flokkun fjarkönnunargagna í rófi og rúmi sem byggist á auðkennaprófílum og samhliðavinnslu (Spectral-Spatial Classification of Remote Sensing Optical Data with Morphological Attribute Profiles using Parallel and Scalable Methods).

Andmælendur eru dr. Sébastien Lefèvre, prófessor í tölvunarfræði við University of South Brittany, Frakklandi, og Lori M. Bruce, prófessor í rafmagns- og tölvuverkfræði við Mississippi State University, Bandaríkjunum.

Leiðbeinandi er dr. Jón Atli Benediktsson, rektor Háskóla Íslands og prófessor við Rafmagns- og tölvuverkfræðideild. Einnig sátu í doktorsnefnd dr. Antonio Plaza, prófessor við University of Extremadura, Spáni, og dr. Morris Riedel, aðjunkt við Verkfræði- og náttúruvísindasvið Háskóla Íslands og stjórnandi High Productivity Data Processing Research Group,  Jülich Supercomputing Centre, Þýskalandi.

Dr. Kristinn Andersen, prófessor og deildarforseti Rafmagns- og tölvuverkfræðideildar, stjórnar athöfninni.

Ágrip af rannsókn

Þróun nýjustu kynslóðar skynjara í flugvélum eða gervitunglum sem safna fjarkönnunarmyndum hefur leitt til mikils gagnamagns, mikils söfnunarhraða og margs konar myndgerða. Fjarkönnunarmyndirnar hafa verið flokkaðar sem stór gögn (e. big data) vegna þess að þau eru mikil að vöxtum í geymslu (þ.e. á perabæta-skala), er safnað mjög hratt (vegna stutts endurkomutíma) og hafa mikinn fjölbreytileika í mögulegum myndskynjurum sem geta safnað gögnum með mikilli upplausn. Fjarkönnunarmyndirnar má nota í margs konar þverfræðilegum viðfangsefnum, t.d. í víðværum og staðbundnum rannsóknum á loftslagsbreytingum, vistfræði- og umhverfiseftirliti, og áætlanagerð í þéttbýli. Hins vegar byggir upplýsingainnihald fjarkönnunargagna á mörgum þáttum, svo sem upplausn skynjaranna (þ.e. í rófi, rúmi og birtusviði), óáreiðanleika tækjanna, og gerð og magni suðs í gögnunum. Í ljósi þessa er viðfangsefni ritgerðarinnar túlkun tiltölulega flókinna fjarkönnunarmynda með öflugum en mjög nákvæmum vinnsluferlum sem geta dregið fram áreiðanlegar og gagnlegar upplýsingar. Til að fást við stór fjarkönnunargögn og þau vandamál sem þeim fylgja er hér lögð megináhersla á sjálfvirkar, skalanlegar aðferðir og aðferðir sem byggja á samhliðavinnslu í flokkun fjarkönnunarmynda. Fengist er við tvö meginmarkmið í ritgerðinni: 1) Þróun á sjálfvirkri líkanagerð fyrir fjarkönnunarmyndir með rúmfræðilegum upplýsingum og 2) hönnun á skalanlegu flokkunaralgrími. Fyrra markmiðið byggist á því að þróa öfluga aðferð þar sem leitast er við að nýta þær rúmfræðilegu upplýsingar sem eru í fjarkönnunarmyndum. Fjarkönnunarmyndir (e. Very High Resolution (VHR)) sem eru með minni rúmupplausn en 1 m, gera mögulega nákvæma greiningu á rúmfræðilegum einkennum á því svæði sem er til rannsóknar. Hins vegar gerir innri blöndun yfirborðsgerða í náttúrulegu umhverfi og hið gríðarlega magn smáatriða í þéttbýli greininguna bæði flókna og krefjandi. Ein aðferð sem er álitleg við greiningu og túlkun á myndum byggir á stigveldisframsetningu á svæðum með formfræði (e. mathematical morphology). Þessi aðferð byggir á lögunartrjám (e. Tree of Shapes (ToS)) sem er leið til að lýsa uppbyggingu með öflugri myndgreiningu. ToS er ónæmt fyrir breytingu á birtusviði og lýsir hvernig hlutir eru innifaldir hver í öðrum. Auðkennasíum (e. Attribute Filters (AFs)), sem eru tengdir virkjar (e. connected operators) hefur verið beitt á öflugan hátt á ToS með aðferðum sem nota mörg lög (e. levels) til að reikna sjálf-tvídda auðkennaprófíla (e. Self-Dual Attribute Profiles (SDAPs)). Í ritgerðinni eru þróaðar öflugar aðferðir til að búa til SDAP og ná fram þeim einkennum sem eru mest aðgreinandi fyrir flokkun, t.a.m. fyrir hluti sem hafa misleit einkenni (t.d. í stærð og lögun). Hægt er að skilgreina þessa SDAP með mismunandi auðkennum (þ.e. vaxandi eða ekki vaxandi) og síunarreglum (þ.e. með einföldun í uppbyggingu trésins eður ei). Í ritgerðinni  er árangurinn af notkun SDAP skoðaður með tilliti til flokkunar fjölrása myndgagna. Í ritgerðinni er sett fram nýstárleg aðferð fyrir val á síunarstikum fyrir SDAP. Með aðferðinni er hægt að reikna prófíla sem eru bæði lýsandi fyrir gögnin og hafa ekki ofgnótt af sömu upplýsingum í mörgum lögum. Ný aðferð er sett fram fyrir sjálfvirkt val á þröskuldum í SDAP. Sýnt hefur verið fram á að SDAP er öflugri aðferð en AP fyrir flokkun vegna þess að SDAP vinnur samtímis með ljós og dökk svæði í mynd. Í þeim tilgangi að auka gagnsemi SDAP enn frekar er í ritgerðinni sett fram útvíkkun á SDAP fyrir greiningu á fjölrása myndum sem hafa gríðarlega margar rásir (e. Extended Self-Attribute Profiles (ESDAPs)). Seinna markmiðið er að nýta nýlega þróun í samhliðavinnslu til að hraða vinnslu flókinna flokkunarverkefna. Hefðbundnar útfærslur á raðflokkun (e. serial classification) eru mjög takmarkandi þegar um fjarkönnunargögn af mjög hárri vídd er að ræða. Vandamálið tengist fjölda vídda í gögnunum sjálfum og fjölda sýna. Fjöldi vídda getur samsvarað svokallaðri innri vídd gagnanna (t.d. fyrir fjarkönnunargögn af gríðarmikilli vídd) og/eða niðurstöðu af einhverju sérstöku ferli í greiningu. Sýnavíddin getur tengst tíðninni og/eða stærðinni á svæðinu sem verið er að safna gögnum frá. Af þessum sökum getur flokkunarferlið orðið flókið og erfitt og þarf því bæði mikið vinnsluafl og möguleika til að geyma gögn. Stoðvigravélar (SVMs) hafa verið mikið notaðar í flokkun fjarkönnunargagna. Stoðvigravélarnar hafa oft þótt vera öflugar í flokkunarnákvæmni og  stöguleika á vali og mati stika. Hins vegar eru stoðvigravélarnar mjög frekar á tíma, t.d. við að stilla stikana. Til að finna bestu lausn á þessu vandamáli er í ritgerðinni gefið yfirlit um hvernig setja má stoðvigravélar upp með samhliðavinnslu. Nokkrir þættir eru skoðaðir, m.a. hversu mikið er til af frjálsri og opinni tækni, skölun lausnarinnar og hversu vel einstök algrím henta. Útgáfa af piSVM er auðkennd sem áreiðanleg útfærsla þar sem hún er byggð á libSVM safninu og notast við hinn þroskaða staðal MPI í samhliðavinnslu reikningum.

Um doktorsefnið

Gabriele Cavallaro er fæddur árið 1988. Hann lauk BS prófi (2011) og MS prófi (2013) í fjarskiptaverkfræði frá Háskólanum í Trento á Ítalíu. Hann hóf doktorsnám við Háskóla Íslands í maí 2013. 

Gestafyrirlestur Lífvísindaseturs mánudaginn 27. júní kl. 15:50-16:50 í fyrirlestrarsal Íslenskrar erfðagreiningar að Sturlugötu 8

Fyrirlesari: Richard A. Young prófessor, Whitehead Institute for Biomedical Research and Department of Biology, MIT, Cambridge, MA, USA

Titill: Fósturþroski og sjúkdómar frá sjónarhóli litningagrenndar

Útdráttur: The control of cell identity is orchestrated by transcriptional and chromatin regulators in the context of specific chromosome structures. We have identified enhancers, insulators and 3D chromatin interactions in various human cells and used this data to reconstruct and compare the 3D regulatory landscapes of these cells. In normal healthy cells, there are shared and development stage-specific regulatory landscapes of topological domains and their subdomains. The topological domains consist of nested CTCF-CTCF loops that form insulated neighborhoods and, within these, enhancer-promoter loops that are necessary for normal gene control. Key features of these structures and their functions will be discussed. Cancer-associated somatic mutations frequently impact insulated neighborhood loop anchors, and these alterations are often responsible for oncogene activation in tumor cells. These results reveal important roles for the 3D regulatory landscape in the control of cell state in health and disease.