2012 - Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2012

Show all

Image Processing Techniques for Distributed Grid Applications
- Piotr Brudło
2012
Parallel approaches to 2D and 3D convolution processing of series of images have been presented. A distributed, practically oriented, 2D spatial convolution scheme has been elaborated and extended into the temporal domain. Complexity of the scheme has been determined and analysed with respect to coefficients in convolution kernels. Possibilities of parallelisation of the convolution operations have been analysed and the results presented. Serial and parallel variants of 2D convolution schemes are proposed and their time-cost trade-offs are discussed. Flexibility of the solution with regard to scalable size of the kernel has been highlighted. The image processing techniques are analysed with respect to be applied in active distributed grid processing systems in the Internet, and their direct orientation toward the Comcute system has been deliberatively spotlighted.
Imidazoacridinone-dependent lysosomal photodestruction: a pharmacological Trojan horse approach to eradicate multidrug-resistant cancers
- Y Adar
- Michal Stark
- Eran E. Bram
- P Nowak-Sliwinska
- H. van den Bergh
- G Szewczyk
- T. Sarna
- Andrzej Skladanowski
- Aw Griffoen
- Yehuda G. Assaraf
2012 Full text Cell Death and Disease
Multidrug resistance (MDR) remains a primary hindrance to curative cancer therapy. Thus, introduction of novel strategies to overcome MDR is of paramount therapeutic significance. Sequestration of chemotherapeutics in lysosomes is an established mechanism of drug resistance. Here, we show that MDR cells display a marked increase in lysosome number. We further demonstrate that imidazoacridinones (IAs), which are cytotoxic fluorochromes, undergo a dramatic compartmentalization in lysosomes because of their hydrophobic weak base nature. We hence developed a novel photoactivation-based pharmacological Trojan horse approach to target and eradicate MDR cancer cells based on photo-rupture of IA-loaded lysosomes and tumor cell lysis via formation of reactive oxygen species. Illumination of IA-loaded cells resulted in lysosomal photodestruction and restoration of parental cell drug sensitivity. Lysosomal photodestruction of MDR cells overexpressing the key MDR efflux transporters ABCG2, ABCB1 or ABCC1 resulted in 10- to 52-fold lower IC50 values of various IAs, thereby restoring parental cell sensitivity. Finally, in vivo application of this photodynamic therapy strategy after i.v. injection of IAs in human ovarian tumor xenografts in the chorioallantoic membrane model revealed selective destruction of tumors and their associated vasculature. These findings identify lysosomal sequestration of IAs as an Achilles heel of MDR cells that can be harnessed to eradicate MDR tumor cells via lysosomal photodestruction.
Imidazolium silanethiolates relevant to the active site of cysteineproteases. A cooperative effect in a chain of NH(+)...S(-) hydrogenbonds
- Katarzyna Kazimierczuk
- Natalia Piwowarska
- Aleksander Herman
- Anna Dołęga
2012 NEW JOURNAL OF CHEMISTRY
Three imidazolium silanethiolates relevant to the active site of cysteine proteases have been synthesized and investigated by X-ray diffraction, IR spectroscopy and computational methods. As indicated by crystallographic and FT-IR data in the solid state, the transfer of proton from thiol to imidazole takes place and a thiolato-imidazolium ion pair is formed. The FT-IR spectra of crystalline imidazolium silanethiolates exhibit intense continua characteristic for systems containing highly polarizable protons. DFT and ab initio HF calculations confirm the transfer of proton and prove the cooperativity of hydrogen bonds in the studied systems.
Immobilized biocatalysts - useful tool for industrial processes
- Anna Panek
- Olga Pietrow-Tobiszewska
- Józef Synowiecki
2012
The main goal of biomaterials immobilization is the industrial re-use of them for many reaction cycles. However, application of this technolgoy for full commercialization requires more experiments in this field. In this study thermostable beta-galactosidases from Ptrococcus woesei and Meiothermus ruber were taken as model proteins immobilized in alginate gel.
Immunization with an anti-idiotypic antibody against the broadly lipopolysaccharide-reactive antibody WN1 222-5 induces Escherichia coli R3-core-type specific antibodies in rabbits
- Lore Brade
- Holger Heine
- Satish Raina
- Gracjana Klein-Raina
- Franco Di Padova
- Helmut Brade
- Sven Muller-Loennies
2012 Full text INNATE IMMUN-LONDON
The mouse monoclonal antibody (mAb) WN1 222-5 recognizes a carbohydrate epitope in the inner core region of LPS that is shared by all strains of Escherichia coli and Salmonella enterica and is able to neutralize their endotoxic activity in vitro and in vivo. Immunization of mice with mAb WN1 222-5 yielded several anti-idiotypic mAbs one of which (mAb S81-19) competitively inhibited binding of mAb WN1 222-5 to E. coli and Salmonella LPS. After immunization of rabbits with mAb S81-19, the serological responses towards LPS were characterized at intervals over two years. Whereas the serological response against the anti-idiotype developed as expected, the anti-anti-idiotypic response against LPS developed slowly and antibodies appeared after 200 d that bound to E. coli LPS of the R3 core-type and neutralized its TNF-α inducing capacity for human peripheral mononuclear cells. We describe the generation of a novel anti-idiotypic antibody that can induce LPS core-reactive antibodies upon immunization in rabbits and show that it is possible, in principle, to obtain LPS neutralizing antibodies by anti-idiotypic immunization against the mAb WN1 222-5. The mimicked epitope likely shares common determinants with the WN1 222-5 epitope, yet differences with respect to either affinity or specificity do exist, as binding to smaller oligosaccharides of the inner core was not observed.
Impact of aeration conditions on the removal of low concentrations of nitrogen in a tertiary partially aerated biological filter
- Antonio Albuquerque
- Jacek Mąkinia
- Krishna Pagilla
2012 ECOLOGICAL ENGINEERING
A submerged biological aerated filter (BAF) partially aerated was used to study the removal of low concentrations of ammonia nitrogen (0.3 g N/m3 to 30.5 g N/m3) typically found in nutrient enriched river and lake waters, and treated effluents. Four series of experiments were performed with a synthetic wastewater at ammonia loading rates between 6 g N/m3 d and 903 g N/m3 d and C/N ratios from 2 to 20. The results showed that ammonia removal rates reached higher values (172 g N/m3 d to 564 g N/m3 d) for C/N = 2 and lower values (13.6 g N/m3 d to 34.6 g N/m3 d) for C/N = 20. Between 50% and 70% of the ammonia was removed in the upper section of the BAF, where the dissolved oxygen (DO) concentration was over 2.1 g O2/m3 and the biofilm depth ranged from 0.4 to 0.6 mm. At the bottom section of the reactor, simultaneous removal of ammonia and nitrate was observed at the DO concentrations in the range 0.4 g O2/m3 to 0.8 g O2/m3. There was no removal of ammonia nitrogen for loads below 15 g N/m3.d. The results indicate that the removal of nitrogen in partially aerated BAF may not only be explained by the conventional mechanisms of nitrification/denitrification.
Impact of interface heterogeneity on joint fracture
- Michal Budzik
- Julien Jumel
- Martin Shanahan
2012 JOURNAL OF ADHESION
The effects of heterogeneities (weak zones in particular) inadhesive joints and their importance on overall fracture propertiesare relatively unknown, but doubtlessly they may be crucial inmany applications. Using a model heterogeneous adhesive bond,represented by a given mixture of regions of strong and weakadhesion, we have studied the influence of interface variabilityon overall fracture energy (global energy release rate). Adoptingthe original Griffith-Irwin arguments, we have employed a simple,fracture scaling law. By varying relative proportions of the weakand strong interfaces, a nonlinear evolution of fracture energywas observed. This was contrary to expectations, cf. rules ofmixtures. Inspired by rheological models (Maxwell, Voigt=Kelvin,etc.), an appropriate model was found empirically.
Impact of power electronic Var compensators installed in certain grid points on the voltage failure
- Robert Kowalak
- Ryszard Zajczyk
2012
The article presents the test results of the various types of static compensators FACTS models in the power system. The basic case, which was analyzed, it was behavior of compensators which are installed in select points of the system during voltage failure. The article presents selected results of studies conducted as part of a work [2].
Impedance of cation-coupled electron transfer reaction: teoretical description of one pathway process
- Kazimierz Darowicki
- Artur Zieliński
- Jacek Ryl
- Paweł Ślepski
2012 ELECTROCHIMICA ACTA
Przyjęto możliwość występowanie dwóch wzajemnie sprzężonych reakcji. Opisana została impedancja sprzężonej reakcji przeniesienia elektronu z kationem. Wyznaczony został również model elektrycznego schematu zastępczego. Całkowita impedancja Faradayowska jest sumą impedancji przeniesienia elektronu i impedancji przeniesienia kationu. Przykłady pomiaru impedancyjnego w warunkach potencjostatycznych i potencjodynamicznych zostały omówione. Zależność pomiędzy rezystancją polaryzacyjną oraz impedancją została wyjaśniona. Wpływ potencjału elektrody na impedancję został wyznaczony.
Impedance spectroscopy as a diagnostic tool of degradation of Solid Oxide Fuel Cells = Spektroskopia impedancyjna jako narzędzie diagnostyczne degradacji tlenkowych ogniw paliwowych
- Konrad Dunst
- Sebastian Molin
- Piotr Jasiński
2012 Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
Tlenkowe ogniwa paliwowe SOFC sa obecnie bliskie komercjalizacji. Wiedza na temat mechanizmów degradacji ogniw paliwowych jest niezbędna do dalszej poprawy ich działania. Spektroskopia impedancyjna jest skutecznym narzędziem diagnostycznym. Pozwala ona na wskazanie który element ogniwa SOFC ulega pogorszeniu oraz pozwala poznać dokładniej naturę procesu degradacji. W tej pracy degradacja ogniwa SOFC została zbadana przy użyciu spektroskopii impedancyjnej. Jako paliwa użyto wodoru oraz metanu. Związek pomiędzy niestabilnością w metanie (spowodowana osadzaniem się węgla) a widmem impedancji został pokazany. Rodzaj degradacji został powiązany z częstotliwościami charakterystycznymi odczytanymi z widm impedancyjnych.
Implementacja modelu histerezy Preisacha ze sprzężeniem zwrotnym do modelowania histerezy magnetycznej rdzenia transformatora zwijanego z blachy
- Andrzej Wilk
2012 Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
W referacie przedstawiono skalarny model histerezy Preisacha (MHP) z nieliniowym sprzężeniem zwrotnym o charakterystyce jednoznacznej. W pracy zaproponowano funkcję dystrybucji Preisacha (FDP) aproksymowaną za pomocą skończonego szeregu funkcyjnego zawierającego dwuwymiarowe funkcje Gaussa. Do wyznaczenia współczynników tego szeregu zastosowano procedurę optymalizacji oparta na algorytmie Levenberga-Marquardta. Do celów identyfikacji parametrów modelu histerezy oraz jego eksperymentalnej weryfikacji wykonano stanowisko pomiarowe z toroidalnym rdzeniem zwijanym z blachy transformatorowej ET114-27. Weryfikacja potwierdziła dobrą zgodność wyników symulacji z wynikami pomiarów.
Implementacja na procesorze sygnałowym przesuwnika wysokości dźwiękuze skalowaniem zespolonej pulsacji chwilowej
- Ewa Hermanowicz
- Mirosław Rojewski
- Cezary Zawidzki
2012 Przegląd Elektrotechniczny
Opracowano przesuwnik wysokości dźwięku wykorzystujący metodę skalowania zespolonej pulsacji chwilowej otrzymywanej za pomocą zespolonego filtru Hilberta. Filtr Hilberta służy do pozyskania dwóchpodstawowych reprezentacji: amplitudy chwilowej oraz pulsacji chwilowej przetwarzanego sygnału, który ma wartości rzeczywiste. Sygnał wynikowy o przesuniętej wysokości dźwięku jest syntetyzowany za pomocą jednoczesnego skalowania powyższych dwóch przebiegów. Implementację przesuwnika wysokości dźwięku zrealizowano w środowisku MATLAB i na cyfrowym procesorze sygnałowym.
Implementacja sprzętowa modułu HMAC-SHA-1 do ochrony komunikacji w systemie IIP
- Jerzy Konorski
- Jerzy Kasperek
- Piotr Pacyna
- Dominik Rzepka
- Wojciech Romaszkan
- Marcin Rupiński
- Jehoszafat Zimnowoda
- A Kamiński
- Paweł Rajda
2012 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
Artykuł opisuje programową oraz sprzętową realizację modułu HMAC-SHA-1, wykonaną w celu ochrony systemu transmisyjnego IIP przed zagrożeniami związanymi z fałszowaniem ruchu przesyłanego w systemie lub przed wprowadzaniem obcego ruchu, co w ogólnym przypadku mogłyby doprowadzić do obniżenia jakości obsługi ruchu w systemie transmisyjnym, albo do destabilizacji pracy systemu. Ochronie podlega ramka transmisyjna System IIP zawarta w strukturze ramki Ethernet. Moduł został zaprojektowany w środowisku Active HDL (AHDL) i zrealizowany w układzie programowalnym Virtex-II Pro osadzonym na karcie NetFPGA 1G, a następnie wzbogacony o sterownik na poziomie jądra systemu Linux zapewniając dwukierunkową komunikację z aplikacjami przestrzeni użytkownika. Rozwiązanie jest przeznaczone do pracy na łączach o przepustowości do 1 Gbit/s. Artykuł przybliża założenia projektowe, przedstawia schemat rozwiązania, opisuje rozwiązania dla problemów napotkanych podczas implementacji oraz dokumentuje metody weryfikacji powstałej implementacji.
Implementacja warstwy danych i sterowania dla Równoległego Internetu IPv6 QoS
- Piotr Wiśniewski
- Halina Tarasiuk
- Mariusz Rawski
- Iwo Olszewski
- Łukasz Ogrodowczyk
- Sławomir Hanczewski
- Adam Kaliszan
- Agnieszka Brachman
- Krzysztof Gierłowski
2012 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
W artykule przedstawiono aspekty związane z implementacją węzłów Równoległego Internetu (RI) IPv6 QoS na platformach umożliwiających wirtualizację. RI IPv6 QoS jest oparty na architekturze DiffServ i NGN. W sieci IP wyróżniamy węzły brzegowe oraz szkieletowe, które wyposażone są w mechanizmy Quality of Service (QoS) wspierające gwarancje QoS dla przekazu pakietów w sieci. Implementacja węzłów IPv6 QoS w środowisku umożliwiającym wirtualizację cechuje się również rozdzieleniem warstwy przekazu danych od warstwy sterowania. Artykuł skupiono się na tych dwóch aspektach, czyli implementacji warstwy przekazu i sterowania w środowisku wirtualnym.
Implementation and testing of Level 2 security architecture for the IIP System
- Krzysztof Cabaj
- Zbigniew Kotulski
- Paweł Szałachowski
- Grzegorz Kołaczek
- Jerzy Konorski
2012 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
System IIP definiuje kilka równoległych Internetów (PI), w tym jeden oparty na IPv6, dwa na rozwiązaniach post-IP oraz sieć zarządzania, pracujących na wspólnej infastrukturze komunikacyjnej. System ma architekturę 4-poziomową, w której poziom 2 odpowiada za tworzenie zasobów wirtualnych PI. W artykule omawiana jest trójwarstwowa architektura bezpieczeństwa proponowana dla przeciwdziałania zagrożeniom wprowadzania obcego ruchu do systemu, jak też manipulacji lub fałszowania ruchu wewnątrzsystemowego. Przedyskutowano pierwsze doświadczenia z eksperymentów w małym środowisku testowym.
Implementation of constant component filter in measurements of random telegraph signal noise
- Arkadiusz Szewczyk
- Sylwia Babicz-Kiewlicz
- Andrzej Dudziak
2012 Full text Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Noise is generated in all semiconductor devices. The intensity of these fluctuations depends on used elements, manufacturing process, operating conditions and device type. The result noise is a superposition of different kinds of fluctuations like thermal noise, generation-recombination noise, 1/f noise, shot noise and Random Telegraph Signal (RTS) noise. The last one, RTS noise is observed as nonstationary impulse fluctuations. Unfortunately, it is hard to notice and investigate the RTS because of DC component value in contradiction to small amplitude of noise impulses. In the paper a simple filtrating system which removes the DC component without AC signal distortion is presented. Example oscilloscope measurement results and their analysis are also shown.
Implementation of FDTD-Compatible Green's Function on Graphics Processing Unit
- Tomasz Stefański
- Katarzyna Krzyżanowska
2012 IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters
In this letter, implementation of the finite-difference time domain (FDTD)-compatible Green's function on a graphics processing unit (GPU) is presented. Recently, closed-form expression for this discrete Green's function (DGF) was derived, which facilitates its applications in the FDTD simulations of radiation and scattering problems. Unfortunately, implementation of the new DGF formula in software requires a multiple precision arithmetic and may cause long runtimes. Therefore, we propose an acceleration of the DGF computations on a GPU employing the multiple precision arithmetic and the CUDA technology. We have achieved sixfold speedup relative to the reference DGF code executed on a multicore central processing unit. Results indicate that GPUs also represent an inexpensive source of computational power for accelerated DGF computations requiring the multiple precision arithmetic.
Importance of biofilm formation by uropathogenic E. coli Dr+ strains in urinary tract infections
- Sabina Wilkanowicz
- Beata Zalewska-Piątek
- Józef Kur
2012
Importance of biofilm formation by uropathogenic E. coli Dr+ strains in urinary tract infections
Improved method for real-time speech stretching
- Adam Kupryjanow
- Andrzej Czyżewski
2012
n algorithm for real-time speech stretching is presented. It was designed to modify input signal dependently on its content and on its relation with the historical input data. The proposed algorithm is a combination of speech signal analysis algorithms, i.e. voice, vowels/consonants, stuttering detection and SOLA (Synchronous-Overlap-and-Add) based speech stretching algorithm. This approach enables stretching input speech signal in real-time with high quality and provides "global" synchronization of the input and output signals. Finally, the effectiveness of the engineered algorithms as well as the quality of the processed speech are discussed.
Improvement of Fingerprinting Method based on Hill Cipher by using Frequency Domain
- Bartosz Czaplewski
- Roman Rykaczewski
2012
The main goal of this paper is to present the advantages of a digital fingerprinting in a frequency domain over a pixel domain, in case of VoD services (Video on Demand). The paper presents basic issues of a multimedia data protection by digital fingerprinting. It also describes threats to embedded fingerprints from both collusion attacks and from a transmission itself. Possible solution was presented on the example of the DCT transformation (Discrete Cosine Transform) used in Hillcast method, which belongs to group of JFD methods (Joint Fingerprinting and Decryption). The paper presents the results of the comparison of resistance to collusion attacks for the same method realized in both domains: frequency and pixels.