Towards an algorithmic skeleton framework for programming the Intel R Xeon PhiTM processor

The Intel R Xeon PhiTM is the first processor based on Intel’s MIC (Many Integrated Cores) architecture. It is a co-processor specially tailored for data-parallel computations, whose basic architectural design is similar to the ones of GPUs (Graphics Processing Units), leveraging the use of many integrated low computational cores to perform parallel computations. The main novelty of the MIC architecture, relatively to GPUs, is its compatibility with the Intel x86 architecture. This enables the use of many of the tools commonly available for the parallel programming of x86-based architectures, which may lead to a smaller learning curve. However, programming the Xeon Phi still entails aspects intrinsic to accelerator-based computing, in general, and to the MIC architecture, in particular. In this thesis we advocate the use of algorithmic skeletons for programming the Xeon Phi. Algorithmic skeletons abstract the complexity inherent to parallel programming, hiding details such as resource management, parallel decomposition, inter-execution flow communication, thus removing these concerns from the programmer’s mind. In this context, the goal of the thesis is to lay the foundations for the development of a simple but powerful and efficient skeleton framework for the programming of the Xeon Phi processor. For this purpose we build upon Marrow, an existing framework for the orchestration of OpenCLTM computations in multi-GPU and CPU environments. We extend Marrow to execute both OpenCL and C++ parallel computations on the Xeon Phi. We evaluate the newly developed framework, several well-known benchmarks, like Saxpy and N-Body, will be used to compare, not only its performance to the existing framework when executing on the co-processor, but also to assess the performance on the Xeon Phi versus a multi-GPU environment.

SDAR: a package for plotting and analyzing stratigraphy data in R

Stratigraphic Columns (SC) are the most useful and common ways to represent the eld descriptions (e.g., grain size, thickness of rock packages, and fossil and lithological components) of rock sequences and well logs. In these representations the width of SC vary according to the grain size (i.e., the wider the strata, the coarser the rocks (Miall 1990; Tucker 2011)), and the thickness of each layer is represented at the vertical axis of the diagram. Typically these representations are drawn 'manually' using vector graphic editors (e.g., Adobe Illustrator®, CorelDRAW®, Inskape). Nowadays there are various software which automatically plot SCs, but there are not versatile open-source tools and it is very di cult to both store and analyse stratigraphic information. This document presents Stratigraphic Data Analysis in R (SDAR), an analytical package1 designed for both plotting and facilitate the analysis of Stratigraphic Data in R (R Core Team 2014). SDAR, uses simple stratigraphic data and takes advantage of the exible plotting tools available in R to produce detailed SCs. The main bene ts of SDAR are: (i) used to generate accurate and complete SC plot including multiple features (e.g., sedimentary structures, samples, fossil content, color, structural data, contacts between beds), (ii) developed in a free software environment for statistical computing and graphics, (iii) run on a wide variety of platforms (i.e., UNIX, Windows, and MacOS), (iv) both plotting and analysing functions can be executed directly on R's command-line interface (CLI), consequently this feature enables users to integrate SDAR's functions with several others add-on packages available for R from The Comprehensive R Archive Network (CRAN).

Overcoming the “European Paradox”: The role of Regional Innovation Systems (RIS) in translating R&D investments into economic and employment growth

The emergence of the so-called “European Paradox” shows that R&D investment is not maximally effective and that increasing the scale of public R&D expenditures is not sufficient to generate employment and sustained economic growth. Increasing Governmental R&D Investment is far from being a “panacea” for stagnant growth. It is worth noting that Government R&D Investment does not have a statistically significant impact on employment, indicating the need to assess the trade-offs of policies that could lead to significant increases in government expenditure. Surprisingly, Governmental R&D Employment does not contribute to “mass-market” employment, despite its quite important role in reducing Youth-Unemployment. Despite the negative side-effects of Governmental R&D Employment on both GVA and GDP, University R&D Employment appears to have a quite important role in reducing Unemployment, especially Youth-Unemployment, while it also does not have a downside in terms of economic growth. Technological Capacity enhancement is the most effective instrument for reducing Unemployment and is a policy without any downside regarding sustainable economical development. In terms of wider policy implications, the results reinforce the idea that European Commission Research and Innovation policies must be restructured, shifting from a transnational framework to a more localised, measurable and operational approach.

Calibração de filtros de fator de transmissão regular em espectrofotometria

A garantia de exatidão e de precisão, assim como da reprodutibilidade, da repetibilidade e da produtividade dos processos de medição, tornaram-se metas da metrologia, visando desta forma uma garantia da qualidade de produtos e serviços. A presente dissertação foi desenvolvida no âmbito de estágio curricular realizado no Departamento de Metrologia (DMET) do Instituto Português da Qualidade (IPQ). O objetivo inicial do estágio visava a participação na calibração de espectrofotómetros. Entretanto, no decorrer do estágio, também foi possível elaborar uma proposta de melhoria aos procedimentos técnicos de calibração existentes na altura, para medições de fatores de transmissão regular, com dois instrumentos de medição de elevada qualidade. Esta proposta de melhoria integra-se na busca de melhoria contínua dos processos no Laboratório de Espectrofotometria (LE), pertencente ao Laboratório Central de Metrologia (LCM) do IPQ. Visando a rastreabilidade metrológica dos resultados obtidos, foi feita a adaptação dos procedimentos existentes. Para a calibração de ambos os espectrofotómetros, utilizaram-se filtros padrão de vidro de tamanho standard (33 mm x 10 mm) e de tamanho superior ao standard (50 mm x 50 mm) certificados pelo Laboratório Primário de Espectrofotometria do Instituto Nacional de Metrologia do Reino Unido, o National Physical Laboratory (NPL). Com o objetivo de otimização de tempo, procedeu-se também à comparação entre resultados obtidos de fator de transmissão para os materiais de referência de tamanho superior, quando corrigidos de acordo com a reta de calibração obtida com filtros padrão de tamanho idêntico, e quando corrigidos de acordo com a reta de calibração obtida com filtros padrão de tamanho standard. No decurso do estágio, surgiu ainda a oportunidade de aplicar a experiência obtida ao caso prático de um filtro de opacímetro fornecido pelo LabMetro do ISQ. Assim, na presente dissertação, apresentam-se também os resultados de medição de fator de transmissão, para esse filtro, obtidos com ambos os espectrofotómetros.

Estudo de implementação da NP EN ISO 22000:2005 na Cooperativa de Olivicultores de Fátima, C. R.L.

O conceito de “Segurança Alimentar” faz sentido no momento em que o ser humano tem consciência de que o que ingere deve ser inócuo para a sua saúde e bem-estar. Para dar resposta a esta preocupação global, a indústria alimentar teve necessidade de adotar diretrizes orientadoras para a produção de alimentos seguros. Em consequência disso, surgiram as normas para os Sistemas de Gestão da Segurança Alimentar (SGSA) e a sua implementação é hoje em dia um elemento fundamental para a competitividade da empresa e dos produtos que comercializa. O trabalho desenvolvido na presente dissertação visa o estudo da implementação de um Sistema de Gestão da Segurança Alimentar com base no referencial de certificação NP EN ISO 22000:2005, na Cooperativa de Olivicultores de Fátima C. R. L.. A implementação de um sistema de gestão e a sua posterior certificação, é uma mais-valia para uma empresa. Ao obter a certificação, obtêm-se reconhecimento e satisfação dos clientes e outras partes interessadas, melhoria da imagem e prestigio, acesso a novos mercados, redução de custos de funcionamento através da melhoria do desempenho operacional e uma nova cultura com a sensibilização e motivação dos colaboradores, orientada para a melhoria continua e para a satisfação dos clientes e outras partes interessadas. Tendo por base os Códigos de Boas-práticas e HACCP existentes, fez-se a revisão e atualização de todo o sistema. Reapreciou-se o processo de fabrico e reavaliaram-se os pontos críticos. Reviram-se os Programas Pré-requisitos e melhorou-se o sistema HACCP. Os SGSA têm uma elevada relevância nas organizações associadas ao sector alimentar também nas indústrias produtoras de azeite, uma vez que estas devem implementar metodologias capazes de assegurar que os perigos para a saúde dos consumidores são eliminados ou reduzidos a níveis aceitáveis. Os principais perigos na indústria do azeite numa fase inicial são a presença de microrganismos patogénicos e parasitas da azeitona (Ex.: Bactrocera oleae) que se podem desenvolver devido ao excessivo tempo de espera até à operação ou por temperaturas inadequadas, podendo este perigo ser resolvido através do controlo na receção, de fornecedores, e do tempo de operação; boas práticas de fabrico e formação do pessoal. A presença de folhas, terra, pedras e metais diversos é outro dos perigos mais frequentes que são contornados através do controlo na receção; inspeção visual; avaliação dos fornecedores, limpeza e lavagem das azeitonas. Ao longo da produção e embalamento os principais perigos são os resíduos de produtos de higienização, incorporação de partículas estranhas ou restos de sujidade e a contaminação química por resíduos de massas e óleos de lubrificação, perigos estes que são colmatados através de boas práticas de fabrico; plano de higiene e de manutenção dos equipamentos e do uso de lubrificantes homologados para a indústria alimentar.

Distúrbios osteomioarticulares : lombalgia e escoliose : prevalência e fatores associados : um estudo analítico e transversal em adolescentes da região do Algarve

RESUMO - Introdução: Os distúrbios osteomioarticulares envolvem diversas condições donde se destacam a lombalgia e a escoliose, a primeira considerando o fato que a sua prevalência tem vindo a aumentar em adolescentes consistindo num problema crescente de saúde pública que envolve custos indiretos e a escoliose pela ausência de estudos nacionais. Diversos fatores físicos, genéticos, mecânicos, comportamentais e ambientais podem estar envolvidos na patogénese das lombalgias e escolioses. O ambiente escolar, incluindo as posturas adotadas pelos alunos e o transporte das mochilas escolares, e alguns hábitos de estilos de vida constituem fatores que podem contribuir para o desenvolvimento destes distúrbios osteomioarticulares. Este estudo também aborda o estado ponderal, nomeadamente o excesso de peso e a obesidade, pois este é referido frequentemente como um potencial fator de risco destes distúrbios osteomioarticulares (apesar de ainda apresentar controvérsia na literatura), além de ser, por si só, atualmente considerado como um dos mais graves problemas de saúde pública a nível mundial. Objetivos do estudo: (1) determinar a prevalência pontual, anual e ao longo da vida de lombalgia, assim como a prevalência de escoliose em adolescentes da região do Algarve; (2) identificar os fatores associados ao desenvolvimento destes distúrbios osteomioarticulares; (3) determinar a prevalência de excesso de peso e de obesidade e explorar a sua eventual associação com a prevalência de lombalgia e escoliose em adolescentes; (4) comparar os resultados obtidos nos diferentes métodos antropométricos (Índice de massa corporal - IMC, medição das pregas cutâneas e circunferência abdominal) e verificar a sua concordância. Material e métodos: O desenho deste estudo foi de natureza observacional, analítico e transversal. O estudo foi aprovado pela Comissão de Ética da Administração Regional de Saúde do Algarve, pela Direção Regional de Educação do Algarve, pela Direção-Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular, Ministério da Educação e Ciência, e pelas Direções dos Agrupamentos de Escolas que participaram do projeto. A amostra incluiu 966 adolescentes da região do Algarve, sul de Portugal, com idades compreendidas entre os 10 e 16 anos (12,24±1,53 anos), sendo 437 (45,2%) do sexo masculino e 529 (54,8%) do feminino. O método de amostragem foi aleatório estratificado, com base nos concelhos da região do Algarve, assumindo que poderia existir heterogeneidades geográficas. Os instrumentos de medida foram aplicados num único momento (2011/2012) e incluíram o Questionário de Lombalgia e Hábitos Posturais para caracterizar a presença de lombalgia e os hábitos posturais adotados pelos alunos em casa e na escola, o escoliómetro para avaliar a presença de escoliose, a balança, o estadiómetro (sendo posteriormente calculado o IMC), o adipómetro e a fita métrica. A análise dos dados incluiu técnicas de estatística descritiva, gráficas e analíticas aplicadas à todas as variáveis em estudo. Para determinar a associação entre as variáveis do estudo foi utilizada a estatística inferencial, nomeadamente o teste de independência do Qui-quadrado. Para analisar as correlações entre as medidas obtidas com os métodos antropométricos (na sua forma quantitativa), foi utilizado o coeficiente de Spearman. A influência das diversas variáveis na presença de lombalgia foi aferida através de regressões logísticas binárias, sendo os resultados apresentados como odds ratios brutos e ajustados e respetivos intervalos de confiança. Resultados: O presente estudo revelou uma elevada prevalência de lombalgia (anual: 47,2%; pontual: 15,7%; ao longo da vida: 62,1%). As raparigas apresentaram 2,05 de probabilidade de apresentar lombalgia comparativamente aos rapazes (IC 95%: 1,58-2,65; p<0,001), assim como os alunos com idades mais avançadas (13-16 anos) comparativamente aos mais novos (10-12 anos) que tiveram 1,54 de chances (IC 95%: 1,19-1,99; p=0,001). Os alunos que indicaram adotar uma postura de sentado com a coluna vertebral posicionada incorretamente apresentaram 2,49 de probabilidade de revelar lombalgia (IC 95%: 1,91-3,24; p<0,001), os alunos que afirmaram se posicionar de forma inadequada para assistir televisão ou jogar videojogos tiveram a probabilidade de 2,01 (IC 95%: 1,55- 2,61; p<0,001) e aqueles que adotaram a postura de pé incorretamente tiveram 3,39 de chance de apresentar lombalgia (IC 95%: 2,19-5,23; p<0,001). A escoliose esteve presente em 41 (4,2%) alunos. As raparigas apresentaram a maior prevalência (4,5% versus 3,9%) do que os rapazes e o mesmo foi observado nas raparigas que apresentaram a menarca tardia (8,6% versus 3,3%) e os que foram classificados como magros (7,1%), não sendo no entanto estas diferenças estatisticamente significativas. Relativamente à prevalência de excesso de peso e obesidade, os valores variaram de 31,6%, 61,4% e 41,1% de acordo com a medição do IMC, pregas cutâneas e circunferência abdominal, respetivamente. Os valores obtidos com a avaliação dos três métodos antropométricos apresentaram um elevado alto grau de correlação entre o IMC e as pregas cutâneas (p<0,001; r=0,712), entre o IMC e circunferência abdominal (p<0,001; r=0,884) e entre a circunferência abdominal e as pregas cutâneas (p<0,001; r=0,701). Conclusões: O presente estudo revelou valores de prevalência de lombalgia semelhante a estudos anteriores sendo que os alunos com idade mais avançada, ou do sexo feminino ou aqueles que adotavam a postura sentada e de pé de forma inadequada ou os que transportavam indevidamente a mochila escolar apresentaram a maior prevalência. Quanto à presença de escoliose, observou-se uma baixa prevalência não sendo verificada nenhuma associação significativa com os fatores analisados. Relativamente ao estado ponderal, verificou-se uma elevada prevalência de excesso de peso e obesidade, com a utilização dos três métodos antropométricos: IMC, medição das pregas cutâneas e circunferência abdominal, tendo sido verificado um elevado grau de correlação entre estes três métodos antropométricos. Este estudo contribuiu para determinar a magnitude destes distúrbios osteomiarticulares nesta população específica, assim como seus possíveis fatores associados. De acordo os resultados obtidos no presente estudo, torna-se necessário ações de intervenção nas escolas, envolvendo não somente os alunos, mas toda a comunidade escolar, com o objetivo de prevenção destes distúrbios osteomioarticulares através da promoção de hábitos de vida saudável.