Experimental high-throughput adsorption unit for multi-evaluation of adsorbents for gas capture, storage and separation applications

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Optimização energética de sistemas multi-componente da zona fria do Steam Cracker

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Energy-efficient diversity combining for different access schemes in a multi-path dispersive channel

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e Computadores

Aterragem de robôs aéreos multi-rotor em plataformas móveis: uma solução baseada em comportamentos e em saliência visual

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Barreiras e facilitadores à implementação de um modelo de gestão de cuidados em Saúde Mental

RESUMO: Enquadramento teórico - Os estudos epidemiológicos demonstram que apesar de todo o progresso científico, muitas pessoas continuam sem acesso aos Serviços de Saúde Mental (SSM) e que, em muitos casos, os cuidados não têm a qualidade suficiente. A experiência de vários países mostra que os processos de implementação de modelos de intervenção terapêutica, como é o da Gestão de Cuidados, são lentos e complexos, não dependendo somente do grau de efectividade ou da complexidade das práticas a implementar. O Modelo de Gestão de Cuidados (MGC), é definido como uma prática baseada na evidência, utilizada para ajudar os doentes nos seus processos de recuperação. As estratégias para implementar práticas baseadas na evidência são críticas para a melhoria dos serviços. Existem, apesar de toda a evidência, muitas barreiras à implementação. Ao constatarmos que as práticas validadas pela ciência estão longe de estar claramente disseminadas nos serviços de saúde mental, fundamentamos a necessidade de utilizar metodologia de implementação que, além da efectividade das práticas, permita uma efectividade da implementação. Para responder às necessidades de formação e no âmbito da implementação do Plano Nacional de Saúde Mental, foram formados, em Portugal, 170 profissionais de saúde mental provenientes de serviços públicos e do sector social, de todas as regiões de Portugal Continental. Considerando que estes profissionais adquiriram competências específicas no MGC, através de um programa de formação nacional idêntico para todos os serviços de saúde mental, investigámos o grau de implementação deste modelo, bem como os facilitadores e as barreiras à sua correcta implementação. Existem vários estudos internacionais sobre as barreiras e os facilitadores à implementação de práticas baseadas na evidência, embora a maior parte desses estudos seja baseado em entrevistas semi-estruturadas a profissionais. Por outro lado, não existem, em Portugal, estudos sobre as barreiras e os facilitadores à implementação de práticas de saúde mental. Objectivos 1. Estimar o grau da implementação do MGC nos serviços de saúde mental portugueses 2. Caracterizar as regiões onde a implementação do MGC tenha ocorrido em maior grau. 3. Identificar os factores facilitadores e as barreiras à implementação do MGC, entre as regiõesde saúde do país. 4. Explorar as relações entre a fidelidade da implementação, as barreiras e os facilitadores da implementação, a cultura organizacional e as características dos serviços de saúde mental. Metodologia Estudo observacional, transversal e descritivo, com características exploratórias. População: profissionais dos serviços de saúde mental públicos e do sector social que frequentaram o Programa Nacional de Formação em Saúde Mental Comunitária no curso “Cuidados Integrados e Recuperação”, da Coordenação Nacional para a Saúde Mental / Ministério da Saúde, entre Outubro de 2008 e Dezembro de 2009, (n=71). Avaliação Fidelidade de implementação do Modelo de Gestão de Cuidados - IMR-S (Illness Management and Recovery Scale); Qualidade das guidelines utilizadas na implementação do Modelo de Gestão de Cuidados - AGREE II-PT (Appraisal of Guidelines, for Research and Evaluation); Avaliação das Barreiras e Facilitadores à implementação do MGC - BaFAI (Barriers and Facilitators Assessment Instrument); Avaliação da Cultura Organizacional dos serviços de saúde mental - CVF-I (Competing Values Framework Instrument). Análise Estatística Para a descrição dos dados foram aplicados métodos de estatística descritiva. Para a comparação de subgrupos foram utilizados os testes de Mann Whitney e Kruskall-Wallis. Para a investigação de associações foram utilizados os métodos de correlação de Spearman e a Regressão Múltipla. O tratamento e análise dos dados foram realizados utilizando o programa estatístico IBM SPSS Statistics® para Mac/Apple® nas versões 19 e 20. Resultados Serviços: A articulação com os cuidados de saúde primários existe na maioria dos serviços (56.34%) e 77.46% dos serviços têm autonomia para definir os cuidados a prestar. A maioria dos serviços (63.38%) realiza duas ou mais reuniões clínicas por mês e a quase totalidade (95.77%) recebe estagiários e/ou internos. A área da investigação tem níveis considerados baixos, quando comparados com outros países da Europa, tanto para a globalidade das áreas de investigação (25.35%), como para as áreas psicossociais (22.54%). Considerando componentes fundamentais para a implementação de modelos de gestão de cuidados, os resultados nacionais indicam que 66.20% dos serviços fazem registos em processo clínico único. As percentagens de utilização de planos individuais de cuidados são globalmente baixas (46.48%). Por seu turno, a utilização de guidelines, nos serviços do país, tem uma percentagem média nacional de 57.75%. Profissionais: São, na sua maioria, do sexo feminino (69.01%), com idades entre os 25 e os 56 anos (média 38.9, ± 7.41). Pertencem, maioritariamente, aos grupos profissionais da enfermagem (23.94%) e da psicologia (49.30%). A formação dos profissionais é de nível superior em todos os grupos, com uma percentagem total de licenciados de 80.3%, tendo os restantes uma formação ao nível do mestrado. Apesar dos valores baixos (17%) de formação prévia em modelos de gestão de cuidados, 39% dos profissionais indicou utilizar algumas vertentes destes modelos na sua prática. Apesar de 97,18% dos profissionais ter participado em dois ou mais encontros científicos, num período de dois anos, apenas 38.03% apresentou alguma comunicação científica no mesmo intervalo. Guideline: Os resultados da avaliação da guideline do MGC indicaram percentagens mais altas, quanto à qualidade do seu desenvolvimento, nos Domínios 1 (Objectivo e finalidade, com 72.2%) e 4 (Clareza de Apresentação, 77.7%). O Domínio 5 (Aplicabilidade) foi pontuado no limite inferior do desenvolvimento com qualidade suficiente (54.1%), ao passo que a guideline obteve uma pontuação negativa nos Domínios 2 (Envolvimento das partes interessadas, com 41.6%) e 3 (Rigor do Desenvolvimento, com 28.1%). Adicionalmente não foi possível às avaliadoras cotar o Domínio 6 (Independência editorial), por ausência de referências neste contexto. A guideline teve uma avaliação global positiva (66%), com recomendação de aceitação com modificações. Cultura Organizacional: O perfil de liderança com maior frequência nos serviços de saúde mental portugueses foi o de Mentor (45.61%). As percentagens mais baixas pertenceram aos perfis Monitor e Inovador (3.51%). Na perspectiva da cultura organizacional dos serviços, apontuação mais alta foi a da Cultura das Relações Humanas (74.07%). A estratégia de liderança, com predomínio em todas as regiões, foi a estratégia de Flexibilidade (66.10%). Os resultados mostram que a única associação positivamente significativa com o grau da implementação do MGC é a do perfil Produtor, com um peso específico de 14.55% na prevalência dos perfis de liderança nos serviços de saúde mental portugueses. Barreiras: As barreiras à implementação da prática do MGC, identificadas pelos profissionais dos serviços de saúde mental, com percentagens mais altas nos totais do país, foram: o tempo (57.7%), o conhecimento sobre o modelo e a motivação (40.8%), a colaboração dos outros profissionais (33.7%), o número de contactos reduzidos com os doentes (35.2%), as insuficiências do ponto de vista dos espaços (70.4%) e dos instrumentos disponíveis (69%) para implementar o MGC. Existiu uma variação entre as regiões de saúde do país. Os resultados mostram que houve uma correlação negativa, de forma significativa, entre a implementação do MGC e as barreiras: da resistência à utilização de protocolos, do formato da prática, da necessidade de mais treino e da não cooperação dos profissionais. Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre as barreiras à implementação e as características dos serviços, dos profissionais e da cultura organizacional. Implementação: A média nacional da fidelidade de implementação do MGC (41.48) teve valores aproximados aos de estudos similares. Na pontuação por regiões, a implementação com maior fidelidade ocorreu no Alentejo. Se considerarmos a implementação com fidelidade esta ocorreu em 57.75% dos serviços e uma boa implementação em 15.49%. Os métodos de regressão permitiram confirmar a capacidade preditiva das barreiras e da cultura organizacional quanto à fidelidade da implementação do MGC. Discussão: No universo das hipóteses inicialmente colocadas foi possível verificar a variação da implementação do MGC entre as regiões do país. O estudo permitiu, adicionalmente, concluir pela existência de denominadores comuns de maior sucesso da implementação do MGC. Foi ainda possível verificar uma relação significativa, existente entre o grau de implementação e as dimensões das barreiras, a cultura organizacional e os recursos dos SSM (aqui definidos pelas características dos serviços e dos profissionais). De uma forma mais conclusiva podemos afirmar que existem outros factores, que não estão relacionados com a avaliação restrita dos recursos financeiros ou humanos, associados à qualidade da implementação de práticas baseadas na evidência, como o MGC. Exemplo disso são os achados referentes à região de saúde do Alentejo, onde a distância dos grandes centros urbanos e as conhecidas dificuldades de acessibilidade, combinadas com os problemas conhecidos da falta de recursos, não impediram que fosse a região com os valores mais altos da fidelidade de implementação. Conclusões: Foram encontradas inúmeras barreiras à implementação do MGC. Existem barreiras diferentes entre regiões, que resultam das características dos serviços, dos profissionais e da cultura organizacional. Para existir implementação é necessária a consideração de metodologias próprias que vão para além dos tradicionais programas de formação. As práticas baseadas na evidência, amplamente defendidas, exigem implementações baseadas na evidência.-------------ABSTRACT: Introduction - Several epidemiological studies show that, despite all scientific progress, many people still continue to have no access to mental health services and in many situations the quality of care is poor. The experiences of several countries show that progress towards case management implementation is slow and complex, depending not only from the degree of effectiveness or the complexity of the practice. Case management is defined as an evidence-based practice used to help patients in the recovery process. Strategies to implement evidence-based practices are critical to services improvement. There are many barriers to their implementation, despite all available evidence. Realising that practices of proved scientific value are far from being clearly implemented, justifies the need to use implementation methodologies that, beyond practice effectiveness, allow implementation effectiveness. To answer training needs and in the framework of the National Mental Health Plan implementation, 170 mental health (MH) professionals from portuguese public and private sectors were trained. Considering that case management skills were acquired, as a result of this training programme, we decided to study the degree of implementation in the services.Barriers and facilitators to the implementation were studied as well. There are several studies related with barriers and facilitators to the implementation of evidence-based practices, but most of them use semi-structured interviews with professionals. Additionally, there are no studies in Portugal related with barriers and facilitators to the implementation of mental health practices. Objectives1. Estimate the degree of case management implementation in Portuguese MH Services. 2.Describe regions where implementation occurred with higher fidelity degree. 3. Identify barriers and facilitators to case management implementation across country regions. 4. Explore the relationships between implementation, barriers and facilitators, organisational culture and services characteristics. Methodology - Cross sectional, descriptive study. Assessments - Implementation fidelity - IMR-S (Illness Management and Recovery Scale); Guideline quality - AGREE II-PT (Appraisal of Guidelines, for Research and Evaluation); Barriers and facilitators assessment - BaFAI (Barriers and Facilitators Assessment Instrument); Organisational culture assessment - CVF-I (Competing Values Framework Instrument). Statistical analysis - Descriptives and cross-tabs. Subgroups comparison: Mann-Witney and Kruskall-Wallis. Associations between variables were calculated using Spearman correlation's and Multiple Regression. Results - Services: Liaison with primary care is done in most services (56.34%) and 77.46% have autonomy to determine care. Most services have regular clinical meetings and almost all give internship training (95.77%). Research activity is low compared with other European countries, for both general and psychosocial research. Considering key components for the case management implementation, 66.20% of all services use single clinical records. The use of individual care plans is globally low (46.48%) and there is a use of guidelines in 57.75% of services. Human Resources: most are women (69.01%), with age ranging from 25-56 (average 39.9, SD 7.41). The majority are psychologists (49.30%) and nurses (23.94%). All have a university degree, 19.7% have a masters degree and 83% didn’t have any case management training before the above mentioned national training. Despite the low levels of preceding case management training, 39% have used model components in day-to-day practice and although 97.18% of the workforce have attended scientific meetings in the last 2 years, only 38.03% presented communications in the same period. Guideline: Results show that higher scores were obtained in Domain 1. Scope and Purpose (72.2.%),and Domain 4. Clarity of presentation (77.7%). Domain 5. pplicability scored near low boundary (54.1%) and negative scores were found in Domain 2. Stakeholder Involvement (41.6%) and Domain 3. Rigour of Development (28.1%). Global score was 66% and the guideline was recommended with modifications. Organisational Culture: The most frequent leadership profile was the Mentor profile (45.61%). Lower scores belonged to Innovator and Monitor profiles (3.51%). On the organisational culture overall, higher scores were found in the Human Relations culture (74.07%). The higher leadership strategy was the strategy of flexibility (66.10%). The results additionally showed that the only leadership profile associated with case management implementation was the Producer profile, representing 14.55% of all leadership profiles in the country.Barriers: The barriers identified by MH professionals, with high percentages, were: lack of time (57.7%), knowledge and motivation (40.8%), other colleagues cooperation (33.7%), low number of contacts with patients (35.2%), lack of facilities (70.4%) and lack of instruments (69%) to implement case management, varying across regions. Results show that there was a negative correlation between implementation and the following barriers: using protocols, practice format, need for more training and lack of cooperation from colleagues. Additionally, statistical differences were found between barriers to implementation and: services characteristics, workforce characteristics, organisational culture. Implementation: The national average results of case management implementation fidelity was (41.48), close to values found in similar studies. In the regional scores South Region Alentejo had the highest implementation score. If we look at minimum scores to assume implementation fidelity, these occurred in 57.75% of services and a good implementation occurred in 15.49% of these. Regression methods allowed to confirm that implementation score prediction was possible using the combination of barriers and organisational culture scores. Discussion - Considering the initial study hypotheses, it was possible to confirm the variation of case management implementation across country regions. Additionally, we could conclude that common denominators exist when successful implementation occurred. It was possible to observe a significant relationship between implementation degree and the dimensions of barriers, organisational culture and services resources (defined as professionals and services characteristics). In a more conclusive way, we can say that there are factors, other than financial and human resources, that are associated with evidence based practices implementation like case management. An example is the Alentejo region, were the distance from urban centres, and the known difficulties associated with accessibility, plus the lack of financial and human resources, have not impeded the regional higher score on implementation. Conclusions: Case management implementation had several barriers to implementation. There are different barriers across country regions, resulting from organisational culture, services and professionals characteristics. To reach implementation it is necessary to consider specific methodologies that go beyond traditional training programs and evident practices, widely promoted. Evidence-based practices require evidence-based implementations.

Heterogeneous computing with an algorithmic skeleton framework

The Graphics Processing Unit (GPU) is present in almost every modern day personal computer. Despite its specific purpose design, they have been increasingly used for general computations with very good results. Hence, there is a growing effort from the community to seamlessly integrate this kind of devices in everyday computing. However, to fully exploit the potential of a system comprising GPUs and CPUs, these devices should be presented to the programmer as a single platform. The efficient combination of the power of CPU and GPU devices is highly dependent on each device’s characteristics, resulting in platform specific applications that cannot be ported to different systems. Also, the most efficient work balance among devices is highly dependable on the computations to be performed and respective data sizes. In this work, we propose a solution for heterogeneous environments based on the abstraction level provided by algorithmic skeletons. Our goal is to take full advantage of the power of all CPU and GPU devices present in a system, without the need for different kernel implementations nor explicit work-distribution.To that end, we extended Marrow, an algorithmic skeleton framework for multi-GPUs, to support CPU computations and efficiently balance the work-load between devices. Our approach is based on an offline training execution that identifies the ideal work balance and platform configurations for a given application and input data size. The evaluation of this work shows that the combination of CPU and GPU devices can significantly boost the performance of our benchmarks in the tested environments, when compared to GPU-only executions.

Synchronization properties of multi-oscillator circadian systems

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Computational Biology

The implementation of an Enterprise Geographical Information System to support Cadastre and Expropriation activities.

The processes of mobilization of land for infrastructures of public and private domain are developed according to proper legal frameworks and systematically confronted with the impoverished national situation as regards the cadastral identification and regularization, which leads to big inefficiencies, sometimes with very negative impact to the overall effectiveness. This project report describes Ferbritas Cadastre Information System (FBSIC) project and tools, which in conjunction with other applications, allow managing the entire life-cycle of Land Acquisition and Cadastre, including support to field activities with the integration of information collected in the field, the development of multi-criteria analysis information, monitoring all information in the exploration stage, and the automated generation of outputs. The benefits are evident at the level of operational efficiency, including tools that enable process integration and standardization of procedures, facilitate analysis and quality control and maximize performance in the acquisition, maintenance and management of registration information and expropriation (expropriation projects). Therefore, the implemented system achieves levels of robustness, comprehensiveness, openness, scalability and reliability suitable for a structural platform. The resultant solution, FBSIC, is a fit-for-purpose cadastre information system rooted in the field of railway infrastructures. FBSIC integrating nature of allows: to accomplish present needs and scale to meet future services; to collect, maintain, manage and share all information in one common platform, and transform it into knowledge; to relate with other platforms; to increase accuracy and productivity of business processes related with land property management.

Past/present and future worries: na fMRI study

For the past decade, numerous imaging techniques gave rise to remarka-ble progresses in the understanding of brain’s structure and function. Amongst the wide variety of studies onto the field of neuroscience, neuropsychiatric re-searches with resource to neuroimaging have attracted increasing attention. The present study will focus on the identification of brain areas recruited while normative subjects read sentences related to past/present or future wor-ries. Our main aim was to accurately characterize these brain areas while providing them with a time-stamp that would hopefully help us understand the implications of past/present memories and future envisioning in worrying episodes. With that purpose, functional magnetic resonance imaging data was collected from ten healthy individuals. The obtained data was processed and statistically treated using the General Linear Model and both Fixed and Ran-dom Effects Analysis for group-level results. Thereafter, a Multi-Voxel Pattern Analysis with Searchlight Mapping was performed in order to find patterns of activation that allow differentiation between conditions. The obtained results indicate higher brain activation while reading sen-tences related to past/present worries when compared to future worry or neu-tral sentences. The main areas include frontal cortex, posterior parietal, occipital and temporal areas. Worrying, per se, was characterized by activation of the medial posterior parietal cortex, left posterior occipital lobe and left central temporal lobe. With the searchlight mapping approach we were able to further identify patterns of distinction between conditions, which were located in the parietal, limbic and frontal lobes.

Impact of using different radiation therapy techniques in breat cancer: contralateral breast dose

RESUMO: O cancro de mama e o mais frequente diagnoticado a indiv duos do sexo feminino. O conhecimento cientifico e a tecnologia tem permitido a cria ção de muitas e diferentes estrat egias para tratar esta patologia. A Radioterapia (RT) est a entre as diretrizes atuais para a maioria dos tratamentos de cancro de mama. No entanto, a radia ção e como uma arma de dois canos: apesar de tratar, pode ser indutora de neoplasias secund arias. A mama contralateral (CLB) e um orgão susceptivel de absorver doses com o tratamento da outra mama, potenciando o risco de desenvolver um tumor secund ario. Nos departamentos de radioterapia tem sido implementadas novas tecnicas relacionadas com a radia ção, com complexas estrat egias de administra ção da dose e resultados promissores. No entanto, algumas questões precisam de ser devidamente colocadas, tais como: E seguro avançar para tecnicas complexas para obter melhores indices de conformidade nos volumes alvo, em radioterapia de mama? O que acontece aos volumes alvo e aos tecidos saudaveis adjacentes? Quão exata e a administração de dose? Quais são as limitações e vantagens das técnicas e algoritmos atualmente usados? A resposta a estas questões e conseguida recorrendo a m etodos de Monte Carlo para modelar com precisão os diferentes componentes do equipamento produtor de radia ção(alvos, ltros, colimadores, etc), a m de obter uma descri cão apropriada dos campos de radia cão usados, bem como uma representa ção geometrica detalhada e a composição dos materiais que constituem os orgãos e os tecidos envolvidos. Este trabalho visa investigar o impacto de tratar cancro de mama esquerda usando diferentes tecnicas de radioterapia f-IMRT (intensidade modulada por planeamento direto), IMRT por planeamento inverso (IMRT2, usando 2 feixes; IMRT5, com 5 feixes) e DCART (arco conformacional dinamico) e os seus impactos em irradia ção da mama e na irradia ção indesejada dos tecidos saud aveis adjacentes. Dois algoritmos do sistema de planeamento iPlan da BrainLAB foram usados: Pencil Beam Convolution (PBC) e Monte Carlo comercial iMC. Foi ainda usado um modelo de Monte Carlo criado para o acelerador usado (Trilogy da VARIAN Medical Systems), no c odigo EGSnrc MC, para determinar as doses depositadas na mama contralateral. Para atingir este objetivo foi necess ario modelar o novo colimador multi-laminas High- De nition que nunca antes havia sido simulado. O modelo desenvolvido est a agora disponí vel no pacote do c odigo EGSnrc MC do National Research Council Canada (NRC). O acelerador simulado foi validado com medidas realizadas em agua e posteriormente com c alculos realizados no sistema de planeamento (TPS).As distribui ções de dose no volume alvo (PTV) e a dose nos orgãos de risco (OAR) foram comparadas atrav es da an alise de histogramas de dose-volume; an alise estati stica complementar foi realizadas usando o software IBM SPSS v20. Para o algoritmo PBC, todas as tecnicas proporcionaram uma cobertura adequada do PTV. No entanto, foram encontradas diferen cas estatisticamente significativas entre as t ecnicas, no PTV, nos OAR e ainda no padrão da distribui ção de dose pelos tecidos sãos. IMRT5 e DCART contribuem para maior dispersão de doses baixas pelos tecidos normais, mama direita, pulmão direito, cora cão e at e pelo pulmão esquerdo, quando comparados com as tecnicas tangenciais (f-IMRT e IMRT2). No entanto, os planos de IMRT5 melhoram a distribuição de dose no PTV apresentando melhor conformidade e homogeneidade no volume alvo e percentagens de dose mais baixas nos orgãos do mesmo lado. A t ecnica de DCART não apresenta vantagens comparativamente com as restantes t ecnicas investigadas. Foram tamb em identi cadas diferen cas entre os algoritmos de c alculos: em geral, o PBC estimou doses mais elevadas para o PTV, pulmão esquerdo e cora ção, do que os algoritmos de MC. Os algoritmos de MC, entre si, apresentaram resultados semelhantes (com dferen cas at e 2%). Considera-se que o PBC não e preciso na determina ção de dose em meios homog eneos e na região de build-up. Nesse sentido, atualmente na cl nica, a equipa da F sica realiza medi ções para adquirir dados para outro algoritmo de c alculo. Apesar de melhor homogeneidade e conformidade no PTV considera-se que h a um aumento de risco de cancro na mama contralateral quando se utilizam t ecnicas não-tangenciais. Os resultados globais dos estudos apresentados confirmam o excelente poder de previsão com precisão na determinação e c alculo das distribui ções de dose nos orgãos e tecidos das tecnicas de simulação de Monte Carlo usados.---------ABSTRACT:Breast cancer is the most frequent in women. Scienti c knowledge and technology have created many and di erent strategies to treat this pathology. Radiotherapy (RT) is in the actual standard guidelines for most of breast cancer treatments. However, radiation is a two-sword weapon: although it may heal cancer, it may also induce secondary cancer. The contralateral breast (CLB) is a susceptible organ to absorb doses with the treatment of the other breast, being at signi cant risk to develop a secondary tumor. New radiation related techniques, with more complex delivery strategies and promising results are being implemented and used in radiotherapy departments. However some questions have to be properly addressed, such as: Is it safe to move to complex techniques to achieve better conformation in the target volumes, in breast radiotherapy? What happens to the target volumes and surrounding healthy tissues? How accurate is dose delivery? What are the shortcomings and limitations of currently used treatment planning systems (TPS)? The answers to these questions largely rely in the use of Monte Carlo (MC) simulations using state-of-the-art computer programs to accurately model the di erent components of the equipment (target, lters, collimators, etc.) and obtain an adequate description of the radiation elds used, as well as the detailed geometric representation and material composition of organs and tissues. This work aims at investigating the impact of treating left breast cancer using di erent radiation therapy (RT) techniques f-IMRT (forwardly-planned intensity-modulated), inversely-planned IMRT (IMRT2, using 2 beams; IMRT5, using 5 beams) and dynamic conformal arc (DCART) RT and their e ects on the whole-breast irradiation and in the undesirable irradiation of the surrounding healthy tissues. Two algorithms of iPlan BrainLAB TPS were used: Pencil Beam Convolution (PBC)and commercial Monte Carlo (iMC). Furthermore, an accurate Monte Carlo (MC) model of the linear accelerator used (a Trilogy R VARIANR) was done with the EGSnrc MC code, to accurately determine the doses that reach the CLB. For this purpose it was necessary to model the new High De nition multileaf collimator that had never before been simulated. The model developed was then included on the EGSnrc MC package of National Research Council Canada (NRC). The linac was benchmarked with water measurements and later on validated against the TPS calculations. The dose distributions in the planning target volume (PTV) and the dose to the organs at risk (OAR) were compared analyzing dose-volume histograms; further statistical analysis was performed using IBM SPSS v20 software. For PBC, all the techniques provided adequate coverage of the PTV. However, statistically significant dose di erences were observed between the techniques, in the PTV, OAR and also in the pattern of dose distribution spreading into normal tissues. IMRT5 and DCART spread low doses into greater volumes of normal tissue, right breast, right lung, heart and even the left lung than tangential techniques (f-IMRT and IMRT2). However,IMRT5 plans improved distributions for the PTV, exhibiting better conformity and homogeneity in target and reduced high dose percentages in ipsilateral OAR. DCART did not present advantages over any of the techniques investigated. Di erences were also found comparing the calculation algorithms: PBC estimated higher doses for the PTV, ipsilateral lung and heart than the MC algorithms predicted. The MC algorithms presented similar results (within 2% di erences). The PBC algorithm was considered not accurate in determining the dose in heterogeneous media and in build-up regions. Therefore, a major e ort is being done at the clinic to acquire data to move from PBC to another calculation algorithm. Despite better PTV homogeneity and conformity there is an increased risk of CLB cancer development, when using non-tangential techniques. The overall results of the studies performed con rm the outstanding predictive power and accuracy in the assessment and calculation of dose distributions in organs and tissues rendered possible by the utilization and implementation of MC simulation techniques in RT TPS.

Estudo do motor em disco com o rotor em alumínio e em supercondutor multi-semente

Nesta dissertação é realizado o estudo de um motor em disco polifásico com armadura convencional e rotor que pode ser convencional, em alumínio, ou composto por material supercondutor de alta temperatura multi‐semente. O motor com o rotor em alumínio apresenta um comportamento assíncrono bem definido, baseado na lei geral de indução de eletromotrizes no induzido. Contudo, ao ser mergulhado em azoto líquido, evidencia melhores características eléctricas, tanto do induzido como do indutor, mesmo que o núcleo ferromagnético convencional possa exibir degradação magnética. O motor com o rotor SAT exibe um comportamento distinto, evidenciando ambos os regimes síncrono e assíncrono estáveis. O regime síncrono fica caracterizado pelo fenómeno de aprisionamento de campo, que garante que o rotor gire síncrono com o campo girante do estator. Em regime assíncrono, para um determinado valor de binário resistente aplicado superior ao electromagnético máximo desenvolvido pelo motor, o fenómeno de escoamento de campo está presente, sendo o binário electromagnético motor reforçado por um binário extra de perdas de carácter resistivo desenvolvidas no rotor devido à interacção da densidade de corrente a campos eléctricos que se estabelecem no rotor. Neste caso, o fenómeno de escoamento de campo não é devido a forças de Lorentz que se definem na matriz de Abrikosov, mas sim devido a esta ser “puxada” pelo campo girante do estator, ficando a matriz a deslizar sobre o rotor. De modo a obter as características dos sistemas electromecânicos em estudo é realizada uma análise teórica, baseada na teoria convencional das máquinas eléctricas, com o objectivo de compreender alguns dos fenómenos do motor de fluxo axial, e uma análise baseada num programa comercial de elementos finitos onde o fenómeno da supercondutividade é simulado com base na relação entre o campo elétrico e a densidade de corrente pela lei da potenciação (E‐J power law). O ensaio dos motores referidos é realizado para comparar ambos os sistemas e de realçar o princípio de funcionamento e as características mais relevantes de cada um. Da análise realizada é desenvolvido um modelo que caracteriza o funcionamento da máquina com o rotor com SAT.

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.

Integration of a mobile autonomous robot in a surveillance multi-agent system

This dissertation aims to guarantee the integration of a mobile autonomous robot equipped with many sensors in a multi-agent distributed and georeferenced surveillance system. The integration of a mobile autonomous robot in this system leads to new features that will be available to clients of surveillance system may use. These features may be of two types: using the robot as an agent that will act in the environment or by using the robot as a mobile set of sensors. As an agent in the system, the robot can move to certain locations when alerts are received, in order to acknowledge the underlying events or take to action in order to assist in resolving this event. As a sensor platform in the system, it is possible to access information that is read from the sensors of the robot and access complementary measurements to the ones taken by other sensors in the multi-agent system. To integrate this mobile robot in an effective way it is necessary to extend the current multi-agent system architecture to make the connection between the two systems and to integrate the functionalities provided by the robot into the multi-agent system.

Use of multi-sensory marketing techniques and its influence on brand experience in retail and HORECA sector

Double degree. A Work Project presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA- School of Business and Economics and Warsaw School of Economics

Multi-Enzymatic Systems for Cleaning-up Synthetic Dyes from the Environment

Environmental pollution is one of the major and most important problems of the modern world. In order to fulfill the needs and demands of the overgrowing human population, developments in agriculture, medicine, energy sources, and all chemical industries are necessary (Ali 2010). Over the last century, the increased industrialization and continued population growth led to an augmented production of environmental pollutants that are released into air, water, and soil, with significant impact in the degradation of various ecosystems (Ali 2010, Khan et al. 2013).(...)