Implementing the SC-FDMA transmission technique using the GNURadio platform

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Avaliação do potencial da produção de energia elétrica através de resíduos urbanos em Portugal Continental. Horizonte Temporal 2014-2020

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil de Gestão de Sistemas Ambientais

Contribuição para o estudo da ocorrência da interrupção voluntária da gravidez em Portugal continental (1993 a 1997) : estimativas utilizando dados da rede de médicos sentinela e dos diagnósticos das altas hospitalares (grupos de diagnósticos homogéneos)

RESUMO - Apesar de existir em Portugal alguma informação sobre a epidemiologia da interrupção voluntária da gravidez (IVG), parece importante aumentar o conhecimento sobre este tema, complementando os estudos de base populacional disponíveis. O objectivo deste trabalho foi estimar a incidência de IVG na população feminina de Portugal continental com idade entre os 15 e os 44 anos entre os anos de 1993 a 1997. Utilizaram-se para tal dados gerados por dois sistemas de informação: o sistema de vigilância epidemiológica «Médicos Sentinela» e o sistema de informação de rotina baseado nos diagnósticos de alta hospitalar (grupos de diagnósticos homogéneos). Os resultados sugerem que no período em estudo terão ocorrido, em média, 3861,4 IVG/100 000 mulheres/ano, valor que terá sido mais elevado no grupo etário dos 25 aos 34 anos (5472,1 casos/100 000 mulheres/ano), enquanto o número de IVG por 1000 nados-vivos parece ter sido mais elevado entre os 35 e os 44 anos (2810,5 IVG/1000 nados- -vivos). Durante o período em estudo, a taxa de incidência de IVG terá diminuído de 6752,1 casos/100 000 mulheres em 1993 para 4339,2 casos/100 000 mulheres em 1997. A comparação dos indicadores calculados neste trabalho com os disponíveis para outros países sugere que, em Portugal, a IVG tem uma frequência superior à verificada no resto da Europa ocidental e do Sul. Torna-se necessário aprofundar este estudo para obter estimativas indirectas mais fiáveis da incidência de IVG, pelo menos até que esteja disponível um sistema de vigilância específico sobre este problema, em Portugal.

A distributed platform for the volunteer execution of workflows on a local area network

Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Computer Science

Design and development of a microfluidic platform for use with colorimetric gold nanoprobe assays

Due to the importance and wide applications of the DNA analysis, there is a need to make genetic analysis more available and more affordable. As such, the aim of this PhD thesis is to optimize a colorimetric DNA biosensor based on gold nanoprobes developed in CEMOP by reducing its price and the needed volume of solution without compromising the device sensitivity and reliability, towards the point of care use. Firstly, the price of the biosensor was decreased by replacing the silicon photodetector by a low cost, solution processed TiO2 photodetector. To further reduce the photodetector price, a novel fabrication method was developed: a cost-effective inkjet printing technology that enabled to increase TiO2 surface area. Secondly, the DNA biosensor was optimized by means of microfluidics that offer advantages of miniaturization, much lower sample/reagents consumption, enhanced system performance and functionality by integrating different components. In the developed microfluidic platform, the optical path length was extended by detecting along the channel and the light was transmitted by optical fibres enabling to guide the light very close to the analysed solution. Microfluidic chip of high aspect ratio (~13), smooth and nearly vertical sidewalls was fabricated in PDMS using a SU-8 mould for patterning. The platform coupled to the gold nanoprobe assay enabled detection of Mycobacterium tuberculosis using 3 8l on DNA solution, i.e. 20 times less than in the previous state-of-the-art. Subsequently, the bio-microfluidic platform was optimized in terms of cost, electrical signal processing and sensitivity to colour variation, yielding 160% improvement of colorimetric AuNPs analysis. Planar microlenses were incorporated to converge light into the sample and then to the output fibre core increasing 6 times the signal-to-losses ratio. The optimized platform enabled detection of single nucleotide polymorphism related with obesity risk (FTO) using target DNA concentration below the limit of detection of the conventionally used microplate reader (i.e. 15 ng/μl) with 10 times lower solution volume (3 μl). The combination of the unique optical properties of gold nanoprobes with microfluidic platform resulted in sensitive and accurate sensor for single nucleotide polymorphism detection operating using small volumes of solutions and without the need for substrate functionalization or sophisticated instrumentation. Simultaneously, to enable on chip reagents mixing, a PDMS micromixer was developed and optimized for the highest efficiency, low pressure drop and short mixing length. The optimized device shows 80% of mixing efficiency at Re = 0.1 in 2.5 mm long mixer with the pressure drop of 6 Pa, satisfying requirements for the application in the microfluidic platform for DNA analysis.

Business Intelligence para apoio à gestão das listas de inscritos para cirurgia em Portugal continental

Em Portugal Continental a problemática das listas de inscritos para cirurgia e os seus tempos de espera são matérias que preocupam a sociedade portuguesa desde o início da década de noventa, do século XX. Atualmente as ferramentas de business intelligence ganham cada vez maior importância nas organizações inseridas num contexto mais complexo, competitivo e que exige respostas rápidas, adequadas e em constante mudança. O projeto desenvolvido consiste na implementação de uma aplicação de business intelligence, na Unidade Central de Gestão de Inscritos para Cirurgia, sedeada na Administração Central do Sistema de Saúde, I.P., que apoie a gestão das listas de inscritos para cirurgia de forma mais atempada, com maior qualidade e rigor, e com benefícios inquestionáveis para os utentes. Este projeto visa a monitorização de indicadores basilares; melhoria do controlo do desempenho dos hospitais; comparação entre os valores estabelecidos para determinados indicadores e os desvios verificados; simulação do impacto de algumas medidas, na lista de inscritos para cirurgia, antes da sua implementação; e facultar informação que permita adequar, a todo o momento, a oferta à procura, em determinadas patologias cirúrgicas. Os objetivos do projeto, definidos à priori, foram concretizados na sua totalidade, tendo sido a aplicação concluída com sucesso. Sugere-se, como ações futuras, acrescer novos indicadores e mais dimensões de análise à aplicação desenvolvida no âmbito deste projeto, alargando a capacidade de análise da Unidade Central de Gestão de Inscritos para Cirurgia, com inerente aumento da sua competência de gestão da Lista de Inscritos para Cirurgia em Portugal Continental.

Base de dados do potencial eólico em Portugal Continental

Portugal é um dos países com maior capacidade eólica instalada a nível mundial e tem mantido uma tendência de crescimento. A aposta nas renováveis tem permitido aos países reduzir a sua dependência energética do exterior. Neste âmbito, os Sistemas de Informação Geográfica constituem uma mais-valia para o mapeamento georreferenciado do potencial eólico em plataformas padrão, permitindo a gestão e actualização da elevada qualidade de informação disponível. A presente dissertação propõe-se apresentar uma nova e actualizada base de dados do potencial eólico em Portugal Continental, georreferenciada, com a possibilidade de seleccionar dados informativos por zonas de interesse e detalhar informação por parque ou zona de potencial eólico. Torna-se, assim, uma ferramenta útil para empresas, decisores e outros potenciais interessados em explorar este recurso no país. É um projecto inovador que combina duas tecnologias empreendedoras: os sistemas eólicos e os SIG. A relevância deste projecto é do interesse público, possibilitando recolha de informação de forma fácil e sistemática, evidenciando, por isso, a pertinência da sua consecução.

Cenários de alterações de uso e ocupação do solo até 2040 em Portugal Continental

Uma previsão de alterações futuras, assim como a simulação de cenários, podem sobretudo auxiliar e permitir uma antevisão de políticas de desenvolvimento de ordenamento do território. O desenvolvimento dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) nesta área permite, em conjunto com modelos espaciais, a simulação de cenários alternativos de uso e ocupação do solo com base em alterações passadas. O presente estudo consiste, numa primeira parte, na previsão em termos quantitativos do uso e ocupação do solo em Portugal Continental, utilizando um modelo de Markov para os anos de 2020, 2030 e 2040, tendo como base as alterações ocorridas entre 1990 e 2000. Este modelo permite prever a mudança de forma quantitativa do uso e ocupação do solo com base nas alterações do período imediatamente anterior. Estas previsões foram feitas para todo o território continental e detalhadamente para cada uma das cinco regiões NUTS II. Numa segunda parte, o modelo espacial de simulação de alteração de uso e ocupação do solo para o ano de 2040 foi realizado com recurso a cadeias de Markov com Autómatos Celulares e com base em Regressão Logística. Foi através do modelo, baseado em Autómatos Celulares, e após validação positiva deste, que se simularam três cenários futuros: (1) cenário de sustentabilidade ambiental; (2) cenário de desenvolvimento industrial; e (3) cenário de desertificação utilizando como referência a previsão para 2040, considerando o cenário Business-as-Usual.

Complicações pós-operatórias em cirurgia colo-rectal : estudo aplicado ao internamento nos hospitais públicos de Portugal continental

RESUMO - As complicações pós-operatórias são uma importante questão da qualidade dos cuidados. No actual contexto, é impreterível actuar sobre esta fonte de morbilidade e mortalidade que afeta um número substancial de doentes e que está associada a um acréscimo no consumo de recursos. Particularmente em cirurgia colo-rectal, as complicações pós-operatórias são comuns e frequentemente graves. O principal objectivo do estudo consistiu em conhecer a realidade portuguesa quanto às complicações pós-operatórias em cirurgia colo-rectal, dada a problemática envolvente e a estreita evidência científica desta questão no nosso país. Pretendeu-se conhecer a população submetida a cirurgia colo-rectal, a ocorrência de complicações pós-operatórias, os factores de risco para tal ocorrência, o desempenho hospitalar medido a este nível e o impacto destes eventos adversos em termos de mortalidade hospitalar e de demora média. Foi realizado um estudo observacional retrospectivo em doentes submetidos a cirurgia colo-rectal por doença neoplásica, diverticular e inflamatória, nos hospitais públicos de Portugal continental, no período de 2009 a 2011. A fonte de dados foi a base de dados dos resumos de alta. Estatisticamente recorreu-se a análises descritivas, univariadas e multivariadas. Dos 20.380 doentes analisados, distribuídos por 44 hospitais, 4.293 (21,1%) desenvolveram pelo menos uma complicação pós-operatória, estando a infecção pós-operatória (12,4%) e a deiscência da ferida e/ou outra complicação não infecciosa da ferida (5,6%) entre as complicações mais frequentes. Mediante o recurso à análise multivariada, foi possível identificar diversos factores de risco para complicações pós-operatórias e demonstrar que factores de risco específicos predizem complicações específicas. A comparação entre taxas de complicações pós-operatórias observadas e esperadas permitiu apurar o número de hospitais que, pelo seu desempenho a este nível, se destacaram pela positiva e pela negativa. Possibilitou igualmente o reconhecimento das complicações pós-operatórias com maior influência no pior desempenho hospitalar. Mais uma vez através de análises multivariadas, verificámos que os doentes com complicações pós-operatórias apresentaram um risco aumentado de mortalidade hospitalar (OR= 6,17; IC 95%: 5,40-7,05, p-value < 0,0001) e de prolongamento do internamento (B= 13,6; IC 95%: 13,2-14,0, p-value < 0,0001). Destacaram-se algumas complicações pós-operatórias quanto ao seu impacto em cada um destes indicadores. Sem prejuízo das limitações do estudo, os resultados obtidos parecem apontar para problemas de qualidade dos cuidados, sugerindo que algumas complicações pós-operatórias possam ser evitáveis. Espera-se que os dados apresentados contribuam, de alguma forma, para o conhecimento da situação das complicações após cirurgia colo-rectal nos hospitais públicos de Portugal continental. Este estudo pode ser um começo para futuras investigações no âmbito das complicações pós-operatórias, nesta cirurgia, em Portugal.

A utilização dos serviços de emergência pré-hospitalar, em Portugal Continental : estudo no INEM

RESUMO - A procura de cuidados de saúde constitui-se, desde há alguns anos, como um dos principais pontos de investigação na área da economia da saúde. São vários os estudos nacionais e internacionais publicados no decorrer do século passado, destacando-se o de Ronald Andersen, datado de 1960, que versou a utilização dos serviços de saúde pelas famílias e procurou descrever este fenómeno e os fatores condicionantes, na tentativa de conceber uma ferramenta de apoio ao desenvolvimento de políticas que promovessem a equidade no acesso aos serviços de saúde. Na década de 1970, Grossman, desenvolveu um modelo económico de procura em saúde (que ficou conhecido como Modelo de Grossman), estabelecendo que a procura de cuidados de saúde derivava da procura de saúde pelos indivíduos. A necessidade de caraterizar a procura dos cuidados de saúde, tem sido uma preocupação cada vez mais presente, considerando as restrições orçamentais que os sistemas de saúde atravessam, no contexto atual de restrições e medidas de austeridade. O Serviço Nacional de Saúde, em Portugal Continental, confronta-se, hoje mais do que nunca, com uma forte pressão orçamental, procurando promover a utilização mais racional e eficiente dos recursos disponíveis, o que condiciona todos os agentes que com ele contactam (profissionais de saúde, utentes, fornecedores e outros parceiros sociais). O presente estudo pretende caracterizar a procura e utilização dos cuidados de saúde de emergência pré-hospitalar, em 2010, em Portugal Continental, e contribuir, de uma forma restrita, para o processo de tomada de decisão adequada. A análise incidiu sobre os dados da procura do INEM, traduzida pelas chamadas (ocorrências) e pelas ativações de meios de emergências realizadas pelo CODU (Centros de Orientação de Doentes Urgentes). A via adotada para a prossecução deste estudo exploratório, baseou-se no Modelo Comportamental de Andersen, tendo sido escolhidas as variáveis, que melhor se enquadravam nos fatores predisponentes ou seja, aqueles que predispõem o indivíduo a utilizar os cuidados de saúde (e.g. sexo, idade), nos fatores capacitantes isto é, aqueles que habilitam (e.g. nível literário, instalações e equipamentos) e na necessidade de serviços de saúde (autoavaliada ou resultante da indicação de um profissional de saúde), todos eles definidos no referido modelo. Como variáveis de utilização efetiva dos cuidados de saúde, foram utilizados os dados fornecidos pelo INEM, nomeadamente o número de chamadas efetuadas para os CODU (ocorrências), e meios ativados, em consequência da ocorrência. Metodologicamente, optou-se por fazer uma análise descritiva dos resultados, seguida de análises de correlação e de regressão linear, de modo a aferir quais as variáveis que individualmente mais se correlacionam com a utilização e quais as variáveis (preditores) que melhor possibilitam a previsão da utilização dos cuidados de saúde de emergência pré-hospitalar. Os resultados obtidos na análise de correlação realizada por Concelho evidenciaram coeficientes de correlação, na sua maioria fracos ou moderados, não permitindo concluir de modo inequívoco que as variáveis predisponentes, capacitantes e de necessidade em saúde selecionadas, explicam a utilização dos cuidados de saúde de emergência pré-hospitalar. Foi possível, no entanto, e apesar de não muito marcante, demonstrar a existência de uma certa iniquidade na utilização, já que os fatores capacitantes parecem ser aqueles que melhor explicam a utilização dos cuidados de saúde de emergência pré-hospitalar, no ano de 2010. Quando a informação é agregada ao nível da Região e do CODU, as análises de correlação realizadas permitem constatar a existência de correlações moderadas e fortes entre os fatores que concorrem para a utilização (predisponentes, capacitantes e de necessidades em saúde). Os modelos preditivos determinados com recurso ao cálculo das regressões lineares não evidenciaram um comportamento homogéneo, quer no seu poder preditivo quer nas variáveis preditoras dos modelos. Verificou-se ainda que os modelos determinados tinham uma maior capacidade de predição da utilização de cuidados de emergência pré-hospitalar ao nível da ativação dos meios, do que ao nível do número de chamadas realizadas para os CODU, e que, de entre as ativações, os modelos determinados apresentaram maior capacidade preditiva da utilização de meios de suporte básico de vida, do que da utilização de meios de suporte avançado de vida. Um outro aspeto a ressaltar é a significância que as variáveis número de acidentes rodoviários com vítimas por 1000 habitantes, e número de meios de suporte básico de vida disponíveis por 100.000 habitantes têm nos modelos determinados, aparecendo em praticamente todos os modelos, como preditoras da utilização dos cuidados de saúde de emergência pré-hospitalar. Das análises realizadas ao nível das Regiões e dos CODU, verificou-se uma heterogeneidade nos resultados (influenciada pelas variáveis preditoras, nomeadamente das determinantes da procura – fatores demográficos, socioeconómicos e culturais), que influenciaram a capacidade preditiva dos modelos. Esta heterogeneidade, já havia sido descrita por Andersen, no seu modelo explicativo da utilização de cuidados de saúde. De facto, tal como no modelo teórico, também neste estudo se concluiu que as variáveis que mais contribuem para a predição da utilização são diversas, e variam de Região para Região, consoante a análise que se está a realizar. Fica em aberto a eventual pertinência da replicação do estudo, após a introdução de nova reorganização interna do INEM, nomeadamente com a eliminação da estrutura de 4 CODU passando a existir apenas um CODU nacional, a par da implementação de algoritmos de decisão, que poderão contribuir de forma significativa para a alteração da importância que as variáveis associadas à oferta, atualmente possuem, nos modelos determinados.

Contributo para Novas Metodologias de Avaliação e Monitorização dos Planos de Ordenamento da Orla Costeira em Portugal Continental

O contínuo aumento populacional nas zonas costeiras tem vindo a intensificar as várias situações de conflito de usos do solo, afectando fortemente os ecossistemas litorais, alterando os equilíbrios morfodinâmicos pré-existentes e destruindo irreversivelmente protecções naturais. Em Portugal, foram criados, em 1993, os Planos de Ordenamento da Orla Costeira (POOC), através do DL nº 309/93, de 2 de Setembro, com vista à compatibilização das actividades específicas da orla costeira e a conservação da natureza. Actualmente, todos os POOC, em Portugal Continental, já atingiram o seu tempo de vigência (10 anos) ou por situações diversas de desconformidade a sua revisão foi antecipada. Nesta fase do processo de planeamento conduzido pelos POOC, a avaliação, além de estar prevista na legislação em vigor, é de grande importância técnica, processual e de boa governança. Porém este facto raramente acontece em Portugal e os POOC com a excepção dos pertencentes à Região Tejo não avançaram neste sentido. Importa conferir aos futuros planos maior eficácia, por um lado, ao proceder-se a uma real avaliação da 1ª geração de planos, para que os erros cometidos não se repitam, e, por outro, ajustar às reais necessidades das populações e das especificidades dos territórios. A presente investigação tem o objectivo de contribuir para a avaliação e monitorização dos POOC, ao fornecer informação respectiva aos de 1ª geração, abordando também as actuais e futuras preocupações com as zonas costeiras.

Incremental compilation and deployment for OutSystems Platform

OutSystems Platform is used to develop, deploy, and maintain enterprise web an mobile web applications. Applications are developed through a visual domain specific language, in an integrated development environment, and compiled to a standard stack of web technologies. In the platform’s core, there is a compiler and a deployment service that transform the visual model into a running web application. As applications grow, compilation and deployment times increase as well, impacting the developer’s productivity. In the previous model, a full application was the only compilation and deployment unit. When the developer published an application, even if he only changed a very small aspect of it, the application would be fully compiled and deployed. Our goal is to reduce compilation and deployment times for the most common use case, in which the developer performs small changes to an application before compiling and deploying it. We modified the OutSystems Platform to support a new incremental compilation and deployment model that reuses previous computations as much as possible in order to improve performance. In our approach, the full application is broken down into smaller compilation and deployment units, increasing what can be cached and reused. We also observed that this finer model would benefit from a parallel execution model. Hereby, we created a task driven Scheduler that executes compilation and deployment tasks in parallel. Our benchmarks show a substantial improvement of the compilation and deployment process times for the aforementioned development scenario.

Strategic design of There App’s business model: From product to multi-sided platform

The following work project illustrates the strategic issues There App, a mobile application, faces regarding the opportunity to expand from its current state as a product to a multisided platform. Initially, a market analysis is performed to identify the ideal customer groups to be integrated in the platform. Strategic design issues are then discussed on how to best match its value proposition with the identified market opportunity. Suggestions on how the company should organize its resources and operational processes to best deliver on its value proposition complete the work.

Avaliação do risco de erosão, galgamento e inundação costeira em áreas artificiais de Portugal continental Estratégias de adaptação face a diferentes cenários de risco (relocalização, acomodação e proteção)

Tratando-se Portugal um país litoral e insular, os assuntos relacionados com o litoral deveriam constituir uma prioridade nacional. O litoral continental tem sido sujeito a inúmeras pressões naturais e humanas que se têm vindo a intensificar, tornando-se essencial a definição de zonas de risco face às ações do mar para fundamentar medidas que interessam à gestão urbana, ao ordenamento do território e a planos de ação para uma adequada proteção, prevenção e socorro às comunidades costeiras afetadas. Para apoiar a tomada de decisão nas opções estratégicas a adotar para prevenção de riscos é igualmente necessário fazer análises comparadas de custos para diferentes estratégias de adaptação. Este trabalho resultou de um estágio efetuado na Agência Portuguesa do Ambiente e consistiu na elaboração de uma proposta de estratégia de adaptação para os litorais artificializados em risco às ações marítimas, incluindo as estratégias combinadas de defesa, acomodação e relocalização, baseadas na modelação dos processos costeiros e na ocupação humana. A proposta consiste num modelo de identificação e classificação de zonas expostas, vulneráveis e em risco a galgamentos e à erosão costeira à escala nacional através da análise multicritério recorrendo a Sistemas de Informação Geográfica. Foi realizada uma avaliação dos custos associados a diferentes opções de adaptação considerando cenários de risco muito elevado, obtidos no modelo de identificação de zonas em risco. Os resultados dos índices foram apresentados sob a forma de mapas divididos pelas células sedimentares do litoral continental português. Para o caso de estudo que envolveu o Furadouro, aglomerado costeiro muito exposto à ação abrasiva do mar, os custos acumulados das medidas de adaptação ao fim de 50 anos estimam-se ser de 646M€ na estratégia combinada de defesa/proteção+acomodação, 164M€ na acomodação, 112M€ na defesa/proteção e 75M€ na relocalização, sendo que se prevê necessários 20, 40 e 45 anos para os custos de relocalização compensarem em relação aos custos de defesa/proteção+acomodação, defesa/proteção e acomodação, respetivamente. Os resultados evidenciam a utilidade da abordagem efetuada enquanto contributo para a identificação de vulnerabilidades e riscos costeiros e como suporte à tomada de decisão para processos que envolvam gestão urbana e ordenamento do território de espaços expostos à ação abrasiva do mar.

Product extension services deployment platform

Due to the progresses made in the branch of embedded technologies, manufacturers are becoming able to pack their shop floor level manufacturing resources with even more complex functionalities. This technological progression is radically changing the way production systems are designed and deployed, as well as, monitored and controlled. The dissemination of smart devices inside production processes confers new visibility on the production system while enabling for a more efficient and effective management of the operations. By turning the current manufacturing resources functionalities into services based on a Service Oriented Architecture (SOA), in order to expose them as a service to the user, the binomial manufacturing resource/service will push the entire manufacturing enterprise visibility to another level while enabling the global optimization of the operations and processes of a production system while, at the same time, supporting its accommodation to the operational spike easily and with reduced impact on production. The present work implements a Cloud Manufacturing infrastructure for achieving the resource/service value-added i.e. to facilitate the creation of services that are the composition of currently available atomic services. In this context, manufacturing resource virtualization (i.e. formalization of resources capabilities into services accessible inside and outside the enterprise) and semantic representation/description are the pillars for achieving resource service composition. In conclusion, the present work aims to act on the manufacturing resource layer where physical resources and shop floor capabilities are going to be provided to the user as a SaaS (Software as a Service) and/or IaaS (Infrastructure as a Service).