Machine learning Gaussian short rate

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Estatística e Gestão do Risco

Haptic robot-environment interaction for self-supervised learning in ground mobility

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

Transimpedance amplifier for early detection of breast cancer

Breast cancer is the most common type of cancer worldwide. The effectiveness of its treatment depends on early stage detection, as well as on the accuracy of its diagnosis. Recently, diagnosis techniques have been submitted to relevant breakthroughs with the upcoming of Magnetic Resonance Imaging, Ultrasound Sonograms and Positron Emission Tomography (PET) scans, among others. The work presented here is focused on studying the application of a PET system to a Positron Emission Mammography (PEM) system. A PET/PEM system works under the principle that a scintillating crystal will detect a gamma-ray pulse, originated at the cancerous cells, converting it into a correspondent visible light pulse. The latter must then be converted into an electrical current pulse by means of a Photo- -Sensitive Device (PSD). After the PSD there must be a Transimpedance Amplifier (TIA) in order to convert the current pulse into a suitable output voltage, in a time period lower than 40 ns. In this Thesis, the PSD considered is a Silicon Photo-Multiplier (SiPM). The usage of this recently developed type of PSD is impracticable with the conventional TIA topologies, as it will be proven. Therefore, the usage of the Regulated Common-Gate (RCG) topology will be studied in the design of the amplifier. There will be also presented two RCG variations, comprising a noise response improvement and differential operation of the circuit. The mentioned topology will also be tested in a Radio-Frequency front-end, showing the versatility of the RCG. A study comprising a low-voltage self-biasing feedback TIA will also be shown. The proposed circuits will be simulated with standard CMOS technology (UMC 130 nm), using a 1.2 V power supply. A power consumption of 0.34 mW with a signal-to-noise ratio of 43 dB was achieved.

Return Migration, Self-Selection and Entrepreneurship in Mozambique

Does return migration affect entrepreneurship? This question has important implications for the debate on the economic development effects of migration for origin countries. The existing literature has, however, not addressed how the estimation of the impact of return migration on entrepreneurship is affected by double unobservable migrant self-selection, both at the initial outward migration and at the final inward return migration stages. This paper uses a representative household survey conducted in Mozambique in order to address this research question. We exploit variation provided by displacement caused by civil war in Mozambique, as well as social unrest and other shocks in migrant destination countries. The results lend support to negative unobservable self-selection at both and each of the initial and return stages of migration, which results in an under-estimation of the effects of return migration on entrepreneurial outcomes when using a ‘naïve’ estimator not controlling for self-selection. Indeed, ‘naïve’ estimates point to a 13 pp increase in the probability of owning a business when there is a return migrant in the household relative to non-migrants only, whereas excluding the double effect of unobservable self-selection, this effect becomes significantly larger - between 24 pp and 29 pp, depending on the method of estimation and source of variation used.

Do Migrants Send Remittances as a Way of Self-Insurance?

How do risk preferences affect migrant remittance behaviour? Examination of this relationship has only begun to be explored. Using a tailored representative survey of 1500 immigrants in the Greater Dublin Area, Ireland, we find a positive and significant relationship between risk aversion and migrant remittances. Risk-averse individuals are more likely to send remittances home and are, on average, likely to remit a higher amount, after controlling for a broad range of individual and group characteristics. The evidence we obtain is consistent with a “purchase of self-insurance” motive to remit in that we also find support for more remittances being sent by risk-averse immigrants who face higher wage risks and to individuals with more financial resources.

Application of NMR RDC’s, relaxation and self-diffusion for the study of dynamic processes of small molecules in solution

Spin-lattice Relaxation, self-Diffusion coefficients and Residual Dipolar Couplings (RDC’s) are the basis of well established Nuclear Magnetic Resonance techniques for the physicochemical study of small molecules (typically organic compounds and natural products with MW < 1000 Da), as they proved to be a powerful and complementary source of information about structural dynamic processes in solution. The work developed in this thesis consists in the application of the earlier-mentioned NMR techniques to explore, analyze and systematize patterns of the molecular dynamic behavior of selected small molecules in particular experimental conditions. Two systems were chosen to investigate molecular dynamic behavior by these techniques: the dynamics of ion-pair formation and ion interaction in ionic liquids (IL) and the dynamics of molecular reorientation when molecules are placed in oriented phases (alignment media). The application of NMR spin-lattice relaxation and self-diffusion measurements was applied to study the rotational and translational molecular dynamics of the IL: 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate [BMIM][BF4]. The study of the cation-anion dynamics in neat and IL-water mixtures was systematically investigated by a combination of multinuclear NMR relaxation techniques with diffusion data (using by H1, C13 and F19 NMR spectroscopy). Spin-lattice relaxation time (T1), self-diffusion coefficients and nuclear Overhauser effect experiments were combined to determine the conditions that favor the formation of long lived [BMIM][BF4] ion-pairs in water. For this purpose and using the self-diffusion coefficients of cation and anion as a probe, different IL-water compositions were screened (from neat IL to infinite dilution) to find the conditions where both cation and anion present equal diffusion coefficients (8% water fraction at 25 ºC). This condition as well as the neat IL and the infinite dilution were then further studied by 13C NMR relaxation in order to determine correlation times (c) for the molecular reorientational motion using a mathematical iterative procedure and experimental data obtained in a temperature range between 273 and 353 K. The behavior of self-diffusion and relaxation data obtained in our experiments point at the combining parameters of molar fraction 8 % and temperature 298 K as the most favorable condition for the formation of long lived ion-pairs. When molecules are subjected to soft anisotropic motion by being placed in some special media, Residual Dipolar Couplings (RDCs), can be measured, because of the partial alignment induced by this media. RDCs are emerging as a powerful routine tool employed in conformational analysis, as it complements and even outperforms the approaches based on the classical NMR NOE or J3 couplings. In this work, three different alignment media have been characterized and evaluated in terms of integrity using 2H and 1H 1D-NMR spectroscopy, namely the stretched and compressed gel PMMA, and the lyotropic liquid crystals CpCl/n-hexanol/brine and cromolyn/water. The influence that different media and degrees of alignment have on the dynamic properties of several molecules was explored. Different sized sugars were used and their self-diffusion was determined as well as conformation features using RDCs. The results obtained indicate that no influence is felt by the small molecules diffusion and conformational features studied within the alignment degree range studied, which was the 3, 5 and 6 % CpCl/n-hexanol/brine for diffusion, and 5 and 7.5 % CpCl/n-hexanol/brine for conformation. It was also possible to determine that the small molecules diffusion verified in the alignment media presented close values to the ones observed in water, reinforcing the idea of no conditioning of molecular properties in such media.

Context-based identification of energy consumption in industrial plants

Nowadays, reducing energy consumption is one of the highest priorities and biggest challenges faced worldwide and in particular in the industrial sector. Given the increasing trend of consumption and the current economical crisis, identifying cost reductions on the most energy-intensive sectors has become one of the main concerns among companies and researchers. Particularly in industrial environments, energy consumption is affected by several factors, namely production factors(e.g. equipments), human (e.g. operators experience), environmental (e.g. temperature), among others, which influence the way of how energy is used across the plant. Therefore, several approaches for identifying consumption causes have been suggested and discussed. However, the existing methods only provide guidelines for energy consumption and have shown difficulties in explaining certain energy consumption patterns due to the lack of structure to incorporate context influence, hence are not able to track down the causes of consumption to a process level, where optimization measures can actually take place. This dissertation proposes a new approach to tackle this issue, by on-line estimation of context-based energy consumption models, which are able to map operating context to consumption patterns. Context identification is performed by regression tree algorithms. Energy consumption estimation is achieved by means of a multi-model architecture using multiple RLS algorithms, locally estimated for each operating context. Lastly, the proposed approach is applied to a real cement plant grinding circuit. Experimental results prove the viability of the overall system, regarding both automatic context identification and energy consumption estimation.

State detection in a financial portfolio: a self-organizing maps approach for financial time series

This study analyses financial data using the result characterization of a self-organized neural network model. The goal was prototyping a tool that may help an economist or a market analyst to analyse stock market series. To reach this goal, the tool shows economic dependencies and statistics measures over stock market series. The neural network SOM (self-organizing maps) model was used to ex-tract behavioural patterns of the data analysed. Based on this model, it was de-veloped an application to analyse financial data. This application uses a portfo-lio of correlated markets or inverse-correlated markets as input. After the anal-ysis with SOM, the result is represented by micro clusters that are organized by its behaviour tendency. During the study appeared the need of a better analysis for SOM algo-rithm results. This problem was solved with a cluster solution technique, which groups the micro clusters from SOM U-Matrix analyses. The study showed that the correlation and inverse-correlation markets projects multiple clusters of data. These clusters represent multiple trend states that may be useful for technical professionals.

Epidemiologia da insónia em adolescentes : do diagnóstico de situação à intervenção

RESUMO - Introdução: Os problemas do sono, designadamente a insónia, os sintomas de insónia, os padrões de sono inadequados e a sonolência diurna, são frequentes na adolescência. Estes problemas estão frequentemente associados a múltiplos fatores, entre os quais estilos de vida e fatores ambientais, e apresentam consequências significativas na vida do adolescente e posteriormente na idade adulta. O sono e as suas perturbações deveriam constituir uma preocupação para os profissionais da saúde e da educação com o objetivo de tornar os hábitos de sono saudáveis num estilo de vida - com benefícios calculáveis como os associados a outros estilos de vida saudáveis (alimentação e exercício físico). Em Portugal, os estudos sobre problemas do sono em adolescentes são escassos, bem como as intervenções individuais e comunitárias no âmbito da higiene do sono. Os objetivos desta investigação foram estimar a prevalência de insónia e de sintomas de insónia em adolescentes, identificar fatores de risco e protetores dos sintomas de insónia, analisar as repercussões dos sintomas de insónia, caracterizar os padrões de sono dos adolescentes do distrito de Viseu e elaborar uma proposta de intervenção destinada à promoção da higiene do sono adaptada às características dos adolescentes do distrito de Viseu. Métodos: Realizou-se um estudo transversal onde se avaliaram alunos de vinte e seis escolas públicas do terceiro ciclo e secundário do distrito de Viseu, durante ano letivo 2011/2012. A recolha dos dados foi efetuada através de um questionário autoaplicado e respondido pelos alunos em sala de aula. Foram considerados elegíveis para participar no estudo todos os alunos que frequentassem entre o 7.º e o 12.º ano de escolaridade e tivessem idades entre os 12 e os 18 anos. Dos 9237 questionários distribuídos recolheu-se 7581 (82,1%). Foram excluídos da análise os questionários relativos a adolescentes com idade inferior a 12 ou superior a 18 anos e os questionários devolvidos por preencher. A amostra global foi constituída por 6919 adolescentes, sendo 3668 (53,2%) do sexo feminino. A insónia foi definida com base na presença, no mês prévio, dos sintomas de insónia definidos nos critérios do DSM-IV (dificuldade em adormecer, dificuldade em manter o sono, acordar muito cedo e ter dificuldade em voltar a adormecer e sono não reparador) com uma frequência de pelo menos três vezes por semana e associados a consequências no dia-a-dia. A qualidade de vida foi avaliada com recurso à escala de qualidade de vida SF-36; a sintomatologia depressiva através do Inventário de Depressão de Beck para adolescentes (BDI-II) e a sonolência diurna utilizando a Escala de Sonolência de Epworth (ESE). Para responder ao último objetivo foi elaborada uma proposta de intervenção individual e comunitária no âmbito da higiene do sono. A proposta resulta da evidência científica, dos resultados da presente investigação e de reuniões com profissionais da saúde e da educação. Resultados: No total da amostra, a prevalência de insónia foi de 8,3% e de sintomas de insónia foi de 21,4%. A prevalência de insónia foi superior no sexo feminino (10,1% vs. 5,9%; p<0,001) assim como a prevalência de sintomas de insónia (25,6% vs. 15,8%; p<0,001). Individualmente, todos os sintomas foram mais prevalentes no sexo feminino, sendo a diferença estatisticamente significativa (p<0,001). Em média os adolescentes dormiam, durante a semana, 8:04±1:13 horas. A prevalência de sono insuficiente (< 8 horas) foi de 29%. Apenas 6,4% dos adolescentes indicaram que se deitavam todas as noites à mesma hora. A prevalência de sintomatologia depressiva foi de 20,9% (26,0% nas raparigas e 15,1% nos rapazes, p<0,001). A prevalência de sonolência diurna foi de 33,1%, apresentando o sexo feminino um risco superior (OR=1,40; IC95%: 1,27-1,55). A prevalência de sintomatologia depressiva e de sonolência diurna foi superior entre os adolescentes com sintomas de insónia (48,2% vs. 18,8%, p<0,001 e 42,4% vs. 33,0%, p<0,001, respetivamente). Os adolescentes com sintomas de insónia apresentavam igualmente pior qualidade de vida. Em relação a outras repercussões no dia-a-dia, foram os adolescentes com sintomas de insónia que referiam mais vezes sentir dificuldade em levantar-se de manhã, acordar com cefaleias, acordar cansado e recorrer a medicação para dormir. Nos rapazes os sintomas de insónia associaram-se com o IMC. Após o ajustamento para o sexo e idade com recurso à regressão logística verificou-se uma associação entre sintomas de insónia e sexo feminino [OR ajustado(idade)= 1,82; IC95%: 1,56-2,13], idade ≥16 anos [OR ajustado(sexo)= 1,17; IC95%: 1,01-1,35], residência urbana (OR ajustado= 1,30; IC95%: 1,04-1,63), consumo de café (OR ajustado= 1,40; IC95%: 1,20-1,63), consumo de bebidas alcoólicas (OR ajustado= 1,21; IC95%: 1,03-1,41) e sintomatologia depressiva (OR ajustado= 3,59; IC95%: 3,04-4,24). Quanto à escolaridade dos pais, verificou-se uma redução do risco com o aumento da escolaridade dos pais (5º-6º ano OR ajustado= 0,82; IC95%: 0,64- 1,05; 7º-12º ano OR ajustado= 0,77; IC95%: 0,61-0,97; >12º ano OR ajustado= 0,64; IC95%: 0,47-0,87). Após uma análise multivariada, o modelo preditivo para a ocorrência de sintomas de insónia incluiu as variáveis sexo feminino, viver em meio urbano, consumir café e apresentar sintomatologia depressiva. Este modelo apresenta uma especificidade de 84,2% e uma sensibilidade de 63,6%. O sono insuficiente associou-se, após ajuste para o sexo e idade, com o ano de escolaridade, estado civil dos pais, determinados estilos de vida (consumo de café, tabagismo, consumo de álcool, consumo de outras drogas, sair à noite, presença de TV no quarto e número de horas despendido a ver televisão e no computador), latência do sono, sesta > 30 minutos, horários de sono irregulares e com a toma de medicamentos para dormir. Os resultados deste estudo constituem um diagnóstico de situação relativamente aos problemas de sono em adolescentes no distrito de Viseu. Tendo por base os princípios da Carta de Ottawa relativamente à promoção da saúde, a proposta elaborada visa a implementação de estratégias de prevenção agrupadas em intervenções individuais, comunitárias e sobre os planos curriculares. As intervenções baseiam-se na utilização das tecnologias da informação e comunicação, no contexto da nova arquitetura na esfera pública da saúde conducente aos sistemas personalizados de informação em saúde (SPIS). Conclusões: Registou-se uma elevada prevalência de insónia e sintomas de insónia entre os adolescentes do distrito de Viseu, superior no sexo feminino. A presença de sintomas de insónia esteve associada, sobretudo, a determinados estilos de vida e à ausência de higiene do sono. Os problemas de sono em adolescentes, devido à sua frequência e repercussões, devem constituir uma preocupação em termos de saúde pública e constituir uma prioridade nas estratégias de educação para a saúde. Os 9 princípios da intervenção delineada visam uma abordagem preventiva de problemas de sono - através da ação conjunta de profissionais da saúde e da educação, de elementos da comunidade e com o indispensável envolvimento dos adolescentes e da família -, procurando instituir os hábitos de sono saudáveis como um estilo de vida.

The consumption of media contents through mobile devices in Finland

O campo dos media na Finlândia encontra-se num processo de mudanças aparentemente imparáveis, com os dispositivos móveis, tal como os smartphones e tablets, a influenciarem cada vez mais os padrões de produção e consumo de media. Nesta dissertação é defendido que esta situação é influenciada por factores históricos, sociais e culturais: desde os livros e jornais como meio de manter a língua finlandesa até aos benefícios da Segurança Social que permitiram que até as pessoas com menos rendimentos comprassem o jornal para se manterem a par dos desenvolvimentos do país, bem como a grande tradição de leitura que é associada aos finlandeses, assim como as condições que ao longo da história fazem fizeram com que os finlandeses sejam fascinados pelas novas tecnologias. Adicionalmente, presto especial atenção às estratégias que são adoptadas pelas cada vez mais convergentes companhias de media para enfrentarem a competição de elementos como os social media.

A built-in self-test technique for high speed analog-to-digital converters

Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - PhD grant (SFRH/BD/62568/2009)

How to optimize Lipton’s business model in order to stimulate tea consumption in Portugal and increase Lipton Leaf tea market share?: The importance of distribution and sales channels management in a B2B2C market

Field Lab Entrepreneurial Innovative Ventures

Estudo sobre o consumo de tabaco entre os adolescentes da Ilha Terceira

RESUMO - O objetivo deste estudo foi conhecer o comportamento face ao consumo de tabaco reportado pelos adolescentes escolarizados da ilha Terceira e caracterizar alguns fatores associados. O estudo realizado assumiu uma metodologia de investigação observacional, descritiva, quantitativa e de carácter transversal. Os dados foram recolhidos no ano letivo 2012/2013, nos alunos do 9.º ano de escolaridade, através da aplicação de um questionário de autopreenchimento, anónimo e voluntário, em contexto de sala de aula. A amostra foi constituída por 323 adolescentes, 142 do sexo masculino e 181 do sexo feminino, com idade média de 14,71 anos. Verificou-se que cerca de 16,9% dos adolescentes consome tabaco regularmente, 6,6% ocasionalmente e 76,6% não fuma. Mais de metade dos adolescentes já experimentou fumar tabaco (56%), sendo a idade média de experimentação de 12,49 anos. A maioria dos adolescentes que experimentaram fumar referiram tê-lo feito por curiosidade (84,7%) e, sobretudo, na companhia dos amigos (83,1%). As variáveis associadas ao comportamento tabágico foram: o desempenho escolar, os hábitos tabágicos dos amigos, a permissividade dos pais para se fumar em casa, a frequência à exposição ao tabaco em casa, os conhecimentos da “impotência sexual” como consequência do consumo de tabaco, conhecimento dos danos na saúde em frequentar ambientes com fumo e a crença de que os jovens fumadores são mais atraentes. Os resultados mostram a elevada necessidade de serem desenvolvidas estratégias de prevenção e controlo do tabagismo entre os adolescentes da ilha Terceira.

Self-initiation expatriation: A focus on Italian and Portuguese students

The purpose of this work project is to analyze the phenomenon of self-initiated expatriation (SIE) through its link to the Protean Career and Career Capital theories, focusing in particular on Italian and Portuguese students attending a Master in the business area. The main research questions are to understand the reasons driving the intention to expatriate, after the conclusion of the academic path, using three main categories (Adventure Motivation, Work Characteristic Motivation and instrumental Motivation) and the intention to repatriate. A sample of Italian and Portuguese students was obtained. Italians show a higher intention to expatriate relative to Portuguese; nevertheless, no other significant differences were found among the two populations, because of the similar cultural background and economic situation. Additionally, several heterogeneities were observed considering other clusters defined by Gender, Teaching Language of the Master and Past International Experiences, across the two nationalities. Furthermore, possible future researches and practical implications were discussed.

Essay on secular stagnation

In this paper we show that a closed economy, with a balanced budget and unable to increase public spending, can avoid or leave a persistent slump through adequate and timely combination of monetary and fiscal policy based on distortionary taxation. We use a three generations OLG New Keynesian model in which a permanent slump is possible without any self-correcting force to full-employment. Complementing recent work on Secular Stagnation using lump-sum taxation and government spending as fiscal instruments, our contribution is to use distortionary taxes over labor, consumption and capital, in a balanced budget environment with constant (or decreasing) government spending.