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.

Modelos de ação bélica na Crônica de D. Duarte de Meneses - Texto, Contexto e Representação

Bolsista de Doutorado (SFRH/BD/77667/2011) da Fundação de Ciência e Tecnologia, Portugal.

História Interdisciplinar e a Análise de Crônicas Portuguesas do Século XV

Nesse artigo, exploramos a idéia de interdisciplinaridade que permeia a disciplina História há longos anos. É através da proposta de uma análise interdisciplinar de crônicas medievais portuguesas que procuramos entender um pouco melhor o fazer histórico sobre a medievalidade nos dias atuais. Assim, ao discorrermos sobre a História Cultural em sintonia com a Análise do Discurso, esperamos chamar atenção para a multiplicidade de interpretações e leituras das fontes medievais. Para esse trabalho, destacamos e analisamos alguns trechos de duas crônicas do fim do Medievo português. Essas obras são: Crônica da Tomada de Ceuta (1449-50) e Crônica de Guiné (1452-53), ambas da pena de Gomes Eanes de Zurara (1410-74). Nos excertos escolhidos, buscamos demonstrar como se deu a construção de um ideal de nobreza e cavalaria na obra desse cronista luso.

Do print para o tablet. Estudo de caso da Revista Proteste

Actualmente o contacto com uma notícia é feito em rede e através de diversos media, o Papel, a Internet, a Televisão, os Telemóveis e os Tablets. Como dispositivo técnico de leitura de notícias os Tablets são uma plataforma que apresenta os conteúdos da notícia de uma revista de forma diferente. A informação é apresentada através de soluções visuais e com uma nova narrativa, diferente das revistas tradicionais. Os conteúdos estão mais fragmentados, o leitor pode ver um vídeo, ouvir uma música, seleccionar uma informação através de um sistema de “árvore de decisão” carregando num simples botão, aceder a um hyperlink ou simplesmente visualizar um slideshow. Todos estes recursos interativos estão disponíveis. Os números de venda de Tablets induzem a que muitas editoras se adaptem a esta inovação e que desenvolvam os seus produtos editoriais neste novo suporte. A revista Proteste, o principal produto da linha generalista que abrange todos os domínios do equipamento e os serviços destinados ao consumidor, da Editora DecoProteste Editores para a defesa do consumidor, LDA, necessita de migrar para estes dispositivos para cativar novos públicos. A presença desta revista nos Tablets está actualmente disponível através de um pdf com interação diminuta. Esta limitação será o ponto de partida deste trabalho de Projeto. A proposta terá um novo layout, que será estruturado com base na revista tradicional em papel, o objetivo é privilegiar a fácil usabilidade e apreensão dos conteúdos pelo leitor. A aplicação será concebida através de software compatível com o utilizado na produção da revista. Serão seleccionados conteúdos já publicados e identificadas as respectivas fontes. O projecto centrar-se-á no design de uma aplicação na qual serão criados todos os elementos interactivos de forma a introduzir uma nova narrativa/storytelling na publicação onde o consumidor possa interagir. A identificação com a revista em papel será muito forte através de uma nomenclatura que nos remeterá para os conteúdos disponibilizados em papel, nomeadamente as rubricas, os testes comparativos com designação de uma Escolha Acertada, que define a melhor relação “qualidade/preço”, bem como a selecção dos produtos e serviços com melhor desempenho. Os estudos de preços, outro dos sectores fundamentais da informação disponível em papel, também serão abordados. O modo como consumimos informação mudou. Com boas “histórias” em mãos e através dos meios tecnológicos disponíveis é a altura ideal para poder contá-las.

Desenvolvimento de métodos de espetroscopia NIR. Quantificação de grupos hidróxilo em polímeros

O objetivo deste estudo é o desenvolvimento e validação de métodos espectroscópicos (espectroscopia NIR) que possam vir a substituir os métodos químicos convencionais, para quantificação de grupos hidróxilo em resinas alquídicas. As resinas alquídicas estudadas neste trabalho são normalmente utilizadas em sistemas de revestimento de dois componentes, em que os seus grupos hidróxilo reagem com pré-polímeros de isocianato para formar revestimentos de alta dureza. Por este motivo e por questões processuais ligadas à estequiometria da reação existente na aplicação referida, é extremamente importante a quantificação destes grupos. O método mais comum de quantificação de grupos hidróxilo é conhecido como método de titulação. Este é um método demorado, pois cada medição implica um procedimento experimental de cerca de duas horas, para além de ser muito dispendioso, a nível económico. Foram estudadas as influências da temperatura, heterogeneidade e nível de enchimento da célula na recolha do espectro. As conclusões dos estudos mencionados levaram à fixação de um tempo ideal de permanência da célula dentro da câmara do espectrofotómetro antes da medição do espectro. Para além disto, conclui-se que para lotes standard, a heterogeneidade não é uma variável significativa. O nível da célula deve ser mantido constante. Os métodos desenvolvidos, baseados na norma de qualidade ISO 15063:2011, foram construídos a partir de algoritmos de Partial Least Squares Regression (PLS), utilizando um equipamento NIRVIS, Büchi©. Foram obtidos bons coeficientes de regressão linear para a Resina A (R2>0,9). Quanto aos restantes resultados, estes indicam a possibilidade de aplicação em resinas do mesmo tipo. Este método proporciona resultados 8 vezes mais rápidos e com custos em material que representam 1% do método standard.

Desenvolvimento de métodos de espetroscopia NIR. Quantificação de grupos hidróxilo em polímeros

O objetivo deste estudo é o desenvolvimento e validação de métodos espectroscópicos (espectroscopia NIR) que possam vir a substituir os métodos químicos convencionais, para quantificação de grupos hidróxilo em resinas alquídicas. As resinas alquídicas estudadas neste trabalho são normalmente utilizadas em sistemas de revestimento de dois componentes, em que os seus grupos hidróxilo reagem com pré-polímeros de isocianato para formar revestimentos de alta dureza. Por este motivo e por questões processuais ligadas à estequiometria da reação existente na aplicação referida, é extremamente importante a quantificação destes grupos. O método mais comum de quantificação de grupos hidróxilo é conhecido como método de titulação. Este é um método demorado, pois cada medição implica um procedimento experimental de cerca de duas horas, para além de ser muito dispendioso, a nível económico. Foram estudadas as influências da temperatura, heterogeneidade e nível de enchimento da célula na recolha do espectro. As conclusões dos estudos mencionados levaram à fixação de um tempo ideal de permanência da célula dentro da câmara do espectrofotómetro antes da medição do espectro. Para além disto, conclui-se que para lotes standard, a heterogeneidade não é uma variável significativa. O nível da célula deve ser mantido constante. Os métodos desenvolvidos, baseados na norma de qualidade ISO 15063:2011, foram construídos a partir de algoritmos de Partial Least Squares Regression (PLS), utilizando um equipamento NIRVIS, Büchi©. Foram obtidos bons coeficientes de regressão linear para a Resina A (R2>0,9). Quanto aos restantes resultados, estes indicam a possibilidade de aplicação em resinas do mesmo tipo. Este método proporciona resultados 8 vezes mais rápidos e com custos em material que representam 1% do método standard.

Gold nanoparticles for plasmid delivery

Gene therapy presents an ideal strategy for the treatment of genetic as well as acquired diseases, such as cancer and typically involves the insertion of a functioning gene into cells to correct a cellular dysfunction or to provide a new cellular function. Gene delivery vectors are based in two models: viral and non-viral. Viral vectors have high transfection efficiency but their major barrier is immunogenicity. Since the non-viral vectors have no immunogenicity, these have been widely studied. Gold nanoparticles have been proposed as optimal delivery systems of genetic material, due their small size, high surface-to-volume ratio and the ability to be functionalized with multiple molecules. In the present work, an AuNP-based formulation was developed to deliver a plasmid in a colorectal cancer cell line, containing as reporter gene the gene encoding to EGFP. The delivery system resulted from the functionalization of 14 nm AuNP with a PEG layer (4300114 PEG chains/AuNP), which increases stability and biocompatibility of AuNPs; quaternary ammonium groups which provide positive charges that allow electrostatic binding of plasmid, which is considered the therapeutic agent to be transported into cells. The system developed was characterized by UV-vis spectroscopy, DLS, TEM and by electrophoretic mobility, yielding a formulation with 113.5 nm.Transfection efficiency of the formulation developed was evaluated through PCR and through EGFP expression by fluorescence microscopy and fluorescence spectroscopy. The internalization was observed 3h post transfection; however a low level of EGFP expression was achieved. After 24h of incubation, EGFP expression increases just 3 times compared to non-transfected cells. The commercial system (Lipofectamine) expressed EGFP 5 times more than the system developed AuNP@PEG@R4N+@pEGFP. This difference could be related to lower translocation to the nucleus.

Res Publica: Citizenship and Political Representation in Portugal, 1820-1926

The term res publica (literally “thing of the people”) was coined by the Romans to translate the Greek word politeia, which, as we know, referred to a political community organised in accordance with certain principles, amongst which the notion of the “good life” (as against exclusively private interests) was paramount. This ideal also came to be known as political virtue. To achieve it, it was necessary to combine the best of each “constitutional” type and avoid their worst aspects (tyranny, oligarchy and ochlocracy). Hence, the term acquired from the Greeks a sense of being a “mixed” and “balanced” system. Anyone that was entitled to citizenship could participate in the governance of the “public thing”. This implied the institutionalization of open debate and confrontation between interested parties as a way of achieving the consensus necessary to ensure that man the political animal, who fought with words and reason, prevailed over his “natural” counterpart. These premises lie at the heart of the project which is now being presented under the title of Res Publica: Citizenship and Political Representation in Portugal, 1820-1926. The fact that it is integrated into the centenary commemorations of the establishment of the Republic in Portugal is significant, as it was the idea of revolution – with its promise of rupture and change – that inspired it. However, it has also sought to explore events that could be considered the precursor of democratization in the history of Portugal, namely the vintista, setembrista and patuleia revolutions. It is true that the republican regime was opposed to the monarchic. However, although the thesis that monarchy would inevitably lead to tyranny had held sway for centuries, it had also been long believed that the monarchic system could be as “politically virtuous” as a republic (in the strict sense of the word) provided that power was not concentrated in the hands of a single individual. Moreover, various historical experiments had shown that republics could also degenerate into Caesarism and different kinds of despotism. Thus, when absolutism began to be overturned in continental Europe in the name of the natural rights of man and the new social pact theories, initiating the difficult process of (written) constitutionalization, the monarchic principle began to be qualified as a “monarchy hedged by republican institutions”, a situation in which not even the king was exempt from isonomy. This context justifies the time frame chosen here, as it captures the various changes and continuities that run through it. Having rejected the imperative mandate and the reinstatement of the model of corporative representation (which did not mean that, in new contexts, this might not be revived, or that the second chamber established by the Constitutional Charter of 1826 might not be given another lease of life), a new power base was convened: national sovereignty, a precept that would be shared by the monarchic constitutions of 1822 and 1838, and by the republican one of 1911. This followed the French example (manifested in the monarchic constitution of 1791 and in the Spanish constitution of 1812), as not even republicans entertained a tradition of republicanism based upon popular sovereignty. This enables us to better understand the rejection of direct democracy and universal suffrage, and also the long incapacitation (concerning voting and standing for office) of the vast body of “passive” citizens, justified by “enlightened”, property- and gender-based criteria. Although the republicans had promised in the propaganda phase to alter this situation, they ultimately failed to do so. Indeed, throughout the whole period under analysis, the realisation of the potential of national sovereignty was mediated above all by the individual citizen through his choice of representatives. However, this representation was indirect and took place at national level, in the hope that action would be motivated not by particular local interests but by the common good, as dictated by reason. This was considered the only way for the law to be virtuous, a requirement that was also manifested in the separation and balance of powers. As sovereignty was postulated as single and indivisible, so would be the nation that gave it soul and the State that embodied it. Although these characteristics were common to foreign paradigms of reference, in Portugal, the constitutionalization process also sought to nationalise the idea of Empire. Indeed, this had been the overriding purpose of the 1822 Constitution, and it persisted, even after the loss of Brazil, until decolonization. Then, the dream of a single nation stretching from the Minho to Timor finally came to an end.

Projeto, ensaio e comparação de limitadores de corrente supercondutores trifásicos indutivos

O aumento progressivo da rede elétrica e sua complexidade, devido essencialmente à geração distribuída renovável provoca um maior número de correntes de curto-circuito e com maior intensidade. A maioria das soluções atuais que lidam com esta situação, com agravamento progressivo rapidamente se encontram subdimensionadas, tais como disjuntores e fusíveis, devido ao aumento de carga. A divisão de barramentos e construção de novas subestações são as opções que poderão ser tecnicamente mais vantajosas, no entanto, o seu custo é extremamente elevado. A tecnologia da supercondutividade permite que os limitadores de corrente supercondutores tenham vantagens relativamente às soluções existentes. Em regime de funcionamento normal, a impedância destes dispositivos é desprezável do ponto de vista da rede. Após a ocorrência de uma falha na rede, o limitador de corrente supercondutor tem a capacidade de limitar a corrente de curto-circuito no primeiro ciclo. Estas características aproximam-se do dispositivo ideal para lidar com defeitos na rede. Nesta dissertação procede-se à aplicação de uma metodologia de dimensionamento de um limitador de corrente supercondutor do tipo transformador, à sua construção e ensaio em laboratório. Foram aplicadas duas topologias do limitador preparado para funcionar num sistema trifásico. O objetivo é prever, estudar o seu comportamento e comparação entre as duas topologias.

Textos narrativos de António Pedro: entre o esboço e o projecto consolidado

Contra a corrente da vida cultural portuguesa sua contemporânea, entre 1930 e 1960, que apostava em não entender e reprovar o exercício livre da imaginação enquanto mote do processo criativo, a actividade multiforme de António Pedro, gozando de uma total disponibilidade de espírito e de acção, assume foros de uma pedagogia que se não compadece com a conformação a um modelo académico, duma anti-pedagogia, por assim dizer, sob o princípio de desvinculação das regras coactivas da liberdade criativa. É esta capacidade de originar à sua volta um espaço activo e dinamizador de vontades, consentâneo com a valorização da diferença e da distinção pelo arbítrio, que está patente na retrospectiva de uma obra plural. Nela se condensam as figuras do artista e do intelectual que revestem a personalidade de António Pedro, encontrando uma unidade totalizante nos poemas, na pintura, no desenho e nos palcos de teatro, bem como no jornalismo que sempre fez, na crítica, na ensaística e na sua breve passagem pela política. De facto, a obra de António Pedro esboça-se em muitos pedaços de papel, sinais perenes de uma biografia, sintomáticos de um crescendo de ousadia moral e de maturação artística que reflectem a assunção de uma dimensão de devir, uma dialéctica de encontros e desencontros que se aduz na contínua deserção de temas, géneros e atitudes. Desde o lirismo estático e ingénuo, de tradição estilística ou retórica, patente na sua produção poética em plenos anos 20, ao sempre perseguido ideal de vanguarda que encontra no surrealismo, Pedro foi empreendendo sucessivas experiências de libertação e de descoberta, muitas delas além fronteiras, que se consolidaram, sobretudo, no seio do dimensionismo. São, portanto, os textos narrativos de António Pedro que servem as aspirações deste trabalho, no qual nos propomos reunir, ordenar e fixar, com o propósito de uma edição crítica, um conjunto substancialmente heteróclito e fragmentário de textos de António Pedro que se encontram, na sua maioria, em estado embrionário, enquanto meros bosquejos ora rudemente traçados numa forma acabada, ora incompletos.

Do Sucesso Escolar à Educação do Fracasso Violência Escolar e Consciência Crítica nas Representações Sociais dos Professores e Alunos de duas Escolas Públicas do Ensino Secundário

Nossa pergunta de partida é como os professores(as) e alunos(as) do Ensino Secundário de duas escolas públicas do Concelho de Cascais definem o fenómeno da violência escolar, o conceito de educação para a consciência crítica, o sucesso e insucesso escolar; como relacionam esses conceitos? Adoptamos a concepção teórica de Paulo Freire sobre a pedagogia do oprimido e a pedagogia da autonomia. O nosso corpus foi constituído pelos discursos de uma amostra não representativa de docentes e estudantes, recolhidos por meio de entrevistas semi-estruturadas. Concluímos que o conformismo é um reflexo das representações sociais dos atores educativos. Isto está explícito nas suas convicções de afirmação pela busca do sucesso escolar sob o modelo competitivo de educação neoliberal, e, sobretudo, por entenderem por bem que esse “ideal” deve ser conquistado, revelando maioritariamente uma concepção do processo educativo semelhante ao classificado por Paulo Freire como “educação bancária”. Ainda assim, encontrámos algumas definições bem articuladas por uma minoria de professores e alunos, que equacionam o conceito de consciência crítica com a relação educativa, mas sem que isso lhes permita articular um discurso alternativo sobre o sucesso e a violência.

A domain specific language for domotic systems

To cope with modernity, the interesting of having a fully automated house has been increasing over the years, as technology evolves and as our lives become more stressful and overloaded. An automation system provides a way to simplify some daily tasks, allowing us to have more spare time to perform activities where we are really needed. There are some systems in this domain that try to implement these characteristics, but this kind of technology is at its early stages of evolution being that it is still far away of empowering the user with the desired control over a habitation. The reason is that the mentioned systems miss some important features such as adaptability, extension and evolution. These systems, developed from a bottom-up approach, are often tailored for programmers and domain experts, discarding most of the times the end users that remain with unfinished interfaces or products that they have difficulty to control. Moreover, complex behaviors are avoided, since they are extremely difficult to implement mostly due to the necessity of handling priorities, conflicts and device calibration. Besides, these solutions are only reachable at very high costs, yet they still have the limitation of being difficult to configure by non-technical people once in runtime operation. As a result, it is necessary to create a tool that allows the execution of several automated actions, with an interface that is easy to use but at the same time supports all the main features of this domain. It is also desirable that this tool is independent of the hardware so it can be reused, thus a Model Driven Development approach (MDD) is the ideal option, as it is a method that follows those principles. Since the automation domain has some very specific concepts, the use of models should be combined with a Domain Specific Language (DSL). With these two methods, it is possible to create a solution that is adapted to the end users, but also to domain experts and programmers due to the several levels of abstraction that can be added to diminish the complexity of use. The aim of this thesis is to design a Domain Specific Language (DSL) that uses the Model Driven Development approach (MDD), with the purpose of supporting Home Automation (HA) concepts. In this implementation, the development of simple and complex scenarios should be supported and will be one of the most important concerns. This DSL should also support other significant features in this domain, such as the ability to schedule tasks, which is something that is limited in the current existing solutions.

A Fotografia Documental na Imprensa Nacional: o Real e o Verosímil

Nos últimos trinta anos da imprensa nacional, assiste-se a inúmeras mudanças no papel que a fotografia assume nas práticas editoriais dos jornais, influência da crescente generalização da fotografia digital. No final da década de 80 e início de 90 do século XX, investe-se na fotografia e compreende-se porquê. Ela é uma ferramenta poderosa para a criação de uma identidade editorial e para fidelizar leitores. Nunca a autoria do fotógrafo fora tão reconhecida nas redações como neste período, geralmente, sem comprometer o ideal do rigor jornalístico. A partir do século XXI, assiste-se a uma regressão. Esta tese pretende investigar a importância que foi atribuída à fotografia e ao fotojornalismo na imprensa, nas últimas três décadas, procurando determinar qual o grau de consciência que o fotógrafo tem das escolhas assumidas no ato fotográfico; como é que as opções do autor interferem na imagem final e como é que a fotografia jornalística lida com a questão do real e do verosímil? Para responder a estas e outras perguntas realizou-se noventa entrevistas que foram depois submetidas a uma análise qualitativa. Por mais consciência que o fotógrafo tenha da necessidade de ser objetivo e de retratar a verdade do acontecimento, pessoa ou lugar, a fotografia de imprensa é sempre a perspetiva de alguém que escolhe fragmentos da realidade para reportar ou documentar um acontecimento. O observador, com um olhar ingénuo e sem adotar uma atitude crítica perante a mimese do real, recebe a imagem como sendo a prova irrefutável de um momento que o texto, por si só, não consegue autentificar. É como se o Homem precisasse da legitimação visual para encontrar o seu lugar no mundo e nem a facilidade de edição na era do digital parece retirar à fotografia a crença numa verdade que os olhos não puderam testemunhar. Ironicamente e contra a ideia do senso-comum, a História prova que a dupla essência da fotografia de ser espelho e construção do real - mesmo na imprensa - não resiste à adulteração. Seja instrumentalizada pelo poder, seja para criar dramatismo ou atribuir heroicidade em determinadas cenas, em vez do registo da realidade, a fotografia mostra uma realidade verosímil. A História também demonstra que essa subversão acontece, mas não é um procedimento consciente. Isto porque o fotógrafo de imprensa assume diversas escolhas subjetivas de enquadramento, foco e composição sobre uma cena, não com o intuito de manipular, mas para arrumar o seu olhar sobre o mundo e mostrar o acontecimento numa moldura talhada pelo código ético e deontológico da profissão e pela linha editorial do órgão de comunicação onde exerce funções. Acima de tudo, esta investigação ambiciona confirmar se a confiança que o público deposita na imagem jornalística lhe é merecida

Map-it – Mapeamento tridimensional de interiores

A perceção tridimensional é uma área em crescente desenvolvimento. Não existindo uma tecnologia ideal capaz de percecionar todo o tipo de cenários, têm surgido estudos sobre a aplicabilidade de diferentes tecnologias de forma a obter modelos que melhor se aproximem da realidade. Propõe-se nesta dissertação o desenvolvimento de um sistema de baixo-custo de percepção tridimensional que seja portátil e acessível na sua aplicabilidade, de forma a ter a capacidade de percecionar tridimensionalmente espaços interiores com pouca iluminação, tais como as divisões de um edifício ou os canais de uma mina subterrânea. Utilizou-se a triangulação entre uma câmara digital, os pontos de uma linha laser e um emissor laser para a obtenção dos dados tridimensionais do cenário. Para isso, recorreu-se a metodologias de processamento digital de imagens para a construção dos modelos dos cenários. Para se obter a validação desta dissertação, realizaram-se testes do protótipo de forma a determinar as suas capacidades percecionais. Em primeiro lugar realizou-se uma bateria de testes de calibração onde, repetidamente, se estudaram isoladamente pontos do cenário para verificar a precisão do sensor. Após esta calibração, estudou-se a capacidade de transformação de uma linha laser projetada num conjunto de coordenadas. Finalmente testou-se a capacidade de perceção tridimensional por rotação do sensor, de forma a realizar a transformação de múltiplas projeções de linhas laser num conjunto de coordenadas em torno do sensor. Verificou-se: no teste de calibração, a obtenção de distâncias com erro médio relativo inferior a 1%; no teste da linha laser, a capacidade de perceção de profundidade de múltiplos pontos ao longo da mesma; no teste de rotação, a aquisição de múltiplos conjuntos de linhas de profundidade no cenário, por rotação do sensor. Os resultados dos testes de validação permitiram concluir a viabilidade de utilizar a triangulação na aquisição de conjuntos de coordenadas de espaços interiores.

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.