Integrando problem frames com aspectos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

A new approach to the initial value problem

5th Portuguese Conference on Automatic Control, September, 5-7, 2002, Aveiro, Portugal

MASS CONSERVATION ENHANCEMENT OF FREE BOUNDARY FLOWS IN COMPOSITES MANUFACTURING

Undesirable void formation during the injection phase of the liquid composite molding process can be understood as a consequence of the non-uniformity of the flow front progression, caused by the dual porosity of the fiber perform. Therefore the best examination of the void formation physics can be provided by a mesolevel analysis, where the characteristic dimension is given by the fiber tow diameter. In mesolevel analysis, liquid impregnation along two different scales; inside fiber tows and within the spaces between them; must be considered and the coupling between these flow regimes must be addressed. In such case, it is extremely important to account correctly for the surface tension effects, which can be modeled as capillary pressure applied at the flow front. When continues Galerkin method is used, exploiting elements with velocity components and pressure as nodal variables, strong numerical implementation of such boundary conditions leads to ill-posing of the problem, in terms of the weak classical as well as stabilized formulation. As a consequence, there is an error in mass conservation accumulated especially along the free flow front. This article presents a numerical procedure, which was formulated and implemented in the existing Free Boundary Program in order to significantly reduce this error.

Mass Conservation Enhancement of Free Boundary Mesolevel Flows during LCM Processes of Composites Manufacturing

Undesirable void formation during the injection phase of the liquid composite moulding process can be understood as a consequence of the non-uniformity of the flow front progression, caused by the dual porosity of the fibre perform. Therefore the best examination of the void formation physics can be provided by a mesolevel analysis, where the characteristic dimension is given by the fibre tow diameter. In mesolevel analysis, liquid impregnation along two different scales; inside fibre tows and within the open spaces between them; must be considered and the coupling between these flow regimes must be addressed. In such case, it is extremely important to account correctly for the surface tension effects, which can be modelled as capillary pressure applied at the flow front. Numerical implementation of such boundary conditions leads to ill-posing of the problem, in terms of the weak classical as well as stabilized formulation. As a consequence, there is an error in mass conservation accumulated especially along the free flow front. This contribution presents a numerical procedure, which was formulated and implemented in the existing Free Boundary Program in order to significantly reduce this error.

Attitudes towards mentally ill in professionals working in Ndera neuropsychiatric hospital in Rwanda

ABSTRACT: This quantitative study investigated the attitudes toward the mentally ill in professionals working in Ndera neuropsychiatric hospital. The research questions explored were centered on the attitudes of directly involved and supportive professionals toward mentally ill clients and also on the difference between the attitudes of directly involved and supportive professionals toward mentally ill clients and demographic variables. The purpose of this study was to determine whether there are differences in attitude between direct care providers and supportive professionals toward the mentally ill clients. The Community Attitudes towards Mentally Ill (CAMI) scale (Dear & Taylor, 1982; Taylor, Dear & Hall, 1979; Taylor & Dear, 1981) was used. A total of 72 members of the staff, including 55 directly involved staff and 17 supportive staff members, participated in the survey. A summary interpretation of the main findings in this thesis reinforces the assumption that negative attitudes towards people with mental illness received in Ndera neuropsychiatric hospital are in existence, even though the majority have favorable attitudes towards the mentally ill. This suggests that persons with mental illness may encounter stigmatizing attitudes from mental health professionals. This study represents one of the first to explore professionals’ attitudes towards the mentally ill. It is hoped that this work will highlight the need to explore the influence of attitudes in the delivery of high quality healthcare. The provider–patient relationship is at the heart of effective treatment and the detrimental impact of prejudicial judgments on this relationship should not be ignored. This study also demonstrates that professionals with different roles report different attitudes and this suggest that they would behave differently towards patients with mental illness. The directly involved professionals have been found to have more positive attitudes than the supportive professional and this seems to show that as individuals improve their ability to interact with persons with mental illness, they become more tolerant. The present study demonstrates that the sociodemographic variables tested have no impact on the attitudes of the professionals working in Ndera neuropsychiatric hospital. The extent of mental health training (as part of general health training) and duration of experience of working in mental health settings did not influence attitudes. Finally, this study demonstrates that there is no correlation between the attitudes towards mentally ill patients and their inclusion in the process of decision-making.

Modeling assembly program with constraints. A contribution to WCET problem

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Lógica Computacional

GIS capacity building for risk management to help developing countries:Case of climate change problem in Amhara rural region (Ethiopia)

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Algorithm for the Parkinson’s disease behavioural models characterization using a biosensor

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Business model analysis of Mobitto: How to solve the chicken and egg problem of a multi-sided platform?

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

An assessment of the integration of the mental health component into the care of women affected by intimate partner violence in Peru

RESUMO: A violência contra as mulheres (VCM) é um problema de saúde pública e uma violação dos direitos humanos. Ele tem uma alta prevalência na América Latina e no Caribe; o Estudo da Violência Contra as Mulheres da Organização Mundial de Saúde (OMS) identificou que as mulheres peruanas sofrem o maior índice de violência. O Perú é signatário da CEDAW e da Convenção de Belém do Pará, com recomendações para resolver este tipo de discriminação e descrever o papel do setor da saúde. A lei peruana define a violência como um problema de saúde mental. Objectivos: As três orientações clínicas do Ministério da Saúde para avaliar a integração da componente de saúde mental no cuidado de mulheres afetadas pela VCM foram revistas. Método: A proteção da saúde mental foi avaliada nas orientações acima mencionadas. A lei peruana relevante para perceber o reconhecimento das consequências de VCM na saúde mental e os cuidados prestados neste contexto foram revistos. Usando esses padrões nacionais e internacionais, foi realizada uma análise de conteúdo dos guias peruanos para a atenção da violência para ver como eles se integram a saúde mental. Resultados: Estas orientações são muito extensas e não definem claramente a responsabilidade dos profissionais de saúde. Não incluem um exame de saúde mental na avaliação da vítima e são vagas na descrição das atividades a serem realizadas pelo prestador dos cuidados de saúde. As orientações recomendam uma triagem universal usando um instrumento com formato antiquado e pesado. Em contrapartida, as orientações da OMS não recomendam qualquer triagem. Conclusão: As várias orientações analisadas não fornecem a informação necessária para o profissional de saúde avaliar o envolvimento da saúde mental e, desnecessariamente, tratam as mulheres sobreviventes de VCM como doentes mentais. Recomenda-se que as orientações recentes da OMS (Responding to intimate partner violence and sexual violence against women: WHO clinical and policy guidelines, 2013) para os cuidados de VCM sejam usadas como um modelo para o desenvolvimento de um único dispositivo técnico que incorpora directrizes com base científica. legislação com base no género, saúde, guias, prevenção e mujeres 6 RESUMO (PORTUGUESE) A violência contra as mulheres (VCM) é um problema de saúde pública e uma violação dos direitos humanos. Ele tem uma alta prevalência na América Latina e no Caribe; o Estudo da Violência Contra as Mulheres da Organização Mundial de Saúde (OMS) identificou que as mulheres peruanas sofrem o maior índice de violência. O Perú é signatário da CEDAW e da Convenção de Belém do Pará, com recomendações para resolver este tipo de discriminação e descrever o papel do setor da saúde. A lei peruana define a violência como um problema de saúde mental. Objectivos: As três orientações clínicas do Ministério da Saúde para avaliar a integração da componente de saúde mental no cuidado de mulheres afetadas pela VCM foram revistas. Método: A proteção da saúde mental foi avaliada nas orientações acima mencionadas. A lei peruana relevante para perceber o reconhecimento das consequências de VCM na saúde mental e os cuidados prestados neste contexto foram revistos. Usando esses padrões nacionais e internacionais, foi realizada uma análise de conteúdo dos guias peruanos para a atenção da violência para ver como eles se integram a saúde mental. Resultados: Estas orientações são muito extensas e não definem claramente a responsabilidade dos profissionais de saúde. Não incluem um exame de saúde mental na avaliação da vítima e são vagas na descrição das atividades a serem realizadas pelo prestador dos cuidados de saúde. As orientações recomendam uma triagem universal usando um instrumento com formato antiquado e pesado. Em contrapartida, as orientações da OMS não recomendam qualquer triagem. Conclusão: As várias orientações analisadas não fornecem a informação necessária para o profissional de saúde avaliar o envolvimento da saúde mental e, desnecessariamente, tratam as mulheres sobreviventes de VCM como doentes mentais. Recomenda-se que as orientações recentes da OMS (Responding to intimate partner violence and sexual violence against women: WHO clinical and policy guidelines, 2013) para os cuidados de VCM sejam usadas como um modelo para o desenvolvimento de um único dispositivo técnico que incorpora directrizes com base científica.-----------------ABSTRACT: Violence against women (VAW) is a public health problem and a human rights violation. It is highly prevalent in Latin America and the Caribbean; the Multi-country Study on Violence against Women by the World Health Organization identified rural Peruvian women as suffering the highest rates of VAW. The country is party to CEDAW and Belen Do Para Conventions, which set forth recommendations to overcome this form of discrimination and describe the role of the health sector. Peruvian law defines violence as a mental health issue. Objective: The Ministry of Health’s three technical guidelines were reviewed to assess the integration of mental health into the care of women affected by violence Method: The protection of the woman’s mental health was ascertained in the conventions mentioned above. The recognition of the mental health consequences of VAW and the inclusion of its evaluation and care were assessed in pertinent Peruvian legislation. Using these international and national parameters, the three guidelines for the attention of violence were subject to content analysis to see whether they conform to the conventions and integrate mental health care. Outcome: These guidelines are too extensive and do not clearly define the responsibility of health workers. They do not include a mental health exam in the evaluation of the victim and are vague in the description of the actions to be carried out by the health care provider. Guidelines prescribe universal screening using an outdated instrument and moreover, WHO Guidelines do not recommend screening. Conclusion: These multiple guidelines do not provide useful guidance for health care providers, particularly for the assessment of mental health sequelae, and unnecessarily stigmatize survivors of violence as mentally ill. It is recommended that the World Health Organization’s document Responding to intimate partner violence and sexual violence against women: WHO clinical and policy guidelines (2013) be used as a blueprint for only one technical instrument that incorporates evidence -based national policy and guidelines.

A public transport bus assignment problem: parallel metaheuristics assessment

Combinatorial Optimization Problems occur in a wide variety of contexts and generally are NP-hard problems. At a corporate level solving this problems is of great importance since they contribute to the optimization of operational costs. In this thesis we propose to solve the Public Transport Bus Assignment problem considering an heterogeneous fleet and line exchanges, a variant of the Multi-Depot Vehicle Scheduling Problem in which additional constraints are enforced to model a real life scenario. The number of constraints involved and the large number of variables makes impracticable solving to optimality using complete search techniques. Therefore, we explore metaheuristics, that sacrifice optimality to produce solutions in feasible time. More concretely, we focus on the development of algorithms based on a sophisticated metaheuristic, Ant-Colony Optimization (ACO), which is based on a stochastic learning mechanism. For complex problems with a considerable number of constraints, sophisticated metaheuristics may fail to produce quality solutions in a reasonable amount of time. Thus, we developed parallel shared-memory (SM) synchronous ACO algorithms, however, synchronism originates the straggler problem. Therefore, we proposed three SM asynchronous algorithms that break the original algorithm semantics and differ on the degree of concurrency allowed while manipulating the learned information. Our results show that our sequential ACO algorithms produced better solutions than a Restarts metaheuristic, the ACO algorithms were able to learn and better solutions were achieved by increasing the amount of cooperation (number of search agents). Regarding parallel algorithms, our asynchronous ACO algorithms outperformed synchronous ones in terms of speedup and solution quality, achieving speedups of 17.6x. The cooperation scheme imposed by asynchronism also achieved a better learning rate than the original one.

Princípios de terapêutica antibiótica na doença crítica

RESUMO: A infeção é frequente durante a doença crítica, quer como causa da doença crítica quer como complicação da sua evolução. Paradoxalmente, os avanços da medicina moderna aumentaram eles próprios o risco de infeção, ao permitir a sobrevida até idades avançadas, ao criar um novo grupo de doentes imunodeprimidos, nomeadamente doentes tratados com fármacos que interferem com as suas defesas naturais (corticóides, citostáticos), ao aumentar o tempo de vida de hospedeiros com comorbilidades debilitantes. Os antibióticos são um dos elos essenciais no tratamento da infeção. Contudo o seu uso também promove a seleção e crescimento de bactérias resistentes. Para além disso as doses convencionais de antibióticos foram selecionadas numa altura em que a resistência era um fenómeno raro e podem não ser atualmente as mais adequadas. Existe hoje muita evidência acumulada que os doentes críticos sofrem alterações da sua farmacocinética (PK) que podem facilitar a ocorrência de falência terapêutica ou de toxicidade tanto por sub como por sobredosagem de antibióticos. Essas alterações são complexas e difíceis de estudar. Finalmente, também a farmacodinâmica (PD) dos antibióticos pode estar alterada nesta população, podendo haver necessidade de ajustar os alvos terapêuticos de forma individual. O objetivo deste trabalho foi investigar a relação entre a terapêutica antibiótica, as suas características PK e PD, a carga bacteriana e o prognóstico dos doentes críticos. O plano de investigação incluiu: 1. Dados da epidemiologia portuguesa de doentes críticos com infeção; 2. Avaliação da relação entre a carga bacteriana, o tempo até ao início do tratamento antibiótico e o prognóstico dos doentes críticos; 3. Avaliação da evolução da PK durante o tratamento da infeção; 4. Um estudo multicêntrico para avaliação da eficácia da terapêutica com um β- lactâmico doseado de acordo com a relação PK/PD. Na introdução é descrita a importância dos antibióticos, a sua origem e o problema crescente das resistências bacterianas relacionadas com o seu emprego e abuso. É salientada a importância de racionalizar a posologia, de acordo com os conceitos de PK e de PD. No Capítulo 1 são apresentados dados de epidemiologia portuguesa de infeção em doentes críticos, sobretudo retirados de dois estudos prospetivos, observacionais, os quais incluíram mais de 50% da capacidade de internamento em cuidados intensivos existente em Portugal. No Capítulo 2 são descritos os conceitos de PK e as suas alterações nos doentes críticos. De seguida são revistos os conceitos de PD de antibióticos e a sua aplicação a esta população, em particular durante as infeções graves (Capítulo 3). Nos capítulos seguintes são aprofundadas estas alterações da PK nos doentes críticos e as suas causas, de forma a destacar a importância da monitorização da concentração dos antibióticos. São apresentados os dados duma revisão sistemática de PK de antibóticos nesta população (Capítulo 4), pormenorizadas as alterações da PD que comprometem a eficácia da terapêutica antibiótica, facilitam o desenvolvimento de resistências e podem levar a falência terapêutica (Capítulo 5). Consequentemente a compreensão global destas alterações, da sua relevância clínica e a revisão da evidência disponível facilitou o desenvolvimento do próprio plano global de investigação (Capítulos 6 e 7). No Capítulo 6.1 são descritos os antibióticos tempo-dependente e a importância de aumentar o seu tempo de perfusão. Foi desenhado um estudo multicêntrico para comparar a eficácia e segurança da perfusão contínua da piperacilina tazobactam (um antibiótico β-lactâmico associado a um inibidor de β-lactamases) com a mesma dose do antibiótico, administrado em dose convencional, intermitente. A importância de dosear corretamente os antibióticos concentração-dependente foi também avaliada num estudo a primeira dose dos aminoglicosídeos (Capítulo 6.2). Outras estratégias para melhorar os resultados assistenciais dos doentes infetados são abordadas no Capítulo 7, em particular a importância da terapêutica antibiótica precoce, a avaliação da carga bacteriana e a compreensão da variação da PK ao longo do tratamento da infeção. Foi desenvolvido um algoritmo de abordagem terapêutica que incluiu estas alterações da PK e da PD nos doentes críticos. Finalmente no Capítulo 8 são descritos mecanismos de desenvolvimento das resistências bacterianas bem como estratégias para a sua abordagem. O Capítulo final (Capítulo 9) aponta um plano para futuras áreas de trabalho. O elemento chave identificado neste trabalho de investigação é o reconhecimento da variabilidade significativa da PK dos antibióticos durante a doença crítica, a qual condiciona a sua posologia. Estas alterações estão relacionadas com a própria gravidade da doença e tendem a diminuir ao longo do seu tratamento. No entanto nem a gravidade da doença nem as características individuais as permitem prever de forma aceitável pelo que a utilização duma posologia universal, independente da situação clínica concreta, pode ser inadequada. As estratégias para melhorar os resultados assistenciais dos doentes críticos infetados devem ser baseadas na individualização da posologia antibiótica de acordo com os princípios da PK e da PD, preferencialmente apoiadas em doseamentos da sua concentração. ------------------------------------ ABSTRACT: Infection commonly occurred during critical illness, either as a cause or complicating the course of the disease. Advances in medicine had paradoxically increase the risk of infection, both by improving survival to older ages and by introducing a new group of immunosuppressed patients, those who are treated with drugs that interfere with their natural defenses (corticosteroids, cytostatics) and those who survived longer with aggressive diseases. Antibiotics are of paramount importance for treating infection. However the use of these drugs also promote the selection and growth of resistant bacteria. Furthermore conventional antibiotic doses were calculated for less severe patients during a time when resistance was rare. Nowadays there is increasing evidence that critically ill patients experiment altered pharmacokinetics (PK) that may lead to therapeutic failure and/or drug toxicity. Equally, such PK alterations are complex and challenging to investigate. Finally pharmacodynamics (PD) may also be different in this population and antibiotic targets may need to be tailored to the individual patient. The aim of this research was to investigate the relationship between antibiotic therapy, its PK and PD, bacterial burden and critically ill patients outcomes. The research plan comprised of: 1. Epidemiological portuguese data of critically ill infected patients; 2. Relationship between burden of bacteria, time until the start of antibiotics and patient outcomes; 3. Evaluation of PK during treatment of infection; 4. A multicentre study evaluating PK guided β-lactam therapy. The introductory chapter outlines the importance of antibiotics, its origins, the problem of increasing bacteria resistance, related to its use and overuse and the importance of rational drug dosing using PK and PD concepts. In Chapter 1 portuguese epidemiological data of infections in critically ill patients is presented, mostly coming from two prospective observational studies, encompassing more than 50% of critically ill beds available in Portugal. Chapter 2 describes the concepts of PK and the changes occurring in critically ill patients. This is followed by a review of the concepts of PD of antibiotics and its application to this population, especially during severe infections (Chapter 3). In the following chapter these changes in antibiotics PK in critical illness are and its causes are detailed, to outline the importance of therapeutic drug monitoring. Data on a systematic review of antibiotics PK in those patients is provided (Chapter 4). The following chapter (Chapter 5) elucidates important changes in PD, that compromises antibiotic therapy, facilitate the occurrence of resistance and may lead to therapeutic failure. Thus, an understanding of the clinical problem and available evidence facilitated the development of a comprehensive research plan (Chapter 6 and Chapter 7). Chapter 6.1 describes time-dependent antibiotics and the importance of extending its perfusion time. A multicenter study was designed to compare the continuous infusion of piperacillin tazobactam (a β-lactam antibiotic) with the same daily dose, prescribed in a conventional, intermittent dose. The importance of correct dosing of antibiotics was also assessed through a study addressing aminoglycoside (a concentration-dependent antibiotic) therapy (Chapter 6.2), focusing on its first dose. Strategies to improve severe infected patients outcomes were addressed in Chapter 7, namely the importance of early antibiotic therapy, assessing the burden of bacteria and understanding changes in antibiotic concentration during the course of infection. An algorithm to include all the described changes in both PK and PD of critically ill patients was developed. Finally in Chapter 8 mechanisms of the increasing resistance of bacteria are described and strategies to address that problem are proposed. The closing chapter (Chapter 9) lays a roadmap for future work. The key finding of this research is the significant variability of the antibiotics PK during critical illness, which makes dosing a challenging issue. These changes are related to the severity of the infection itself and improve through the course of the disease. However neither disease severity nor individual characteristics are useful to predict PK changes. Therefore, the use of a universal dose approach, regardless of the individual patient, may not be the best approach. Strategies to improve patients’ outcomes should be based on tailoring antibiotics to the individual patient, according to PK and PD principles, preferentially supported by therapeutic drug monitoring.