Factorization of elliptic boundary value problems by invariant embedding and application to overdetermined problems

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Matemática

Diffusional kurtosis imaging using a fast heuristic constrained linear least squares algorithm: a plugin for OsiriX

Diffusion Kurtosis Imaging (DKI) is a fairly new magnetic resonance imag-ing (MRI) technique that tackles the non-gaussian motion of water in biological tissues by taking into account the restrictions imposed by tissue microstructure, which are not considered in Diffusion Tensor Imaging (DTI), where the water diffusion is considered purely gaussian. As a result DKI provides more accurate information on biological structures and is able to detect important abnormalities which are not visible in standard DTI analysis. This work regards the development of a tool for DKI computation to be implemented as an OsiriX plugin. Thus, as OsiriX runs under Mac OS X, the pro-gram is written in Objective-C and also makes use of Apple’s Cocoa framework. The whole program is developed in the Xcode integrated development environ-ment (IDE). The plugin implements a fast heuristic constrained linear least squares al-gorithm (CLLS-H) for estimating the diffusion and kurtosis tensors, and offers the user the possibility to choose which maps are to be generated for not only standard DTI quantities such as Mean Diffusion (MD), Radial Diffusion (RD), Axial Diffusion (AD) and Fractional Anisotropy (FA), but also DKI metrics, Mean Kurtosis (MK), Radial Kurtosis (RK) and Axial Kurtosis (AK).The plugin was subjected to both a qualitative and a semi-quantitative analysis which yielded convincing results. A more accurate validation pro-cess is still being developed, after which, and with some few minor adjust-ments the plugin shall become a valid option for DKI computation

A new least-squares approach to differintegration modeling

Signal Processing, Vol. 86, nº 10

Extremum estimators and stochastic optimization methods

Submitted in partial fulfillment for the Requirements for the Degree of PhD in Mathematics, in the Speciality of Statistics in the Faculdade de Ciências e Tecnologia

Investigating the use of dasymetric techniques for assessing employment containment in Melbourne, Australia

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

Assessment of climate change statistical downscaling methods: Application and comparison of two statistical methods to a single site in Lisbon

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

Derivation methods for hybrid knowledge bases with rules and ontologies

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Estudo da exposição profissional a formaldeído em laboratórios hospitalares de anatomia patológica

RESUMO - A exposição a formaldeído é reconhecidamente um dos mais importantes factores de risco presente nos laboratórios hospitalares de anatomia patológica. Neste contexto ocupacional, o formaldeído é utilizado em solução, designada comummente por formol. Trata-se de uma solução comercial de formaldeído, normalmente diluída a 10%, sendo pouco onerosa e, por esse motivo, a eleita para os trabalhos de rotina em anatomia patológica. A solução é utilizada como fixador e conservante do material biológico, pelo que as peças anatómicas a serem processadas são previamente impregnadas. No que concerne aos efeitos para a saúde do formaldeído, os efeitos locais parecem apresentar um papel mais importante comparativamente com os efeitos sistémicos, devido à sua reactividade e rápido metabolismo nas células da pele, tracto gastrointestinal e pulmões. Da mesma forma, a localização das lesões correspondem principalmente às zonas expostas às doses mais elevadas deste agente químico, ou seja, o desenvolvimento dos efeitos tóxicos dependerá mais da intensidade da dose externa do que da duração da exposição. O efeito do formaldeído no organismo humano mais facilmente detectável é a acção irritante, transitória e reversível sobre as mucosas dos olhos e aparelho respiratório superior (naso e orofaringe), o que acontece em geral para exposições frequentes e superiores a 1 ppm. Doses elevadas são citotóxicas e podem conduzir a degenerescência e necrose das mucosas e epitélios. No que concerne aos efeitos cancerígenos, a primeira avaliação efectuada pela International Agency for Research on Cancer data de 1981, actualizada em 1982, 1987, 1995 e 2004, considerando-o como um agente cancerígeno do grupo 2A (provavelmente carcinogénico). No entanto, a mais recente avaliação, em 2006, considera o formaldeído no Grupo 1 (agente carcinogénico) com base na evidência de que a exposição a este agente é susceptível de causar cancro nasofaríngeo em humanos. Constituiu objectivo principal deste estudo caracterizar a exposição profissional a formaldeído nos laboratórios hospitalares de anatomia patológica Portugueses. Pretendeu-se, ainda, descrever os fenómenos ambientais da contaminação ambiental por formaldeído e explorar eventuais associações entre variáveis. Considerou-se uma amostra de 10 laboratórios hospitalares de anatomia patológica, avaliada a exposição dos três grupos profissionais por comparação com os dois referenciais de exposição e, ainda, conhecidos os valores de concentração máxima em 83 actividades. Foram aplicados simultaneamente dois métodos distintos de avaliação ambiental: um dos métodos (Método 1) fez uso de um equipamento de leitura directa com o princípio de medição por Photo Ionization Detection, com uma lâmpada de 11,7 eV e, simultaneamente, realizou-se o registo da actividade. Este método disponibilizou dados para o referencial de exposição da concentração máxima; o outro método (Método 2) traduziu-se na aplicação do método NIOSH 2541, implicando o uso de bombas de amostragem eléctricas de baixo caudal e posterior processamento analítico das amostras por cromatografia gasosa. Este método, por sua vez, facultou dados para o referencial de exposição da concentração média ponderada. As estratégias de medição de cada um dos métodos e a definição dos grupos de exposição existentes neste contexto ocupacional, designadamente os Técnicos de Anatomia Patológica, os Médicos Anatomo-Patologistas e os Auxiliares, foram possíveis através da informação disponibilizada pelas técnicas de observação da actividade da análise (ergonómica) do trabalho. Estudaram-se diversas variáveis independentes, nomeadamente a temperatura ambiente e a humidade relativa, a solução de formaldeído utilizada, as condições de ventilação existentes e o número médio de peças processadas por dia em cada laboratório. Para a recolha de informação sobre estas variáveis foi preenchida, durante a permanência nos laboratórios estudados, uma Grelha de Observação e Registo. Como variáveis dependentes seleccionaram-se três indicadores de contaminação ambiental, designadamente o valor médio das concentrações superiores a 0,3 ppm em cada laboratório, a Concentração Média Ponderada obtida para cada grupo de exposição e o Índice do Tempo de Regeneração de cada laboratório. Os indicadores foram calculados e definidos através dos dados obtidos pelos dois métodos de avaliação ambiental aplicados. Baseada no delineado pela Universidade de Queensland, foi ainda aplicada uma metodologia de avaliação do risco de cancro nasofaríngeo nas 83 actividades estudadas de modo a definir níveis semi-quantitativos de estimação do risco. Para o nível de Gravidade considerou-se a informação disponível em literatura científica que define eventos biológicos adversos, relacionados com o modo de acção do agente químico e os associa com concentrações ambientais de formaldeído. Para o nível da Probabilidade utilizou-se a informação disponibilizada pela análise (ergonómica) de trabalho que permitiu conhecer a frequência de realização de cada uma das actividades estudadas. A aplicação simultânea dos dois métodos de avaliação ambiental resultou na obtenção de resultados distintos, mas não contraditórios, no que concerne à avaliação da exposição profissional a formaldeído. Para as actividades estudadas (n=83) verificou-se que cerca de 93% dos valores são superiores ao valor limite de exposição definido para a concentração máxima (VLE-CM=0,3 ppm). O “exame macroscópico” foi a actividade mais estudada e onde se verificou a maior prevalência de resultados superiores ao valor limite (92,8%). O valor médio mais elevado da concentração máxima (2,04 ppm) verificou-se no grupo de exposição dos Técnicos de Anatomia Patológica. No entanto, a maior amplitude de resultados observou-se no grupo dos Médicos Anatomo-Patologistas (0,21 ppm a 5,02 ppm). No que respeita ao referencial da Concentração Média Ponderada, todos os valores obtidos nos 10 laboratórios estudados para os três grupos de exposição foram inferiores ao valor limite de exposição definido pela Occupational Safety and Health Administration (TLV-TWA=0,75 ppm). Verificou-se associação estatisticamente significativa entre o número médio de peças processadas por laboratório e dois dos três indicadores de contaminação ambiental utilizados, designadamente o valor médio das concentrações superiores a 0,3 ppm (p=0,009) e o Índice do Tempo de Regeneração (p=0,001). Relativamente à temperatura ambiente não se observou associação estatisticamente significativa com nenhum dos indicadores de contaminação ambiental utilizados. A humidade relativa apresentou uma associação estatisticamente significativa apenas com o indicador de contaminação ambiental da Concentração Média Ponderada de dois grupos de exposição, nomeadamente com os Médicos Anatomo-Patologistas (p=0,02) e os Técnicos de Anatomia Patológica (p=0,04). A aplicação da metodologia de avaliação do risco nas 83 actividades estudadas permitiu verificar que, em cerca de dois terços (35%), o risco foi classificado como (pelo menos) elevado e, ainda, constatar que 70% dos laboratórios apresentou pelo menos 1 actividade com a classificação de risco elevado. Da aplicação dos dois métodos de avaliação ambiental e das informações obtidas para os dois referenciais de exposição pode concluir-se que o referencial mais adequado é a Concentração Máxima por estar associado ao modo de actuação do agente químico. Acresce, ainda, que um método de avaliação ambiental, como o Método 1, que permite o estudo das concentrações de formaldeído e simultaneamente a realização do registo da actividade, disponibiliza informações pertinentes para a intervenção preventiva da exposição por permitir identificar as actividades com a exposição mais elevada, bem como as variáveis que a condicionam. As peças anatómicas apresentaram-se como a principal fonte de contaminação ambiental por formaldeído neste contexto ocupacional. Aspecto de particular interesse, na medida que a actividade desenvolvida neste contexto ocupacional e, em particular na sala de entradas, é centrada no processamento das peças anatómicas. Dado não se perspectivar a curto prazo a eliminação do formaldeído, devido ao grande número de actividades que envolvem ainda a utilização da sua solução comercial (formol), pode concluir-se que a exposição a este agente neste contexto ocupacional específico é preocupante, carecendo de uma intervenção rápida com o objectivo de minimizar a exposição e prevenir os potenciais efeitos para a saúde dos trabalhadores expostos. ---------------- ABSTRACT - Exposure to formaldehyde is recognized as one of the most important risk factors present in anatomy and pathology laboratories from hospital settings. In this occupational setting, formaldehyde is used in solution, typically diluted to 10%, and is an inexpensive product. Because of that, is used in routine work in anatomy and pathology laboratories. The solution is applied as a fixative and preservative of biological material. Regarding formaldehyde health effects, local effects appear to have a more important role compared with systemic effects, due to his reactivity and rapid metabolism in skin, gastrointestinal tract and lungs cells. Likewise, lesions location correspond mainly to areas exposed to higher doses and toxic effects development depend more on external dose intensity than exposure duration. Human body formaldehyde effect more easily detectable is the irritating action, transient and reversible on eyes and upper respiratory tract (nasal and throat) membranes, which happen in general for frequent exposure to concentrations higher than 1 ppm. High doses are cytotoxic and can lead to degeneration, and also to mucous membranes and epithelia necrosis. With regard to carcinogenic effects, first assessment performed by International Agency for Research on Cancer in 1981, updated in 1982, 1987, 1995 and 2004, classified formaldehyde in Group 2A (probably carcinogenic). However, most recent evaluation in 2006, classifies formaldehyde carcinogenic (Group 1), based on evidence that exposure to this agent is likely to cause nasopharyngeal cancer in humans. This study principal objective was to characterize occupational exposure to formaldehyde in anatomy and pathology hospital laboratories, as well to describe formaldehyde environmental contamination phenomena and explore possible associations between variables. It was considered a sample of 10 hospital pathology laboratories, assessed exposure of three professional groups for comparison with two exposure metrics, and also knows ceiling concentrations in 83 activities. Were applied, simultaneously, two different environmental assessment methods: one method (Method 1) using direct reading equipment that perform measure by Photo Ionization Detection, with 11,7 eV lamps and, simultaneously, make activity description and film. This method provided data for ceiling concentrations for each activity study (TLV-C). In the other applied method (Method 2), air sampling and formaldehyde analysis were performed according to NIOSH method (2541). This method provided data average exposure concentration (TLV-TWA). Measuring and sampling strategies of each methods and exposure groups definition (Technicians, Pathologists and Assistants) was possible by information provided by activities (ergonomic) analysis. Several independent variables were studied, including temperature and relative humidity, formaldehyde solution used, ventilation conditions, and also anatomic pieces mean value processed per day in each laboratory. To register information about these variables was completed an Observation and Registration Grid. Three environmental contamination indicators were selected has dependent variables namely: mean value from concentrations exceeding 0,3 ppm in each laboratory, weighted average concentration obtained for each exposure group, as well each laboratory Time Regeneration Index. These indicators were calculated and determined through data obtained by the two environmental assessment methods. Based on Queensland University proposal, was also applied a methodology for assessing nasopharyngeal cancer risk in 83 activities studied in order to obtain risk levels (semi-quantitative estimation). For Severity level was considered available information in scientific literature that defines biological adverse events related to the chemical agent action mode, and associated with environment formaldehyde concentrations. For Probability level was used information provided by (ergonomic) work analysis that helped identifies activity frequency. Environmental assessment methods provide different results, but not contradictory, regarding formaldehyde occupational exposure evaluation. In the studied activities (n=83), about 93% of the values were above exposure limit value set for ceiling concentration in Portugal (VLE-CM = 0,3 ppm). "Macroscopic exam" was the most studied activity, and obtained the higher prevalence of results superior than 0,3 ppm (92,8%). The highest ceiling concentration mean value (2,04 ppm) was obtain in Technicians exposure group, but a result wider range was observed in Pathologists group (0,21 ppm to 5,02 ppm). Concerning Method 2, results from the three exposure groups, were all lower than limit value set by Occupational Safety and Health Administration (TLV-TWA=0,75ppm). There was a statistically significant association between anatomic pieces mean value processed by each laboratory per day, and two of the three environmental contamination indicators used, namely average concentrations exceeding 0,3 ppm (p=0,009) and Time Regeneration Index (p=0,001). Temperature was not statistically associated with any environmental contamination used indicators. Relative humidity had a statistically significant association only with one environmental contamination indicator, namely weighted average concentration, particularly with Pathologists group (p=0,02) and Technicians group (p=0,04). Risk assessment performed in the 83 studied activities showed that around two thirds (35%) were classified as (at least) high, and also noted that 70% of laboratories had at least 1 activity with high risk rating. The two environmental assessment methods application, as well information obtained from two exposure metrics, allowed to conclude that most appropriate exposure metric is ceiling concentration, because is associated with formaldehyde action mode. Moreover, an environmental method, like Method 1, which allows study formaldehyde concentrations and relates them with activity, provides relevant information for preventive information, since identifies the activity with higher exposure, as well variables that promote exposure. Anatomic pieces represent formaldehyde contamination main source in this occupational setting, and this is of particular interest because all activities are focused on anatomic pieces processing. Since there is no prospect, in short term, for formaldehyde use elimination due to large number of activities that still involve solution use, it can be concluded that exposure to this agent, in this particular occupational setting, is preoccupant, requiring an rapid intervention in order to minimize exposure and prevent potential health effects in exposed workers.

Mobilidade funcional, risco de queda, nível de actividade física e percepção de saúde em indivíduos com 65 ou mais anos

RESUMO:O objectivo deste estudo foi analisar a relação entre mobilidade funcional, risco de queda, nível de actividade física e percepção de saúde de 34 indivíduos praticantes (n=18) e não praticantes (n=16) de exercício físico duas ou mais vezes por semana durante pelo menos 45 minutos, residentes na comunidade e ambulatórios. Tipo de estudo: transversal exploratório-descritivo. Metodologia: foi feito um levantamento das variáveis de caracterização (idade, sexo, habilitações literárias, situação sócio-económica, situação familiar) e do estado cognitivo e estado emocional/depressão (Mini-Mental State Examination e Geriatric Depression Scale). As variáveis em análise foram: a mobilidade funcional avaliada através do Timed up and GoTest, o risco de queda medido com o Funtional Reach Test, o nível de actividade física avaliado através do Questionário Internacional de Actividade Física (IPAQ) e a percepção de saúde medida através do SF-6D. Foi também questionada a prática de alguma modalidade de exercício físico, da sua frequência e duração. Os dados foram analisados através de estatística descritiva, foi realizada uma regressão linear múltipla e uma análise bivariada das correlações, utilizando o coeficiente de correlação linear de Pearson (p ≤ 0,05).Resultados: verificou-se que, na amostra global, a maioria dos indivíduos apresentou uma mobilidade funcional considerada normal (TUG<10 segundos), e um risco de queda moderado (FRT entre 15,24 e 25,40 cm), embora sem diferenças entre os grupos em análise. A actividade física apresentou uma duração média de 685,88±540,16 minutos por semana, sendo que 18 indivíduos praticavam exercício físico pelo menos 45 minutos e duas ou mais vezes por semana.A percepção do estado de saúde foi bastante satisfatória, sendo a pontuação média do SF-6D de 0,915±0,067. A análise entre grupos demonstrou que o grupo que praticava exercício físico apresentava um maior número de indivíduos na faixa etária dos 65-74 anos, tinha mais escolarização e melhor estado cognitivo. Estes indivíduos eram fisicamente mais activos e faziam-o, na sua maioria, com uma frequência bissemanal, apenas um desempenhando uma modalidade de intensidade vigorosa. A análise estatística demonstrou que: a mobilidade funcional e o risco de queda eram mais desfavoráveis nos indivíduos com mais idade; o estado cognitivo estava associado a maior mobilidade funcional; uma boa mobilidade funcional correspondeu a um risco de queda reduzido, a mais prática de actividade física, a melhor percepção do estado de saúde e a manutenção do estado cognitivo. Os indivíduos com menor risco de queda apresentaram melhor estado cognitivo e emocional. E este último correspondeu a uma melhor percepção do estado de saúde e a um melhor estado cognitivo. Conclusão: a manutenção da mobilidade funcional reduz o risco de queda aumenta a prática de actividade física e melhora a percepção de saúde de indivíduos com 65 ou mais anos residentes na comunidade.--------- ABSTRACT: Objective: the aim of this study was to analyze the relationship between functional mobility, falls risk, level of physical activity and health perception in a sample of 34 subjects, 18 that practice exercise two or more times a week for at least 45 minutes and 16 that don’t practice exercise, residents and community. Designs: cross-sectional exploratory-descriptive survey. Methods: descriptive variables are age, sex, education, socio-economic level, family status, cognitive status (Mini-Mental State Examination) and emotional status/depression (Geriatric Depression Scale). We analyze the functional mobility with the Timed up and Go Test, the falls risk with Functional Reach Test, the level of physical activity with the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) and health perception with SF-6D. We also questioned the practice of exercise, their frequency and duration. Data were analyzed using descriptive statistics, a multiple linear regression analysis and bivariate correlations, using the linear correlation coefficient of Pearson (p ≤ 0.05). Results: we found that, in the total sample, most individuals had considered a normal functional mobility (TUG <10 seconds), and a moderate falls risk (FRT between 15.24 and 25.40 cm), but no difference between groups. Physical activity showed an mean of 685.88 ± 540.16 minutes per week, with 18 individuals pratice physical exercise at least 45 minutes and two or more times per week. The mean score of the SF-6D was 0.915 ± 0.067 and the perception of health was satisfactory. The analysis between groups showed that the group that practice physical exercise had a greater number of individuals aged 65-74 years, had more schooling and better cognitive status. These subjects were more physically active and mostly did it two times a weak and only one playing a kind of vigorous intensity. The multiple linear regression and correlations, using the linear correlation coefficient of Pearson (p≤0.05) showed that: functional mobility and fall risk decrease with age increase. The cognitive status was associated with greater functional mobility, a good functional mobility corresponded to a reduced falls risk, more physical activity, a better perception of health status and maintenance of cognitive status. Subjects with lower falls risk had better cognitive and emotional state. And subjects with a better emotional status have a better health perception and better cognitive status. Conclusion: the maintenance of functional mobility reduces falls risk, increase physical activity and improves health perception of individuals with 65 years or older living in the community.

Parallelization of web processing services on cloud computing: A case study of Geostatistical Methods

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

Caracterização dos níveis de atividade física das pessoas com 75 ou mais anos e a sua relação com a auto-perceção de saúde e a dor

RESUMO: A atividade física (AF) surge como uma estratégia constante no combate aos efeitos nefastos do envelhecimento e nesse sentido, surgem recomendações, mundialmente aceites, de que os idosos deverão realizar pelo menos 150 minutos de atividade moderada por semana, aumentar as atividades ligeiras e reduzir os comportamentos sedentários (ACSM, 2010). Contudo não sabemos se os idosos cumprem ou não estas recomendações e ao que corresponde objetivamente aumentar os níveis de atividade ligeira e diminuir os comportamentos sedentários: que proporção ocupam ou deverão ocupar na vida dos idosos? Os benefícios da AF são vastos e amplamente aceites, nomeadamente ao nível da melhoria da autoperceção de saúde (ApS) e redução da dor, no entanto, desconhece-se a relação existente entre o nível de AF e estas variáveis e o estudo desta relação revela-se de extrema importância tendo em conta o seu impacto na funcionalidade, bem-estar e qualidade de vida do idoso. Objetivo: Caracterizar os níveis de AF e os comportamentos sedentários de indivíduos com mais de 75 anos e analisar a sua relação com a auto-perceção de saúde e a dor. Metodologia: Trata-se de um estudo descritivo de correlação, com uma amostra constituída por 66 participantes, com média de idade de 80.1 (±3.83) anos. As variáveis em estudo foram o nível de AF, os comportamentos sedentários, a ApS e a dor. Foi aplicado um protocolo de avaliação, constituído por um questionário de caracterização sociodemográfica e do nível de AF, o Yale Física Activity Survey (YPAS), o MOS Short-Form Health Survey (SF-12) e a Escala Numérica de Dor. Resultados: Os resultados revelaram que os participantes despendiam em média 50% do seu tempo semanal em comportamentos sedentários; 38.5% em atividades ligeiras e 480.23 minutos, ou seja, 11%, em atividades moderadas. Verificou-se uma relação positiva e estatisticamente significativa entre a ApS geral e a quantidade de AF moderada (Rs=0.490,p=0.000), o gasto total energético semanal (Rs=0.231, p=0.031), a pontuação de caminhada (Rs=0.422, p=0.000) e a pontuação de movimento (Rs=0.313, p=0.005); uma associação negativa, estatisticamente significativa, entre a dor e a pontuação de posição de pé (Rs=-0.305,p=0.006); e entre a pontuação de posição de sentado do YPAS e a ApS geral (Rs=-0.342,p=0.003). Conclusões: Os resultados sugerem que os participantes ocupavam metade da sua semana em comportamentos sedentários, contudo em termos da quantidade de AF moderada vão de encontro aos mínimos propostos pelas guidelines internacionais para se obter benefícios de saúde. No entanto, a distribuição, quer em termos de intensidade como de frequência, destas atividades ao longo da semana poderá não ser a mais adequada. O presente estudo aponta ainda para a existência de uma relação positiva entre o nível de AF e a ApS, ou seja, na nossa amostra um maior nível de AF estava associado a uma melhor ApS; uma relação negativa entre o nível de AF e a dor, um maior nível de AF estava também associado a uma menor intensidade de dor; e uma relação negativa entre os comportamentos sedentários e a ApS, ou seja, na amostra de utentes, com mais de 75 anos, em estudo, um score mais elevado de comportamentos sedentários estava associado a uma pior ApS.---------ABSTRACT: Background: Physical activity (PA) has been widely pointed as an answer to overcome aging’s negative impact. In this sense, recommendations have arise supporting that older adults should perform, at least, 150 minutes of moderate intensity PA per week, increase their light intensity PA and decrease sedentary behaviours (ACSM, 2010). Nevertheless, it is unclear whether older adults reach these recommendations or not and, also, what exactly means to increase light intensity PA and to reduce sedentary behaviours: which proportion they fill or should fill in older adults life? PA’s benefits are extensive and widely accepted, namely improvements in self-related health (SRH) and pain reduction, however, the relation between these variables and PA level and sedentary behaviours is still unknown, and we find it extremely important to clarify the nature of this relation considering its impact on older adults functional level, wellbeing and quality of life. Purpose: Characterize older adults, over 75 years old, PA levels and sedentary behaviours and to investigate its relation to self-rated health and pain. Methods: We conducted a descriptive-correlational study, with a geographic convenience sample of 66 participants with a mean age of 80.1 (±3.83) years. Our study variables were PA level, sedentary behaviours, SRH and pain. We applied an assessment protocol, including a socio-demographic and PA level questionnaire, Yale Physical Activity Survey (YPAS), MOS Short-Form Health Survey (SF-12) and Numeric Pain Scale. Results: Revealed that participants spent an average of 50% of their total weekly time in sedentary behaviours; 38.5% in light intensity PA; and 480.23 minutes per week, meaning 11.04%, in moderate intensity PA. We encountered a positive relation, with statistical significance, between global SRH and moderate intensity PA amount (Rs=0.490, p=0.000), total energy expenditure (Rs=0.231, p=0.031), walking score (Rs=0.422, p=0.000) and movement score (Rs=0.313, p=0.005); a negative association, with statistical significance, between pain and standing score (Rs=-0.305, p=0.006); and between sitting score and global SRH (Rs=-0.342,p=0.003). Conclusions: Our results unveil that the subjects in our sample spent half of their week in sedentary behaviours, nonetheless they met moderate intensity PA recommendations to obtain health benefits. However, activities distribution, regarding both its intensity and frequency, throughout the week might not be the most appropriate. This study points towards the existence of a positive relation between PA level and SRH, meaning that, in our sample, a higher PA level was associated to a better SRH; a negative relation between PA level and pain, i.e. a higher PA level was associated to less pain; and a negative relation between sedentary behaviours and SRH, meaning that a higher sitting score was associated to a worse SRH, in the sample of older adults over 75 years in study.

Comparative analysis of multicriteria decision making methods

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

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.

Hábitos e problemas do sono das crianças dos 2 a 10 anos

RESUMO: Enquadramento: O sono é cada vez mais reconhecido como um fator determinante na Saúde Infantil porque, quando desadequado, pode ter consequências na regulação emocional e do comportamento, nas funções cognitivas, no rendimento académico, na regulação do peso e no risco de lesões acidentais. Os hábitos e problemas do sono das crianças portuguesas não se encontram ainda bem caracterizados. Este conhecimento é importante para o desenvolvimento da investigação e para a promoção da saúde nesta área. Objetivos: Adaptar e validar o Children's Sleep Habits Questionnaire (CSHQ) para a cultura portuguesa; Caracterizar os hábitos de sono de uma amostra de crianças dos 2 aos 10 anos tendo em vista a obtenção de dados de referência; Estimar a prevalência dos problemas do sono na perspetiva dos pais; Avaliar se existem diferenças nos hábitos e problemas do sono entre as regiões de média-alta e baixa densidade populacional; Identificar potenciais consequências dos problemas do sono. Métodos: Foi realizado um estudo transversal, descritivo e correlacional. A versão portuguesa do questionário (CSHQ-PT) foi desenvolvida de acordo com as orientações previamente publicadas e validada numa amostra de 315 crianças dos 2 aos 10 anos. Para o estudo dos hábitos e problemas do sono, o CSHQ-PT foi distribuído aos pais de 2257 crianças recrutadas em 17 zonas de agrupamentos escolares (15 escolhidos de forma aleatória) das áreas da Grande Lisboa, Península de Setúbal e Alentejo, compreendendo zonas litorais e do interior, e de alta, média e baixa densidade populacional. Foram obtidos 1450 (64%) questionários válidos. Resultados: O CSHQ-PT mostrou propriedades psicométricas semelhantes às das versões de outros países e adequadas para a investigação. A avaliação dos hábitos de sono nos dias de semana mostrou que as crianças se deitam, em média, pelas 21h 44m (DP 38 min.). A necessidade da companhia dos pais para adormecer diminui com a idade, ocorrendo em 49% das crianças aos 2-3 anos e 10% aos 9-10 anos. O hábito de adormecer a ver televisão foi descrito em 15,8% das crianças. O tempo total de sono diário diminui com a idade, com uma diferença mais marcada dos 2 para os 3 anos e dos 3 para os 4 anos, quando a sesta se torna menos frequente. No fim de semana, 25% das crianças dormia pelo menos mais uma hora. As diferenças nos hábitos de sono entre regiões de média-alta e de baixa densidade populacional foram reduzidas, sem reflexo na duração média do sono. Considerando valores de referência de outros países, verificou-se que 10% das crianças estudadas tinha uma duração do sono dois desvios-padrão abaixo da média esperada para a idade. A prevalência dos problemas do sono na perspetiva dos pais foi de 10,4%, sem diferenças significativas entre classes etárias, subgrupos de nível educacional dos pais, nem entre zonas de média-alta e baixa densidade populacional. Estes problemas do sono mostraram-se associados, sobretudo, à duração do sono insuficiente, resistência em ir para a cama, dificuldade em adormecer sozinho, despertares noturnos frequentes e ocorrência de parassónias. A baixa prevalência de problemas do sono identificados pelos pais contrasta com cotações elevadas no CSHQ-PT que traduzem comportamentos-problema mais frequentes, que são bem aceites por alguns pais. O Índice de Perturbação do Sono foi mais elevado nas famílias com menor nível educacional. Em análise multivariada mostraram valor preditivo para a sonolência diurna: o tempo total de sono diário, a diferença da duração do sono noturno durante a semana e no fim de semana, a frequência de algumas parassónias e o hábito de adormecer a ver televisão. O rendimento escolar mostrou associação com os problemas do sono, que são mais frequentes nas crianças com dificuldades escolares e hiperatividade/problemas de atenção. A relação entre estas variáveis é complexa. Conclusões: Este estudo mostrou que os problemas comportamentais do sono e a privação de sono são frequentes na população estudada. Estes problemas têm consequências, uma vez que correspondem a uma frequência mais elevada de sintomas de sonolência diurna, por comparação com outros países. Perante este cenário, é muito importante reforçar a promoção de hábitos de sono saudáveis e continuar a estudar as consequências do sono desadequado nas crianças portuguesas. -----------ABSTRACT:Framework: Sleep is increasingly being recognized as important to Child Health, for inadequate sleep may impact behavioral and emotional regulation, cognitive functions, academic performance, weight regulation and the risk of accidental injuries. The sleep habits and sleep problems of Portuguese children are not well characterized. This knowledge is important to support further studies and health promotion actions. Objectives: Develop and validate a Portuguese version of the Children's Sleep Habits Questionnaire (CSHQ-PT); Characterize the sleep habits and problems in a sample of Portuguese children from the ages of 2 to 10 for future reference; Estimate the prevalence of parent-defined sleep problems; Assess whether there are differences in sleep habits and problems between regions of medium-high and low population densities; Identify potential consequences of sleep problems. Methods: We conducted a cross-sectional, descriptive and correlational study. The Portuguese version of the questionnaire (CSHQ-PT) was developed according to published guidelines and validated in a sample of 315 children from 2 to 10 years old (y.o.). In order to study sleep habits and problems we delivered the CSHQ-PT to 2257 children recruited from 17 school districts (15 were chosen randomly) in areas with low, medium and high population densities, including coastline and inland regions. 1450 (64%) valid questionnaires were obtained. Results: The CSHQ-PT demonstrated psychometric properties that were similar to the versions from other countries and adequate for research. The evaluation of sleep habits showed that on schooldays children go to bed, on average, at 21h 44m (SD 38 min.). The need of having the parent in the room at bedtime decreases with the age of the child, occurring in 49% of children with 2-3 y.o. and 10% of children between 9 and 10 y.o. The habit of going asleep while watching TV was reported in 15,8% of the children. Total sleep time diminishes with the age of the child, having a major decrease from 2 to 3 y.o. and from 3 to 4 y.o., along with less frequent naps. During the weekend, 25% of the children sleep at least one extra hour. Considering reference values from other series, we found that 10% of the children had a sleep duration two standard deviations below the mean for the age. The differences in sleep habits between regions of medium-high and low population densities are few, and there are no differences in average sleep durations. The prevalence of parent-defined sleep problems was 10.4%. There were no significant differences between age classes, parent education subgroups or between regions of medium-high and low population densities. These sleep problems were associated with insufficient sleep duration, bedtime resistance, difficulty in falling asleep alone, frequent night awakenings and the occurrence of parasomnias. The low prevalence of parent-defined sleep problems contrasts with high CSHQ scores meaning that problematic behaviors are more frequent, but acceptable to some parents. The Sleep Disturbance Score was higher in families with a lower educational level. In multivariate analysis, the following factors predicted the daytime somnolence score: total sleep time, the difference in night sleep duration between the weekend and school days, the frequency of some parasomnias and the habit of falling asleep while watching TV. School achievement showed a negative correlation with the sleep problems, which are more frequent in children with school difficulties and hyperactivity/attention problems. The relationship between these variables is complex. Conclusions: This study evidenced that behavioral sleep problems and sleep deprivation are common in our population. These sleep problems have consequences as they correspond to more symptoms of excessive daytime somnolence comparing to other countries. Therefore, we reinforce the importance of promoting healthy sleep habits and further study the consequences of inadequate sleep in Portuguese children.

The use of analytical hierarchy process in spatial decision support system for land use management

Geographic information systems give us the possibility to analyze, produce, and edit geographic information. Furthermore, these systems fall short on the analysis and support of complex spatial problems. Therefore, when a spatial problem, like land use management, requires a multi-criteria perspective, multi-criteria decision analysis is placed into spatial decision support systems. The analytic hierarchy process is one of many multi-criteria decision analysis methods that can be used to support these complex problems. Using its capabilities we try to develop a spatial decision support system, to help land use management. Land use management can undertake a broad spectrum of spatial decision problems. The developed decision support system had to accept as input, various formats and types of data, raster or vector format, and the vector could be polygon line or point type. The support system was designed to perform its analysis for the Zambezi river Valley in Mozambique, the study area. The possible solutions for the emerging problems had to cover the entire region. This required the system to process large sets of data, and constantly adjust to new problems’ needs. The developed decision support system, is able to process thousands of alternatives using the analytical hierarchy process, and produce an output suitability map for the problems faced.