Conversores DC-DC comutados de elevado rendimento para sensores de imagem

Nesta tese de mestrado em engenharia telecomunicações e redes de energia, fez-se um estudo sobre conversores DC-DC comutados de elevado rendimento para sensores de imagem. Onde o principal objetivo é que se desenvolva, em ambiente industrial, um conversor DC-DC de alto rendimento que seja capaz de criar uma tensão inferior à sua alimentação. De salientar que o conversor foi implementado, quase na totalidade, sob a forma de circuito integrado, na tecnologia CMOS 0,35 μm. A implementação deste trabalho foi realizada por meio de um estágio na empresa de sensores de imagem Awaiba. No desenvolvimento do conversor DC-DC inicializou-se o estudo com um regulador de condensadores comutados, com uma arquitetura simples, em que se verificou, através de simulações realizadas num software específico para circuitos integrados - Design Arquitect-IC, que este regulador, apesar de estabilizar a tensão de saída na pretendida, não apresentava alto rendimento, ficando pelos 62%. Na sequência do estudo, na tentativa de melhorar as características do regulador de condensadores comutados, desenvolveu-se um conversor DC-DC com um filtro passa baixo na saída. Verificou-se, através de simulação que este conversor apresentava um rendimento de 92%, onde a sua tensão de alimentação é de 3,3 V e consegue regular na sua saída uma tensão variável entre 1,4 V e 2,2 V, suportando uma corrente máxima de 200 mA. É de referir que o conversor desenvolvido apresenta um tempo de resposta de 20 μs quando ocorre um consumo de corrente com variação em escalão. Sendo um conversor adequado para alimentar sensores de imagem e com elevado rendimento.

Compressão de imagem e vídeo com controlador ARM

Este trabalho foi desenvolvido num estágio na empresa ABS GmbH sucursal em Portugal, e teve como foco a compressão de imagem e vídeo com os padrões JPEG e H.264, respetivamente. Foi utilizada a plataforma LeopardBoard DM368, com um controlador ARM9. A análise do desempenho de compressão de ambos os padrões foi realizada através de programas em linguagem C, para execução no processador DM368. O programa para compressão de imagem recebe como parâmetros de entrada o nome e a resolução da imagem a comprimir, e comprime-a com 10 níveis de quantização diferentes. Os resultados mostram que é possível obter uma velocidade de compressão até 73 fps (frames per second) para a resolução 1280x720, e que imagens de boa qualidade podem ser obtidas com rácios de compressão até cerca de 22:1. No programa para compressão de vídeo, o codificador está configurado de acordo com as recomendações para as seguintes aplicações: videoconferência, videovigilância, armazenamento e broadcasting/streaming. As configurações em cada processo de codificação, o nome do ficheiro, o número de frames e a resolução do mesmo representam os parâmetros de entrada. Para a resolução 1280x720, foram obtidas velocidades de compressão até cerca de 68 fps, enquanto para a resolução 1920x1088 esse valor foi cerca de 30 fps. Foi ainda desenvolvida uma aplicação com capacidades para capturar imagens ou vídeos, aplicar processamento de imagem, compressão, armazenamento e transmissão para uma saída DVI (Digital Visual Interface). O processamento de imagem em software permite melhorar dinamicamente as imagens, e a taxa média de captura, compressão e armazenamento é cerca de 5 fps para a resolução 1280x720, adequando-se à captura de imagens individuais. Sem processamento em software, a taxa sobe para cerca de 23 fps para a resolução 1280x720, sendo cerca de 28 fps para a resolução 1280x1088, o que é favorável à captura de vídeo.

Pode uma imagem ser um argumento?

Em sociedades dotadas de uma forte cultura visual, urge interrogar a legitimidade de estender a noção clássica e logocêntrica de “argumento”, até domínios não discursivos ou linguísticos, como é o caso dos fenómenos visuais. Contribuindo para discussão lusófona acerca do potencial argumentativo das imagens, este artigo argui que, embora nem todas as imagens possuam uma forma argumentativa, tal não nos leva necessariamente a supor que nenhum argumento pode ser apresentado sob a forma visual. Admitindo a perspectiva verbalista do argumento visual, segundo a qual os argumentos visuais possuem uma natureza discursiva, salienta-se a importância das proposições visuais para a apresentação de conclusões e razões que as sustentem. A análise de um cartoon e o isolamento das suas proposições visuais fornece a oportunidade de demonstrar como, na vida quotidiana, podemos observar o funcionamento de um argumento visual.

Comparação e validação de vários métodos de mapeamento cortical para o planeamento pré-cirúrgico por Imagem Funcional de Ressonância Magnética

Na análise funcional de imagens do cérebro podem utilizar-se diferentes métodos na identificação de zonas de activação. Tem havido uma evolução desde o método de correlação [19], para outros métodos [9] [14] até o método baseado no modelo linear generalizado que é mais comum ser utilizado hoje e que levou ao pacote de software SPM [15]. Deve-se principalmente à versatilidade que o método tem em realizar testes com diferentes objectivos. Têm sido publicados alguns estudos comparativos. Poucos têm sido quantitativos [20] e quando o são, o número de métodos testados é reduzido[22]. Há muitos estudos comparativos do ponto de vista da estatística envolvida (da matemática) mas que têm em geral apenas ns académicos. Um objectivo deste estudo é comparar os resultados obtidos por diferentes métodos. É de particular interesse averiguar o comportamento de cada método na fronteira do local de activação. As diferenças serão avaliadas numericamente para os seguintes métodos clássicos: t de Student, coeficiente de correlação e o modelo linear generalizado. Três novos métodos são também propostos - o método de picos de Fourier, o método de sobreposição e o método de amplitude. O segundo pode ser aplicado para o melhoramento dos métodos de t de Student, coe ciente de correlação e modelo linear generalizado. Ele pode no entanto, também manter-se como um método de análise independente. A influência exercida em cada método pelos parâmetros pertinentes é também medida. É adoptado um conjunto de dados clínicos que está amplamente estudado e documentado. Desta forma elimina-se a possibilidade dos resultados obtidos serem interpretados como sendo específicos do caso em estudo. Há situações em que a influência do método utilizado na identificação das áreas de activação de imagens funcionais do cérebro é crucial. Tal acontece, por exemplo, quando um tumor desenvolve-se perto de uma zona de activação responsável por uma função importante . Para o cirurgião tornase indispensável avaliar se existe alguma sobreposição. A escolha de um dos métodos disponíveis poderá ter infuência sobre a decisão final. Se o método escolhido for mais conservador, pode verificar-se sobreposição e eliminar-se a possibilidade de cirurgia. Porém, se o método for mais restritivo a decisão final pode ser favorável à cirurgia. Artigos recentes têm suportado a ideia de que a ressonância magnética funcional é de facto muito útil no processo de decisão pré-operatório [12].O segundo objectivo do estudo é então avaliar a sobreposição entre um volume de activação e o volume do tumor. Os programas informáticos de análise funcional disponíveis são variados em vários aspectos: na plataforma em que funcionam (macintosh, linux, windows ou outras), na linguagem em que foram desenvolvidos (e.g. c+motif, c+matlab, matlab, etc.) no tratamento inicial dos dados (antes da aplicação do método de análise), no formato das imagens e no(s) método(s) de análise escolhido(s). Este facto di culta qualquer tentativa de comparação. À partida esta poderá apenas ser qualitativa. Uma comparação quantitativa implicaria a necessidade de ocorrerem três factos: o utilizador tem acesso ao código do programa, sabe programar nas diferentes linguagens e tem licença de utilização de software comercial (e.g. matlab). Sendo assim foi decidido adoptar uma estratégia unificadora. Ou seja, criar um novo programa desenvolvido numa linguagem independente da plataforma, que não utilize software comercial e que permita aplicar (e comparar quantitativamente) diferentes métodos de análise funcional. A linguagem escolhida foi o JAVA. O programa desenvolvido no âmbito desta tese chama-se Cérebro.

O açúcar de cana na ilha da Madeira: do Mediterrâneo ao Atlântico. Terminologia e tecnologia históricas e actuais da cultura açucareira

O estudo da terminologia e da tecnologia do açúcar de cana enquadra-se na abordagem do método alemão tradicional Wörter und Sachen (Palavras e Coisas) e também na abordagem da Teoria Comunicativa da Terminologia de Teresa Cabré, pretendendo, fundamentalmente, comparar, descrever e interpretar os termos da cultura açucareira do Mediterrâneo ao Atlântico, no âmbito da linguística românica. Na primeira parte deste trabalho, estudamos a terminologia e tecnologia históricas da produção açucareira agro-industrial e os vários tipos de açúcar, subprodutos e doçaria derivada desta indústria, através da documentação histórica da Sicília, Valência, Granada, Madeira, Açores, Canárias, Cabo Verde, S. Tomé e Brasil, procurando mostrar a continuidade e evolução da terminologia açucareira do Mediterrâneo para o Atlântico, tendo como foco central a Madeira, região do Mediterrâneo atlântico, que, juntamente com as Canárias, serve de ponte de transmissão da cultura açucareira do antigo para o novo mundo. Na segunda parte, referimos a evolução da tecnologia e terminologia históricas do açúcar de cana até à actualidade, centrando mais uma vez a nossa atenção na ilha da Madeira: a tecnologia mediterrânica da Sicília, Valência e Granada, a tecnologia desenvolvida na ilha da Madeira e transplantada para as ilhas atlânticas e Brasil e a situação actual das regiões açucareiras de língua portuguesa (ilha da Madeira, Cabo Verde e Brasil). A realização de inquéritos linguístico-etnográficos sobre a produção açucareira na ilha da Madeira e em Cabo Verde (ilhas de Santiago e Santo Antão) fornece-nos material oral para um estudo comparativo da terminologia e tecnologia actuais destas duas regiões açucareiras, permitindo observar também a vitalidade dos termos e técnicas históricas do açúcar madeirense nas duas regiões. A terceira parte deste trabalho é constituída por um glossário principal das terminologias histórica e actual da produção açucareira madeirense, registando na mesma entrada lexical as formas mediterrânicas da Sicília, de Valência e de Granada e as formas correspondentes que surgem nas ilhas atlânticas (Madeira, Açores, Canárias, Cabo Verde, S. Tomé) e Brasil, bem como os neologismos terminológicos desenvolvidos na ilha da Madeira ou madeirensismos. Apresentamos também um glossário de formas mediterrânicas, onde incluímos termos registados nas Canárias, que não encontramos na documentação madeirense; um glossário de termos relacionados com a indústria de doces e conservas de frutas e ainda um glossário de termos gerais, ou seja, termos não específicos da produção açucareira. Concluímos que a terminologia e a tecnologia da cultura açucareira viajam, juntamente com a planta da cana-de-açúcar e com os técnicos açucareiros, do Mediterrâneo para a ilha da Madeira e, a partir desta, para as ilhas atlânticas e para a América, sobretudo para o Brasil. Os termos e as técnicas açucareiras pouco se modificam, alterados apenas pelo uso da máquina a vapor, no século XIX, sendo os processos de produção açucareira basicamente os mesmos, embora mecanizados, e, a par de novos termos, muitos termos antigos adaptam-se às novas tecnologias. O estudo da terminologia da cultura açucareira evidencia a importância da ilha da Madeira, como epicentro entre o Mediterrâneo e o Atlântico, deste património linguístico-cultural madeirense e do próprio açúcar como produto de encontro entre línguas e culturas.

Representações sociais de velhice em contexto de prestação formal de cuidados

Universidade da Madeira. Centro de Ciência e Tecnologia da Madeira

Tecnologia, actividade autêntica e actividade escolar: uma experiência no 1º Ciclo do Ensino Básico

Pretende-se nesta comunicação reflectir o papel da tecnologia na criação de contextos escolares baseados no construtivismo / construcionismo, bem como na potencialização de mecanismos de aprendizagem colaborativa. Inseridos numa investigação qualitativa de natureza etnográfica, desenvolvida numa escola urbana do Funchal, o investigador e a professora da sala analisam relatos da vida de uma sala de aula, numa turma do 4º ano de escolaridade, a partir do momento em que os alunos, manuseando as ferramentas tecnológicas, desenvolvem acções que não tem a ver directamente com o currículo e que o amplia. O Weblog afirma-se com espaço de comunicação entre a escola o mundo, criado e mantido pelos alunos, num claro desafio ao currículo, ampliando o espaço de actuação da escola. As implicações desta reflexão levam-nos por um lado, ao debate sobre a natureza da aprendizagem, e em específico aos mecanismos de aprendizagem colaborativa. Por outro, à forma como se concebe a incorporação da tecnologia em contextos escolares, baseados no construtivismo / construcionismo, bem como os dispositivos necessários à sua incorporação.

A prática social, a tecnologia e a construção do currículo

Este artigo resulta de uma investigação qualitativa de natureza etnográfica, desenvolvida numa escola urbana do Funchal, na qual reflecte a acção dos alunos manuseando as ferramentas tecnológicas, na construção e manutenção de Weblogs. A noção de aprendizagem situada surge como um conceito transitório, onde de um lado, estão os processos cognitivos primários, e no outro, a prática social como fenómeno gerador da aprendizagem. Este currículo de aprendizagem emerge da participação em comunidade de prática. É a visão prescritiva da prática, das relações pedagógicas e de outras que os aprendizes constroem enquanto trabalham.

A tecnologia móvel como potencializadora no desenvolvimento do protagonismo infantil: um olhar sobre inovação pedagógica

O desenvolvimento das Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) têm revolucionado a sociedade contemporânea, a escola nesse contexto é chamada a incorporar esses recursos não de forma acrítica ou como recurso auxiliar de ensino, mas como potencializador da construção do conhecimento. O Governo brasileiro através de políticas públicas educacionais vêm disseminando o uso das TIC nas escolas através de programas a exemplo do PROINFO e PROUCA, este último visa a distribuição de laptops educacionais na modalidade 1-1 às crianças. Essa pesquisa visa compreender as práticas pedagógicas na perspectiva de sua consideração como sendo ou não efetiva na melhoria objetivada enquanto inovação pedagógica e promoção do protagonismo infanto juvenil. Para tanto, foi necessário verificar se a utilização desse dispositivo móvel tem contribuído para a construção do conhecimento a ponto de permitir considerar as práticas pedagógicas como inovação pedagógica. Trata-se de uma pesquisa qualitativa de cunho etnográfico com análise de conteúdo, utilizando-se entrevistas com 10 professores e 30 alunos e observações participantes, fundamentada na abordagem Construcionista de Seymour Papert, base de sustentação teórica para a análise dos resultados. O estudo evidenciou, categorias, como: construção do conhecimento, mudança de prática, dificuldades e limitações, motivação e fascínio, mobilidade, acesso a internet, habilidades, autonomia, colaboração e autoria, através das quais foi possível compreender o objeto, como uma potencialidade, visto que, a persistência e a busca alternativa se fizeram presentes na superação gradativa das limitações e entraves que se mostraram no decorrer da pesquisa.

PEGylated polyethyleneimine-entrapped gold nanoparticles for enhanced and targeted gene delivery applications

Gene therapy, which involves the transfer of nucleic acid into target cells in patients, has become one of the most important and widely explored strategies to treat a variety of diseases, such as cancer, infectious diseases and genetic disorders. Relative to viral vectors that have high immunogenicity, toxicity and oncogenicity, non-viral vectors have gained a lot of interest in recent years. This is largely due to their ability to mimic viral vector features including the capacity to overcome extra- and intra-cellular barriers and to enhance transfection efficiency. Polyethyleneimine (PEI) has been extensively investigated as a non-viral vector. This cationic polymer, which is able to compact nucleic acid through electrostatic interactions and to transport it across the negatively charged cell membranes, has been shown to effectively transfect nucleic acid into different cell lines. Moreover, entrapment of gold nanoparticles (Au NPs) into such an amine-terminated polymer template has been shown to significantly enhance gene transfection efficiency. In this work, a novel non-viral nucleic acid vector system for enhanced and targeted nucleic acid delivery applications was developed. The system was based on the functionalization of PEI with folic acid (FA; for targeted delivery to cancer cells overexpressing FA receptors on their surface) using polyethylene glycol (PEG) as a linker molecule. This was followed by the preparation of PEI-entrapped Au NPs (Au PENPs; for enhancement of transfection efficiency). In the synthesis process, the primary amines of PEI were first partially modified with fluorescein isothiocyanate (FI) using a molar ratio of 1:7. The formed PEI-FI conjugate was then further modified with either PEG or PEGylated FA using a molar ratio of 1:1. This process was finally followed by entrapment of Au NPs into the modified polymers. The resulting conjugates and Au PENPs were characterized by several techniques, namely Nuclear Magnetic Resonance, Dynamic Light Scattering and Ultraviolet-Visible Spectroscopy, to assess their physicochemical properties. In the cell biology studies, the synthesized conjugates and their respective Au PENPs were shown to be non-toxic towards A2780 human ovarian carcinoma cells. The role of these materials as gene delivery agents was lastly evaluated. In the gene delivery studies, the A2780 cells were successfully transfected with plasmid DNA using the different vector systems. However, FA-modification and Au NPs entrapment were not determinant factors for improved transfection efficiency. In the gene silencing studies, on the other hand, the Au PENPs were shown to effectively deliver small interfering RNA, thereby reducing the expression of the B-cell lymphoma 2 protein. Based on these results, we can say that the systems synthesized in this work show potential for enhanced and targeted gene therapy applications.

Use of novel biomarkers (Homocysteine, vitamin B6, B9 and B12) on the assessing the progression of cardiovascular disease

A large number of evidences correlate elevated levels of homocysteine (Hcys) with a higher cardiovascular diseases (CVDs) risk, especially, atherosclerosis. Similarly, abnormal low levels of the vitamins B6, B9 and B12 are associated to an instability in the methionine cycle with an over production of Hcys. Thus, biomedical sciences are looking forward for a cheaper, faster, precise and accurate analytical methodology to quantify these compounds in a suitable format for the clinical environment. Therefore the objective of this study was the development of a simple, inexpensive and appropriate methodology to use at the clinical level. To achieve this goal, a procedure integrating a digitally controlled (eVol®) microextraction by packed sorbent (MEPS) and an ultra performance liquid chromatography (UPLC) coupled to a photodiode array detector (PDA) was developed to identify and quantify Hcys vitamins B6, B9 and B12. Although different conditions were assayed, we were not able to combine Hcys with the vitamins in the same analytical procedure, and so we proceeded to the optimization of two methods differing only in the composition of the gradient of the mobile phase and the injected volume. It was found that MEPS did not bring any benefit to the quantification of the Hcys in the plasma. Therefore, we developed and validate an alternative method that uses the direct injection of treated plasma (reduced and precipitated). This same method was evaluated in terms of selectivity, linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), matrix effect and precision (intra-and inter-day) and applied to the determination of Hcys in a group composed by patients presenting augmented CVD risk. Good results in terms of selectivity and linearity (R2> 0.9968) were obtained, being the values of LOD and LOQ 0.007 and 0.21 mol / L, respectively. The intra-day precision (1.23-3.32%), inter-day precision (5.43-6.99%) and the recovery rate (82.5 to 93.1%) of this method were satisfactory. The matrix effect (>120%) was, however, higher than we were waiting for. Using this methodology it was possible to determine the amount of Hcys in real plasma samples from individuals presenting augmented CVD risk. Regarding the methodology developed for vitamins, despite the optimization of the extraction technique and the chromatographic conditions, it was found that the levels usually present in plasma are far below the sensitivity we obtained. Therefore, further optimizations of the methodology developed are needed. As conclusion, part of the objectives of this study was achieved with the development of a quick, simple and cheaper method for the quantification of Hcys.

Estudo do perfil bioquímico da população hemodialisada diabética da Região da Madeira

A Diabetes Mellitus, em especial a do tipo 2, é uma das causas mais frequentes na insuficiência  renal crónica, e uma das diversas complicações que podem ocorrer num individuo diabético é a  nefropatia diabética. A nefropatia diabética é uma doença que se caracteriza pela falência renal  e leva a que alguns dos pacientes com esta doença tenham de realizar o tratamento de  hemodiálise. O objectivo principal deste estudo foi a caracterização do perfil bioquímico da  população hemodialisada diabética e não diabética. Realizou‐se um estudo retrospectivo a  doentes que realizaram hemodiálise, no período de Novembro de 2004 a Julho de 2005, na  Unidade de Hemodiálise do Hospital dos Marmeleiros do Centro Hospitalar do Funchal e na  Nefromar, Unidade de Hemodiálise da Clínica de Santa Catarina.  Este estudo envolveu uma amostragem de 267, em que 115 eram hemodialisados com os  níveis da glicose inferiores a 150 mg/dl, constituindo o GTND, 60 eram hemodialisados com  níveis  de  glicose  iguais  ou  superiores  a  150  mg/dl,  constituindo  o  GTD  e,  finalmente,  os  restantes  92  indivíduos  saudáveis  e  que  não  realizam  hemodiálise,  o  GC.  Os  parâmetros  analisados foram a creatinina, a ureia, a glicose, as proteínas totais, a albumina, o colesterol, o  HDL‐c, LDL‐c e triglicerídeos, o sódio, o potássio e o cloro.  A análise dos parâmetros bioquímicos revelou uma maior frequência de hemodialisados no  sexo masculino, com idades superiores aos sessenta anos, o que está de acordo com estudos  efectuados anteriormente.  Os resultados mostraram que os parâmetros creatinina e ureia, são os que apresentam mais  alterações  nos  doentes  hemodialisados,  devido  terem  sido  determinados  em  pré‐diálise.  Verificou‐se que os níveis colesterol total, de LDL‐c e os triglicerídeos são mais elevados nos  grupos teste, em especial no GTD.   Das análises de correlações verificou‐se haver uma relação entre a glicose e os níveis elevados  de colesterol, LDL‐c e triglicerídeos e também com os níveis baixos de HDL‐c.Os restantes  parâmetros analisados com a excepção da glicose, não mostraram diferenças significativas  entre os grupos em estudo