Optimization of breast tomosynthesis image reconstruction using parallel computing

Breast cancer is the most common cancer among women, being a major public health problem. Worldwide, X-ray mammography is the current gold-standard for medical imaging of breast cancer. However, it has associated some well-known limitations. The false-negative rates, up to 66% in symptomatic women, and the false-positive rates, up to 60%, are a continued source of concern and debate. These drawbacks prompt the development of other imaging techniques for breast cancer detection, in which Digital Breast Tomosynthesis (DBT) is included. DBT is a 3D radiographic technique that reduces the obscuring effect of tissue overlap and appears to address both issues of false-negative and false-positive rates. The 3D images in DBT are only achieved through image reconstruction methods. These methods play an important role in a clinical setting since there is a need to implement a reconstruction process that is both accurate and fast. This dissertation deals with the optimization of iterative algorithms, with parallel computing through an implementation on Graphics Processing Units (GPUs) to make the 3D reconstruction faster using Compute Unified Device Architecture (CUDA). Iterative algorithms have shown to produce the highest quality DBT images, but since they are computationally intensive, their clinical use is currently rejected. These algorithms have the potential to reduce patient dose in DBT scans. A method of integrating CUDA in Interactive Data Language (IDL) is proposed in order to accelerate the DBT image reconstructions. This method has never been attempted before for DBT. In this work the system matrix calculation, the most computationally expensive part of iterative algorithms, is accelerated. A speedup of 1.6 is achieved proving the fact that GPUs can accelerate the IDL implementation.

Estudo Arqueológico dos Códices Iluminados do Fundo Laurbanense. As Intervenções de Conservação num Corpus Medieval

O códice medieval chega-nos, materialmente, como resultado de uma sobreposição de intervenções, induzidas pela necessidade de conservar e transmitir o seu conteúdo intelectual, espiritual e artístico. As sucessivas alterações na aparência dos códices iluminados do fundo medieval do Mosteiro de Lorvão, sobretudo ao nível das encadernações, constitui matéria para uma análise estratigráfica, que nos propomos desenvolver e sistematizar. Este estudo, de modelo arqueológico, utiliza os elementos codicológicos, enquanto elementos de linguagem visual, integrados num determinado sistema cronológico, permitindo descrever o processo de transformação desses manuscritos, ao longo do tempo. Complementamos o estudo arqueológico dos códices laurbanenses com a análise das manchas de manuseamento, sedimentadas sobre as margens do suporte de pergaminho, durante a leitura e acesso continuados. Caracterizadas pelo grau de saturação e interpretadas quanto à sua distribuição no corpo de texto, ampliam a perspectiva sobre o estado de conservação do manuscrito medieval e significado do ‘dano’. Esta abordagem, pretende contribuir com novos dados, de carácter interdisciplinar, para o estudo dos códices medievais, assim como para a reflexão teórica sobre a caracterização e conservação destas alterações temporais.

A infecção por Helicobacter pylori em populações de Angola

RESUMO: A infecção por H. pylori, enquadra-se nas doenças infecciosas gastroduodenais e estima-se que mais de 50% da população mundial esteja infectada. A história natural da infecção por H. pylori, sofre interferências relacionadas com a genética do hospedeiro, a estirpe e as características da toxicidade da bactéria. Associam-se a estes factores, o tempo de exposição à infecção, assim como as condições sociais e higiéno-sanitárias. Paralelamente, o H. pylori é considerado o principal agente patogénico das doenças gastroduodenais. Este estudo teve como objectivo principal caracterizar a infecção por H. pylori em populações de Angola e sua avaliação como problema de Saúde Pública. Trata-se de um estudo prospectivo dirigido a dois grupos populacionais, um constituído por indivíduos aparentemente saudáveis, sem queixas gástricas específicas, em ambiente de comunidade, Grupo I, e outro, Grupo II, constituído por doentes que acorreram ao serviço de Gastrenterologia do Hospital Militar Principal de Luanda (HMP). No que diz respeito ao estudo na comunidade a pesquisa de H. pylori foi realizada pelo método ELISA de pesquisa de antigénios nas fezes. Por sua vez, a nível hospitalar, os métodos de diagnóstico da infecção por H. pylori foram: a endoscopia digestiva alta para a colheita de biópsias da mucosa gástrica destinadas ao exame anatomopatológico, ao exame citobacteriológico e aos métodos moleculares. Como método não invasivos foi utilizado o teste respiratório com ureia marcada. Grupo I: o diagnóstico da infecção por H. pylori, realizado pela pesquisa de antigénios deste microrganismo nas fezes, revelou uma frequência de 69,6% na população em estudo. Considerando em cada região, verificou-se que a região do Sambizanga possuía o valor mais elevado de frequência, 81,2%, seguida do Dinge com 79,5%, estatisticamente significativas (p 0,001). A avaliação da distribuição da frequência da infecção por grupo etário, revelou que os indivíduos com idade inferior a 15 anos, possuíam uma frequência de infecção de 63,5% e sendo de 76% nos indivíduos com idade superior a 15 anos. Este estudo permitiu concluir que a frequência da infecção por H. pylori nas regiões estudadas, é de 70% à excepção do Capulo, zona litoral em que não obstante as precárias condições de saneamento, a frequência da infecção por H. pylori é baixa. Grupo II: dos 309 doentes avaliados, verificou-se que 22 (7%), apresentavam uma mucosa normal e 287 (93%) uma mucosa alterada. A avaliação histológica das biópsias do antro, em 270 amostras de acordo com o Sistema de Sidney, em 235 (87,0%), revelou a presença de gastrite, 13 (4,8%) a presença de úlcera e em 9 (3,3%), uma lesão tumoral. A avaliação histológica da actividade nas 226 amostras do antro gástrico, verificou-se que 129 (57%) possuíam actividade e 97 (43%) não possuíam. O estudo das 255 biópsias do corpo, revelou em 212 (83,1%), a presença de lesões de gastrite, em 7 (2,7%), observaram-se lesões tumorais e 2 (0.8%) apresentaram úlcera. Dos 263 doentes avaliados histologicamente para pesquisa do H. pylori, 148 (58,2%) revelaram a presença positiva desta bactéria e 106 (41,7%) foram negativas. No que diz respeito à susceptibilidade aos macrólidos, do universo de 158 doentes com H. pylori positivo, 125 (79,1%) doentes apresentaram estirpes sensíveis aos macrólidos e 33 (20,9%) estirpes resistentes. Em relação aos factores de virulência, na avaliação conjunta dos dois factores de virulência estudados (cagA e vacA), em relação ao tipo de lesões encontradas na mucosa gástrica, verificou-se que dos 11 doentes com úlcera, 7 (63,6%), apresentavam uma estirpe cagA negativa, sendo 6 vacA s1 (85,7%), uma s2 e 4 (36,3%) com uma estirpe cagA positiva e vacA s1. Por sua vez dos 2 doentes com tumor, ambas as estirpes eram cagA negativas, sendo uma vacA s1 e outra vacA s2. Em relação aos factores de virulência nos doentes aos quais se diagnosticou úlcera e tumor apresentavam estirpe cagA negativa, vacAs1. Em relação ás lesões gástricas inflamatórias, os doentes com gastrite apresentavam cagA positivo. Do presente trabalho, em atenção aos resultados obtidos no que concerne a prevalência em populações sem queixas gastrenterológicas, recomenda-se que o mesmo se possa vir a replicar numa abrangência maior, realizando-se, por exemplo, estudos comparativos de prevalência entre as populações residentes no litoral (beira-mar) e as do interior. Pelas características genotípicas de H. pylori, em correspondência com as lesões encontradas, após novos estudos mais abrangentes, recomenda-se a avaliação de uma terapêutica mais acessível para o doente e que seja de maior eficácia. Face à escassez de médicos especialistas em gastrenterologia em Angola e de meios de diagnóstico, recomenda-se um estudo mais alargado da eficácia do seguimento do doente dispéptico, conforme protocolo avaliado pelo Colégio da Especialidade de Gastrenterologia da Ordem dos Médicos de Angola e já em prática em algumas instituições de saúde.--------------------------- ABSTRACT: H.pylori infection, is part of the gastroduodenal infectious diseases and it is estimated that over 50% of the world population is infected. The natural history of H.pylori infection, is influenced by host genetic, strain type, of bacterial virulence factors, time of exposure to the infection, as well as social and hygienic-sanitary conditions. In parallel, H.pylori is considered the main pathogen of gastroduodenal diseases. This study's main objective was to characterize H.pylori infection in populations of Angola and its evaluation as a public health problem. This is a prospective study conducted in two population groups, one in community environment composed by healthy individuals without specific gastric complaints - Group I, and Group II consisting of patients who went to the Gastroenterology Service of the Hospital Military of Luanda (HMP). As regards to the study in the community detection of H.pylori was carried out by antigen search in faeces using ELISA method. At hospital level H.pylori infection diagnostic methods were: upper gastrointestinal endoscopy to obtain gastric mucosal biopsies for histology, culture and molecular methods. As a non-invasive breath test with labelled urea was used. Group I: the diagnosis of H.pylori infection, by antigens detection in faeces, revealed a frequency of 69.6% in the study population. Whereas in each region, it was found that the Sambizanga region had the highest frequency of positive cases, 81.2% , followed by Dinge with 79.5%, Funda with 78.7 and Capulo with 39.8% being differences statistically significant (p=0.001). The evaluation of the distribution of the infection frequency by age group, revealed that individuals younger than 15 years had a frequency of 63.5% and in individuals older than 15 years, 76%. This study showed that the frequency of H.pylori infection in the regions studied was 70% exception due to Capulo, a coastal zone where despite the poor sanitation conditions; the frequency of H.pylori infection is lower. Group II: from the 309 patients evaluated, it was found that 22 (7%) had a normal mucosa and 287 (93%) a modified mucosa. Histological evaluation of antrum biopsies in 270 samples according to the Sydney System revealed the presence of gastritis in 235 (87.0%), the presence of ulcers in 13 (4.8%) and a tumour in 9 (3 3%). Histological assessment of activity in the gastric antrum of 226 samples, revealed that 129 (57%) had activity and 97 (43%) did not. The evaluation of the 255 corpus biopsies showed in 212 (83.1%), the presence of lesions of gastritis, in 7 (2.7%) tumour lesions and in 2 (0.8%) an ulcer. Of the 263 patients histological evaluated for H.pylori, 148 (58.2%) revealed the presence of this bacteria and 106 (41.7%) were negative. As regards susceptibility to macrolides from the universe of 158 patients with H.pylori, 125 (79.1%) patients had macrolides susceptible strains and 33 (20.9%) resistant strains. Regarding virulence factors (vacA and cagA), it was found that from the 11 patients with ulcers, 7 (63.6%), had a cagA negative strain, being 6 vacA s1, (85.7%) one vacA s2 and 4 (36.3%) with a cagA positive strain vacA s1. Concerning the 2 patients with tumour, both strains were cagA negative, one vacA s1 and other vacA s2. Patients with ulcer and tumour had cagA negative strains vacAs1. From this work, considering the prevalence of H.pylori obtained in health population, it is recommended that the same study should be performed in larger scale to confirm these results. The results of H.pylori genotyping suggest that more comprehensive studies are needed. Given the reduce number gastroenterology specialist in Angola and the lack of diagnostics methods, we recommend a larger study of the effectiveness of follow-up the patient dyspeptic, according to the protocol assessed by the College of Gastroenterology Specialty of the Order of Doctors and Angola already in place in some health institutions.

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.

Moçambique, Surge et Ambula: a interculturalidade no corpus literário obrigatório no Ensino Secundário Geral entre 2004 e 2011

Com esta tese almejámos compreender se o corpus literário consignado aos alunos dos 11º e 12º anos do Ensino Secundário Geral – ESG, fomenta a interculturalidade, em função dos diferentes grupos étnicos moçambicanos. Cientistas sociais têm apontado como prioridade, na área de Educação Cultural, o estabelecimento de estratégias para promover a interculturalidade, uma vez que Moçambique é um país multilingue e multicultural. Verificámos que a literatura, nomeadamente, ainda não foi abordada como prática que, a partir de recursos pedagógicos específicos, pode alavancar este princípio. Assim, realizámos uma pesquisa com o objetivo de: a) analisar as formas de interpretação de interculturalidade, a partir das representações culturais constantes do corpus literário obrigatório, por parte de intervenientes do processo educativo; b) mapear as representações culturais do mosaico identitário moçambicano nesse corpus literário; c) discutir se essas representações culturais promovem a interculturalidade; d) verificar de que forma é que esse corpus literário é utilizado enquanto meio que, a partir das respectivas representações culturais, pode estimular a interculturalidade. Como metodologia de trabalho analisámos diferentes estudos que abordam a interculturalidade, o texto literário e a Educação Cultural, para apreendermos que valor acrescentar relativamente à implementação da mesma em Moçambique. Debruçámo-nos também sobre a Agenda Nacional 2025 que traça os objetivos que o país deseja alcançar em Moçambique. No tocante às diretrizes escolares, estudámos os documentos que preconizam o que é prioritário para efetivar o Sistema Nacional de Ensino; analisámos o corpus literário obrigatório para os 11º e 12º anos do ESG moçambicano; aplicámos três questionários a intervenientes do processo educativo: alunos da Escola Portuguesa de Moçambique (estudado como grupo de controle) e alunos do ESG; uma planificadora curricular e uma autora de manuais de ensino. Um quarto questionário foi aplicado a um conjunto de nativos de cada grupo étnico moçambicano. Os documentos mencionados e as perguntas abertas dos questionários tiveram uma abordagem qualitativa. As perguntas fechadas foram analisadas de acordo com o método quantitativo. Recorremos ainda a um quadro teórico assente nos Estudos Culturais e na Teoria Literária, especificamente na Estética da Receção e na Sociologia da Leitura, por colocarem o leitor no centro de hipóteses de descodificação textual. No tocante ao questionário aplicado aos alunos, medimos os resultados da formação, realizada a partir desse tipo de texto, com recurso à corrente do Interacionismo Sócio-discursivo. Os resultados dessa análise levaram-nos a constatar que, na ótica da receção ativa de textos, as práticas educativas devem estimular os alunos a interpretarem os diferentes sentidos para os quais a obra literária aponta, atendendo à literariedade do texto, no quadro de modalizações culturais, uma vez que algumas obras literárias moçambicanas assentam sobre uma escrita de base etnográfica. Este pode ser um recurso para despertar os alunos para uma consciência intercultural. A conclusão a que chegámos é a de que o atual corpus literário tem limitações na promoção da interculturalidade. Foi nesse sentido que apresentámos um cânone literário multicultural e um modelo de análise de representações culturais dos grupos étnicos moçambicanos susceptível de aplicação aos contextos educativos

O inventário e o corpus dos mosaicos romanos de Portugal

Como “só se pode proteger aquilo que se conhece” tentaremos neste texto reflectir sobre o inventário dos mosaicos romanos, sua publicação e divulgação no Corpus nacional; mostrar como o corpus iniciado em 1992 sob a égide da Fundação Calouste Gulbenkian contribuiu para os estudos académicos e finalmente reflectir sobre o financiamento e o futuro do Corpus referindo também os mosaicos descobertos desde 2005, data do último inventário.

Língua escrita e língua real: o que um corpus oral permite descobrir

Esta comunicação, baseando-se num extenso corpus oral que está a ser recolhido, procurará refletir de que modo a língua realizada oralmente nos permite perceber o que realmente são e como funcionam as línguas para além da dimensão formalizada da escrita. Pretende-se demonstrar que é a linguagem em uso que melhor evidencia muitos aspetos impossíveis de perceber por uma designada do sistema. Assim, procurar-se-á verificar até que ponto a verdadeira realização linguística da oralidade respeita a noção de frase e de norma, bem assim como especificamente realiza várias dimensões lexicais e pragmáticas.

Parallel improved Schnorr-Euchner enumeration SE++ for the CVP and SVP

The Closest Vector Problem (CVP) and the Shortest Vector Problem (SVP) are prime problems in lattice-based cryptanalysis, since they underpin the security of many lattice-based cryptosystems. Despite the importance of these problems, there are only a few CVP-solvers publicly available, and their scalability was never studied. This paper presents a scalable implementation of an enumeration-based CVP-solver for multi-cores, which can be easily adapted to solve the SVP. In particular, it achieves super-linear speedups in some instances on up to 8 cores and almost linear speedups on 16 cores when solving the CVP on a 50-dimensional lattice. Our results show that enumeration-based CVP-solvers can be parallelized as effectively as enumeration-based solvers for the SVP, based on a comparison with a state of the art SVP-solver. In addition, we show that we can optimize the SVP variant of our solver in such a way that it becomes 35%-60% faster than the fastest enumeration-based SVP-solver to date.

Corpus e metodologia para o estudo das relações culturais ibéricas: o caso galego-português n’O Commercio do Porto (1927-1936)

O objetivo deste trabalho é contribuir metodologicamente para a pesquisa no estudo das relações culturais na península ibérica, a partir do recurso a corpus elaborados com base na imprensa diária, o que denominamos corpus mediático. Ao longo das páginas seguintes, exporemos (i) em que medida entendemos o estudo primário da imprensa periódica da maior relevância investigadora para a análise das relações entre dois ou mais sistemas culturais e, do mesmo modo, (ii) como a elaboração de corpus deste género pode ser útil e fiável para a análise da(s) natureza(s) das relações objeto de estudo, principalmente através de técnicas de cômputo quantitativo.

An evolutionary approach to the use of Petri net based models: from parallel controllers to HW/SW co-design

"A workshop within the 19th International Conference on Applications and Theory of Petri Nets - ICATPN’1998"

An illustrated flora of the northern United States, Canada and the British possessions : from Newfoundland to the parallel of the southern boundary of Virginia, and from the Atlantic Ocean westward to the 102d meridian / by Nathaniel Lord Britton and Hon. Addison Brown.

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An illustrated flora of the northern United States, Canada and the British possessions : from Newfoundland to the parallel of the southern boundary of Virginia, and from the Atlantic Ocean westward to the 102d meridian / by Nathaniel Lord Britton and Hon. Addison Brown.

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An illustrated flora of the northern United States, Canada and the British possessions : from Newfoundland to the parallel of the southern boundary of Virginia, and from the Atlantic Ocean westward to the 102d meridian / by Nathaniel Lord Britton and Hon. Addison Brown.

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Direct numerical simulation of turbulent flames on parallel computers

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2012

Simulation of lime calcination in normal shaft an parallel flow regenerative kilns

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2012