An implicit GTS allocation mechanism in IEEE 802.15.4 for time-sensitive wireless sensor networks: theory and practice

Timeliness guarantee is an important feature of the recently standardized IEEE 802.15.4 protocol, turning it quite appealing for Wireless Sensor Network (WSN) applications under timing constraints. When operating in beacon-enabled mode, this protocol allows nodes with real-time requirements to allocate Guaranteed Time Slots (GTS) in the contention-free period. The protocol natively supports explicit GTS allocation, i.e. a node allocates a number of time slots in each superframe for exclusive use. The limitation of this explicit GTS allocation is that GTS resources may quickly disappear, since a maximum of seven GTSs can be allocated in each superframe, preventing other nodes to benefit from guaranteed service. Moreover, the GTS may be underutilized, resulting in wasted bandwidth. To overcome these limitations, this paper proposes i-GAME, an implicit GTS Allocation Mechanism in beacon-enabled IEEE 802.15.4 networks. The allocation is based on implicit GTS allocation requests, taking into account the traffic specifications and the delay requirements of the flows. The i-GAME approach enables the use of one GTS by multiple nodes, still guaranteeing that all their (delay, bandwidth) requirements are satisfied. For that purpose, we propose an admission control algorithm that enables to decide whether to accept a new GTS allocation request or not, based not only on the remaining time slots, but also on the traffic specifications of the flows, their delay requirements and the available bandwidth resources. We show that our approach improves the bandwidth utilization as compared to the native explicit allocation mechanism defined in the IEEE 802.15.4 standard. We also present some practical considerations for the implementation of i-GAME, ensuring backward compatibility with the IEEE 801.5.4 standard with only minor add-ons. Finally, an experimental evaluation on a real system that validates our theoretical analysis and demonstrates the implementation of i-GAME is also presented

A traffic differentiation add-on to the IEEE 802.15.4 protocol: implementation and experimental validation over a real-time operating system

The IEEE 802.15.4 is the most widespread used protocol for Wireless Sensor Networks (WSNs) and it is being used as a baseline for several higher layer protocols such as ZigBee, 6LoWPAN or WirelessHART. Its MAC (Medium Access Control) supports both contention-free (CFP, based on the reservation of guaranteed time-slots GTS) and contention based (CAP, ruled by CSMA/CA) access, when operating in beacon-enabled mode. Thus, it enables the differentiation between real-time and best-effort traffic. However, some WSN applications and higher layer protocols may strongly benefit from the possibility of supporting more traffic classes. This happens, for instance, for dense WSNs used in time-sensitive industrial applications. In this context, we propose to differentiate traffic classes within the CAP, enabling lower transmission delays and higher success probability to timecritical messages, such as for event detection, GTS reservation and network management. Building upon a previously proposed methodology (TRADIF), in this paper we outline its implementation and experimental validation over a real-time operating system. Importantly, TRADIF is fully backward compatible with the IEEE 802.15.4 standard, enabling to create different traffic classes just by tuning some MAC parameters.

H-NAMe: specifying, implementing and testing a hidden-node avoidance mechanism for wireless sensor networks

The hidden-node problem has been shown to be a major source of Quality-of-Service (QoS) degradation in Wireless Sensor Networks (WSNs) due to factors such as the limited communication range of sensor nodes, link asymmetry and the characteristics of the physical environment. In wireless contention-based Medium Access Control protocols, if two nodes that are not visible to each other transmit to a third node that is visible to the formers, there will be a collision – usually called hidden-node or blind collision. This problem greatly affects network throughput, energy-efficiency and message transfer delays, which might be particularly dramatic in large-scale WSNs. This technical report tackles the hidden-node problem in WSNs and proposes HNAMe, a simple yet efficient distributed mechanism to overcome it. H-NAMe relies on a grouping strategy that splits each cluster of a WSN into disjoint groups of non-hidden nodes and then scales to multiple clusters via a cluster grouping strategy that guarantees no transmission interference between overlapping clusters. We also show that the H-NAMe mechanism can be easily applied to the IEEE 802.15.4/ZigBee protocols with only minor add-ons and ensuring backward compatibility with the standard specifications. We demonstrate the feasibility of H-NAMe via an experimental test-bed, showing that it increases network throughput and transmission success probability up to twice the values obtained without H-NAMe. We believe that the results in this technical report will be quite useful in efficiently enabling IEEE 802.15.4/ZigBee as a WSN protocol.

H-NAMe: a hidden-node avoidance mechanism for wireless sensor networks

The hidden-node problem has been shown to be a major source of Quality-of-Service (QoS) degradation in Wireless Sensor Networks (WSNs) due to factors such as the limited communication range of sensor nodes, link asymmetry and the characteristics of the physical environment. In wireless contention-based Medium Access Control protocols, if two nodes that are not visible to each other transmit to a third node that is visible to the formers, there will be a collision – usually called hidden-node or blind collision. This problem greatly affects network throughput, energy-efficiency and message transfer delays, which might be particularly dramatic in large-scale WSNs. This paper tackles the hiddennode problem in WSNs and proposes H-NAMe, a simple yet efficient distributed mechanism to overcome it. H-NAMe relies on a grouping strategy that splits each cluster of a WSN into disjoint groups of non-hidden nodes and then scales to multiple clusters via a cluster grouping strategy that guarantees no transmission interference between overlapping clusters. We also show that the H-NAMe mechanism can be easily applied to the IEEE 802.15.4/ZigBee protocols with only minor add-ons and ensuring backward compatibility with the standard specifications. We demonstrate the feasibility of H-NAMe via an experimental test-bed, showing that it increases network throughput and transmission success probability up to twice the values obtained without H-NAMe. We believe that the results in this paper will be quite useful in efficiently enabling IEEE 802.15.4/ZigBee as a WSN protocol

i-GAME: an implicit GTS allocation mechanism in IEEE 802.15.4 for time-sensitive wireless sensor networks

The IEEE 802.15.4 Medium Access Control (MAC) protocol is an enabling technology for time sensitive wireless sensor networks thanks to its Guaranteed-Time Slot (GTS) mechanism in the beacon-enabled mode. However, the protocol only supports explicit GTS allocation, i.e. a node allocates a number of time slots in each superframe for exclusive use. The limitation of this explicit GTS allocation is that GTS resources may quickly disappear, since a maximum of seven GTSs can be allocated in each superframe, preventing other nodes to benefit from guaranteed service. Moreover, the GTSs may be only partially used, resulting in wasted bandwidth. To overcome these limitations, this paper proposes i-GAME, an implicit GTS Allocation Mechanism in beacon-enabled IEEE 802.15.4 networks. The allocation is based on implicit GTS allocation requests, taking into account the traffic specifications and the delay requirements of the flows. The i-GAME approach enables the use of a GTS by multiple nodes, while all their (delay, bandwidth) requirements are still satisfied. For that purpose, we propose an admission control algorithm that enables to decide whether to accept a new GTS allocation request or not, based not only on the remaining time slots, but also on the traffic specifications of the flows, their delay requirements and the available bandwidth resources. We show that our proposal improves the bandwidth utilization compared to the explicit allocation used in the IEEE 802.15.4 protocol standard. We also present some practical considerations for the implementation of i-GAME, ensuring backward compatibility with the IEEE 801.5.4 standard with only minor add-ons.

Enhancing Multimodal Silent Speech Interfaces With Feature Selection

In research on Silent Speech Interfaces (SSI), different sources of information (modalities) have been combined, aiming at obtaining better performance than the individual modalities. However, when combining these modalities, the dimensionality of the feature space rapidly increases, yielding the well-known "curse of dimensionality". As a consequence, in order to extract useful information from this data, one has to resort to feature selection (FS) techniques to lower the dimensionality of the learning space. In this paper, we assess the impact of FS techniques for silent speech data, in a dataset with 4 non-invasive and promising modalities, namely: video, depth, ultrasonic Doppler sensing, and surface electromyography. We consider two supervised (mutual information and Fisher's ratio) and two unsupervised (meanmedian and arithmetic mean geometric mean) FS filters. The evaluation was made by assessing the classification accuracy (word recognition error) of three well-known classifiers (knearest neighbors, support vector machines, and dynamic time warping). The key results of this study show that both unsupervised and supervised FS techniques improve on the classification accuracy on both individual and combined modalities. For instance, on the video component, we attain relative performance gains of 36.2% in error rates. FS is also useful as pre-processing for feature fusion. Copyright © 2014 ISCA.

Geodynamics of the eastern sector of the Arrábida chain (W Portugal)

N.º4, p.263-267

On the relation between the fractional Brownian motion and the fractional derivatives

Physics Letters A, vol. 372; Issue 7

Pseudo-fractional ARMA modelling using a double Levinson recursion

IET Control Theory & Applications, Vol. 1, Nº 1

A fractional linear system view of the fractional brownian motion

Nonlinear Dynamics, Vol. 38

Mathematical model for HIV dynamics in HIV-specific helper cells

In this paper we study a delay mathematical model for the dynamics of HIV in HIV-specific CD4 + T helper cells. We modify the model presented by Roy and Wodarz in 2012, where the HIV dynamics is studied, considering a single CD4 + T cell population. Non-specific helper cells are included as alternative target cell population, to account for macrophages and dendritic cells. In this paper, we include two types of delay: (1) a latent period between the time target cells are contacted by the virus particles and the time the virions enter the cells and; (2) virus production period for new virions to be produced within and released from the infected cells. We compute the reproduction number of the model, R0, and the local stability of the disease free equilibrium and of the endemic equilibrium. We find that for values of R0<1, the model approaches asymptotically the disease free equilibrium. For values of R0>1, the model approximates asymptotically the endemic equilibrium. We observe numerically the phenomenon of backward bifurcation for values of R0⪅1. This statement will be proved in future work. We also vary the values of the latent period and the production period of infected cells and free virus. We conclude that increasing these values translates in a decrease of the reproduction number. Thus, a good strategy to control the HIV virus should focus on drugs to prolong the latent period and/or slow down the virus production. These results suggest that the model is mathematically and epidemiologically well-posed.

Enfarte cerebral e incapacidade em idosos

RESUMO Introdução O acidente vascular cerebral (AVC) é a segunda causa de morte a nível mundial e a terceira nos países industrializados. A idade é o factor de risco não modificável mais importante para AVC, verificando-se um aumento da incidência de AVC até ao limite mais extremo da idade avançada. Presentemente, mais de metade de todos os AVCs ocorrem em doentes com mais de 75 anos, e, dado que a esperança de vida está a aumentar, sendo os muito idosos o segmento de crescimento mais rápido da população, é de esperar que este segmento da população venha a contribuir com uma proporção cada vez maior do número total de AVCs. O AVC no doente idoso apresenta características particulares, sendo diferente do AVC no doente mais jovem relativamente a factores de risco, a subtipos clínicos e etiológicos de AVC, e a prognóstico. O factor de risco ardiovascular mais importante para AVC em doentes idosos é a fibrilhação auricular. O enfarte cerebral em doentes idosos é clinicamente mais grave do que nos restantes doentes, associando-se esta maior gravidade a uma maior incidência de enfartes cardioembólicos. As taxas de letalidade são mais elevadas nos doentes mais idosos, e o estado funcional dos sobreviventes é, igualmente, pior, a curto e a longo prazo. Contudo, uma proporção importante de doentes idosos com AVC sobrevive em bom estado funcional. Até agora, muito poucos estudos procuraram identificar factores preditivos independentes de resultado em doentes idosos com AVC em geral, de qualquer subtipo patológico, e menos ainda em doentes idosos apenas com AVC isquémico. Objectivos: O objectivo principal deste estudo consistiu em descrever a contribuição do AVC para a passagem de um estado independente para um estado de dependência ou morte numa coorte de doentes idosos que sofreram o seu primeiro AVC isquémico ao longo da vida, e em identificar os factores que a determinam. Paralelamente, como objectivo secundário, foi analisada a demografia, factores de risco, aracterísticas clínicas e de resultado da coorte de doentes idosos, estratificada em dois grupos de idade. Métodos: No período entre 1 de Julho de 2003 e 31 de Dezembro de 2005, foram recrutados todos os doentes com idade igual ou superior a 70 anos, internados consecutivamente no Serviço de Medicina I do Hospital Egas Moniz, pelo seu primeiro AVC isquémico ao longo da vida. Foi adoptada a definição de AVC da Organização Mundial de Saúde (OMS). Os doentes foram avaliados na fase aguda, à data da alta hospitalar e em consultas de seguimento aos 1, 3 e 6 meses. Foi elaborado um protocolo padronizado para a avaliação na fase aguda, e outro para as consultas de seguimento. O protocolo destinado à fase aguda incluía informação sobre: (1) dados sociodemográficos; (2) factores de risco vascular e outras comorbilidades; (3) avaliação cognitiva pré-AVC; (4) avaliação de incapacidade pré-AVC; (5) dados de avaliação médica geral na fase aguda; (6) índice de comorbilidade médica geral de Charlson; (7) dados de avaliação neurológica do doente, quer de uma forma especificada, quer sintetizados numa escala de gravidade dos défices neurológicos, a “National Institutes of Health Stroke Scale” (NIHSS) e na classificação clínica do “Oxfordshire Community Stroke Project” (OCSP); (8) resultados laboratoriais de rotina primeiros valores após o início do AVC); (9) resultados dos principais exames complementares de diagnóstico: TC crâneo-encefálica sem contraste, lectrocardiograma, ecocardiograma trans-torácico, doppler das artérias cervicais extracraneanas; e outros exames, em doentes seleccionados; (10) a classificação etiológica dos AVCs segundo os critérios do “Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment” (TOAST); (11) principais complicações neurológicas e médicas, ocorridas durante o internamento; (12) principais intervenções terapêuticas; (13) estado vital (morte à data da alta ou até aos 28 dias; data e causa de morte); (14) gravidade dos défices neurológicos e estado funcional à data da alta; (15) destino após a alta.O protocolo elaborado para as avaliações de seguimento incluía informação sobre:(1) estado vital (morte; data de morte; causa de morte); (2) local de residência; (3)terapêutica efectuada; (4) ocorrência de eventos cerebrovasculares recorrentes ou cardiovasculares; (5) presença de sintomas e/ou sinais de insufuciência cardíaca; (6) avaliação da gravidade dos defices neurológicos residuais; (7) avaliação funcional; (8) nova avaliação cognitiva (realizada apenas na consulta dos 6 meses).A análise estatística consistiu, em primeiro lugar, numa análise descritiva da coorte global de doentes seguida de uma análise comparativa dos doentes estratificados em dois grupos de idade (< 80 versus @ 80 anos), relativamente ao conjunto de todas as variáveis independentes e de resultado; em segundo lugar, no subgrupo de doentes sem incapacidade pré-AVC, após um processo de selecção de variáveis, foram desenvolvidos, pelo método de regressão logística múltipla backward stepwise, modelos preditivos para o resultado “morte ou dependência” versus “estar vivo e independente” aos 6 meses. Para a selecção das variáveis, procedeu-se em primeiro lugar a análise bivariada, tendo sido removidas as variáveis que não apresentavam associação significativa com o resultado. Em segundo lugar, as restantes variáveis foram classificadas em cinco grupos, sendo o primeiro constituído pelas variáveis demográficas (género e idade), o segundo, por uma variável do exame clínico geral, o terceiro, pelas variáveis da avaliação neurológica inicial, o quarto, por uma variável imagiológica, e o quinto por uma variável de comorbilidade médica geral. Resultados: População geral de doentes Durante o período de 30 meses em que se procedeu ao recrutamento prospectivo de doentes, foram internados consecutivamente 145 doentes que preenchiam os critérios de inclusão, dos quais 142 aceitaram participar no estudo. A idade média dos doentes era de 79,5±6,0 anos e 69,7% eram do sexo feminino. O factor de risco vascular mais frequente no conjunto da população foi a hipertensão arterial, atingindo 73,2% dos doentes. A diabetes mellitus e o consumo de tabaco, passado ou corrente, foram presentes em igual proporção de doentes (27,5%, cada). A fibrilhação auricular, antes ou durante o internamento hospitalar, foi detectada em 39,3% dos doentes. A proporção de doentes com incapacidade prévia ao AVC (score de Rankin modificado pré-AVC > 2) foi de 19%, traduzindo, pelo menos em parte, a presença de numerosas comorbilidades (insuficiência cardíaca em 39,4% dos doentes; doença osteo-articular em 38,7%; incontinência de esfincteres em 31,0%; défice cognitivo em 18,4%; défice visual em 18,3%; e défice auditivo em 15,6%). O índice de comorbilidade de Charlson foi superior a 1 em 54,9% dos doentes. Na avaliação neurológica inicial, através da escala de NIHSS,aproximadamente metade dos doentes (50,7%) tinha um score igual ou superior a 7, sendo este o valor mediano deste score para o conjunto dos doentes. Aos 28 dias e seis meses, as taxas de letalidade foram de 5,6% e 22,5%, respectivamente. Dos sobreviventes, aos seis meses, 44,5% apresentava incapacidade moderada ou grave (score de Rankin modificado > 2). No conjunto de toda a população, a proporção de doentes com score de Rankin modificado > 2 aumentou de 19% antes do AVC para 57% aos seis meses, sendo de 34,5% a proporção de doentes com incapacidade moderada ou grave. Nos 115 doentes sem incapacidade antes do AVC, a taxa de letalidade, aos seis meses, foi de 19,1%, e dos sobreviventes, 34,5% ficaram com incapacidade moderada a grave (score de Rankin modificado > 2). Comparação dos doentes estratificados em dois grupos de idade Dos 142 doentes que aceitaram participar no estudo, 75 (52,8%) tinham idade igual ou superior a 80 anos. Neste grupo de doentes, em comparação com o grupo mais jovem, havia mais doentes do sexo feminino (77,3% versus 61,2%; p=0,037), mais viúvos (54,7% versus 37,3%; p=0,038), menos doentes a viver em suas casas com esposa/companheiro (34,7% versus 56,7%; p = 0,008), mais doentes a viver com familiares ou cuidador (34,7% versus 17,9%; p = 0,024), e mais doentes a viver em instituição (8,0% versus 0,0%; p=0,029). Relativamente aos factores de risco vascular, o grupo mais idoso apresentou uma frequência mais elevada de fibrilhação auricular pré ou intra-hospitalar (48,6% versus 28,8%; p = 0,016) e de insuficiência cardíaca (49,3% versus 28,4%; p = 0,011), e uma frequência mais baixa de antecedentes de tabagismo (20,0% versus 35,8%; p=0,035), consumo de álcool (6,7% versus 22,4%; p=0,007) e doença arterial periférica (2,7% versus 13,4%; p=0,017). A incapacidade prévia ao AVC, definida pelo Índice de Barthel (score <100), ou pela escala de Rankin modificada (score >2), foi mais frequente no grupo mais idoso (56,0% versus 31,3%, com p = 0,003 e 29,3% versus 7,5%, com p = 0,001, respectivamente). A proporção de doentes com pressão arterial (PA) sistólica inicial elevada é menor no grupo de doentes mais idoso (57,3% versus 76,1%; p=0,018). Na avaliação neurológica inicial, este grupo apresentou uma maior proporção de doentes com afundamento do estado de consciência (62,7% versus 31,3%; p<0,001), afasia (42,7% versus 17,9%; p = 0,001), alteração da motilidade ocular (36,0% versus 20,9%; p = 0,047), e com um score de NIHSS inicial @ 7 (65,3% versus 34,3%; p<0,001). A distribuição dos subtipos clínicos do OCSP foi diferente entre os dois grupos de doentes (p=0,001). Os enfartes total e parcial da circulação anterior (TACI e PACI, respectivamente) foram mais frequentes no grupo de doentes com idade mais avançada (18,7% versus 6,0%, para o TACI; 48,0% versus 28,4%, para o PACI). Os enfartes lacunares e da circulação posterior (LACI e POCI, respectivamente) foram mais frequentes no grupo de doentes mais novo (52,2% versus 29,3%, para o LACI; 13,4% versus 4,0%, para o POCI). Na classificação etiológica, apenas o AVC por oclusão de pequenos vasos foi mais frequente no grupo de doentes menos idoso (22,4% versus 2,7%; p < 0,001). No final do período de seguimento, o grupo de doentes mais idoso tinha uma maior proporção de casos fatais (33,3% versus 10,4%; p=0,001), e, nos sobreviventes, uma maior proporção de doentes incapacitados, quer com a incapacidade definida pelo índice de Barthel (score < 100) ou pela escala escala de Rankin modificada (score > 2) (78,0% versus 51,7% com p=0,004 e 56,0% versus 35,0% com p=0,027, respectivamente). Modelos preditivos Na análise multivariável foi incluído apenas o grupo de doentes que não tinha incapacidade prévia ao AVC, constituído pelos 115 doentes que tinham um score de Rankin pré-AVC igual ou inferior a 2. No desenvolvimento dos modelos, as variáveis idade e género, a PA sistólica inicial codificada (@140 mmHg), a variável de imagem “cortical extenso” e o índice de comorbilidade de Charlson, são comuns a todos eles. As variáveis neurológicas, diferentes de modelo para modelo, são: o score de NIHSS, no modelo1; o score de coma de Glasgow (15 versus <15), no modelo 2; o subtipo clínico TACI, no modelo 3; e as variáveis neurológicas clínicas, afasia, extinção, parésia de mais do que um membro, campos visuais e motilidade ocular, no modelo 4. O modelo 1, em que o score de NIHSS constituiu a forma de avaliação do défice neurológico inicial, foi o que teve melhor exactidão preditiva, classificando correctamente 85,2% dos doentes e explicando 60% da variância no resultado (R2 de Nagelkerke). A capacidade discriminativa deste modelo, medida através da area under the receiver operating characteristic (ROC) curve (AUC), foi a mais elevada (0,893), embora não sendo estatisticamente diferente da AUC dos outros modelos. Os preditores independentes de mau resultado neste modelo foram o género feminino, a PA sistólica inicial @ 140 mmHg e o score de NIHSS inicial. Em todos os restantes modelos, as variáveis da avaliação neurológica inicial foram igualmente preditores independentes de resultado, em conjunto com o género feminino e o índice de comorbilidade de Charlson. A idade e a PA sistólica inicial foram também preditores independentes de resultado nos modelos 3 e 4, e a variável “cortical extenso” no modelo 2. Conclusões No presente estudo, considerando a totalidade dos doentes, aos 6 meses após o AVC, as proporções dos doentes que morrem ou ficam incapacitados, em particular a dos doentes incapacitados, são mais altas do que as encontradas em estudos incluíndo doentes de todas as idades com o seu primeiro AVC isquémico, reflectindo o pior prognóstico dos doentes mais idosos com AVC isquémico, em que uma proporção importante apresenta incapacidade já antes do AVC. No entanto, considerando apenas os doentes sem incapacidade prévia ao AVC, as proporções encontradas para morte ou incapacidade aos 6 meses foram próximas das de estudos de base populacional incluíndo doentes de todas as idades com o seu primeiro AVC isquémico. O presente estudo demonstrou que em doentes idosos que sofrem o seu primeiro AVC isquémico ao longo da vida, e que não tinham incapacidade prévia ao AVC, a gravidade do défice neurológico inicial é, do mesmo modo que nos doentes com AVC isquémico de todas as idades, o principal preditor independente de resultado. O score de NIHSS demonstrou ser um importante preditor independente de resultado em doentes idosos com AVC isquémico, eliminando a contribuição independente para o resultado de vários outros preditores potenciais, o que não aconteceu quando a gravidade do AVC foi medida através de outras variáveis de validade e fiabilidade mais incerta. O presente estudo demonstra como o resultado de uma análise multivariável é fortemente afectado pelas variáveis independentes utilizadas. Os vários modelos apenas diferiam na forma como foi avaliada a gravidade neurológica do AVC, originando, mesmo assim, resultados bastante diferentes. Este facto reforça a necessidade de utilizar para o desenvolvimento dos modelos variáveis clinicamente relevantes, com elevada fiabilidade e validade comprovadas. Uma das características dos doentes muito idosos é a presença de múltiplas comorbilidades simultaneamente. O presente estudo sugere que o efeito da comorbilidade sobre o resultado pode ocorrer por intermédio da maior gravidade neurológica do AVC,embora estes resultados necessitem de ser confirmados em estudos com maior número de doentes. Este achado, a confirmar-se, é da maior importância, levando a que a prevenção e tratamento da patologia cardiovascular e cerebrovascular deva ser encarada como um todo. O presente estudo mostra que os doentes muito idosos com AVC isquémico apresentam características epidemiológicas e clínicas específicas, mesmo quando a comparação é feita entre dois diferentes estratos de doentes idosos. Em particular, a maior frequência,neste grupo de doentes, de fibrilhação auricular, associada à maior frequência dos enfartes TACI e PACI da classificação clínica do OCSP, que são os subtipos clínicos mais frequentemente de etiologia cardioembólica, têm importantes implicações relativamente a prevenção e tratamento, reforçando a importância da anticoagulação terapêutica tanto para prevenção primária como secundária.

Tectónica da cadeia da Arrábida

Geociências, Museu Nac. Hist. Nat. Univ. Lisboa, nº 2, 35-84

Video-­‐monitorization system for a realistic driving simulator

Nos últimos anos, o ISEP em colaboração com a FEUP e outras Universidades, criou um simulador realista de condução chamado DRIS, que tem como objectivo ajudar em trabalhos de investigação de diferentes áreas, como engenharia civil, computação gráfica, psicologia, educação, etc. O resultado deste trabalho pretende ajudar os profissionais a analisarem os dados recolhidos em cada experiência de condução, a fim de permitir o estudo das reações do motorista em diferentes obstáculos durante um percurso. O simulador DRIS é constituído por uma tela branca, onde os ambientes de simulação são projetados; um carro real, onde é feita a experiência de condução e quatro câmaras colocadas no carro. Destas quatro câmaras, três estão dentro do carro e uma fora do carro. Cada câmara está focada estrategicamente, em partes críticas da condução: a estrada, o motorista, os pedais e os controles (mudança de marcha, volante, os comandos do limpador, etc). Cada uma das câmaras grava um vídeo, que é guardado em um computador colocado em uma das salas de controlo, dentro do Laboratório de Análise de Tráfego na FEUP. Além disso, um arquivo de texto é guardado no mesmo computador. Este arquivo de texto contém algumas informações sobre a experiência do motorista, como as coordenadas do carro, a velocidade do carro, o tempo, etc O trabalho desta Tese surge com a finalidade de melhorar a forma de os profissionais analisar e interpretar os dados recolhidos a partir de uma experiência de condução no DRIS. Para o efeito, foi criado um sistema de vídeo-­‐monitorização, que consiste em uma aplicação de vídeo, que permite a visualização de quatro vídeos simultaneamente, e ler um arquivo de texto, que contém todos os dados recolhidos na experiência. Ambos (vídeo e texto) têm de estar sincronizados com o mesmo tempo de forma a permitir ao utilizador, navegar backward e forward com a ajuda de um cursor. Além disso, como qualquer reprodutor de vídeo básico, contém alguns botões para controlar o status do vídeo (Play, Stop, Pause) e permiti que os profissionais analisem com detalhe os dados dos quatro vídeos. Aproveitando os avanços no desenvolvimento de software, a aplicação foi feita em C++ usando a biblioteca Qt, em ambiente de desenvolvimento integrado do Qt Creator, o que tornou mais fácil a implementação. No fim deste relatório (capítulo 4) é anexado um manual do usuário, a fim de explicar e ajudar os profissionais a usar a aplicação.

Tradutor da língua gestual portuguesa modelo de tradução bidireccional

O projeto tem como objetivo desenvolver e avaliar um modelo que facilita o acesso para pessoas surdas ou com deficiência auditiva, o acesso ao conteúdo digital - em particular o conteúdo educacional e objetos de aprendizagem – a criação de condições para uma maior inclusão social de surdos e deficientes auditivos. Pretende-se criar um modelo bidirecional, em que permite a pessoas com deficiências auditivas, possam se comunicar com outras pessoas, com a tradução da Língua Gestual Portuguesa (LGP) para a Língua Portuguesa (LP) e que outras pessoas não portadoras de qualquer deficiência auditiva possam por sua vez comunicar com os surdos ou deficientes auditivos através da tradução da LP para a LGP. Há um conjunto de técnicas que poderíamos nos apoiar para desenvolver o modelo e implementar a API de tradução da LGP em LP. Muitos estudos são feitos com base nos modelos escondidos de Markov (HMM) para efetuar o reconhecimento. Recentemente os estudos estão a caminhar para o uso de técnicas como o “Dynamic Time Warping” (DTW), que tem tido mais sucesso do que outras técnicas em termos de performance e de precisão. Neste projeto optamos por desenvolver a API e o Modelo, com base na técnica de aprendizagem Support Vector Machines (SVM) por ser uma técnica simples de implementar e com bons resultados demonstrados em reconhecimento de padrões. Os resultados obtidos utilizando esta técnica de aprendizagem foram bastante ótimos, como iremos descrever no decorrer do capítulo 4, mesmo sabendo que utilizamos dois dispositivos para capturar dados de descrição de cada gesto. Toda esta tese integra-se no âmbito do projeto científico/ investigação a decorrer no grupo de investigação GILT, sob a coordenação da professora Paula Escudeiro e suportado pela Fundação para Ciência e Tecnologia (FCT).