Sistema de aquisição de dados em tempo real

Neste trabalho propus-me realizar um Sistema de Aquisição de Dados em Tempo Real via Porta Paralela. Para atingir com sucesso este objectivo, foi realizado um levantamento bibliográfico sobre sistemas operativos de tempo real, salientando e exemplificando quais foram marcos mais importantes ao longo da sua evolução. Este levantamento permitiu perceber o porquê da proliferação destes sistemas face aos custos que envolvem, em função da sua aplicação, bem como as dificuldades, científicas e tecnológicas, que os investigadores foram tendo, e que foram ultrapassando com sucesso. Para que Linux se comporte como um sistema de tempo real, é necessário configura-lo e adicionar um patch, como por exemplo o RTAI ou ADEOS. Como existem vários tipos de soluções que permitem aplicar as características inerentes aos sistemas de tempo real ao Linux, foi realizado um estudo, acompanhado de exemplos, sobre o tipo de arquitecturas de kernel mais utilizadas para o fazer. Nos sistemas operativos de tempo real existem determinados serviços, funcionalidades e restrições que os distinguem dos sistemas operativos de uso comum. Tendo em conta o objectivo do trabalho, e apoiado em exemplos, fizemos um pequeno estudo onde descrevemos, entre outros, o funcionamento escalonador, e os conceitos de latência e tempo de resposta. Mostramos que há apenas dois tipos de sistemas de tempo real o ‘hard’ que tem restrições temporais rígidas e o ‘soft’ que engloba as restrições temporais firmes e suaves. As tarefas foram classificadas em função dos tipos de eventos que as despoletam, e evidenciando as suas principais características. O sistema de tempo real eleito para criar o sistema de aquisição de dados via porta paralela foi o RTAI/Linux. Para melhor percebermos o seu comportamento, estudamos os serviços e funções do RTAI. Foi dada especial atenção, aos serviços de comunicação entre tarefas e processos (memória partilhada e FIFOs), aos serviços de escalonamento (tipos de escalonadores e tarefas) e atendimento de interrupções (serviço de rotina de interrupção - ISR). O estudo destes serviços levou às opções tomadas quanto ao método de comunicação entre tarefas e serviços, bem como ao tipo de tarefa a utilizar (esporádica ou periódica). Como neste trabalho, o meio físico de comunicação entre o meio ambiente externo e o hardware utilizado é a porta paralela, também tivemos necessidade de perceber como funciona este interface. Nomeadamente os registos de configuração da porta paralela. Assim, foi possível configura-lo ao nível de hardware (BIOS) e software (módulo do kernel) atendendo aos objectivos do presente trabalho, e optimizando a utilização da porta paralela, nomeadamente, aumentando o número de bits disponíveis para a leitura de dados. No desenvolvimento da tarefa de hard real-time, foram tidas em atenção as várias considerações atrás referenciadas. Foi desenvolvida uma tarefa do tipo esporádica, pois era pretendido, ler dados pela porta paralela apenas quando houvesse necessidade (interrupção), ou seja, quando houvesse dados disponíveis para ler. Desenvolvemos também uma aplicação para permitir visualizar os dados recolhidos via porta paralela. A comunicação entre a tarefa e a aplicação é assegurada através de memória partilhada, pois garantindo a consistência de dados, a comunicação entre processos do Linux e as tarefas de tempo real (RTAI) que correm ao nível do kernel torna-se muito simples. Para puder avaliar o desempenho do sistema desenvolvido, foi criada uma tarefa de soft real-time cujos tempos de resposta foram comparados com os da tarefa de hard real-time. As respostas temporais obtidas através do analisador lógico em conjunto com gráficos elaborados a partir destes dados, mostram e comprovam, os benefícios do sistema de aquisição de dados em tempo real via porta paralela, usando uma tarefa de hard real-time.

Urubu: energy scavenging in wireless sensor networks

For the past years wireless sensor networks (WSNs) have been coined as one of the most promising technologies for supporting a wide range of applications. However, outside the research community, few are the people who know what they are and what they can offer. Even fewer are the ones that have seen these networks used in real world applications. The main obstacle for the proliferation of these networks is energy, or the lack of it. Even though renewable energy sources are always present in the networks environment, designing devices that can efficiently scavenge that energy in order to sustain the operation of these networks is still an open challenge. Energy scavenging, along with energy efficiency and energy conservation, are the current available means to sustain the operation of these networks, and can all be framed within the broader concept of “Energetic Sustainability”. A comprehensive study of the several issues related to the energetic sustainability of WSNs is presented in this thesis, with a special focus in today’s applicable energy harvesting techniques and devices, and in the energy consumption of commercially available WSN hardware platforms. This work allows the understanding of the different energy concepts involving WSNs and the evaluation of the presented energy harvesting techniques for sustaining wireless sensor nodes. This survey is supported by a novel experimental analysis of the energy consumption of the most widespread commercially available WSN hardware platforms.

Evaluaciones nacionales e internacionales como política de mejora de la educación en España en el contexto Europeo

De acordo com a informação fornecida pelo Instituto Nacional de Avaliação (2012), Espanha participou nas edições de 1990, 2006 e 2011 do PIRLS e nas edições de 1995 e 2011 do TIMSS. Por outro lado, em 2009, o nosso país participou pela primeira vez no Estudo Internacional de Civismo e Cidadania (Instituto de Avaliação, 2010). Finalmente, Espanha participa no Programa para a Avaliação Internacional dos Alunos (PISA). Conjuntamente com essas avaliações internacionais, tanto a nível estatal como regional, foram implementadas outras provas externas. Esta tendência foi reforçada e alargada pela nova Lei Orgânica para a Melhoria da Qualidade Educativa (LOMCE), aspeto que será analisado nesta apresentação. A proliferação destas práticas pode ser analisada a partir de diversas perspetivas. Nesta apresentação faz-se uma aproximação sustentada em numerosos escritos recentes (Pérez y Soto, 2011, Perrenoud, 2008; Stake, 2006, etc.), que alertam sobre o impacto dos sistemas de avaliação nas práticas de ensino. Por outro lado, a partir desta abordagem crítica, defende-se que as evidências sobre o que estas contribuem para a melhoria da educação não parecem ser tão abundantes.

Áudio digital: uma abordagem ao áudio pela perspectiva de ensino

A sociedade contemporânea tem acompanhado a evolução da Internet, ligando cada vez mais pessoas que exigem mais dela a cada dia que passa e desencadeando uma proliferação tecnológica nunca antes observada. A utilização de recursos, como vídeo e áudio na Internet, tem ganho nos últimos anos um crescente interesse. No entanto, constata-se a carência ou falta de recursos educativos digitais na área do áudio, que sejam capazes de apresentar uma pedagogia eficiente face a um tema muito complexo e extenso, para todos aqueles que queiram aprender de forma mais aprofundada o áudio como componente de engenharia. Na internet, sites de vídeos como Youtube ensinam a usar software de edição de áudio como Audacity, conceitos sobre som e áudio. Contudo, todos estão espalhados, sendo que a maior parte deles não possui fundamentos científicos ou uma bibliografia que acompanhe os conteúdos que leccionam. A proposta desta investigação é pesquisar sobre conhecimentos e recursos de áudio, integrando-os num produto Learning Object, Investigar noções teóricas sobre o som, equipamentos e técnicas usadas na área, assim como obter melhores resultados num espaço para a gravação que o aluno poderia fazer, aglomerando esses conceitos num protótipo mediamente desenvolvido. Foi necessária uma investigação extensa nesta área e avaliar e investigar a possibilidade de um recurso educativo, como o DALCH, capaz de proporcionar uma aprendizagem efectiva dos conceitos relacionados com áudio, que é um conceito complexo. Uma vez realizada essa investigação, foi necessário desenvolver, testar e avaliar um produto Learning Object, que apresentasse o áudio na sua globalidade, desde conceitos básicos até conceitos inerentes à própria produção. Foi possível aferir que esta solução pode contribuir para a formação desses alunos mediante uma experiência de aprendizagem agradável e intuitiva.

Síntese sol-gel de biomateriais à base de água de fontes hidrotermais para otimização do comportamento celular e regeneração dos tecidos ósseos

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 18 de Março de 2016, Universidade dos Açores.

Supporting intra-task parallelism in real-time multiprocessor systems

Os sistemas de tempo real modernos geram, cada vez mais, cargas computacionais pesadas e dinâmicas, começando-se a tornar pouco expectável que sejam implementados em sistemas uniprocessador. Na verdade, a mudança de sistemas com um único processador para sistemas multi- processador pode ser vista, tanto no domínio geral, como no de sistemas embebidos, como uma forma eficiente, em termos energéticos, de melhorar a performance das aplicações. Simultaneamente, a proliferação das plataformas multi-processador transformaram a programação paralela num tópico de elevado interesse, levando o paralelismo dinâmico a ganhar rapidamente popularidade como um modelo de programação. A ideia, por detrás deste modelo, é encorajar os programadores a exporem todas as oportunidades de paralelismo através da simples indicação de potenciais regiões paralelas dentro das aplicações. Todas estas anotações são encaradas pelo sistema unicamente como sugestões, podendo estas serem ignoradas e substituídas, por construtores sequenciais equivalentes, pela própria linguagem. Assim, o modo como a computação é na realidade subdividida, e mapeada nos vários processadores, é da responsabilidade do compilador e do sistema computacional subjacente. Ao retirar este fardo do programador, a complexidade da programação é consideravelmente reduzida, o que normalmente se traduz num aumento de produtividade. Todavia, se o mecanismo de escalonamento subjacente não for simples e rápido, de modo a manter o overhead geral em níveis reduzidos, os benefícios da geração de um paralelismo com uma granularidade tão fina serão meramente hipotéticos. Nesta perspetiva de escalonamento, os algoritmos que empregam uma política de workstealing são cada vez mais populares, com uma eficiência comprovada em termos de tempo, espaço e necessidades de comunicação. Contudo, estes algoritmos não contemplam restrições temporais, nem outra qualquer forma de atribuição de prioridades às tarefas, o que impossibilita que sejam diretamente aplicados a sistemas de tempo real. Além disso, são tradicionalmente implementados no runtime da linguagem, criando assim um sistema de escalonamento com dois níveis, onde a previsibilidade, essencial a um sistema de tempo real, não pode ser assegurada. Nesta tese, é descrita a forma como a abordagem de work-stealing pode ser resenhada para cumprir os requisitos de tempo real, mantendo, ao mesmo tempo, os seus princípios fundamentais que tão bons resultados têm demonstrado. Muito resumidamente, a única fila de gestão de processos convencional (deque) é substituída por uma fila de deques, ordenada de forma crescente por prioridade das tarefas. De seguida, aplicamos por cima o conhecido algoritmo de escalonamento dinâmico G-EDF, misturamos as regras de ambos, e assim nasce a nossa proposta: o algoritmo de escalonamento RTWS. Tirando partido da modularidade oferecida pelo escalonador do Linux, o RTWS é adicionado como uma nova classe de escalonamento, de forma a avaliar na prática se o algoritmo proposto é viável, ou seja, se garante a eficiência e escalonabilidade desejadas. Modificar o núcleo do Linux é uma tarefa complicada, devido à complexidade das suas funções internas e às fortes interdependências entre os vários subsistemas. Não obstante, um dos objetivos desta tese era ter a certeza que o RTWS é mais do que um conceito interessante. Assim, uma parte significativa deste documento é dedicada à discussão sobre a implementação do RTWS e à exposição de situações problemáticas, muitas delas não consideradas em teoria, como é o caso do desfasamento entre vários mecanismo de sincronização. Os resultados experimentais mostram que o RTWS, em comparação com outro trabalho prático de escalonamento dinâmico de tarefas com restrições temporais, reduz significativamente o overhead de escalonamento através de um controlo de migrações, e mudanças de contexto, eficiente e escalável (pelo menos até 8 CPUs), ao mesmo tempo que alcança um bom balanceamento dinâmico da carga do sistema, até mesmo de uma forma não custosa. Contudo, durante a avaliação realizada foi detetada uma falha na implementação do RTWS, pela forma como facilmente desiste de roubar trabalho, o que origina períodos de inatividade, no CPU em questão, quando a utilização geral do sistema é baixa. Embora o trabalho realizado se tenha focado em manter o custo de escalonamento baixo e em alcançar boa localidade dos dados, a escalonabilidade do sistema nunca foi negligenciada. Na verdade, o algoritmo de escalonamento proposto provou ser bastante robusto, não falhando qualquer meta temporal nas experiências realizadas. Portanto, podemos afirmar que alguma inversão de prioridades, causada pela sub-política de roubo BAS, não compromete os objetivos de escalonabilidade, e até ajuda a reduzir a contenção nas estruturas de dados. Mesmo assim, o RTWS também suporta uma sub-política de roubo determinística: PAS. A avaliação experimental, porém, não ajudou a ter uma noção clara do impacto de uma e de outra. No entanto, de uma maneira geral, podemos concluir que o RTWS é uma solução promissora para um escalonamento eficiente de tarefas paralelas com restrições temporais.

Contraste e alteridade na viagem contemporânea

No mundo contemporâneo globalizado, definido pela sua qualidade essencialmente fluida e instável, o carácter distintivo da viagem parece dissolver-se face à contracção do planeta, à economia das ―trocas simbólicas‖ e a um alegado processo de diluição das diferenças e de homogeneização cultural. Com efeito, a mediatização da sociedade e a proliferação icónica contemporâneas produzem um aparente estado de saturação da geografia real e de multiplicação de lugares enquanto representações e imagens, permitindo pôr em causa a própria necessidade e urgência de deslocação, bem como admitir a abolição do ―estatuto de privilégio‖ de certos lugares e a derradeira quebra no conceito aurático das férias e das viagens, tradicionalmente assente em antinomias cruciais entre o quotidiano/familiar e o diferente/extraordinário. O presente artigo propõe-se abordar o paradigma da mobilidade contemporânea, nomeadamente no que diz respeito à traumática aniquilação do espaço e do tempo e ao seu impacto fortemente disruptivo sobre a dimensão ontológica de uma prática cultural cujo poder aurático se encontra tradicionalmente relacionado com a conquista de distâncias, a percepção de diferenças e a experiência de alteridade. O artigo pretende, por outro lado, refutar a declaração pós-moderna de que a familiarização com o outro conduz a uma diminuição do potencial de choque cultural no turismo contemporâneo, discutindo a relevância e a prevalência da busca de contraste e formas de vivência de alteridade no complexo novelo de motivações da viagem turística contemporânea.

Sobre o uso de métodos qualitativos em Saúde Coletiva, ou a falta que faz uma teoria

O artigo problematiza certos usos de métodos qualitativos no campo da saúde coletiva que se caracterizam pela ausência de referências teóricas e escamoteiam a racionalidade presente na sua exclusiva utilização como técnica. A proliferação e aceitação desses estudos possivelmente ocorrem pela força da racionalidade instrumental com que têm sido conduzidos. Freqüentemente vistos de maneira cuidadosa, os resultados nem sempre são secundados pela apresentação criteriosa do quadro teórico que fundamenta a interpretação. O uso de técnicas "validadas", os discursos construídos e as narrativas das ações dos "sujeitos" pesquisados não comprometem o pesquisador na relação, já que prescindem da contextualização histórico-espacial e do marco teórico-metodológico que imprimem sentido histórico e social aos estudos.

Characterization of the effects of antiepileptic drugs on bone metabolism: in vitro studies with human osteoblastic and osteoclastic cells

Bone is constantly being molded and shaped by the action of osteoclasts and osteoblasts. A proper equilibrium between both cell types metabolic activities is required to ensure an adequate skeletal tissue structure, and it involves resorption of old bone and formation of new bone tissue. It is reported that treatment with antiepileptic drugs (AEDs) can elicit alterations in skeletal structure, in particular in bone mineral density. Nevertheless, the knowledge regarding the effects of AEDs on bone cells are still scarce. In this context, the aim of this study was to investigate the effects of five different AEDs on human osteoclastic, osteoblastic and co-cultured cells. Osteoclastic cell cultures were established from precursor cells isolated from human peripheral blood and were characterized for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity, number of TRAP+ multinucleated cells, presence of cells with actin rings and expressing vitronectin and calcitonin receptors and apoptosis rate. Also, the involvement of several signaling pathways on the cellular response was addressed. Osteoblastic cell cultures were obtained from femur heads of patients (25-45 years old) undergoing orthopaedic surgery procedures and were then studied for cellular proliferation/viability, ALP activity, histochemical staining of ALP and apoptosis rate. Also the expression of osteoblast-related genes and the involvement of some osteoblastogenesis-related signalling pathways on cellular response were addressed. For co-cultured cells, osteoblastic cells were firstly seeded and cultured. After that, PBMC were added to the osteoblastic cells and co-cultures were evaluated using the same osteoclast and osteoblast parameters mentioned above for the corresponding isolated cell. Cell-cultures were maintained in the absence (control) or in the presence of different AEDs (carbamazepine, gabapentin, lamotrigine, topiramate and valproic acid). All the tested drugs were able to affect osteoclastic and osteoblastic cells development, although with different profiles on their osteoclastogenic and osteoblastogenic modulation properties. Globally, the tendency was to inhibit the process. Furthermore, the signaling pathways involved in the process also seemed to be differently affected by the AEDs, suggesting that the different drugs may affect osteoclastogenesis and/or osteoblastogenesis through different mechanisms. In conclusion, the present study showed that the different AEDs had the ability to directly and indirectly modulate bone cells differentiation, shedding new light towards a better understanding of how these drugs can affect bone tissue.

Expanding our therapeutic options: β-blockers for colon cancer?

Supported by U. Porto/Santander Totta (IJUP) (PP-IJUP2011-320)

Feyerabend

É objectivo desta dissertação sobre Teoria e Incomensurabilidade em Feyerabend, aprofundar o conhecimento da problemática, da interpretação de teorias científicas e o contexto da sua emergência e configuração, tal como é dada a ler nos primeiros ensaios. Consideraram-se para o efeito, relevantes, sobretudo, as fontes primárias, em que tal temática é avaliada. O primeiro capítulo estrutura-se a partir de Realism and Historicity of Knowledge, escrito a pensar em Bohr, porque este ensaio, embora posterior, sintetiza os problemas que se levantam às tradições abstractas quando procuram acomodar o progresso científico, esquecendo a história. Assinalámos assim o fundo de tensão de que emerge o problema da avaliação do potencial heurístico das teorias científicas. Mobilizámos Knowledge without Foundations, por parecer incontornável a matriz popperiana da recusa fundacionalista que nesse período projectava, e Wittgenstein's Philosophical Investigations por levantar os problemas da pragmática do saber científico a partir da discussão dos jogos de linguagem e dos seus lances, porque os considerámos estruturantes. No segundo capítulo procurámos desenvolver o tema da incomensurabilidade entre teorias não instanciais sucessivas mobilizando para o efeito os ensaios onde nos pareceu ser dominante a análise e a perspectivação histórica do debate dialéctico (positivismo/realismo) acerca dos problemas decorrentes das interacções entre teoria e experiência, teoria e observação, teoria e linguagem corrente e teoria e prática científica como é o caso em Attempt at a Realistic Interpretation of Experience, em que avança a Tese I e expõe o irrealismo da tese da estabilidade e a irrelevância das mudanças no emprego de termos científicos na linguagem corrente, por força de mutações ocorridas na supra estrutura teórica. Desenvolvemos também a partir de Explanation, Reduction and Empiricism, os problemas e as dificuldades da interpretação de teorias científicas decorrentes da pretensão ortodoxa de justificação formal de redução e explicação de teorias gerais, desenvolvida quer na teoria da redução de Nagel, quer na teoria da explicação de Hempel e Oppenheim . Encerramos o capítulo com o problemas da testabilidade de teorias científicas e a solução que a adopção, quer do princípio da proliferação, quer de alternativas fortes, introduziria. O terceiro capítulo enfatiza, para lá dos consensos partilhados e das diferenças assumidas, a importância das contribuições de Feyerabend, Kuhn e Lakatos para a problematização das teses do neopositivismo, do racionalismo crítico e do falsificacionismo na história e filosofia da ciência.

Caracterização de matrizes de Quitosano para a regeneração de tecidos produzidas pela técnica de TIPS

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

Estudo dos efeitos da irradiação ultra-sónica na inibição do crescimento de cianobactérias do género Microcytis spp

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

Placentite chagásica apresentação de um caso com estudo à microscopia óptica e eletrônica

Novo caso de placentite chagásica no Triângulo Mineiro, observou-se, à mioroscopia óptica, o parasitismo de miócitos das paredes vasculares, fato não descrito anteriormente na literatura. O estudo à microscopia eletrônica revelou. (1) abundantes amastigotas do Trypanosoma cruzi em células de Hofbauer; (2) proliferação fibroblástica e colágena na parede de pequenas artérias e arteríolas, ocluindo-lhes, por vezes, o lume; (3) parasitas em células musculares degeneradas e fibroblastos da parede vascular. Este é o primeiro relato de placentite chagásica humana com análise ultra-estrutural.

Contribuição para o estudo da polarização celular num plano

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia