Symbolic Knowledge Extraction from Trained Neural Networks Governed by Lukasiewicz Logics

This work describes a methodology to extract symbolic rules from trained neural networks. In our approach, patterns on the network are codified using formulas on a Lukasiewicz logic. For this we take advantage of the fact that every connective in this multi-valued logic can be evaluated by a neuron in an artificial network having, by activation function the identity truncated to zero and one. This fact simplifies symbolic rule extraction and allows the easy injection of formulas into a network architecture. We trained this type of neural network using a back-propagation algorithm based on Levenderg-Marquardt algorithm, where in each learning iteration, we restricted the knowledge dissemination in the network structure. This makes the descriptive power of produced neural networks similar to the descriptive power of Lukasiewicz logic language, minimizing the information loss on the translation between connectionist and symbolic structures. To avoid redundance on the generated network, the method simplifies them in a pruning phase, using the "Optimal Brain Surgeon" algorithm. We tested this method on the task of finding the formula used on the generation of a given truth table. For real data tests, we selected the Mushrooms data set, available on the UCI Machine Learning Repository.

A marcha humana: circuitos neuronais entre estruturas corticais vs sub-corticais

As conexões entre os níveis corticais e sub-corticais na activação da marcha Humana carecem de discussão. As alterações da marcha por lesão no território da Artéria Cerebral Média (ACM) podem ser explicadas pela disfunção de circuitos neuronais dos Núcleos da Base ao córtex e Núcleos Pedúnculo-Pontino. Este trabalho tem como objectivo identificar os percursos anatómicos das principais conexões entre as estruturas encefálicas referidas no território da ACM. Com base na topografia das conexões neuronais, é aceitável que as alterações da marcha sejam explicadas por alterações na função dos Núcleos da Base, através das suas conexões, enquanto moduladores da actividade motora.

An optimal scheduling problem in distribution networks considering V2G

This paper addresses the problem of energy resource scheduling. An aggregator will manage all distributed resources connected to its distribution network, including distributed generation based on renewable energy resources, demand response, storage systems, and electrical gridable vehicles. The use of gridable vehicles will have a significant impact on power systems management, especially in distribution networks. Therefore, the inclusion of vehicles in the optimal scheduling problem will be very important in future network management. The proposed particle swarm optimization approach is compared with a reference methodology based on mixed integer non-linear programming, implemented in GAMS, to evaluate the effectiveness of the proposed methodology. The paper includes a case study that consider a 32 bus distribution network with 66 distributed generators, 32 loads and 50 electric vehicles.

Dinâmicas e relações intra-organizacionais nos cuidados às crianças / adolescentes com diabetes mellitus tipo 1

Mestrado em Intervenção Sócio-Organizacional na Saúde. Área de especialização: Políticas de Administração e Gestão dos Serviços de Saúde.

Estudo electromiográfico do conflito sub-acromial

Objectivo: estudar a actividade muscular no complexo articular do ombro e tronco durante o serviço e a sua relação com o Conflito Sub-Acromial. Metodologia: estudo observacional, analítico, transversal. Amostra de 15 atletas de voleibol distribuídas em 3 grupos e avaliadas através de electromiografia de superfície em músculos do ombro e do tronco. Foi avaliada a percentagem de activação muscular nas diferentes fases do serviço. Resultados: aumento de actividade do Trapézio Superior e Infraespinhoso e diminuição do Recto Abdominal e Oblíquo Externo no grupo com Conflito Sub-Acromial. Conclusão: existem diferenças significativas nas atletas com e sem Conflito Sub-Acromial.

Vasoespasmo cerebral após hemorragia sub-aracnoideia: a propósito de um caso clínico

O vasoespasmo constitui uma das principais complicações pós Hemorragia Sub-Aracnoideia, detendo um elevado impacto a nível clínico e social, nomeadamente em termos de mortalidade e morbilidade. Esta patologia, quando sintomática, é definida como uma deterioração aguda do estado neurológico, na ausência de outras possíveis causas, sejam elas estruturais, metabólicas ou infecciosas. A evolução do vasoespasmo constitui um processo dinâmico, pelo que a sua avaliação é essencial. É neste âmbito que a Ultrassonografia, através do Doppler Transcraniano, assume um papel de destaque, quer no diagnóstico e follow-up, quer na orientação da terapêutica. A realização deste caso clínico tem como principal objectivo demonstrar o elevado valor diagnóstico e consequentemente mais-valia do Doppler Transcraniano na avaliação e follow-up do vasoespasmo pós Hemorragia Sub-Aracnoideia.

VirtualECare: group support in collaborative networks organizations for digital homecare

Collaborative Work plays an important role in today’s organizations, especially in areas where decisions must be made. However, any decision that involves a collective or group of decision makers is, by itself complex, but is becoming recurrent in recent years. In this work we present the VirtualECare project, an intelligent multi-agent system able to monitor, interact and serve its customers, which are, normally, in need of care services. In last year’s there has been a substantially increase on the number of people needed of intensive care, especially among the elderly, a phenomenon that is related to population ageing. However, this is becoming not exclusive of the elderly, as diseases like obesity, diabetes and blood pressure have been increasing among young adults. This is a new reality that needs to be dealt by the health sector, particularly by the public one. Given this scenarios, the importance of finding new and cost effective ways for health care delivery are of particular importance, especially when we believe they should not to be removed from their natural “habitat”. Following this line of thinking, the VirtualECare project will be presented, like similar ones that preceded it. Recently we have also assisted to a growing interest in combining the advances in information society - computing, telecommunications and presentation – in order to create Group Decision Support Systems (GDSS). Indeed, the new economy, along with increased competition in today’s complex business environments, takes the companies to seek complementarities in order to increase competitiveness and reduce risks. Under these scenarios, planning takes a major role in a company life. However, effective planning depends on the generation and analysis of ideas (innovative or not) and, as a result, the idea generation and management processes are crucial. Our objective is to apply the above presented GDSS to a new area. We believe that the use of GDSS in the healthcare arena will allow professionals to achieve better results in the analysis of one’s Electronically Clinical Profile (ECP). This achievement is vital, regarding the explosion of knowledge and skills, together with the need to use limited resources and get better results.

Optimization, high availability and redundancy in information communications and technology using networks and systems virtualization architectures

Mestrado em Engenharia Informática

O efeito da inibição dos músculos Sub-occipitais na dor cervical e de cabeça e nas amplitudes articulares

Caso clínico: Este estudo observacional descritivo - tipo estudo de caso, tem como amostra uma senhora de 36 anos com dor cervical superior esquerda e de cabeça. Após uma avaliação inicial, a paciente foi submetida a três aplicações da técnica de inibição dos músculos sub-occipitais durante uma semana em dias alternados, com o objetivo de quantificar o seu efeito nas amplitudes articulares cervicais, na dor e na funcionalidade. Para o efeito foram utilizados como instrumentos o Cervical Range of Motion Instrument, a Escala Visual Analógica e o Índice de Incapacidade relacionada com a Cervical. A paciente foi reavaliada em três momentos distintos (1’ após a primeira aplicação da técnica e oito e quinze dias depois). O resultado imediato da técnica foi de um ligeiro aumento nalgumas amplitudes articulares mas noutras ocorreu uma diminuição dos seus valores. Após 8 e 15 dias houve um aumento de todas as amplitudes articulares cervicais à exceção da inclinação e da rotação esquerda que diminuíram ligeiramente em relação à avaliação inicial e da extensão que manteve a mesma amplitude articular. Quanto à sintomatologia dolorosa foi eliminada por completo e a pontuação da funcionalidade passou de 18 para zero logo após a primeira intervenção. A aplicação desta técnica, nesta paciente, aumentou as amplitudes articulares cervicais, eliminou a dor cervical e de cabeça e melhorou a funcionalidade.

Natureza, princípios e fundamentos das práticas e relações profissionais-doentes no contexto do Gabinete de Sub-visão do Instituto Dr. Gama Pinto

A institucionalização do direito à saúde, na constituição de 1976, como direito social e humano não parece ter conseguido, na prática dos profissionais de saúde, abalar a relação paternalista que coloca o doente numa situação de submissão face à dominância do poder/saber médico central ou periférico que o doente, nos termos de Parsons, deve acatar humildemente como “um bom doente”. É este papel de passividade e submissão do doente que nos propomos problematizar nos meandros dos direitos humanos/direitos sociais de cidadania como campo de construção social assente em práticas norteadas por direitos e deveres que, nos termos de Foucault, submetem os cidadãos a constrangimentos inerentes às relações de poder.

Sub-micron structuring of silicon using femtosecond laser interferometry

We report the fabrication of planar sub-micron gratings in silicon with a period of 720 nm using a modified Michelson interferometer and femtosecond laser radiation. The gratings consist of alternated stripes of laser ablated and unmodified material. Ablated stripes are bordered by parallel ridges which protrude above the unmodified material. In the regions where ridges are formed, the laser radiation intensity is not sufficient to cause ablation. Nevertheless, melting and a significant temperature increase are expected, and ridges may be formed due to expansion of silicon during resolidification or silicon oxidation. These conclusions are consistent with the evolution of the stripes morphology as a function of the distance from the center of the grating. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Correção de sub-registros de óbitos e proporção de internações por causas mal definidas

OBJETIVO: Propor técnicas de correção de sub-registro e redistribuição de causas mal definidas para o Sistema de Informações sobre Mortalidade e o Sistema de Informações Hospitalares do SUS. MÉTODOS: Para a correção de sub-registro foram utilizados os estimadores bayesianos empíricos de James-Stein modificados para eventos em áreas geográficas delimitadas, aplicadas nos municípios brasileiros, no ano de 2001. RESULTADOS: Em relação aos dados de mortalidade, obteve-se um acréscimo de 55.671 óbitos, resultando num percentual de correção de sub-registro de 5,9%, mais efetivo nas faixas etárias de menores de cinco anos (8,1%) e de 70 anos e mais (6,4%); nas causas perinatais (8,7%) e causas mal definidas (8,0%); e nos Estados do Maranhão (10,6%), Bahia (9,5%) e Alagoas (8,8%). A redistribuição das causas mal definidas de óbito modificou a estrutura da mortalidade proporcional das regiões Norte e Nordeste, com aumento da proporção de óbitos por doenças do aparelho circulatório e redução para as causas externas e perinatais. A redistribuição das causas mal definidas de internação não alterou a morbidade hospitalar proporcional. CONCLUSÕES: Os resultados da correção de sub-registro apresentaram consistência em relação aos achados da literatura, quanto as faixas etárias, causas e regiões do País mais acometidas. Em relação à redistribuição das causas mal-definidas de morte, observou-se coerência espacial na reordenação da mortalidade proporcional. Considera-se este método aplicável aos Sistemas de Informação em Saúde nacionais, já que pode ser implementado em rotinas computacionais. Entretanto, alguns aprimoramentos podem ser considerados, como a distribuição espaço-temporal dos eventos na aplicação dos estimadores.

A model for heterogeneous networks management and Performance evaluation

In general, modern networks are analysed by taking several Key Performance Indicators (KPIs) into account, their proper balance being required in order to guarantee a desired Quality of Service (QoS), particularly, cellular wireless heterogeneous networks. A model to integrate a set of KPIs into a single one is presented, by using a Cost Function that includes these KPIs, providing for each network node a single evaluation parameter as output, and reflecting network conditions and common radio resource management strategies performance. The proposed model enables the implementation of different network management policies, by manipulating KPIs according to users' or operators' perspectives, allowing for a better QoS. Results show that different policies can in fact be established, with a different impact on the network, e.g., with median values ranging by a factor higher than two.

Distributed process execution in collaborative networks

Processes are a central entity in enterprise collaboration. Collaborative processes need to be executed and coordinated in a distributed Computational platform where computers are connected through heterogeneous networks and systems. Life cycle management of such collaborative processes requires a framework able to handle their diversity based on different computational and communication requirements. This paper proposes a rational for such framework, points out key requirements and proposes it strategy for a supporting technological infrastructure. Beyond the portability of collaborative process definitions among different technological bindings, a framework to handle different life cycle phases of those definitions is presented and discussed. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

FMRI 3D registration based on Fourier space subsets using neural networks

In this work, we present a neural network (NN) based method designed for 3D rigid-body registration of FMRI time series, which relies on a limited number of Fourier coefficients of the images to be aligned. These coefficients, which are comprised in a small cubic neighborhood located at the first octant of a 3D Fourier space (including the DC component), are then fed into six NN during the learning stage. Each NN yields the estimates of a registration parameter. The proposed method was assessed for 3D rigid-body transformations, using DC neighborhoods of different sizes. The mean absolute registration errors are of approximately 0.030 mm in translations and 0.030 deg in rotations, for the typical motion amplitudes encountered in FMRI studies. The construction of the training set and the learning stage are fast requiring, respectively, 90 s and 1 to 12 s, depending on the number of input and hidden units of the NN. We believe that NN-based approaches to the problem of FMRI registration can be of great interest in the future. For instance, NN relying on limited K-space data (possibly in navigation echoes) can be a valid solution to the problem of prospective (in frame) FMRI registration.