Propagation modelling and resource allocation in mobile radio communications

Over the past years, ray tracing (RT) models popularity has been increasing. From the nineties, RT has been used for field prediction in environment such as indoor and urban environments. Nevertheless, with the advent of new technologies, the channel model has become decidedly more dynamic and to perform RT simulations at each discrete time instant become computationally expensive. In this thesis, a new dynamic ray tracing (DRT) approach is presented in which from a single ray tracing simulation at an initial time t0, through analytical formulas we are able to track the motion of the interaction points. The benefits that this approach bring are that Doppler frequencies and channel prediction can be derived at every time instant, without recurring to multiple RT runs and therefore shortening the computation time. DRT performance was studied on two case studies and the results shows the accuracy and the computational gain that derives from this approach. Another issue that has been addressed in this thesis is the licensed band exhaustion of some frequency bands. To deal with this problem, a novel unselfish spectrum leasing scheme in cognitive radio networks (CRNs) is proposed that offers an energy-efficient solution minimizing the environmental impact of the network. In addition, a network management architecture is introduced and resource allocation is proposed as a constrained sum energy efficiency maximization problem. System simulations demonstrate an increment in the energy efficiency of the primary users’ network compared with previously proposed algorithms.

Sviluppo di un’app mobile con Realtà Aumentata e Machine Learning in contesto di biodiversità

Il volume di tesi ha riguardato lo sviluppo di un'applicazione mobile che sfrutta la Realtà Aumentata e il Machine Learning nel contesto della biodiversità. Nello specifico si è realizzato un modello di AI che permetta la classificazione di immagini di fiori. Tale modello è stato poi integrato in Android, al fine della realizzazione di un'app che riesca a riconoscere specifiche specie di fiori, oltre a individuare gli insetti impollinatori attratti da essi e rappresentarli in Realtà Aumentata.

Fighting child marriage in developing countries: design and development of a mobile application

Child marriage is still a great issue in developing countries and even if the interventions to prevent it are having results, they are not enough to eliminate the problem. Among the strategies that seem to work most to fight child marriage, there is the empowerment of girls with information combined with education of parents and community. As smartphones are more accessible year after year in developing countries, this thesis wants to investigate if a mobile app could be effective in fighting child marriage and which characteristics such an app should have. The research was organized in four phases and used design and creation and case study methodologies. Firstly, the literature was analyzed and an initial design was proposed. Secondly, expert interviews were performed to gain feedback on the proposed design, and afterwards prototype was built. Thirdly, a case study in the Democratic Republic of Congo (DRC) was performed to test the prototype, gaining insights and improvements through group interviews with 26 girls aged 15-19. Finally, a first version of the app was developed and a second phase of the case study was run in the DRC to understand if the girls were able to use the app. This phase included 14 girls of which 6 had participated in the prototype testing and used questionnaires as a data generation method. The app was built following the Principles for Digital Development. Even if this app is built based on the case study in DRC is modular and easily adaptable to other contexts as it is not content-specific. It was shown that is worth continuing to study this topic and it was defined a conceptual framework for designing learning apps for developing countries, in particular, to fight child, early, and forced marriage.

Crowdsourcing e gamification in un'app di citizen science per la raccolta dati sull'inquinamento acustico e luminoso

Al giorno d’oggi, l’inquinamento costituisce una delle principali problematiche che l’uomo e il pianeta si trovano ad affrontare. Questo progetto di tesi si pone come obiettivo quello di coinvolgere le persone nella raccolta di dati sull'inquinamento acustico e luminoso attraverso un'app Android, realizzata sfruttando strategie e metodologie quali crowdsourcing, crowdsensing, citizen science e gamification. Il volume di tesi descrive quindi il contesto in cui si è svolto questo progetto, le tecnologie utilizzate e l'implementazione finale. In particolare, nel primo capitolo viene descritto il contesto generale con un approfondimento sul fenomeno dell'inquinamento, trattando in dettaglio quello sonoro e luminoso. Inoltre, il capitolo approfondisce i concetti di crowdsourcing, crowdsensing, citizen science e gamification. Nel secondo capitolo, invece, vengono illustrate le tecnologie utilizzate sia nel client, cioè l'applicazione Android con le sue funzionalità, sia nel server, che comprende l'uso di Flask e di un database PostgreSQL, oltre a delle API di tipo REST. Il terzo e ultimo capitolo verte sull'implementazione dell'applicazione, con dei focus sulle principali scelte adottate.

Aumentare la consapevolezza sul benessere digitale: Data Visualization e Sonification in un’applicazione mobile

La tecnologia gioca un ruolo importante nella vita della maggior parte delle persone, ma come possiamo assicurarci che migliori effettivamente la vita piuttosto che distrarci da essa? Con gli smartphone di oggi, i social media e i flussi infiniti di contenuti, molte persone sono pronte a condannare la tecnologia sulla base della loro convinzione che questi prodotti siano dannosi per la salute mentale e il benessere. Ma concentrarsi solo su questi effetti potenzialmente dannosi non ci aiuta a raccogliere tutti i vantaggi che questi strumenti hanno da offrire, gestendo anche i loro rischi. Da qui nasce il digital wellbeing: un termine utilizzato per descrivere l’impatto delle tecnologie e dei servizi digitali sulla salute mentale, fisica, sociale ed emotiva delle persone. Lo scopo di questa tesi è quello di aumentare la consapevolezza sul reale utilizzo dei dispositivi e sulle proprie abitudini salutari attraverso la sonificazione, un processo di traduzione dei dati in suono, a volte in un contesto musicale utilizzato come metodo per superare le barriere della comunicazione scientifica. Questo metodo è particolarmente vantaggioso per la sua capacità di rappresentare i dati scientifici per le persone con disabilità visive, che spesso non sono in grado di interagire con le tradizionali visualizzazioni dei dati. Per raggiungere l'obiettivo della tesi viene preso in esame una solo tipologia di dispositivi, gli iPhone, per la quale verrà creata un'applicazione che riesca ad ottenere i dati sulla salute, sulla forma fisica e di utilizzo dello smartphone.

DevOps per applicazioni mobile multipiattaforma: un caso di studio industriale

Distribuire un’applicazione che soddisfi i requisiti del cliente e che sia in grado di accogliere rapidamente eventuali modifiche è, al giorno d’oggi, d’obbligo per aziende che si occupano di applicazioni mobile che vogliano rimanere competitive sul mercato. Il principale fattore chiave in grado di mantenere un’azienda al passo con la continua evoluzione sia del mercato che delle tecnologie mobile è la continua innovazione e ottimizzazione dell’intero processo di sviluppo. La collaborazione e la comunicazione tra diversi team, l’utilizzo di cicli iterativi di sviluppo, i rilasci frequenti e l’automazione dei test sono alcune delle pratiche incentivate dalla cultura DevOps, adottabile con successo (si vedrà in questa tesi) anche per lo sviluppo di applicazioni mobile. Innovare e ottimizzare il processo di sviluppo non significa solo automatizzare l’esecuzione dei task. Un ruolo importante è giocato anche da aspetti legati all’applicazione: l’architettura, il paradigma di programmazione, e gli strumenti utilizzati. In particolare, al fine di applicare il principio “Don’t repeat yourself ” (DRY) e semplificare la manutenzione, diversi moderni framework per lo sviluppo di applicazioni mobile, detti multipiattaforma, propongono meccanismi che consentono di condividere codice tra piattaforme differenti. L’obiettivo di questa tesi è dunque quello di discutere (capitoli 1, 2 e 3) e mostrare, applicate ad un caso di studio industriale (capitoli 4, 5 e 6), l’uso di tecniche DevOps nell’ambito di applicazioni mobile, ed in particolare mostrando come queste siano applicabili in congiunzione ai framework di sviluppo multipiattaforma (in particolare, Kotlin Multiplatform).

Impacto da desidratação na geração de força de atletas de arco e flecha durante competição Indoor e Outdoor

INTRODUÇÃO: O arco e flecha é um esporte estático que requer força e resistência da parte superior do corpo, sendo que a habilidade do arqueiro é definida pela capacidade de atirar a flecha no alvo em um intervalo de tempo com precisão. A contração muscular gerada durante a execução do gesto esportivo propicia o aumento da temperatura corporal, da oxidação de glicose e da sudorese, podendo esta ser potencializada pelas condições climáticas às quais o atleta é exposto. Todos estes fatores alteram a percepção de esforço e a própria geração de força, impondo um estresse negativo à performance. OBJETIVOS: Avaliar e relacionar o estado de hidratação de atletas de arco e flecha com alterações fisiológicas e de força intervenientes no rendimento competitivo. MÉTODOS: Participaram 11 arqueiros em duas competições distintas (indoor e outdoor). Foram mensurados parâmetros relacionados ao estado de hidratação, glicemia, percepção de esforço subjetivo e alteração na força de preensão palmar. RESULTADOS: Os atletas analisados apresentaram alterações significativas nos parâmetros relacionados ao estado hídrico em diferentes dias, provavelmente relacionadas às condições climáticas adversas na competição outdoor (34ºC e 60% URA) em relação à competição indoor (22ºC e 90% URA). O mesmo não foi observado para a glicemia. CONCLUSÃO: Este trabalho é o primeiro a comprovar a relação direta entre fatores climáticos e de rendimento em arqueiros de alto nível durante evento competitivo, assim como a evidenciar quais métodos não invasivos seriam os mais indicados para a avaliação do impacto destas alterações.

Indoor and outdoor atmospheric fungal spores in the São Paulo metropolitan area (Brazil): species and numeric concentrations

The aim of this study was to estimate the indoor and outdoor concentrations of fungal spores in the Metropolitan Area of Sao Paulo (MASP), collected at different sites in winter/spring and summer seasons. The techniques adopted included cultivation (samples collected with impactors) and microscopic enumeration (samples collected with impingers). The overall results showed total concentrations of fungal spores as high as 36,000 per cubic meter, with a large proportion of non culturable spores (around 91 per cent of the total). Penicillium sp. and Aspergillus sp. were the dominant species both indoors and outdoors, in all seasons tested, occurring in more than 30 per cent of homes at very high concentrations of culturable airborne fungi [colony forming units(CFU) m−3]. There was no significant difference between indoor and outdoor concentrations. The total fungal spore concentration found in winter was 19 per cent higher than that in summer. Heat and humidity were the main factors affecting fungal growth; however, a non-linear response to these factors was found. Thus, temperatures below 16°C and above 25°C caused a reduction in the concentration (CFU m−3) of airborne fungi, which fits with MASP climatalogy. The same pattern was observed for humidity, although not as clearly as with temperature given the usual high relative humidity (above 70 per cent) in the study area. These results are relevant for public health interventions that aim to reduce respiratory morbidity among susceptible populations

A atuação e a formação do nutricionista na área de marketing: um estudo de caso

Atualmente, o nutricionista atua em diversos ramos de atividade, dentre eles o marketing, que está inserido no campo da promoção da saúde pública, apesar de ainda pouco explorado. O presente trabalho pretende comparar a atuação do nutricionista com as atribuições previstas na legislação e verificar a contribuição acadêmica para este exercício. Realizado em empresa de consultoria nutricional, na capital de São Paulo. Os dados foram obtidos através de observação direta. Muitas são as atividades desenvolvidas pelo nutricionista: programa de qualidade de vida empresarial; orientacao em campo para atletas; cozinha experimental; rotulagem; matérias para revistas, jornais e sites; atendimento ao consumidor, entre outras. Diversas disciplinas contribuem ao exercício do nutricionista em marketing, como as técnicas aquelas que favorecem o entendimento do prcesso saúde- doença, além, daquelas que dão suporte para elaboração de trabalhos científicos e relacionamento com ser humano. A atuação do nutricionista nesta área está amparada pelos conhecimentos acadêmicos e respaldada pelas atribuições propostas pela resolução vigente

Work start time and chronotype of indoor and outdoor daytime workers

Introdução e objetivo: A exposição à luz natural tem efeitos relevantes no sistema de temporização biológica. Pode-se supor que essa exposição poderia promover um ajuste melhor entre os ritmos biológicos e os horários de início de trabalho entre trabalhadores diurnos de ambientes externos. O objetivo deste estudo foi comparar a matutinidade/vespertinidade e a relação entre o horário de trabalho real e o ideal em trabalhadores diurnos expostos a condições de iluminação distintas. Métodos: O estudo foi conduzido com dois grupos de trabalhadores (n=49) que residiam em uma área rural e tinham condições sociais similares. Um grupo trabalhava em ambiente interno (n=20, idade média 30,8 anos (21-50); desvio padrão=9,8) e o outro grupo trabalhava em ambiente externo (n=29, idade média 30,8 anos (17- 50); desvio padrão=10,0). Os trabalhadores preencheram um questionário de matutinidade/vespertinidade (MEQ). Foi realizada uma ANOVA de um fator com o intuito de comparar os escores do MEQ entre os dois grupos de trabalhadores. Resultados: Como esperado, o Grupo do Ambiente Externo (GAE) apresentou média de escores mais elevada que o Grupo do Ambiente Interno (GAI), o que significa uma tendência à matutinidade (GAE: 58,4±7,9; GAI; 47,4±6,4), com significância estatística (F=26,22; p<0,001). De acordo com os dados relatados em relação aos horários de trabalho, o GAE gostaria de atrasar seu horário de trabalho em 31 minutos, em média, enquanto que o GAI gostaria de atrasar em 96 minutos seu horário de trabalho (F=7,71; p<0,01). Conclusões: Os resultados desse estudo sugerem que a exposição à luz natural pode promover um ajuste melhor aos horários de início de trabalho matutinos

Contribution margin model applied to the marketing planning of a container liner carrier

The implementation of confidential contracts between a container liner carrier and its customers, because of the Ocean Shipping Reform Act (OSRA) 1998, demands a revision in the methodology applied in the carrier's planning of marketing and sales. The marketing and sales planning process should be more scientific and with a better use of operational research tools considering the selection of the customers under contracts, the duration of the contracts, the freight, and the container imbalances of these contracts are basic factors for the carrier's yield. This work aims to develop a decision support system based on a linear programming model to generate the business plan for a container liner carrier, maximizing the contribution margin of its freight.

Diffractive phase-shift lithography photomask operating in proximity printing mode

A phase shift proximity printing lithographic mask is designed, manufactured and tested. Its design is based on a Fresnel computer-generated hologram, employing the scalar diffraction theory. The obtained amplitude and phase distributions were mapped into discrete levels. In addition, a coding scheme using sub-cells structure was employed in order to increase the number of discrete levels, thus increasing the degree of freedom in the resulting mask. The mask is fabricated on a fused silica substrate and an amorphous hydrogenated carbon (a:C-H) thin film which act as amplitude modulation agent. The lithographic image is projected onto a resist coated silicon wafer, placed at a distance of 50 mu m behind the mask. The results show a improvement of the achieved resolution - linewidth as good as 1.5 mu m - what is impossible to obtain with traditional binary masks in proximity printing mode. Such achieved dimensions can be used in the fabrication of MEMS and MOEMS devices. These results are obtained with a UV laser but also with a small arc lamp light source exploring the partial coherence of this source. (C) 2010 Optical Society of America

Density-functional description of superconducting and magnetic proximity effects across a tunneling barrier

A density-functional formalism for superconductivity and magnetism is presented. The resulting relations unify previously derived Kohn-Sham equations for superconductors and for noncollinear magnetism. The formalism, which discriminates Cooper-pair singlets from triplets, is applied to two quantum liquids coupled by tunneling through a barrier. An exact expression is derived, relating the eigenstates and eigenvalues of the Kohn-Sham equations, unperturbed by tunneling, on one side of the barrier to the proximity-induced ordering potential on the other.

Anthropometric characteristics and motor skills in talent selection and development in indoor soccer

Kick performance, anthropometric characteristics, slalom, and linear running were assessed in 49 (24 elite, 25 nonelite) postpubertal indoor soccer players in order to (a) verify whether anthropometric characteristics and physical and technical capacities can distinguish players of different competitive levels, (b) compare the kicking kinematics of these groups, with and without a defined target, and (c) compare results on the assessments and coaches` subjective rankings of the players. Thigh circumference and specific technical capacities differentiated the players by level of play; cluster analysis correctly classified 77.5% of the players. The correlation between players` standardized measures and the coaches` rankings was 0.29. Anthropometric characteristics and physical capacities do not necessarily differentiate players at post-pubertal stages and should not be overvalued during early development. Considering the coaches` rankings, performance measures outside the specific game conditions may not be useful in identification of talented players.

Experimental results on the nonlinear H(infinity) control via quasi-LPV representation and game theory for wheeled mobile robots

In this paper, nonlinear dynamic equations of a wheeled mobile robot are described in the state-space form where the parameters are part of the state (angular velocities of the wheels). This representation, known as quasi-linear parameter varying, is useful for control designs based on nonlinear H(infinity) approaches. Two nonlinear H(infinity) controllers that guarantee induced L(2)-norm, between input (disturbances) and output signals, bounded by an attenuation level gamma, are used to control a wheeled mobile robot. These controllers are solved via linear matrix inequalities and algebraic Riccati equation. Experimental results are presented, with a comparative study among these robust control strategies and the standard computed torque, plus proportional-derivative, controller.