A real symmetric Lanczos subspace implementation of quantum scattering using boundary inhomogeneities

We present an efficient and robust method for calculating state-to-state reaction probabilities utilising the Lanczos algorithm for a real symmetric Hamiltonian. The method recasts the time-independent Artificial Boundary Inhomogeneity technique recently introduced by Jang and Light (J. Chem. Phys. 102 (1995) 3262) into a tridiagonal (Lanczos) representation. The calculation proceeds at the cost of a single Lanczos propagation for each boundary inhomogeneity function and yields all state-to-state probabilities (elastic, inelastic and reactive) over an arbitrary energy range. The method is applied to the collinear H + H-2 reaction and the results demonstrate it is accurate and efficient in comparison with previous calculations. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

The variety of variables in automated real-time refinement

The refinement calculus is a well-established theory for deriving program code from specifications. Recent research has extended the theory to handle timing requirements, as well as functional ones, and we have developed an interactive programming tool based on these extensions. Through a number of case studies completed using the tool, this paper explains how the tool helps the programmer by supporting the many forms of variables needed in the theory. These include simple state variables as in the untimed calculus, trace variables that model the evolution of properties over time, auxiliary variables that exist only to support formal reasoning, subroutine parameters, and variables shared between parallel processes.

O sentido de ser professor de Educação Física pelos “modos de ser sendo junto ao outro no mundo” perverso- fascista e democrático: a vivência real & no filme “Má Educação”

Quais são os “modos de ser sendo junto ao outro no mundo” professores de Educação Física da Prefeitura Municipal da Serra, ES, situados no que se denomina “real” e do professor de Educação Física padre José no filme “Má Educação” de Pedro Almodóvar situado no que se denomina “ficcional”? Que contribuições reflexivas podem trazer tais dados (analisados hermeneuticamente) para a Formação Continuada de professores de Educação Física [3]? OBJETIVO: Descrever os “modos de ser sendo junto ao outro no mundo” de [1] professores de Educação Física que trabalham em escolas públicas da Prefeitura Municipal da Serra, ES & do [2] padre José, personagem ficcional, professor de Educação Física no filme espanhol de 2004 “Má Educação” fazendo-o primeiramente através de uma pesquisa clássica (descritiva e hermenêutica) e depois uma literaturalizada e artística (hermenêutica). MARCO TEÓRICO: Trata-se de uma proposta discursiva (teórica) fenomenológica existencial de tendência marxista criada por Pinel; METODOLOGIA: Tratou-se de uma pesquisa fenomenológica existencial seguindo recomendações de Forghieri (2001) e Pinel (2006; 2012) - dentre outros. Os 29 professores de Educação Física foram provocados a mostrarem os seus “modos de ser sendo junto ao outro no mundo” do ofício professor de Educação Física. Depois essa mesma provocação foi feita ao personagem do filme. RESULTADOS & DISCUSSÃO: Descreveram-se [1] os “modos de ser sendo junto ao outro no mundo” dos professores de Educação Física na dimensão do real e do ficcional (cinema), e não se objetivou comparação por mais que isso tenha ficado evidente. Esses professores, em 2011/2012, experienciando uma democracia (im)perfeita brasileira [que tem até tendências neofascistas], mais ainda assim democracia - foram compreendidos sempre tomando um norte/ rumo/ direção em subjetivação pelos Guias de Sentido (GS – Pinel) democráticos reconhecimento [demanda do grupo em ser valorizado, reconhecido], em (im) potência [impotência e potencia possível de vir a lume sempre; a força e seu outro lado, a fragilidade de ser], afetando [o que se pratica e pensa/sente afeta a si mesmo, o outro e o mundo; o afetar produz mais subjetivações], sonhando [há demanda sempre de realizar projetos de vida; o projeto de ser sempre devir, em construção sempre; é uma precisão imprecisa], saudavelmente insano [o quão perto pode estar a experienciar a sanidade e a loucura e o quanto uma loucura é sã, pois criativa, inventiva, produtiva, opositora ao estabelecido] – eles mesmos junto ao outro no mundo tornando-se sujeitos. [2] Já o professor de Educação Física padre José da película almodovariana é um professor que de imediato pode ser apreendido como sólido e fixo na sua perversão fascista, ele como parte legitimadora do Estado espanhol de Franco, na década de 60, provavelmente em 1964, que é, na ficção, o espaço-tempo de José e suas ações pedagógicas e psicológicas (e de Educação Física). Mas não é apenas o fascismo que torna o fascista um criador de um cotidiano fascista, pois afinal, paralelamente a ele, no concreto e na ficção, haviam pessoas generosas, resistentes e resilientes que atuavam contra essas pressões quase na maioria das vezes advindas do todo (Estado) – eram pessoas democráticas individualmente e em pequenos e grandes grupos; eram exemplo de resistência contra o estabelecido pela ideologia dominante de então. José numa instituição fascista não conseguiu refletir e agir diferentemente, isto é, com mais saúde mental, escolhendo (na liberdade) ser fascista, ser menor (pouco) – optou não ser-mais. Finalmente os mesmos dados são apresentados em outra estética possível e sempre aberta, inconclusa, devir... As artes e a poesia (bem como a literatura) procuram cuidadosamente desvelar os “modos de ser junto ao outro no mundo” professor de Educação Física do mundo real e do imaginário (fílmico) desvelando muitas vezes indissociados. PÓSCRITO: O autor descreve as possíveis implicações do seu estudo para educação física pautado sempre em uma proposta de criar um discursso insubmisso focando na ideia de que uma pesquisa demanda narrar a vida, e literaturalizar a ciência.

An interactive state monad example

A common problem among information systems is the storage and maintenance of permanent information identified by a key. Such systems are typically known as data base engines or simply as data bases. Today the systems information market is full of solutions that provide mass storage capacities implemented in different operating system and with great amounts of extra functionalities. In this paper we will focus on the formal high level specification of data base systems in the Haskell language. We begin by introducing a high level view of a data base system with a specification of the most common operations in a functional point of view. We then augment this specification by lifting to the state monad which is then modified once again to permit input/output operations between the computations

Real-time 3D interactive segmentation of echocardiographic data through user-based deformation of B-spline explicit active surfaces

Image segmentation is an ubiquitous task in medical image analysis, which is required to estimate morphological or functional properties of given anatomical targets. While automatic processing is highly desirable, image segmentation remains to date a supervised process in daily clinical practice. Indeed, challenging data often requires user interaction to capture the required level of anatomical detail. To optimize the analysis of 3D images, the user should be able to efficiently interact with the result of any segmentation algorithm to correct any possible disagreement. Building on a previously developed real-time 3D segmentation algorithm, we propose in the present work an extension towards an interactive application where user information can be used online to steer the segmentation result. This enables a synergistic collaboration between the operator and the underlying segmentation algorithm, thus contributing to higher segmentation accuracy, while keeping total analysis time competitive. To this end, we formalize the user interaction paradigm using a geometrical approach, where the user input is mapped to a non-cartesian space while this information is used to drive the boundary towards the position provided by the user. Additionally, we propose a shape regularization term which improves the interaction with the segmented surface, thereby making the interactive segmentation process less cumbersome. The resulting algorithm offers competitive performance both in terms of segmentation accuracy, as well as in terms of total analysis time. This contributes to a more efficient use of the existing segmentation tools in daily clinical practice. Furthermore, it compares favorably to state-of-the-art interactive segmentation software based on a 3D livewire-based algorithm.

A gestão do risco associado à negociação de energia eléctrica através de contratos bilaterais e mercado spot

Num mercado de electricidade competitivo onde existe um ambiente de incerteza, as empresas de geração adoptam estratégias que visam a maximização do lucro, e a minimização do risco. Neste contexto, é de extrema importância para desenvolver uma estratégia adequada de gestão de risco ter em conta as diferentes opções de negociação de energia num mercado liberalizado, de forma a suportar a tomada de decisões na gestão de risco. O presente trabalho apresenta um modelo que avalia a melhor estratégia de um produtor de energia eléctrica que comercializa num mercado competitivo, onde existem dois mercados possíveis para a transacção de energia: o mercado organizado (bolsa) e o mercado de contratos bilaterais. O produtor tenta maximizar seus lucros e minimizar os riscos correspondentes, seleccionando o melhor equilíbrio entre os dois mercados possíveis (bolsa e bilateral). O mercado de contratos bilaterais visa gerir adequadamente os riscos inerentes à operação de mercados no curto prazo (mercado organizado) e dar o vendedor / comprador uma capacidade real de escolher o fornecedor com que quer negociar. O modelo apresentado neste trabalho faz uma caracterização explícita do risco no que diz respeito ao agente de mercado na questão da sua atitude face ao risco, medido pelo Value at Risk (VaR), descrito neste trabalho por Lucro-em-Risco (PAR). O preço e os factores de risco de volume são caracterizados por um valor médio e um desvio padrão, e são modelizados por distribuições normais. Os resultados numéricos são obtidos utilizando a simulação de Monte Carlo implementado em Matlab, e que é aplicado a um produtor que mantém uma carteira diversificada de tecnologias de geração, para um horizonte temporal de um ano. Esta dissertação está organizada da seguinte forma: o capítulo 1, 2 e 3 descrevem o estado-da-arte relacionado com a gestão de risco na comercialização de energia eléctrica. O capítulo 4 descreve o modelo desenvolvido e implementado, onde é também apresentado um estudo de caso com uma aplicação do modelo para avaliar o risco de negociação de um produtor. No capítulo 5 são apresentadas as principais conclusões.

A real time pricing approach to deal with excessive wind power situations

The introduction of wind power generation in several countries around the world, including in European countries, where energy policy directives have encouraged the use of renewables, led to several changes in market and power systems operation. The intensive integration of these sources has led to situations in which the demand is lower than the available renewable resources. In these situations a part of the available generation is wasted if not used for storage or to supply additional demand. This paper proposes a real time demand response methodology based on changing the electricity price for the consumers expecting an increase in the demand in the periods in which that demand is lower than the available renewable generation. The consumers response to the changes in electricity price is characterized by their price elasticity of demand considered distinct for each consumer type. The proposed methodology is applied to the Portuguese power system, in the context of the Iberian electricity market (MIBEL). The renewable-based producers are considered as special producers, with special tariffs, and so it is important to use the energy available as it will be paid anyway. In this context, consumers are entities actively participating in the operation of the market.

IOPT Petri Net State Space Generation Algorithm with Maximal-Step Execution Semantics

This paper presents an algorithm to efficiently generate the state-space of systems specified using the IOPT Petri-net modeling formalism. IOPT nets are a non-autonomous Petri-net class, based on Place-Transition nets with an extended set of features designed to allow the rapid prototyping and synthesis of system controllers through an existing hardware-software co-design framework. To obtain coherent and deterministic operation, IOPT nets use a maximal-step execution semantics where, in a single execution step, all enabled transitions will fire simultaneously. This fact increases the resulting state-space complexity and can cause an arc "explosion" effect. Real-world applications, with several million states, will reach a higher order of magnitude number of arcs, leading to the need for high performance state-space generator algorithms. The proposed algorithm applies a compilation approach to read a PNML file containing one IOPT model and automatically generate an optimized C program to calculate the corresponding state-space.

Adaptive tool for automatic data collection of real electricity markets

The study of electricity markets operation has been gaining an increasing importance in last years, as result of the new challenges that the electricity markets restructuring produced. This restructuring increased the competitiveness of the market, but with it its complexity. The growing complexity and unpredictability of the market’s evolution consequently increases the decision making difficulty. Therefore, the intervenient entities are forced to rethink their behaviour and market strategies. Currently, lots of information concerning electricity markets is available. These data, concerning innumerous regards of electricity markets operation, is accessible free of charge, and it is essential for understanding and suitably modelling electricity markets. This paper proposes a tool which is able to handle, store and dynamically update data. The development of the proposed tool is expected to be of great importance to improve the comprehension of electricity markets and the interactions among the involved entities.

LMP triggered real time demand response events

Recent changes in power systems mainly due to the substantial increase of distributed generation and to the operation in competitive environments has created new challenges to operation and planning. In this context, Virtual Power Players (VPP) can aggregate a diversity of players, namely generators and consumers, and a diversity of energy resources, including electricity generation based on several technologies, storage and demand response. Demand response market implementation has been done in recent years. Several implementation models have been considered. An important characteristic of a demand response program is the trigger criterion. A program for which the event trigger depends on the Locational Marginal Price (LMP) used by the New England Independent System operator (ISO-NE) inspired the present paper. This paper proposes a methodology to support VPP demand response programs management. The proposed method has been computationally implemented and its application is illustrated using a 32 bus network with intensive use of distributed generation. Results concerning the evaluation of the impact of using demand response events are also presented.

Seller, buyer and VPP agents behavior on a simulated electricity market

Competitive electricity markets are complex environments, involving a large number of different entities, playing in a dynamic scene to obtain the best advantages and profits. MASCEM is an electricity market simulator able to model market players and simulate their operation in the market. As market players are complex entities, having their characteristics and objectives, making their decisions and interacting with other players, a multi-agent architecture is used and proved to be adequate. MASCEM players have learning capabilities and different risk preferences. They are able to refine their strategies according to their past experience (both real and simulated) and considering other agents’ behavior. Agents’ behavior is also subject to its risk preferences.

MASCEM - an electricity market simulator providing coalition support for virtual power players

This paper presents MASCEM - a multi-agent based electricity market simulator. MASCEM uses game theory, machine learning techniques, scenario analysis and optimization techniques to model market agents and to provide them with decision-support. This paper mainly focus on the MASCEM ability to provide the means to model and simulate Virtual Power Players (VPP). VPPs are represented as a coalition of agents, with specific characteristics and goals. The paper details some of the most important aspects considered in VPP formation and in the aggregation of new producers and includes a case study based on real data.

Monitorização integrada para sistemas de alimentação distribuídos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Real-time rheology of actively growing bacteria

The population growth of a Staphylococcus aureus culture, an active colloidal system of spherical cells, was followed by rheological measurements, under steady-state and oscillatory shear flows. We observed a rich viscoelastic behavior as a consequence of the bacteria activity, namely, of their multiplication and density-dependent aggregation properties. In the early stages of growth (lag and exponential phases), the viscosity increases by about a factor of 20, presenting several drops and full recoveries. This allows us to evoke the existence of a percolation phenomenon. Remarkably, as the bacteria reach their late phase of development, in which the population stabilizes, the viscosity returns close to its initial value. Most probably, this is caused by a change in the bacteria physiological activity and in particular, by the decrease of their adhesion properties. The viscous and elastic moduli exhibit power-law behaviors compatible with the "soft glassy materials" model, whose exponents are dependent on the bacteria growth stage. DOI: 10.1103/PhysRevE.87.030701.

Integração de informação entre Sistemas Geracionais distintos: uma experiência e sistematização na ITV

A natural evolução dos sistemas de informação nas organizações envolve por um lado a instalação de equipamentos actualizados, e por outro a adopção de novas aplicações de suporte ao negócio, acompanhando o desenvolvimento dos mercados, as mudanças no modelo de negócio e a maturação da organização num novo contexto. Muitas vezes esta evolução implica a preservação dos dados existentes e de funcionalidades não cobertas pelas novas aplicações. Este facto leva ao desenvolvimento e execução de processos de migração de dados, de aplicações, e de integração de sistemas legados. Estes processos estão condicionados ao meio tecnológico disponível e ao conhecimento existente sobre os sistemas legados, sendo sensíveis ao contexto em que se desenrolam. Esta dissertação apresenta um estado da arte das abordagens à migração e integração, descreve as diversas alternativas, e ilustra de uma forma sistematizada e comparativa os exercícios realizados usando diferentes abordagens, num ambiente real de migração e integração em mudança.