Meta-Rules: Reasoning About Control

How can we insure that knowledge embedded in a program is applied effectively? Traditionally the answer to this question has been sought in different problem solving paradigms and in different approaches to encoding and indexing knowledge. Each of these is useful with a certain variety of problem, but they all share a common problem: they become ineffective in the face of a sufficiently large knowledge base. How then can we make it possible for a system to continue to function in the face of a very large number of plausibly useful chunks of knowledge? In response to this question we propose a framework for viewing issues of knowledge indexing and retrieval, a framework that includes what appears to be a useful perspective on the concept of a strategy. We view strategies as a means of controlling invocation in situations where traditional selection mechanisms become ineffective. We examine ways to effect such control, and describe meta-rules, a means of specifying strategies which offers a number of advantages. We consider at some length how and when it is useful to reason about control, and explore the advantages meta-rules offer for doing this.

Atomic layer deposition of copper – study through density functional theory

The wonder of the last century has been the rapid development in technology. One of the sectors that it has touched immensely is the electronic industry. There has been exponential development in the field and scientists are pushing new horizons. There is an increased dependence in technology for every individual from different strata in the society. Atomic Layer Deposition (ALD) is a unique technique for growing thin films. It is widely used in the semiconductor industry. Films as thin as few nanometers can be deposited using this technique. Although this process has been explored for a variety of oxides, sulphides and nitrides, a proper method for deposition of many metals is missing. Metals are often used in the semiconductor industry and hence are of significant importance. A deficiency in understanding the basic chemistry at the nanoscale for possible reactions has delayed the improvement in metal ALD. In this thesis, we study the intrinsic chemistry involved for Cu ALD. This work reports computational study using Density Functional Theory as implemented in TURBOMOLE program. Both the gas phase and surface reactions are studied in most of the cases. The merits and demerits of a promising transmetallation reaction have been evaluated at the beginning of the study. Further improvements in the structure of precursors and coreagent have been proposed. This has led to the proposal of metallocenes as co-reagents and Cu(I) carbene compounds as new set of precursors. A three step process for Cu ALD that generates ligand free Cu layer after every ALD pulse has also been studied. Although the chemistry has been studied under the umbrella of Cu ALD the basic principles hold true for ALD of other metals (e.g. Co, Ni, Fe ) and also for other branches of science like thin film deposition other than ALD, electrochemical reactions, etc.

A GLOBAL SAMPLING OF PIANO MUSIC FROM 1978 TO 2005

Pianists of the twenty-first century have a wealth of repertoire at their fingertips. They busily study music from the different periods -- Baroque, Classical, Romantic, and some of the twentieth century -- trying to understand the culture and performance practice of the time and the stylistic traits of each composer so they can communicate their music effectively. Unfortunately, this leaves little time to notice the composers who are writing music today. Whether this neglect proceeds from lack of time or lack of curiosity, I feel we should be connected to music that was written in our own lifetime, when we already understand the culture and have knowledge of the different styles that preceded us. Therefore, in an attempt to promote today’s composers, I have selected piano music written during my lifetime, to show that contemporary music is effective and worthwhile and deserves as much attention as the music that preceded it. This dissertation showcases piano music composed from 1978 to 2005. A point of departure in selecting the pieces for this recording project is to represent the major genres in the piano repertoire in order to show a variety of styles, moods, lengths, and difficulties. Therefore, from these recordings, there is enough variety to successfully program a complete contemporary recital from the selected works, and there is enough variety to meet the demands of pianists with different skill levels and recital programming needs. Since we live in an increasingly global society, music from all parts of the world is included to offer a fair representation of music being composed everywhere. Half of the music in this project comes from the United States. The other half comes from Australia, Japan, Russia, and Argentina. The composers represented in these recordings are: Lowell Liebermann, Richard Danielpour, Frederic Rzewski, Judith Lang Zaimont, Samuel Adler, Carl Vine, Nikolai Kapustin, Akira Miyoshi and Osvaldo Golijov. With the exception of one piano concerto, all the works are for solo piano. This recording project dissertation consists of two 60 minute CDs of selected repertoire, accompanied by a substantial document of in-depth program notes. The recordings are documented on compact discs that are housed within the University of Maryland Library System.

Ion-Atom/Argon - Calculation of ionization cross sections by fast ion impact for neutral target atoms ranging from hydrogen to argon

A FORTRAN 90 program is presented which calculates the total cross sections, and the electron energy spectra of the singly and doubly differential cross sections for the single target ionization of neutral atoms ranging from hydrogen up to and including argon. The code is applicable for the case of both high and low Z projectile impact in fast ion-atom collisions. The theoretical models provided for the program user are based on two quantum mechanical approximations which have proved to be very successful in the study of ionization in ion-atom collisions. These are the continuum-distorted-wave (CDW) and continuum-distorted-wave eikonal-initial-state (CDW-EIS) approximations. The codes presented here extend previously published. codes for single ionization of. target hydrogen [Crothers and McCartney, Comput. Phys. Commun. 72 (1992) 288], target helium [Nesbitt, O'Rourke and Crothers, Comput. Phys. Commun. 114 (1998) 385] and target atoms ranging from lithium to neon [O'Rourke, McSherry and Crothers, Comput. Phys. Commun. 131 (2000) 129]. Cross sections for all of these target atoms may be obtained as limiting cases from the present code. Title of program: ARGON Catalogue identifier: ADSE Program summary URL: http://cpc.cs.qub.ac.uk/cpc/summaries/ADSE Program obtainable from: CPC Program Library Queen's University of Belfast, N. Ireland Licensing provisions: none Computer for which the program is designed and others on which it is operable: Computers: Four by 200 MHz Pro Pentium Linux server, DEC Alpha 21164; Four by 400 MHz Pentium 2 Xeon 450 Linux server, IBM SP2 and SUN Enterprise 3500 Installations: Queen's University, Belfast Operating systems under which the program has been tested: Red-hat Linux 5.2, Digital UNIX Version 4.0d, AIX, Solaris SunOS 5.7 Compilers: PGI workstations, DEC CAMPUS Programming language used: FORTRAN 90 with MPI directives No. of bits in a word: 64, except on Linux servers 32 Number of processors used: any number Has the code been vectorized or parallelized? Parallelized using MPI No. of bytes in distributed program, including test data, etc.: 32 189 Distribution format: tar gzip file Keywords: Single ionization, cross sections, continuum-distorted-wave model, continuum- distorted-wave eikonal-initial-state model, target atoms, wave treatment Nature of physical problem: The code calculates total, and differential cross sections for the single ionization of target atoms ranging from hydrogen up to and including argon by both light and heavy ion impact. Method of solution: ARGON allows the user to calculate the cross sections using either the CDW or CDW-EIS [J. Phys. B 16 (1983) 3229] models within the wave treatment. Restrictions on the complexity of the program: Both the CDW and CDW-EIS models are two-state perturbative approximations. Typical running time: Times vary according to input data and number of processors. For one processor the test input data for double differential cross sections (40 points) took less than one second, whereas the test input for total cross sections (20 points) took 32 minutes. Unusual features of the program: none (C) 2003 Elsevier B.V All rights reserved.

Impact damage and repair of composite structures

This paper gives an overview of the work carried out in a GARTEUR (Group for Aeronautical Research and Technology in Europe) program, under the chairmanship of the author, to develop and validate analytical and numerical methods to characterise real impact damage in composite structures, particularly those designed to sustain load in a postbuckled state, and to study the durability of bonded repairs. GARTEUR is an inter-governmental agreement between the seven European countries with the largest direct employment in the Aerospace industry, to mobilise scientific and technical knowledge between the member countries. A number of Action Groups have been launched, since GARTEUR’s inception in the early 1970s, to address specific technical issues of interest to the participating members. The research presented in this paper was performed under Action Group 28 with partners from ONERA, EADS-CCR (France), DLR, AIRBUS-Deutschland, EADS-M (Germany), CIRA (Italy), INTA (Spain), SICOMP, Saab, (Sweden), NLR (The Netherlands), QinetiQ, BAE Systems, Imperial College London and the University of Sheffield (United Kingdom). The Action Group tasks were divided into four Work Elements (WEs): WE1-Prediction and characterisation of impact damage, WE2- Postbuckling with delamination, WE3-Repair and WE4-Fatigue. This paper outlines the main developments and achievements within each Work Element.

The influence of health education on family management of childhood asthma

The purpose of this study was to examine differences in asthma management among families with a child who has moderate to severe asthma. Half of the 50 families chosen for study had participated in an intensive in-patient asthma treatment program and half had participated in an out-patient day camp. Two broad categories of outcome were examined - illness and self-management skills. Families who participated in the in-patient program exhibited a pattern of illness behaviours which indicated asthma symptoms were better managed in comparison to those families that participated in the out-patient program. It was also observed that children who participated in the in-patient program had a tendency to feel more positive about having asthma with the more self-management behaviours they practised. On the other hand, children from the out-patient program reported a more negative attitude about having asthma with the more self-management behaviours they practised.

PLUMED 2: New feathers for an old bird

Enhancing sampling and analyzing simulations are central issues in molecular simulation. Recently, we introduced PLUMED, an open-source plug-in that provides some of the most popular molecular dynamics (MD) codes with implementations of a variety of different enhanced sampling algorithms and collective variables (CVs). The rapid changes in this field, in particular new directions in enhanced sampling and dimensionality reduction together with new hardware, require a code that is more flexible and more efficient. We therefore present PLUMED 2 here a,complete rewrite of the code in an object-oriented programming language (C++). This new version introduces greater flexibility and greater modularity, which both extends its core capabilities and makes it far easier to add new methods and CVs. It also has a simpler interface with the MD engines and provides a single software library containing both tools and core facilities. Ultimately, the new code better serves the ever-growing community of users and contributors in coping with the new challenges arising in the field.

Program summary

Program title: PLUMED 2

Catalogue identifier: AEEE_v2_0

Program summary URL: http://cpc.cs.qub.ac.uk/summaries/AEEE_v2_0.html

Program obtainable from: CPC Program Library, Queen's University, Belfast, N. Ireland

Licensing provisions: Yes

No. of lines in distributed program, including test data, etc.: 700646

No. of bytes in distributed program, including test data, etc.: 6618136

Distribution format: tar.gz

Programming language: ANSI-C++.

Computer: Any computer capable of running an executable produced by a C++ compiler.

Operating system: Linux operating system, Unix OSs.

Has the code been vectorized or parallelized?: Yes, parallelized using MPI.

RAM: Depends on the number of atoms, the method chosen and the collective variables used.

Classification: 3, 7.7, 23. Catalogue identifier of previous version: AEEE_v1_0.

Journal reference of previous version: Comput. Phys. Comm. 180 (2009) 1961.

External routines: GNU libmatheval, Lapack, Bias, MPI. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Deterministic Scale-Free Pipeline Parallelism with Hyperqueues

Ubiquitous parallel computing aims to make parallel programming accessible to a wide variety of programming areas using deterministic and scale-free programming models built on a task abstraction. However, it remains hard to reconcile these attributes with pipeline parallelism, where the number of pipeline stages is typically hard-coded in the program and defines the degree of parallelism.

This paper introduces hyperqueues, a programming abstraction that enables the construction of deterministic and scale-free pipeline parallel programs. Hyperqueues extend the concept of Cilk++ hyperobjects to provide thread-local views on a shared data structure. While hyperobjects are organized around private local views, hyperqueues require shared concurrent views on the underlying data structure. We define the semantics of hyperqueues and describe their implementation in a work-stealing scheduler. We demonstrate scalable performance on pipeline-parallel PARSEC benchmarks and find that hyperqueues provide comparable or up to 30% better performance than POSIX threads and Intel's Threading Building Blocks. The latter are highly tuned to the number of available processing cores, while programs using hyperqueues are scale-free.

Formação contínua de professores de ciências e de filosofia : contributos de um estudo sobre educação para a sustentabilidade

Este estudo pretende ser uma contribuição para a resposta aos apelos desafiadores de diversos autores e organizações internacionais, em particular das Nações Unidas, ao reconhecerem a importância da educação para a sustentabilidade através da proposta da Década da Educação para o Desenvolvimento Sustentável (2005-2014). A formação contínua de professores desenvolvida em comunidades de aprendizagem interdisciplinares, constituídas por professores de Ciências e de Filosofia, foi assumida nesta investigação com um instrumento que pode potenciar o incremento da interdisciplinaridade entre estas áreas do saber e promover o desenvolvimento profissional dos professores. O estudo realizado centra-se em três fases: Fase I – Diagnóstico de concepções de professores de Ciências e de Filosofia acerca da pertinência que atribuem às interacções intergrupais (Ciências/Filosofia) como contributo para a melhoria das suas práticas pedagógicas e das aprendizagens dos alunos no âmbito da educação para a sustentabilidade. Fase II – Concepção e implementação de um programa de formação contínua numa comunidade de aprendizagem interdisciplinar, constituída por professores de Ciências e de Filosofia de uma escola. Fase III – Avaliação das percepções dos professores/formandos sobre os impactes do programa de formação no incremento da interdisciplinaridade, na leccionação da temática Sustentabilidade na Terra, no desenvolvimento profissional dos participantes e nas práticas de formação contínua de professores. A Fase I incide sobre o diagnóstico de concepções de professores de Ciências e de Filosofia, para o qual foi concebido um questionário, aplicado em dezoito escolas do Ex-CAE de Viseu, e ao qual responderam 185 professores. Os indicadores obtidos revelam que os professores de Ciências e de Filosofia reconhecem a relevância das suas próprias áreas disciplinares para a formação dos alunos. No entanto, a interdisciplinaridade entre as Ciências e a Filosofia é escassa, apesar dos professores considerarem que pode ser útil na planificação das actividades lectivas. Consideram, também, que pode promover a implementação de estratégias de ensino mais diversificadas e contribuir para o incremento de uma cultura de colaboração nas escolas. Os professores de Ciências e de Filosofia reconhecem que a abordagem da temática Sustentabilidade na Terra necessita de conceitos para além dos que são abordados individualmente nas disciplinas leccionadas e pode ser facilitada se forem implementados materiais didácticos construídos com colegas do seu e de outros grupos disciplinares. A Fase II parte das concepções diagnosticadas, dos indicadores da investigação em Didáctica, das actuais perspectivas de ensino e de aprendizagem preconizadas para os Ensinos Básico e Secundário e de um modelo de formação reflexiva, crítica e ecológica (Bronfenbrenner, 1979; Alarcão, 1996; Sá-Chaves, 1997; Schön, 2000) e elabora-se um programa de formação contínua de professores de cariz interdisciplinar (Ciências e Filosofia). Este programa de formação foi implementado a vinte e quatro professores de Ciências e de Filosofia de uma Escola Secundária da região Centro-Norte de Portugal, durante o ano lectivo de 2008/2009 e teve a duração de cinquenta horas presenciais e cinquenta horas não presenciais. Nele aprofundam-se conhecimentos no âmbito da educação em Ciência e em Filosofia, promovendo a ligação entre ambas e facilitando, deste modo, a sua transposição didáctica. Promove-se a articulação entre a investigação e as práticas pedagógicas e proporciona-se a análise e o aprofundamento de temáticas transversais às Ciências e à Filosofia. Procura-se, deste modo, potenciar a especificidade das áreas do saber envolvidas e promover o enriquecimento de perspectivas nos participantes. Das dinâmicas estabelecidas emergem percursos formativos que permitem a construção de materiais didácticos, estruturados numa perspectiva construtivista de cariz interdisciplinar, para a temática Sustentabilidade da Terra, leccionada nas disciplinas de Ciências (Ensino Básico e Secundário) e de Filosofia (Ensino Secundário). Estes materiais didácticos são, posteriormente, implementados pelos professores de Ciências e Filosofia no contexto de sala de aula. Na Fase III desta investigação avaliam-se as percepções sobre os impactes do programa de formação no incremento da interdisciplinaridade entre os professores de Ciências e de Filosofia, na leccionação da temática Sustentabilidade na Terra, no desenvolvimento profissional dos professores que nele participaram e na melhoria das práticas de formação contínua de professores. Os indicadores obtidos apontam no sentido de que o processo formativo experienciado contribuiu para: - ajudar a derrubar barreiras disciplinares existentes entre os professores de Ciências e de Filosofia; - a construção, numa lógica interdisciplinar, de materiais didácticos diversificados para a temática Sustentabilidade na Terra, que foram reconhecidos pelos alunos como inovadores e importantes para a vivência de aprendizagens activas e contextualizadas; - a modificação de algumas práticas pedagógicas dos professores participantes; - a identificação de potencialidades das comunidades de aprendizagem interdisciplinares na formação contínua de professores. As conclusões obtidas nesta investigação levam a considerar que há necessidade de serem trilhados novos caminhos no campo da formação contínua de professores, procurando criar mecanismos de trabalho e de cooperação que permitam uma efectiva partilha de saberes e de valores entre professores de diferentes áreas disciplinares, que informem novas atitudes, reais e consentâneas com uma prática pedagógica reflexiva e interdisciplinar. Deste modo, considera-se que a adopção de um modelo reflexivo de formação contínua de professores, baseado na constituição de comunidades de aprendizagem interdisciplinares, ajuda os professores a terem uma visão mais integradora dos saberes e a reconhecerem as potencialidades da interdisciplinaridade entre as Ciências e a Filosofia na melhoria das práticas pedagógicas. Pode, também, constituir-se como resposta aos desafios da educação no século XXI, facilitando o exercício de uma cidadania de responsabilidade e participativa e apontando perspectivas para a resolução de problemas da sociedade actual, entre os quais se incluem os relacionados com a sustentabilidade do planeta Terra.

Biotecnologia: concepção e validação de trabalhos práticos

É hoje geralmente aceite que a educação em ciências, além da aprendizagem de conhecimento conceptual e procedimental, deve promover nos alunos o desenvolvimento de competências investigativas, ou seja, competências para identificar, formular e resolver problemas. Porém, o desenvolvimento de actividades práticas de natureza investigativa é difícil, pela carência, ou mesmo ausência, de vivências dos professores em investigações, sobretudo em projectos aplicáveis nas práticas lectivas. A frequente falta de formação inicial e contínua dos professores de ciências, relativamente ao desenvolvimento de competências indispensáveis à implementação desta perspectiva de trabalho prático, constitui um obstáculo à concretização de inovações educativas preconizadas para a educação em ciências, referidas em documentos aprovados e publicados pelo Ministério da Educação, em particular, orientações curriculares e programas disciplinares. A abordagem de temáticas em biotecnologia configura-se como uma necessidade das sociedades actuais, de modo que, atendendo aos avanços que se têm vindo a verificar nesta área, deverá integrar-se em educação científica formal, relacionando-a com a vida quotidiana dos cidadãos. Além de componentes científicas inovadoras, os seus desenvolvimentos têm diversas implicações, designadamente éticas, políticas, económicas e sociais. A investigação apresentada nesta dissertação insere-se neste quadro, a qual se baseou no seguinte problema: “Partindo de temáticas em biotecnologia, como estimular o desenvolvimento de trabalho prático numa perspectiva investigativa por professores de Biologia e/ou Geologia?”. Definiram-se dois objectivos gerais: 1) testar, conceber e optimizar actividades laboratoriais e experimentais em biotecnologia, transponíveis para contextos educativos dos ensinos básico e secundário, desmistificando a complexidade associada ao trabalho prático nesta área; 2) conceber, implementar e avaliar uma acção de formação para professores de Biologia e/ou Geologia, na modalidade de Oficina de Formação, visando em contextos escolares e em temáticas de biotecnologia, desenvolver percursos investigativos. A acção de formação “Desenvolvimento de actividades práticas em biotecnologia numa perspectiva investigativa: um contributo na (re)orientação de ensino e aprendizagem de ciências” estimulou os professores-formandos a participarem activamente num programa que integrava abordagens inovadoras de trabalho prático, e criou condições para, com orientação e apoio, desenvolverem percursos investigativos a partir de situações-problema em temáticas de biotecnologia. Na generalidade, as reflexões dos professores-formandos sobre os percursos investigativos planeados e implementados, e os ganhos a nível profissional e/ou pessoal, além de referências elogiosas à estrutura e sequência das actividades propostas na formação, realçaram os seguintes aspectos positivos: a) o enriquecimento de conhecimentos científico-tecnológicos em biotecnologia; b) a oportunidade de reflexão sobre as suas práticas e a necessidade de uma nova forma de olhar para o trabalho laboratorial e experimental e para o seu papel nas aulas de ciências; c) as potencialidades de trabalho prático numa perspectiva investigativa em termos de mobilização de competências de natureza conceptual e processual; d) o desenvolvimento de competências técnicas e processuais necessárias à implementação de percursos investigativos com recurso a procedimentos em biotecnologia. Do presente estudo decorrem implicações educacionais que se esperam pertinentes para a formação de professores de ciências e elaboração de recursos didácticos, designadamente manuais escolares, assim como, para a gestão dos programas disciplinares. Este estudo permitiu, ainda, apresentar propostas para futuras investigações.

Pensar e filosofar a partir do problema da existência de Deus

Relatório da Prática de Ensino Supervisionada, Mestrado em Ensino de Filosofia, Universidade de Lisboa, 2010

As TIC na criação de ambientes motivadores no processo de ensino e aprendizagem da economia no ensino secundário : um estudo sobre a implementação das TIC em sala de aula na unidade didática 11 na turma C do 11º ano da Escola Secundária Anselmo de Andrade

Relatório da prática de ensino supervisionada, Ensino da Economia e da Contabilidade, Universidade de Lisboa, 2012

Should cash transfer be conditional? Condition, preventive care, and health outcomes

We study a Conditional Cash Transfer program in which the cash transfers to the mother only depends on the fulfillment of the national preventive visit schedule by her children born before she registered in the program. We estimate that preventive visits of children born after the mother registered in the program are 50% lower because they are excluded from the conditionality requirement. Using the same variation, we also show that attendance to preventive care improves children's health.

Contributos didático-pedagógicos do software smartmusic no ensino do clarinete

Mestrado em Ensino da Música.

Corre mãe! Corre!: trabalho de projecto

Trabalho de Projeto submetido à Escola Superior de Teatro e Cinema para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Teatro - especialização em Teatro do Movimento.