An efficient Fmoc strategy for the rapid synthesis of peptide para-nitroanilides

A new strategy has been developed for the rapid synthesis of peptide para-nitroanilides (pNA). The method involves derivatization of commercially available tritylchloride resin (TCP-resin) with 1,4-phenylenediamine, subsequent coupling with desired amino acids by the standard Fmoc protocol, and oxidation of the intermediate para-aminoanilides (pAA) with Oxone(R). This procedure allows easy assembly of the desired para-aminoanilides (pAA) on standard resin and efficient oxidation and purification of the corresponding para-nitroanilides (pNA). The method allows easy access to any desired peptide para-nitroanilides, which are useful substrates for the characterization and study of proteolytic enzymes.

Shear stress and sediment transport calculations for sheet flow under waves

A simple method is provided for calculating transport rates of not too fine (d(50) greater than or equal to 0.20 mm) sand under sheet flow conditions. The method consists of a Meyer-Peter-type transport formula operating on a time-varying Shields parameter, which accounts for both acceleration-asymmetry and boundary layer streaming. While velocity moment formulae, e.g.., = Constant x calibrated against U-tube measurements, fail spectacularly under some real waves (Ribberink, J.S., Dohmen-Janssen, C.M., Hanes, D.M., McLean, S.R., Vincent, C., 2000. Near-bed sand transport mechanisms under waves. Proc. 27th Int. Conf. Coastal Engineering, Sydney, ASCE, New York, pp. 3263-3276, Fig. 12), the new method predicts the real wave observations equally well. The reason that the velocity moment formulae fail under these waves is partly the presence of boundary layer streaming and partly the saw-tooth asymmetry, i.e., the front of the waves being steeper than the back. Waves with saw-tooth asymmetry may generate a net landward sediment transport even if = 0, because of the more abrupt acceleration under the steep front. More abrupt accelerations are associated with thinner boundary layers and greater pressure gradients for a given velocity magnitude. The two real wave effects are incorporated in a model of the form Q(s)(t) = Q(s)[theta(t)] rather than Q(S)(t) = Q(S)[u(infinity)(t)], i.e., by expressing the transport rate in terms of an instantaneous Shields parameter rather than in terms of the free stream velocity, and accounting for both streaming and accelerations in the 0(t) calculations. The instantaneous friction velocities u(*)(t) and subsequently theta(t) are calculated as follows. Firstly, a linear filter incorporating the grain roughness friction factor f(2.5) and a phase angle phi(tau) is applied to u(infinity)(t). This delivers u(*)(t) which is used to calculate an instantaneous grain roughness Shields parameter theta(2.5)(t). Secondly, a constant bed shear stress is added which corresponds to the streaming related bed shear stress -rho ($) over bar((u) over tilde(w) over tilde)(infinity) . The method can be applied to any u(infinity)(t) time series, but further experimental validation is recommended before application to conditions that differ strongly from the ones considered below. The method is not recommended for rippled beds or for sheet flow with typical prototype wave periods and d(50) < 0.20 turn. In such scenarios, time lags related to vertical sediment movement become important, and these are not considered by the present model. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

A Wireless EEG Acquisition Platform based on Embedded Systems

This paper proposes a wireless EEG acquisition platform based on Open Multimedia Architecture Platform (OMAP) embedded system. A high-impedance active dry electrode was tested for improving the scalp- electrode interface. It was used the sigma-delta ADS1298 analog-to-digital converter, and developed a “kernelspace” character driver to manage the communications between the converter unit and the OMAP’s ARM core. The acquired EEG signal data is processed by a “userspace” application, which accesses the driver’s memory, saves the data to a SD-card and transmits them through a wireless TCP/IP-socket to a PC. The electrodes were tested through the alpha wave replacement phenomenon. The experimental results presented the expected alpha rhythm (8-13 Hz) reactiveness to the eyes opening task. The driver spends about 725 μs to acquire and store the data samples. The application takes about 244 μs to get the data from the driver and 1.4 ms to save it in the SD-card. A WiFi throughput of 12.8Mbps was measured which results in a transmission time of 5 ms for 512 kb of data. The embedded system consumes about 200 mAh when wireless off and 400 mAh when it is on. The system exhibits a reliable performance to record EEG signals and transmit them wirelessly. Besides the microcontroller-based architectures, the proposed platform demonstrates that powerful ARM processors running embedded operating systems can be programmed with real-time constrains at the kernel level in order to control hardware, while maintaining their parallel processing abilities in high level software applications.

Modelos Teóricos acerca dos Determinantes dos Comportamentos Preventivos na Transmissão do Vírus da Imunodeficiência Humana

Vários modelos têm sido desenvolvidos com o objectivo de compreender a mudança de comportamentos associados à transmissão do Vírus da Imunodeficiência Humana (VIH). Os modelos cognitivo-sociais procuram explicar o desempenho de comportamentos preventivos a partir de constructos como a percepção de susceptibilidade, as intenções comportamentais e a percepção de controlo. Apesar das contribuições das teorias da mudança comportamental para a redução do risco de infecção pelo VIH, persiste a necessidade de desenvolvimento de modelos que contemplem a complexidade do comportamento sexual. Este artigo faz uma revisão dos modelos dos determinantes dos comportamentos preventivos na transmissão do VIH e dos estudos neles baseados. Aaplicabilidade e as implicações dos resultados, de acordo com o modelo utilizado, para o desenvolvimento de estratégias de educação e prevenção na área dos determinantes psicológicos dos comportamentos preventivos associados à transmissão do VIH, é discutida. Cada modelo parece ser predictor de diferentes aspectos do comportamento e os modelos desenvolvidos especificamente para o comportamento sexual, em relação aos modelos genéricos para a saúde, parecem ter vantagens na compreensão dos comportamentos sexuais de risco.

Guitar solo tracker

A motivação para este trabalho vem da necessidade que o autor tem em poder registar as notas tocadas na guitarra durante o processo de improviso. Quando o músico está a improvisar na guitarra, muitas vezes não se recorda das notas tocadas no momento, este trabalho trata o desenvolvimento de uma aplicação para guitarristas, que permita registar as notas tocadas na guitarra eléctrica ou clássica. O sinal é adquirido a partir da guitarra e processado com requisitos de tempo real na captura do sinal. As notas produzidas pela guitarra eléctrica, ligada ao computador, são representadas no formato de tablatura e/ou partitura. Para este efeito a aplicação capta o sinal proveniente da guitarra eléctrica a partir da placa de som do computador e utiliza algoritmos de detecção de frequência e algoritmos de estimação de duração de cada sinal para construir o registo das notas tocadas. A aplicação é desenvolvida numa perspectiva multi-plataforma, podendo ser executada em diferentes sistemas operativos Windows e Linux, usando ferramentas e bibliotecas de domínio público. Os resultados obtidos mostram a possibilidade de afinar a guitarra com valores de erro na ordem de 2 Hz em relação às frequências de afinação standard. A escrita da tablatura apresenta resultados satisfatórios, mas que podem ser melhorados. Para tal será necessário melhorar a implementação de técnicas de processamento do sinal bem como a comunicação entre processos para resolver os problemas encontrados nos testes efectuados.

Sistema de gestão e controlo da atribuição de endereçamento de rede

Com a evolução tecnológica, a informática assumiu um papel fulcral na nossa vida actual tanto numa vertente doméstica como para as mais variadíssimas organizações. As redes IP estão disseminadas por todo o lado, escritórios, habitações, estabelecimentos de ensino, espaços comerciais, com as mais diversas topologias e dimensões, que como qualquer recurso devem ser bem geridas. O presente projecto insere-se neste contexto, pretendendo criar um sistema para dar apoio no controlo e gestão de endereçamento IP dados por um servidor DHCP. A problemática central que este projecto pretende tratar é a detecção da configuração forçada de endereços IP por parte dos utilizadores, notificando tais situações aos administradores de rede. O sistema é constituído por vários componentes como Linux, MySQL, ISC DHCP, SNMP, PHP, APACHE e irá interagir com equipamentos de rede que possuam tabelas de endereços para que a informação, nestas encontradas, seja comparada com a informação dos endereços fornecidos pelo servidor DHCP. O sistema dá suporte a uma página web que pretende auxiliar algumas configurações e fornecer informações estatísticas sobre a rede.

Sistemas de informação: message integration bus

O trabalho apresentado por este documento aborda os problemas que advêm da necessidade de integração de aplicações, desenvolvidas em diferentes instantes no tempo, por diferentes equipas de trabalho, que para enriquecer os processos de negócio necessitam de comunicar entre si. A integração das aplicações tem de ser feita de forma opaca para estas, sendo disponibilizada por uma peça de software genérica, robusta e sem custos para as equipas desenvolvimento, na altura da integração. Esta integração tem de permitir que as aplicações comuniquem utilizando os protocolos que desejarem. Este trabalho propõe um middleware orientado a mensagens como solução para o problema identificado. A solução apresentada por este trabalho disponibiliza a comunicação entre aplicações que utilizam diferentes protocolos, permite ainda o desacoplamento temporal, espacial e de sincronismo na comunicação das aplicações. A implementação da solução tem base num sistema publish/subscribe orientado ao conteúdo e tem de lidar com as maiores exigências computacionais que este tipo de sistema acarta, sendo que a utilização deste se justifica com o enriquecimento da semântica de subscrição de eventos. Esta implementação utiliza uma arquitectura semi-distribuída, com o objectivo de aumentar a escalabilidade do sistema. A utilização da arquitectura semi-distribuída implica que a implementação da solução tem de lidar com o encaminhamento de eventos e divulgação das subscrições, pelos vários servidores de eventos. A implementação da solução disponibiliza garantias de persistência, processamento transaccional e tolerância a falhas, assim como transformação de eventos entre os diversos protocolos. A extensibilidade da solução é conseguida à custa de um sistema de pluggins que permite a adição de suporte a novos protocolos de comunicação. Os protocolos suportados pela implementação final do trabalho são RestMS e TCP.

Garantia de qualidade de serviço (QOS) em arquitecturas MPLS

Os prestadores de serviços de telecomunicações e operadores de telecomunicações deparam-se com um aumento exponencial das necessidades de largura de banda. A evolução e massificação dos serviços Internet e Intranet pelos serviços públicos e privados deixaram de ser uma mera adaptação do protocolo TCP, à qualidade da ligação sendo uma necessidade a diferenciação do tráfego. As metodologias que asseguram uma qualidade de serviço no âmbito dos fornecedores de serviços internet são a forma de garantir uma qualidade de serviço adequada a cada tipo de tráfego. Estas metodologias são suportadas pela rede IP MPLS dos diversos operadores de telecomunicações no transporte dos diversos serviços dos seus clientes empresarias e domésticos no acesso à internet dos diversos serviços públicos de dados e voz e nas redes virtuais privadas. Os portais aplicacionais são a interface directa com o cliente para definição dos acordos de nível de serviço “Service Level Agreements” e a sua associação à especificação dos níveis de serviço “Service Level Specification”, para posterior relação com a definição de métricas adequadas à qualidade de serviço acordada com o cliente no desenho dos serviços de uma rede IP “MultiProtocol Label Switch”. A proposta consiste em criar uma metodologia para mapear as necessidades de serviços dos clientes em SLAs e registá-los numa base de dados, separando claramente a qualidade do serviço vista na óptica do operador em: arquitectura de rede de transporte, arquitectura do serviço e arquitectura de monitoria. Estes dados são mapeados em parâmetros e especificações de implementação dos serviços de suporte ao negócio do operador tendo em vista a criação de um “Work Flow” fim a fim. Paralelamente define-se os serviços a disponibilizar comercialmente, o conjunto de serviços suportados pela rede e tecnologia IP MPLS com a parametrização de ”Quality of Service Assurance” adequada a cada um, cria-se uma arquitectura de rede de suporte ao transporte base entre os diversos equipamentos agregadores de acessos através do “Backbone”, define-se uma arquitectura de suporte para cada tipo de serviço independente da arquitectura de transporte. Neste trabalho implementam-se algumas arquitecturas de QoS estudadas no IP MPLS em simuladores disponibilizados pela comunidade “Open Source” e analisamos as vantagens de desvantagens de cada uma. Todas as necessidades são devidamente equacionadas, prevendo o seu crescimento, desempenho, estabelecendo regras de distribuição de largura de banda e análise de desempenho, criando redes escaláveis e com estimativas de crescimento optimistas. Os serviços são desenhados de forma a adaptarem-se à evolução das necessidades aplicacionais, ao crescimento do número de utilizadores e evolução do próprio serviço.

CCTα and CCTδ chaperonin subunits are essential and required for cilia assembly and maintenance in Tetrahymena

Background - The eukaryotic cytosolic chaperonin CCT is a hetero-oligomeric complex formed by two rings connected back-to-back, each composed of eight distinct subunits (CCTalpha to CCTzeta). CCT complex mediates the folding, of a wide range of newly synthesised proteins including tubulin (alpha, beta and gamma) and actin, as quantitatively major substrates. Methodology/Principal findings - We disrupted the genes encoding CCTalpha and CCTdelta subunits in the ciliate Tetrahymena. Cells lacking the zygotic expression of either CCTalpha or CCTdelta showed a loss of cell body microtubules, failed to assemble new cilia and died within 2 cell cycles. We also show that loss of CCT subunit activity leads to axoneme shortening and splaying of tips of axonemal microtubules. An epitope-tagged CCTalpha rescued the gene knockout phenotype and localized primarily to the tips of cilia. A mutation in CCTalpha, G346E, at a residue also present in the related protein implicated in the Bardet Biedel Syndrome, BBS6, also caused defects in cilia and impaired CCTalpha localization in cilia. Conclusions/Significance - Our results demonstrate that the CCT subunits are essential and required for ciliary assembly and maintenance of axoneme structure, especially at the tips of cilia.

Subunits of the chaperonin CCT are associated with Tetrahymena microtubule structures and are involved in cilia biogenesis

The cytosolic chaperonin CCT is a heterooligomeric complex of about 900 kDa that mediates the folding of cytoskeletal proteins. We observed by indirect immunofluorescence that the Tetrahymena TpCCTalpha, TpCCTdelta, TpCCTepsilon, and TpCCTeta-subunits colocalize with tubulin in cilia, basal bodies, oral apparatus, and contractile vacuole pores. TpCCT-subunits localization was affected during reciliation. These findings combined with atomic force microscopy measurements in reciliating cells indicate that these proteins play a role during cilia biogenesis related to microtubule nucleation, tubulin transport, and/or axoneme assembly. The TpCCT-subunits were also found to be associated with cortex and cytoplasmic microtubules suggesting that they can act as microtubule-associated proteins. The TpCCTdelta being the only subunit found associated with the macronuclear envelope indicates that it has functions outside of the 900 kDa complex. Tetrahymena cytoplasm contains granular/globular-structures of TpCCT-subunits in close association with microtubule arrays. Studies of reciliation and with cycloheximide suggest that these structures may be sites of translation and folding. Combined biochemical techniques revealed that reciliation affects the oligomeric state of TpCCT-subunits being tubulin preferentially associated with smaller CCT oligomeric species in early stages of reciliation. Collectively, these findings indicate that the oligomeric state of CCT-subunits reflects the translation capacity of the cell and microtubules integrity.

Sistema de visão para percepção e navegação de um UAV Quadrotor

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

The Tetrahymena chaperonin subunit CCT eta gene is coexpressed with CCT gamma gene during cilia biogenesis and cell sexual reproduction

We report here the cloning and the characterization of the T. pyriformis CCT eta gene (TpCCT eta) and also a partial sequence of the corresponding T. thermophila gene (TtCCT eta). The TpCCt eta gene encodes a protein sharing a 60.3% identity with the mouse CCT eta. We have studied the expression of these genes in Tetrahymena exponentially growing cells, cells regenerating their cilia for different periods and during different stages of the cell sexual reproduction. These genes have similar patterns of expression to those of the previously identified TpCCt gamma gene. Indeed, the Tetrahymena CCT eta and CCT gamma genes are up-regulated at 60-120 min of cilia recovery, and in conjugation when vegetative growth was resumed and cell division took place. Our results seem to indicate that both CCT subunits play an important role in the biogenesis of the newly synthesized cilia of Tetrahymena and during its cell division.

Multiprocessor platform using LEON3 processor

The recent advances in embedded systems world, lead us to more complex systems with application specific blocks (IP cores), the System on Chip (SoC) devices. A good example of these complex devices can be encountered in the cell phones that can have image processing cores, communication cores, memory card cores, and others. The need of augmenting systems’ processing performance with lowest power, leads to a concept of Multiprocessor System on Chip (MSoC) in which the execution of multiple tasks can be distributed along various processors. This thesis intends to address the creation of a synthesizable multiprocessing system to be placed in a FPGA device, providing a good flexibility to tailor the system to a specific application. To deliver a multiprocessing system, will be used the synthesisable 32-bit SPARC V8 compliant, LEON3 processor.

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.

Acesso remoto via infra-estrutura de teste IEEE1149.1 a dispositivos lógicos programáveis

Actualmente verifica-se que a complexidade dos sistemas informáticos tem vindo a aumentar, fazendo parte das nossas ferramentas diárias de trabalho a utilização de sistemas informáticos e a utilização de serviços online. Neste âmbito, a internet obtém um papel de destaque junto das universidades, ao permitir que alunos e professores possam interagir mais facilmente. A internet e a educação baseada na Web vêm oferecer acesso remoto a qualquer informação independentemente da localização ou da hora. Como consequência, qualquer pessoa com uma ligação à internet, ao poder adquirir informações sobre um determinado tema junto dos maiores peritos, obtém vantagens significativas. Os laboratórios remotos são uma solução muito valorizada no que toca a interligar tecnologia e recursos humanos em ambientes que podem estar afastados no tempo ou no espaço. A criação deste tipo de laboratórios e a sua utilidade real só é possível porque as tecnologias de comunicação emergentes têm contribuído de uma forma muito relevante para melhorar a sua disponibilização à distância. A necessidade de criação de laboratórios remotos torna-se imprescindível para pesquisas relacionadas com engenharia que envolvam a utilização de recursos escassos ou de grandes dimensões. Apoiado neste conceito, desenvolveu-se um laboratório remoto para os alunos de engenharia que precisam de testar circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável, permitindo a utilização deste recurso de uma forma mais eficiente. O trabalho consistiu na criação de um laboratório remoto de baixo custo, com base em linguagens de programação open source, sendo utilizado como unidade de processamento um router da ASUS com o firmware OpenWrt. Este firmware é uma distribuição Linux para sistemas embutidos. Este laboratório remoto permite o teste dos circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável em tempo real, utilizando a interface JTAG. O laboratório desenvolvido tem a particularidade de ter como unidade de processamento um router. A utilização do router como servidor é uma solução muito pouco usual na implementação de laboratórios remotos. Este router, quando comparado com um computador normal, apresenta uma capacidade de processamento e memória muito inferior, embora os testes efectuados provassem que apresenta um desempenho muito adequado às expectativas.