Longshore Transport Estimation on Ofir Beach in Northwest Portugal: Sand-Tracer Experiment

This work aims to shed some light on longshore sediment transport (LST) in the highly energetic northwest coast of Portugal. Data achieved through a sand-tracer experiment are compared with data obtained from the original and the new re-evaluated longshore sediment transport formulas (USACE Waterways Experiment Station’s Coastal Engineering and Research Center, Kamphuis, and Bayram bulk formulas) to assess their performance. The field experiment with dyed sand was held at Ofir Beach during one tidal cycle under medium wave-energy conditions. Local hydrodynamic conditions and beach topography were recorded. The tracer was driven southward in response to the local swell and wind- and wave-induced currents (Hsb=0.75mHsb=0.75m, Tp=11.5sTp=11.5s, θb=8−12°θb=8−12°). The LST was estimated by using a linear sediment transport flux approach. The obtained value (2.3×10−3m3⋅s−12.3×10−3m3⋅s−1) approached the estimation provided by the original Bayram formula (2.5×10−3m3⋅s−12.5×10−3m3⋅s−1). The other formulas overestimated the transport, but the estimations resulting from the new re-evaluated formulas also yield approximate results. Therefore, the results of this work indicated that the Bayram formula may give satisfactory results for predicting the longshore sediment transport on Ofir Beach.

Spectral and homogenization problems

Dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy in Mathematics

Alergia às Fórmulas de Leite Extensamente Hidrolisadas - 3 Casos Clínicos

A alergia às proteínas do leite de vaca (APLV) é a alergia alimentar mais frequente em idade pediátrica. O tratamento consiste na evicção das proteínas do leite de vaca e seus derivados, sendo habitualmente utilizadas fórmulas lácteas extensamente hidrolisadas (FEH). No entanto, mesmo estas podem conter péptidos com potencial alergénico. Apresentam-se três casos clínicos de alergia às FEH incluindo a abordagem diagnóstica e terapêutica. Três crianças, do sexo masculino, com APLV IgE mediada (testes cutâneos por prick para leite e fracções e prova de provocação positiva) diagnosticada nos primeiros meses de vida. Todas as crianças foram tratadas numa fase inicial da doença com uma FEH. Um dos casos manteve sintomas e os restantes mantiveram um periodo variável de tolerância, de alguns dias até 4 meses, após o que reiniciaram sintomas de alergia. Duas crianças apresentavam testes cutâneos positivos para as FEH. Em 2 casos foi introduzido leite de soja, como leite alternativo, com intolerância. Finalmente, nos 3 casos, iniciou-se uma fórmula láctea de aminoácidos, obtendo-se uma boa evolução clínica. As FEH nem sempre são toleradas em crianças com APLV, justificando a necessidade de outras medidas terapêuticas; nestas situações, o leite de soja não parece constituir uma alternativa adequada. Desde há poucos anos estão disponíveis em Portugal fórmulas de aminoácidos, que se revelam alternativas seguras em caso de alergia às FEH. Não são, no entanto, indicadas como terapêutica de primeira linha na APLV, uma vez que na nossa prática os casos de alergia às FEH são raros e estas fórmulas constituem uma alternativa dietética extremamente dispendiosa.

Standarização no IKEA Industry de Paço de Ferreira

Standarização de um posto de trabalho não é mais que definir o melhor método de trabalho que vai ser seguido por todos os operadores que trabalham no mesmo. Uma vez definido esse método, é importante para uma empresa ter noção da produtividade que podem alcançar, dado que pode ser retirado a partir deste método, e é no seguimento disto que surge o estudo dos métodos e tempos, mais concretamente o estudo dos tempos por cronometragem. A aplicação deste estudo foi despoletada pela necessidade do IKEA Industry de Paços de Ferreira, em dar o próximo passo na standarização dos seus postos de trabalho, área a área, e da necessidade de terem uma pessoa em cada área que analisa-se o trabalho que estava a ser feito e calcula-se o tempo de cada rotina. Neste documento, é realizada uma interligação entre os conceitos teóricos que o método exige, como todo o conjunto de fórmulas, restrições, análises e ponderações, com o contexto laboral onde o mesmo foi aplicado e a estratégia desenvolvida pelo IKEA na realização do estudo. O estudo dos métodos e tempos por cronometragem, de todos os métodos existentes, pode ser considerado o mais completo e complexo, uma vez que é mais que observar, registar e retirar uma média ponderada das observações. Este método baseia-se num modelo matemático, que interliga uma série de conceitos e que tem sempre o operador em consideração, seja na avaliação e análise das tarefas que requerem mais esforço dos mesmos, físico ou psicológico, seja em termos de tempos de pausas pessoais que a lei obriga a que as empresas deem. Este detalhe, neste método, é de grande importância, uma vez que a standarização é sempre vista pelos operadores como uma punição. As desvantagens deste método estão no grau de conhecimento e capacidade de observação exigidas ao analista para o executar. Melhor dizendo, um analista que vá executar este trabalho necessita observar muito bem a rotina de trabalho e conhecer onde começa, acaba e tudo o que a ela não pertence, antes de começar a registar seja que tempos forem. Para além disso, é exigido ao analista que perceba o ritmo de trabalho dos operadores através da observação dos mesmos, de modo a que ninguém seja prejudicado. E por fim, é necessária uma grande disponibilidade da parte do analista para retirar o máximo de observações possíveis. Com o intuito de facilitar esta análise, o IKEA Industry criou um ficheiro que compila toda a informação relacionada com o método, e uma explicação de todos os parâmetros que o analista necessita ter em atenção. Esta folha de trabalho foi validada à luz do método, como é possível verificar no decorrer do documento. Um detalhe importante a referir, é que por muito fidedigno que seja este método, tal como qualquer método de standarização, a mínima alteração da rotina de trabalho invalida de imediato o tempo total da rotina, tornando necessário realizar o estudo novamente. Uma vantagem do documento criado pelo IKEA, está na rápida adaptação a estas alterações, uma vez que, caso seja acrescentado ou removido um elemento à rotina, basta alterar o documento, observar e cronometrar os operadores a executar esse novo elemento, e quase automaticamente é definido um novo tempo total padronizado na rotina. Este documento foi criado para fins académicos e de conclusão de um grau académico, mas o estudo quando aplicado na empresa deu origem a contratações, o que só por si mostra as vantagens e impacto que o mesmo pode ter em contexto laboral. Em termos de produtividade, uma vez que a sua aplicação não foi executada a tempo de ser estudada neste documento, não foi possível avaliar a mesma.

A proof system for lock-free concurrency

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Avaliação da cultura de segurança do doente em meio hospitalar : investigação ação numa unidade de radioterapia

RESUMO Introdução e objetivos As organizações internacionais responsáveis pela Qualidade na Saúde e Segurança do doente (Organização Mundial da Saúde, União Europeia), recomendam aos Estados membros a avaliação da cultura de segurança, como condição essencial para se introduzir mudanças nos comportamentos dos profissionais e nas organizações prestadoras de cuidados de saúde, e alcançar melhores níveis de segurança e de qualidade nos cuidados de saúde prestados aos doentes. Constitui objetivo geral deste trabalho contribuir para a implementação da cultura de segurança do doente nos profissionais envolvidos na prestação de cuidados de saúde, concorrendo para a avaliação da cultura de segurança do doente e, consequentemente para a garantia da qualidade dos cuidados prestados. Metodologia 1ª fase – pré-estudo: através da revisão de literatura identificamos o instrumento mais adequado para avaliar a cultura de segurança do hospital, traduzimos e validámos o instrumento. 2ª fase – desenvolvemos um estudo exploratório-descritivo, transversal, retrospetivo, em 3 hospitais portugueses e um estudo exploratório-descritivo, longitudinal, prospetivo, de investigação-ação, numa unidade de radioterapia. Resultados O Hospital Survey on Patient Safety Culture é o instrumento que revela as adequadas características para a avaliação da cultura de segurança nos hospitais portugueses. No que diz respeito à avaliação da cultura de segurança em três hospitais portugueses, podemos destacar que o trabalho em equipa, a expectativas do supervisor e a aprendizagem organizacional são as dimensões com melhores resultados apesar da frequência das notificações e das respostas ao erro não punitivas apresentarem os piores resultados. Verificou-se que a URT se encontra em franca evolução, o que se torna visível sobretudo na adesão à notificação que aumentou à medida que o tempo foi passando. O envolvimento de todos no desenho da intervenção e nas atividades a decorrer na unidade, foi preponderante para a melhoria da segurança do doente. Conclusões Temos consciência que existem muitas questões por responder e que na realidade não há receitas nem diretrizes que possam afirmar que existem relações de causalidade, confrontando uma determinada ação com a consequente mudança cultural. No entanto, estamos convictos que o envolvimento de todos os membros da organização/unidade, o compromisso forte da liderança, uma comunicação efetiva e uma notificação não punitiva são ingredientes essenciais para a melhoria contínua da cultura de segurança do doente.

Efficient paraconsistent reasoning with rules and ontologies for the semantic web

Ontologies formalized by means of Description Logics (DLs) and rules in the form of Logic Programs (LPs) are two prominent formalisms in the field of Knowledge Representation and Reasoning. While DLs adhere to the OpenWorld Assumption and are suited for taxonomic reasoning, LPs implement reasoning under the Closed World Assumption, so that default knowledge can be expressed. However, for many applications it is useful to have a means that allows reasoning over an open domain and expressing rules with exceptions at the same time. Hybrid MKNF knowledge bases make such a means available by formalizing DLs and LPs in a common logic, the Logic of Minimal Knowledge and Negation as Failure (MKNF). Since rules and ontologies are used in open environments such as the Semantic Web, inconsistencies cannot always be avoided. This poses a problem due to the Principle of Explosion, which holds in classical logics. Paraconsistent Logics offer a solution to this issue by assigning meaningful models even to contradictory sets of formulas. Consequently, paraconsistent semantics for DLs and LPs have been investigated intensively. Our goal is to apply the paraconsistent approach to the combination of DLs and LPs in hybrid MKNF knowledge bases. In this thesis, a new six-valued semantics for hybrid MKNF knowledge bases is introduced, extending the three-valued approach by Knorr et al., which is based on the wellfounded semantics for logic programs. Additionally, a procedural way of computing paraconsistent well-founded models for hybrid MKNF knowledge bases by means of an alternating fixpoint construction is presented and it is proven that the algorithm is sound and complete w.r.t. the model-theoretic characterization of the semantics. Moreover, it is shown that the new semantics is faithful w.r.t. well-studied paraconsistent semantics for DLs and LPs, respectively, and maintains the efficiency of the approach it extends.

Monoterpene isolated from the essential oil of Trachyspermum ammi is cytotoxic to multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus strains

Abstract INTRODUCTION: The aim of this study was to determine whether an herbal extract containing monoterpene exhibited activity against multidrug-resistant Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa isolated from clinical infection samples. METHODS: The essential oil of Trachyspermum ammi (L.) Sprague ex Turrill (Apiaceae) fruit was extracted by hydrodistillation. Fruit residues were treated with hydrochloric acid and re-hydrodistilled to obtain volatile compounds. Compounds in the distilled oil were identified using gas-chromatography (GC) and GC-mass spectrometry (MS). The antibiotic susceptibility of all bacterial isolates was analyzed using both the disc diffusion method and determination of the minimum inhibitory concentration (MIC). The sensitivity of antibiotic-resistant isolates to essential oil was also determined by using the disc diffusion method and MIC determination. RESULTS: Of 26 clinical isolates, 92% were multidrug-resistant (MDR). Aromatic monoterpenes (thymol, paracymene, and gamma-terpinene) were the major (90%) components of the oil. Growth of S. aureus strains was successfully inhibited by the oil, with an inhibitory zone diameter (IZD) between 30-60mm and MIC <0.02μL/mL. The oil had no antimicrobial activity against clinical isolates of P. aeruginosa; rather, it prevented pigment production in these isolates. CONCLUSIONS: This study revealed that the essential oil of Trachyspermum ammi, which contains monoterpene, has good antibacterial potency. Monoterpenes could thus be incorporated into antimicrobial ointment formulas in order to treat highly drug-resistant S. aureus infections. Our findings also underscore the utility of research on natural products in order to combat bacterial multidrug resistance.

Filtros em barragens de aterro: caracterização da sua permeabilidade

A determinação do coeficiente de permeabilidade de filtros de barragens de aterro é feita com a aplicação de equações empíricas. Dado que estas equações variam com o índice de vazios, a sua aplicação a um mesmo filtro, pode originar variações do coeficiente de permeabilidade, consoante o valor de índice de vazios que lhe é atribuído. Neste trabalho é feita uma análise, aplicando diferentes formulas empíricas devidamente selecionadas a dois filtros construídos para o controlo do movimento de partículas e analisam-se os resultados obtidos. Os dois filtros são ainda sujeitos a ensaios de permeabilidade em laboratório com uso do permeâmetro de parede rígida a carga constante, variando o seu índice de vazios, de modo a perceber qual das equações adotadas melhor se adequa aos resultados obtidos no laboratório. Por fim, é feita uma análise da estabilidade hidráulica de uma barragem de aterro zonada, modelada com base num programa de elementos finitos, da qual fazem parte um filtro chaminé e um filtro horizontal, aos quais se aplicou uma gama de coeficientes de permeabilidade inserida nos resultados obtidos nas equações anteriores.

Frequency-domain receiver design for doubly-selective channels

This work is devoted to the broadband wireless transmission techniques, which are serious candidates to be implemented in future broadband wireless and cellular systems, aiming at providing high and reliable data transmission and concomitantly high mobility. In order to cope with doubly-selective channels, receiver structures based on OFDM and SC-FDE block transmission techniques, are proposed, which allow cost-effective implementations, using FFT-based signal processing. The first subject to be addressed is the impact of the number of multipath components, and the diversity order, on the asymptotic performance of OFDM and SC-FDE, in uncoded and for different channel coding schemes. The obtained results show that the number of relevant separable multipath components is a key element that influences the performance of OFDM and SC-FDE schemes. Then, the improved estimation and detection performance of OFDM-based broadcasting systems, is introduced employing SFN (Single Frequency Network) operation. An initial coarse channel is obtained with resort to low-power training sequences estimation, and an iterative receiver with joint detection and channel estimation is presented. The achieved results have shown very good performance, close to that with perfect channel estimation. The next topic is related to SFN systems, devoting special attention to time-distortion effects inherent to these networks. Typically, the SFN broadcast wireless systems employ OFDM schemes to cope with severely time-dispersive channels. However, frequency errors, due to CFO, compromises the orthogonality between subcarriers. As an alternative approach, the possibility of using SC-FDE schemes (characterized by reduced envelope fluctuations and higher robustness to carrier frequency errors) is evaluated, and a technique, employing joint CFO estimation and compensation over the severe time-distortion effects, is proposed. Finally, broadband mobile wireless systems, in which the relative motion between the transmitter and receiver induces Doppler shift which is different or each propagation path, is considered, depending on the angle of incidence of that path in relation to the direction of travel. This represents a severe impairment in wireless digital communications systems, since that multipath propagation combined with the Doppler effects, lead to drastic and unpredictable fluctuations of the envelope of the received signal, severely affecting the detection performance. The channel variations due this effect are very difficult to estimate and compensate. In this work we propose a set of SC-FDE iterative receivers implementing efficient estimation and tracking techniques. The performance results show that the proposed receivers have very good performance, even in the presence of significant Doppler spread between the different groups of multipath components.

Anderson localization of light in disordered superlattices containing graphene layers

We theoretically investigate light propagation and Anderson localization in one-dimensional disordered superlattices composed of dielectric stacks with graphene sheets in between. Disorder is introduced either on graphene material parameters ({\it e.g.} Fermi energy) or on the widths of the dielectric stacks. We derive an analytic expression for the localization length $\xi$, and compare it to numerical simulations using transfer matrix technique; a very good agreement is found. We demonstrate that the presence of graphene may strongly attenuate the anomalously delocalised Breswter modes, and is at the origin of a periodic dependence of $\xi$ on frequency, in contrast to the usual asymptotic decay, $\xi \propto \omega^{-2}$. By unveiling the effects of graphene on Anderson localization of light, we pave the way for new applications of graphene-based, disordered photonic devices in the THz spectral range.

Cortisol, family coping and burden in informal caregivers of addicts

This study focuses on the prospective mediation role of family coping between burden and cortisol levels in informal caregivers of addicts as well as on the feasible use of two different ways to analyse the salivary cortisol levels. Participants were 120 Portuguese informal caregivers of addicts. The cortisol samples were collected at awakening, 45 minutes later and after a 30 minute presentation of images taken from the International Affective Picture System. Family coping and caregiver burden were measured using the Portuguese versions of the Caregiver Reaction Assessment, and the Family Crisis Oriented Personal Evaluation Scale. Cortisol samples were collected in salivettes and the results were computed in order to determine the Area Under the Curve scores (AUCg, AUCi). Results found family coping to be negatively correlated with burden and AUCg levels (i.e. overall intensity) and positively correlated with either AUCg and AUCi (i.e. change over time). The mediation model revealed that family coping was a partial mediator in the relationship between the burden and AUCg levels. Therefore, Family Coping appears to be an essential variable in understanding the stress response and should be considered in further studies and interventions. In addition, the use of two different formulas for calculating cortisol levels provided important new information concerning the relationship between cortisol, burden and family coping. It seems that burden has a more profound effect on the overall intensity of the neuroendocrine response to caregiver stress and not so much on the sensitivity of the system.

On the verification of architectural reconfigurations

In a reconfigurable system, the response to contextual or internal change may trigger reconfiguration events which, on their turn, activate scripts that change the system׳s architecture at runtime. To be safe, however, such reconfigurations are expected to obey the fundamental principles originally specified by its architect. This paper introduces an approach to ensure that such principles are observed along reconfigurations by verifying them against concrete specifications in a suitable logic. Architectures, reconfiguration scripts, and principles are specified in Archery, an architectural description language with formal semantics. Principles are encoded as constraints, which become formulas of a two-layer graded hybrid logic, where the upper layer restricts reconfigurations, and the lower layer constrains the resulting configurations. Constraints are verified by translating them into logic formulas, which are interpreted over models derived from Archery specifications of architectures and reconfigurations. Suitable notions of bisimulation and refinement, to which the architect may resort to compare configurations, are given, and their relationship with modal validity is discussed.

Monitoring for a decidable fragment of MTL-∫

Temporal logics targeting real-time systems are traditionally undecidable. Based on a restricted fragment of MTL-R, we propose a new approach for the runtime verification of hard real-time systems. The novelty of our technique is that it is based on incremental evaluation, allowing us to e↵ectively treat duration properties (which play a crucial role in real-time systems). We describe the two levels of operation of our approach: offline simplification by quantifier removal techniques; and online evaluation of a three-valued interpretation for formulas of our fragment. Our experiments show the applicability of this mechanism as well as the validity of the provided complexity results.

Surface phenomena and hydrodynamic effects on the deposition of Pseudomonas fluorescens

Biofilm adhesion to metals (copper, aluminium and brass) was studied at two different velocities and pH values of 7 and 9. Both bacteria and metals showed negative surface charges at those values of pH, which tends to slow down adhesion. Film densities increased with the fluid velocity and were also affected by the pH and by the growth rate of the bacteria. Long duration tests based on heat transfer measurements were run at five different fluid velocities and at pH = 7, showing in general an asymptotic behaviour and a control of deposition by adhesion and growth phenomena.