Real-Time Visual Ground-Truth System for Indoor Robotic Applications

The robotics community is concerned with the ability to infer and compare the results from researchers in areas such as vision perception and multi-robot cooperative behavior. To accomplish that task, this paper proposes a real-time indoor visual ground truth system capable of providing accuracy with at least more magnitude than the precision of the algorithm to be evaluated. A multi-camera architecture is proposed under the ROS (Robot Operating System) framework to estimate the 3D position of objects and the implementation and results were contextualized to the Robocup Middle Size League scenario.

Energy-aware Task Allocation onto Unrelated Heterogeneous Multicore Platform for Mixed Criticality Systems

Presented at Work in Progress Session, IEEE Real-Time Systems Symposium (RTSS 2015). 1 to 4, Dec, 2015. San Antonio, U.S.A..

Optimization of the Sybr Green real time PCR for the detection of Human Herpes Virus type 6 (HHV-6)

HHV-6 is the etiological agent of Exanthem subitum which is considered the sixth most frequent disease in infancy. In immuno-compromised hosts, reactivation of latent HHV-6 infection may cause severe acute disease. We developed a Sybr Green Real Time PCR for HHV-6 and compared the results with nested conventional PCR. A 214 pb PCR derived fragment was cloned using pGEM-T easy from Promega system. Subsequently, serial dilutions were made in a pool of negative leucocytes from 10-6 ng/µL (equivalent to 2465.8 molecules/µL) to 10-9 (equivalent to 2.46 molecules/µL). Dilutions of the plasmid were amplified by Sybr Green Real Time PCR, using primers HHV3 (5' TTG TGC GGG TCC GTT CCC ATC ATA 3)'and HHV4 (5' TCG GGA TAG AAA AAC CTA ATC CCT 3') and by conventional nested PCR using primers HHV1 (outer): 5'CAA TGC TTT TCT AGC CGC CTC TTC 3'; HHV2 (outer): 5' ACA TCT ATA ATT TTA GAC GAT CCC 3'; HHV3 (inner) and HHV4 (inner) 3'. The detection threshold was determined by plasmid serial dilutions. Threshold for Sybr Green real time PCR was 24.6 molecules/µL and for the nested PCR was 2.46 molecules/µL. We chose the Real Time PCR for diagnosing and quantifying HHV-6 DNA from samples using the new Sybr Green chemistry due to its sensitivity and lower risk of contamination.

Cross-Layer Admission Control to Enhance the Support of Real-Time Applications in WSN

Real-time monitoring applications may be used in a wireless sensor network (WSN) and may generate packet flows with strict quality of service requirements in terms of delay, jitter, or packet loss. When strict delays are imposed from source to destination, the packets must be delivered at the destination within an end-to-end delay (EED) hard limit in order to be considered useful. Since the WSN nodes are scarce both in processing and energy resources, it is desirable that they only transport useful data, as this contributes to enhance the overall network performance and to improve energy efficiency. In this paper, we propose a novel cross-layer admission control (CLAC) mechanism to enhance the network performance and increase energy efficiency of a WSN, by avoiding the transmission of potentially useless packets. The CLAC mechanism uses an estimation technique to preview packets EED, and decides to forward a packet only if it is expected to meet the EED deadline defined by the application, dropping it otherwise. The results obtained show that CLAC enhances the network performance by increasing the useful packet delivery ratio in high network loads and improves the energy efficiency in every network load.

A real-time quantitative assay for hepatitis B DNA virus (HBV) developed to detect all HBV genotypes

Hepatitis B virus (HBV) is a major cause of chronic liver disease worldwide. Besides genotype, quantitative analysis of HBV infection is extensively used for monitoring disease progression and treatment. Affordable viral load monitoring is desirable in resource-limited settings and it has been already shown to be useful in developing countries for other viruses such as Hepatitis C virus (HCV) and HIV. In this paper, we describe the validation of a real-time PCR assay for HBV DNA quantification with TaqMan chemistry and MGB probes. Primers and probes were designed using an alignment of sequences from all HBV genotypes in order to equally amplify all of them. The assay is internally controlled and was standardized with an international HBV panel. Its efficacy was evaluated comparing the results with two other methods: Versant HBV DNA Assay 3.0 (bDNA, Siemens, NY, USA) and another real-time PCR from a reference laboratory. Intra-assay and inter-assay reproducibilities were determined and the mean of CV values obtained were 0.12 and 0.09, respectively. The assay was validated with a broad dynamic range and is efficient for amplifying all HBV genotypes, providing a good option to quantify HBV DNA as a routine procedure, with a cheap and reliable protocol.

MULTIPLEX SYBR® GREEN-REAL TIME PCR (qPCR) ASSAY FOR THE DETECTION AND DIFFERENTIATION OF Bartonella henselae AND Bartonella clarridgeiae IN CATS

A novel SYBR® green-real time polymerase chain reaction (qPCR) was developed to detect two Bartonellaspecies, B. henselae and B. clarridgeiae, directly from blood samples. The test was used in blood samples obtained from cats living in animal shelters in Southern Brazil. Results were compared with those obtained by conventional PCR targeting Bartonella spp. Among the 47 samples analyzed, eight were positive using the conventional PCR and 12 were positive using qPCR. Importantly, the new qPCR detected the presence of both B. henselae and B. clarridgeiae in two samples. The results show that the qPCR described here may be a reliable tool for the screening and differentiation of two important Bartonella species.

QUANTITATIVE REAL-TIME PCR (Q-PCR) FOR SPUTUM SMEAR DIAGNOSIS OF PULMONARY TUBERCULOSIS AMONG PEOPLE WITH HIV/AIDS

Objective: To assess quantitative real-time polymerase chain reaction (q-PCR) for the sputum smear diagnosis of pulmonary tuberculosis (PTB) in patients living with HIV/AIDS with a clinical suspicion of PTB.Method: This is a prospective study to assess the accuracy of a diagnostic test, conducted on 140 sputum specimens from 140 patients living with HIV/AIDS with a clinical suspicion of PTB, attended at two referral hospitals for people living with HIV/AIDS in the city of Recife, Pernambuco, Brazil. A Löwenstein-Jensen medium culture and 7H9 broth were used as gold standard.Results: Of the 140 sputum samples, 47 (33.6%) were positive with the gold standard. q-PCR was positive in 42 (30%) of the 140 patients. Only one (0.71%) did not correspond to the culture. The sensitivity, specificity and accuracy of the q-PCR were 87.2%, 98.9% and 95% respectively. In 39 (93%) of the 42 q-PCR positive cases, the CT (threshold cycle) was equal to or less than 37.Conclusion: q-PCR performed on sputum smears from patients living with HIV/AIDS demonstrated satisfactory sensitivity, specificity and accuracy, and may therefore be recommended as a method for diagnosing PTB.

Multicore Scheduling of Real-Time Irregular Parallel Algorithms in Linux

Face à estagnação da tecnologia uniprocessador registada na passada década, aos principais fabricantes de microprocessadores encontraram na tecnologia multi-core a resposta `as crescentes necessidades de processamento do mercado. Durante anos, os desenvolvedores de software viram as suas aplicações acompanhar os ganhos de performance conferidos por cada nova geração de processadores sequenciais, mas `a medida que a capacidade de processamento escala em função do número de processadores, a computação sequencial tem de ser decomposta em várias partes concorrentes que possam executar em paralelo, para que possam utilizar as unidades de processamento adicionais e completar mais rapidamente. A programação paralela implica um paradigma completamente distinto da programação sequencial. Ao contrário dos computadores sequenciais tipificados no modelo de Von Neumann, a heterogeneidade de arquiteturas paralelas requer modelos de programação paralela que abstraiam os programadores dos detalhes da arquitectura e simplifiquem o desenvolvimento de aplicações concorrentes. Os modelos de programação paralela mais populares incitam os programadores a identificar instruções concorrentes na sua lógica de programação, e a especificá-las sob a forma de tarefas que possam ser atribuídas a processadores distintos para executarem em simultâneo. Estas tarefas são tipicamente lançadas durante a execução, e atribuídas aos processadores pelo motor de execução subjacente. Como os requisitos de processamento costumam ser variáveis, e não são conhecidos a priori, o mapeamento de tarefas para processadores tem de ser determinado dinamicamente, em resposta a alterações imprevisíveis dos requisitos de execução. `A medida que o volume da computação cresce, torna-se cada vez menos viável garantir as suas restrições temporais em plataformas uniprocessador. Enquanto os sistemas de tempo real se começam a adaptar ao paradigma de computação paralela, há uma crescente aposta em integrar execuções de tempo real com aplicações interativas no mesmo hardware, num mundo em que a tecnologia se torna cada vez mais pequena, leve, ubíqua, e portável. Esta integração requer soluções de escalonamento que simultaneamente garantam os requisitos temporais das tarefas de tempo real e mantenham um nível aceitável de QoS para as restantes execuções. Para tal, torna-se imperativo que as aplicações de tempo real paralelizem, de forma a minimizar os seus tempos de resposta e maximizar a utilização dos recursos de processamento. Isto introduz uma nova dimensão ao problema do escalonamento, que tem de responder de forma correcta a novos requisitos de execução imprevisíveis e rapidamente conjeturar o mapeamento de tarefas que melhor beneficie os critérios de performance do sistema. A técnica de escalonamento baseado em servidores permite reservar uma fração da capacidade de processamento para a execução de tarefas de tempo real, e assegurar que os efeitos de latência na sua execução não afectam as reservas estipuladas para outras execuções. No caso de tarefas escalonadas pelo tempo de execução máximo, ou tarefas com tempos de execução variáveis, torna-se provável que a largura de banda estipulada não seja consumida por completo. Para melhorar a utilização do sistema, os algoritmos de partilha de largura de banda (capacity-sharing) doam a capacidade não utilizada para a execução de outras tarefas, mantendo as garantias de isolamento entre servidores. Com eficiência comprovada em termos de espaço, tempo, e comunicação, o mecanismo de work-stealing tem vindo a ganhar popularidade como metodologia para o escalonamento de tarefas com paralelismo dinâmico e irregular. O algoritmo p-CSWS combina escalonamento baseado em servidores com capacity-sharing e work-stealing para cobrir as necessidades de escalonamento dos sistemas abertos de tempo real. Enquanto o escalonamento em servidores permite partilhar os recursos de processamento sem interferências a nível dos atrasos, uma nova política de work-stealing que opera sobre o mecanismo de capacity-sharing aplica uma exploração de paralelismo que melhora os tempos de resposta das aplicações e melhora a utilização do sistema. Esta tese propõe uma implementação do algoritmo p-CSWS para o Linux. Em concordância com a estrutura modular do escalonador do Linux, ´e definida uma nova classe de escalonamento que visa avaliar a aplicabilidade da heurística p-CSWS em circunstâncias reais. Ultrapassados os obstáculos intrínsecos `a programação da kernel do Linux, os extensos testes experimentais provam que o p-CSWS ´e mais do que um conceito teórico atrativo, e que a exploração heurística de paralelismo proposta pelo algoritmo beneficia os tempos de resposta das aplicações de tempo real, bem como a performance e eficiência da plataforma multiprocessador.

A framework for real time MMO game content generation

Com o aumento de plataformas móveis disponíveis no mercado e com o constante incremento na sua capacidade computacional, a possibilidade de executar aplicações e em especial jogos com elevados requisitos de desempenho aumentou consideravelmente. O mercado dos videojogos tem assim um cada vez maior número de potenciais clientes. Em especial, o mercado de jogos massive multiplayer online (MMO) tem-se tornado muito atractivo para as empresas de desenvolvimento de jogos. Estes jogos suportam uma elevada quantidade de jogadores em simultâneo que podem estar a executar o jogo em diferentes plataformas e distribuídos por um "mundo" de jogo extenso. Para incentivar a exploração desse "mundo", distribuem-se de forma inteligente pontos de interesse que podem ser explorados pelo jogador. Esta abordagem leva a um esforço substancial no planeamento e construção desses mundos, gastando tempo e recursos durante a fase de desenvolvimento. Isto representa um problema para as empresas de desenvolvimento de jogos, e em alguns casos, e impraticável suportar tais custos para equipas indie. Nesta tese e apresentada uma abordagem para a criação de mundos para jogos MMO. Estudam-se vários jogos MMO que são casos de sucesso de modo a identificar propriedades comuns nos seus mundos. O objectivo e criar uma framework flexível capaz de gerar mundos com estruturas que respeitam conjuntos de regras definidas por game designers. Para que seja possível usar a abordagem aqui apresentada em v arias aplicações diferentes, foram desenvolvidos dois módulos principais. O primeiro, chamado rule-based-map-generator, contem a lógica e operações necessárias para a criação de mundos. O segundo, chamado blocker, e um wrapper à volta do módulo rule-based-map-generator que gere as comunicações entre servidor e clientes. De uma forma resumida, o objectivo geral e disponibilizar uma framework para facilitar a geração de mundos para jogos MMO, o que normalmente e um processo bastante demorado e aumenta significativamente o custo de produção, através de uma abordagem semi-automática combinando os benefícios de procedural content generation (PCG) com conteúdo gráfico gerado manualmente.

ARTiVIS Arts, real-time video and interactivity for sustainability

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Media Digitais

Evaluation of the use of real-time PCR for human T cell lymphotropic virus 1 and 2 as a confirmatory test in screening for blood donors

INTRODUCTION: HTLV-1/2 screening among blood donors commonly utilizes an enzyme-linked immunosorbent assay (EIA), followed by a confirmatory method such as Western blot (WB) if the EIA is positive. However, this algorithm yields a high rate of inconclusive results, and is expensive. METHODS: Two qualitative real-time PCR assays were developed to detect HTLV-1 and 2, and a total of 318 samples were tested (152 blood donors, 108 asymptomatic carriers, 26 HAM/TSP patients and 30 seronegative individuals). RESULTS: The sensitivity and specificity of PCR in comparison with WB results were 99.4% and 98.5%, respectively. PCR tests were more efficient for identifying the virus type, detecting HTLV-2 infection and defining inconclusive cases. CONCLUSIONS: Because real-time PCR is sensitive and practical and costs much less than WB, this technique can be used as a confirmatory test for HTLV in blood banks, as a replacement for WB.

Rapid detection of Van genes in rectal swabs by real time PCR in Southern Brazil

INTRODUCTION: Laboratory-based surveillance is an important component in the control of vancomycin resistant enterococci (VRE). METHODS: The study aimed to evaluate real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) (genes vanA-vanB) for VRE detection on 115 swabs from patients included in a surveillance program. RESULTS: Sensitivity of RT-PCR was similar to primary culture (75% and 79.5%, respectively) when compared to broth enriched culture, whereas specificity was 83.1%. CONCLUSIONS: RT-PCR provides same day results, however it showed low sensitivity for VRE detection.

Real-time monitoring of progression towards renal failure in primary care patients

First published online: December 16, 2014.

Real-Time models to predict the use of vasopressors in monitored patients

The needs of reducing human error has been growing in every field of study, and medicine is one of those. Through the implementation of technologies is possible to help in the decision making process of clinics, therefore to reduce the difficulties that are typically faced. This study focuses on easing some of those difficulties by presenting real-time data mining models capable of predicting if a monitored patient, typically admitted in intensive care, will need to take vasopressors. Data Mining models were induced using clinical variables such as vital signs, laboratory analysis, among others. The best model presented a sensitivity of 94.94%. With this model it is possible reducing the misuse of vasopressors acting as prevention. At same time it is offered a better care to patients by anticipating their treatment with vasopressors.