Searching for Predictive Subgroups

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-08

Cost-Efficient Spatial Placement of Water Retention Sites (WRS) to Reduce Sediment in Le Sueur River Watershed,MN

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Capacity forecasting for radio access networks

The mobile networks market (focus of this work) strategy is based on the consolidation of the installed structure and the optimization of the already existent resources. The increasingly competition and aggression of this market requires, to the mobile operators, a continuous maintenance and update of the networks in order to obtain the minimum number of fails and provide the best experience for its subscribers. In this context, this dissertation presents a study aiming to assist the mobile operators improving future network modifications. In overview, this dissertation compares several forecasting methods (mostly based on time series analysis) capable of support mobile operators with their network planning. Moreover, it presents several network indicators about the more common bottlenecks.

Hipotermia terapêutica pós-parada cardiorrespiratória em hospitais do extremo sul do brasil

A atuação eficaz dos trabalhadores da saúde no atendimento imediato da parada cardiorrespiratória possibilita o efetivo processo de implementação da hipotermia terapêutica, reduzindo possíveis danos cerebrais e proporcionando um melhor prognóstico para o paciente. O presente estudo objetivou conhecer o processo de implementação da hipotermia terapêutica pós-parada cardiorrespiratória em hospitais do extremo sul do Brasil. Tratou-se de uma pesquisa de abordagem qualitativa, do tipo descritiva. O cenário do estudo foram duas Unidades de Terapia Intensiva de dois hospitais onde a hipotermia terapêutica pós-parada cardiorrespiratória é realizada. Os sujeitos do estudo foram médicos, enfermeiros e técnicos de enfermagem atuantes nas referidas unidades. A coleta de dados foi composta por dois momentos. Primeiramente, foi desenvolvida uma pesquisa retrospectiva nos prontuários dos pacientes e, posteriormente, foram aplicadas entrevistas semiestruturadas por meio de roteiro de entrevista com os profissionais citados, as quais foram gravadas com aparelho digital. A coleta de dados ocorreu durante o mês de outubro de 2014. Para interpretação dos dados, foi utilizada a análise textual discursiva, construindo-se três categorias. Na primeira categoria, “processo de implementação da hipotermia terapêutica”, constatou-se que o hospital com uma implementação sistematizada e organizada utiliza um protocolo escrito e, em relação às fases de aplicação da hipotermia terapêutica, ambas as instituições utilizam os métodos tradicionais de indução, manutenção e reaquecimento. A segunda categoria, “facilidades e dificuldades vivenciadas pela equipe de saúde durante a aplicação da hipotermia terapêutica”, identifica a estrutura física, harmonia da equipe, equipamentos para a monitorização constante das condições hemodinâmicas dos pacientes e a otimização do tempo de trabalho como facilitadores. No que tange às dificuldades, constatou-se a aquisição de materiais, como o gelo e o BIS; disponibilidade de um único termômetro esofágico; inexistência de EPI’s; conhecimento insuficiente e inaptidão técnica; ausência de educação permanente e dimensionamento inadequado dos profissionais de enfermagem. Na terceira categoria, “efeitos adversos e complicações encontradas pela equipe de saúde durante a aplicação da hipotermia terapêutica e cuidados de enfermagem realizados”, verificou-se, como efeitos adversos, a ocorrência de tremores, bradicardia e hipotensão e de complicações como hipotermia excessiva e queimaduras de pele. Os cuidados de enfermagem direcionam-se aos cuidados com a pele e extremidades, uso do gelo, sedação, higiene, conforto e preparo de material para monitorização. Concluiu-se que a hipotermia terapêutica é possível de ser aplicada, na realidade das instituições pesquisadas, de maneira segura, eficaz e de baixo custo.

Otimização da produção biotecnológica de lipases e correlação com a produção de biossurfactantes

As lipases e os biossurfactantes são compostos produzidos por microrganismos através de fermentações em estado sólido (FES) ou sumberso (FSm), os quais são aplicáveis nas indústrias alimentícia e farmacêutica, na bioenergia e na biorremediação, entre outras. O objetivo geral deste trabalho foi otimizar a produção de lipases através de fermentação em estado sólido e fermentação submersa. Os fungos foram selecionados quanto à habilidade de produção de lipases através de FES e FSm e aqueles que apresentaram as maiores atividades lipolíticas foram utilizados na seleção de variáveis significativas e na otimização da produção de lipases nos dois modos de cultivo. Foram empregadas técnicas seqüenciais de planejamento experimental, incluindo planejamentos fracionários, completos e a metodologia de superfície de resposta para a otimização da produção de lipases. As variáveis estudadas na FES foram o pH, o tipo de farelo como fonte de carbono, a fonte de nitrogênio, o indutor, a concentração da fonte de nitrogênio, a concentração do indutor e a cepa do fungo. Na FSm, além das variáveis estudadas na FES, estudaram-se as variáveis concentração inicial de inóculo e agitação. As enzimas produzidas foram caracterizadas quanto à temperatura e pH ótimos e quanto à estabilidade a temperatura e pH. Nas condições otimizadas de produção de lipases, foi avaliada a correlação entre a produção de lipases e bioemulsificantes. Inicialmente foram isolados 28 fungos. Os fungos Aspergillus O- 4 e Aspergillus E-6 foram selecionados como bons produtores de lipases no processo de fermentação em estado sólido e os fungos Penicillium E-3, Trichoderma E-19 e Aspergillus O-8 como bons produtores de lipases através da fermentação submersa. As condições otimizadas para a produção de lipases através de fermentação em estado sólido foram obtidas utilizando-se o fungo Aspergillus O-4, farelo de soja, 2% de nitrato de sódio, 2% de azeite de oliva e pHs inferiores a 5, obtendo-se atividades lipolíticas máximas de 57 U. As condições otimizadas para a produção de lipases na fermentação submersa foram obtidas utilizando-se o fungo Aspergillus O-8, farelo de trigo, 4,5% de extrato de levedura, 2% de óleo de soja e pH 7,15. A máxima atividade obtida durante a etapa de otimização foi 6 U. As lipases obtidas por FES apresentaram atividades máximas a 35ºC e pH 6,0, enquanto que as obtidas por FSm apresentaram ótimos a 37ºC e pH 7,2. A estabilidade térmica das lipases produzidas via FSm foi superior a das lipases obtidas via FES, com atividades residuais de 72% e 26,8% após 1h de exposição a 90ºC e 60ºC, respectivamente. As lipases obtidas via FES foram mais estáveis em pH´s alcalinos, com atividades residuais superiores a 60% após 24 h de exposição, enquanto as lipases produzidas via FSm foram mais estáveis em pH´s ácidos, com 80% de atividade residual na faixa de pH entre 3,5 e 6,5. Na fermentação submersa a correlação entre a produção de lipases e a atividade emulsificante óleo em água (O/A) e água em óleo (A/O) dos extratos foi 95,4% e 86,8%, respectivamente, obtendo-se atividades emulsificantes máximas O/A e A/O de 2,95 UE e 42,7 UE. Embora a maior produção de lipases tenha sido obtida na fermentação em estado sólido, não houve produção concomitante de biossurfactantes. Os extratos da fermentação submersa apresentaram redução da tensão superficial de 50 mN m -1 para 28 mN m -1 e atividade antimicrobiana frente ao microrganismo S. aureus ATCC 25923, com potenciais antimicrobianos de 36 a 43% nos três primeiros dias de fermentação. A fermentação submersa foi a técnica que apresentou os melhores resultados de otimização da produção de lipases, bem como de produção simultânea de biossurfactantes.

Purificação, modelagem e simulação da adsorção de bioprodutos por troca iônica em coluna de leito expandido

A produção de proteínas através de microrganismos tornou-se uma técnica muito importante na obtenção de compostos de interesse da indústria farmacêutica e alimentícia. Extratos brutos nos quais as proteínas são obtidas são geralmente complexos, contendo sólidos e células em suspensão. Usualmente, para uso industrial destes compostos, é necessário obtê-los puros, para garantir a sua atuação sem interferência. Um método que vem recebendo destaque especialmente nos últimos 10 anos é o uso da cromatografia de troca iônica em leito expandido, que combina em uma única etapa os passos de clarificação, concentração e purificação da molécula alvo, reduzindo assim o tempo de operação e também os custos com equipamentos para realização de cada etapa em separado. Combinado a este fato, a última década também é marcada por trabalhos que tratam da modelagem matemática do processo de adsorção de proteínas em resinas. Está técnica, além de fornecer informações importantes sobre o processo de adsorção, também é de grande valia na otimização da etapa de adsorção, uma vez que permite que simulações sejam feitas, sem a necessidade de gasto de tempo e material com experimentos em bancada, especialmente se é desejado uma ampliação de escala. Dessa forma, o objetivo desta tese foi realizar a modelagem e simulação do processo de adsorção de bioprodutos em um caldo bruto na presença de células, usando inulinase e C-ficocianina como objeto de estudo e purificar C-ficocianina utilizando resina de troca iônica em leito expandido. A presente tese foi então dividida em quatro artigos. O primeiro artigo teve como objeto de estudo a enzima inulinase, e a otimização da etapa de adsorção desta enzima em resina de troca iônica Streamline SP, em leito expandido, foi feita através da modelagem matemática e simulação das curvas de ruptura em três diferentes graus de expansão (GE). As máximas eficiências foram observadas quando utilizadas maiores concentrações de inulinase (120 a 170 U/mL), e altura de leito entre 20 e 30 cm. O grau de expansão de 3,0 vezes foi considerado o melhor, uma vez que a produtividade foi consideravelmente superior. O segundo artigo apresenta o estudo das condições de adsorção de C-ficocianina em resina de troca iônica, onde foi verificado o efeito do pH e temperatura na adsorção e após construída a isoterma de adsorção. A isoterma de adsorção da C-ficocianina em resina Streamline Q XL feita em pH 7,5 e a 25°C (ambiente), apresentou um bom ajuste ao modelo de Langmuir (R=0,98) e os valores qm (capacidade máxima de adsorção) e Kd (constante de equilíbrio) estimados pela equação linearizada da isoterma, foram de 26,7 mg/mL e 0,067mg/mL. O terceiro artigo aborda a modelagem do processo de adsorção de extrato não clarificado de C-ficocianina em resina de troca iônica Streamline Q XL em coluna de leito expandido. Três curvas de ruptura foram feitas em diferentes graus de expansão (2,0, 2,5 e 3,0). A condição de adsorção de extrato bruto não clarificado de C-ficocianina que se mostrou mais vantajosa, por apresentar maior capacidade de adsorção, é quando se alimenta o extrato até atingir 10% de saturação da resina, em grau de expansão 2,0, com uma altura inicial de leito de 30 cm. O último artigo originado nesta tese foi sobre a purificação de C-ficocianina através da cromatografia de troca iônica em leito expandido. Uma vez que a adsorção já havia sido estudada no artigo 2, o artigo 4 enfoca na otimização das condições de eluição, visando obter um produto com máxima pureza e recuperação. A pureza é dada pela razão entre a absorbância a 620 nm pela absorbância a 280 nm, e dizse que quando C-ficocianina apresenta pureza superior a 0,7 ela pode ser usada em como corante em alimentos. A avaliação das curvas de contorno indicou que a faixa de trabalho deve ser em pH ao redor de 6,5 e volumes de eluição próximos a 150 mL. Tais condições combinadas a uma etapa de pré-eluição com 0,1M de NaCl, permitiu obter C-ficocianina com pureza de 2,9, concentração 3 mg/mL, e recuperação ao redor de 70%.

Tratamentos de superfície em rolhas de cortiça

Este trabalho foi desenvolvido na empresa Amorim & Irmãos, SA e teve dois objectivos fundamentais. O primeiro centrou-se na análise do processo de tratamento de superfície das rolhas, procurando um produto alternativo ao actualmente implementado na empresa e a sua optimização. O segundo objectivo foi a elaboração de um novo método de determinação da absorção em garrafa, que permitisse a sua determinação sem o conhecimento da massa inicial da rolha. Para a concretização do primeiro objectivo foram estudados doze produtos químicos em comparação com o actualmente utilizado, em que o objectivo foi obter-se forças de extracção entre 15 e 20 daN. Após realização do tratamento de superfície para cada produto foram realizados vários testes laboratoriais, nomeadamente: forças de extracção, vedação em tubo, absorção em garrafa, capilaridade, análise de risco à quantidade de produto adicionado e análise de risco ao tempo de distribuição do tratamento. Após análise global dos resultados obtidos verificou-se que o produto T13, embora apresente forças de extracção no limite inferior ao desejado possui uma boa estabilização. Os produtos T5 e T6 são bons alternativos ao produto actualmente implementado (T8), embora seja necessário ter alguns cuidados no seu manuseamento. O produto T5 como foi considerado mau no teste da absorção em garrafa não poderá ser utilizado para mercados mais distantes (EUA, Austrália e África do Sul) devido ao risco de ocorrência de migração de vinho através da rolha de cortiça. O produto T6 como apresentou um comportamento irregular na análise de risco à quantidade de produto adicionado, e na análise de risco à distribuição de produto, deve-se ter muita atenção à quantidade inserida no tambor assim como o tempo de distribuição. Para a concretização do segundo objectivo foi determinada a absorção em garrafa pelo método actual e comparou-se com o novo método. Apesar do desvio padrão ser de aproximadamente 0,85, pode-se afirmar que o novo método de determinação da absorção em garrafa é um método eficaz que pode ser aprovado pela empresa. Desta forma, foi possível solucionar esta questão e permitir ao laboratório de controlo de qualidade determinar a absorção em garrafa de garrafas de vinho provenientes de clientes.

Aplicabilidade do Lean no setor bancário - estudo de caso

Mestrado em Contabilidade e Gestão de Instituições Financeiras

Seed layer technique for high quality epitaxial manganite films

We introduce an innovative approach to the simultaneous control of growth mode and magnetotransport properties of manganite thin films, based on an easy-to-implement film/substrate interface engineering. The deposition of a manganite seed layer and the optimization of the substrate temperature allows a persistent bi-dimensional epitaxy and robust ferromagnetic properties at the same time. Structural measurements confirm that in such interface-engineered films, the optimal properties are related to improved epitaxy. A new growth scenario is envisaged, compatible with a shift from heteroepitaxy towards pseudo-homoepitaxy. Relevant growth parameters such as formation energy, roughening temperature, strain profile and chemical states are derived.

Eficiência Energética, Gestão de Energia e Integração de Renováveis em Instalações Hospitalares

A presente dissertação é o resultado de um estudo realizado entre Março de 2015 e Março de 2016 centrado no tema Eficiência Energética nos Edifícios, no âmbito da Dissertação do 2º ano do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Sistemas Elétricos de Energia no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). Atualmente, os edifícios são responsáveis por cerca de 40% do consumo de energia na maioria dos países da europa. Energia consumida, principalmente, no aquecimento, arrefecimento e na alimentação de aparelhos elétricos. Os hospitais, como grandes edifícios, são grandes consumidores de energia e, na maioria dos países europeus, situam-se entre os edifícios públicos menos eficientes. Neste contexto, representam um tipo de edifícios cuja atividade apresenta um potencial de poupança energético importante. O tipo de atividade aí desenvolvida, aliada às especificidades do sector da saúde, faz deste tipo de edifícios um alvo de análise e otimização energética bastante apetecível. O presente trabalho passa pelo estudo do potencial para a eficiência energética de um hospital situado na zona do Porto. Foi, inicialmente, efetuado um levantamento das necessidades energéticas, de modo a identificar os sectores prioritários de atuação. Este estudo conta com a análise dos consumos obtidos através do processo de monitorização, substituição da iluminação existente por uma mais eficiente, a instalação de painéis solares para reduzir o consumo destinado às águas quentes sanitárias, a substituição de caldeira a diesel por caldeira a biomassa, substituição de um chiller por um mais eficiente, entre outros. Os consumos registados no hospital em estudo serão comparados com um plano nacional (Eficiência Energética e Hídrica no Sistema Nacional de Saúde), para, desta forma, se perceber quais os consumos do hospital em estudo, quando comparados com outros hospitais.

Modyfikacja aglikonu Josamycyny z wykorzystaniem regioselektywnej substytucji nukleofilowej typu SN1’ i dipolarnej cykloaddycji Huisgena

Wydział Chemii: Zakład Syntezy i Struktury Związków Organicznych

Despliegue de escenarios de entrenamiento en seguridad utilizando técnicas de virtualización con clonado rápido

La formación y preparación constante del personal de TI es una de las estrategias más efectivas para mejorar la calidad, estabilidad y seguridad de las redes y servicios asociados. En esta línea, el CEDIA ha venido implementando cursos y talleres de capacitación dirigidos a sus miembros y, dentro del CSIRT-CEDIA, se ha pensado en la posibilidad de optimizar los procesos asociados al despliegue de la infraestructura necesaria para proveer a los participantes de éstas capacitaciones, con el material personalizado adecuado, en las áreas de seguridad informática. Es así que se decidió usar técnicas de virtualización para aprovechar los recursos disponibles, pero aun cuando esto en sí no es una tendencia nueva, el uso de una copia completa del disco virtual para cada participante, no sólo resulta impráctico en cuestión de tiempo, sino también en cuanto al consumo de almacenamiento necesario. Este trabajo se orienta justamente a la optimización en los tiempos y consumos asociados a los procesos de replicación de un mismo equipo y disco virtuales para uso particularizado de varios participantes.

Architectural-Physical Co-Design of 3D CPUs with Micro-Fluidic Cooling

The performance, energy efficiency and cost improvements due to traditional technology scaling have begun to slow down and present diminishing returns. Underlying reasons for this trend include fundamental physical limits of transistor scaling, the growing significance of quantum effects as transistors shrink, and a growing mismatch between transistors and interconnects regarding size, speed and power. Continued Moore's Law scaling will not come from technology scaling alone, and must involve improvements to design tools and development of new disruptive technologies such as 3D integration. 3D integration presents potential improvements to interconnect power and delay by translating the routing problem into a third dimension, and facilitates transistor density scaling independent of technology node. Furthermore, 3D IC technology opens up a new architectural design space of heterogeneously-integrated high-bandwidth CPUs. Vertical integration promises to provide the CPU architectures of the future by integrating high performance processors with on-chip high-bandwidth memory systems and highly connected network-on-chip structures. Such techniques can overcome the well-known CPU performance bottlenecks referred to as memory and communication wall. However the promising improvements to performance and energy efficiency offered by 3D CPUs does not come without cost, both in the financial investments to develop the technology, and the increased complexity of design. Two main limitations to 3D IC technology have been heat removal and TSV reliability. Transistor stacking creates increases in power density, current density and thermal resistance in air cooled packages. Furthermore the technology introduces vertical through silicon vias (TSVs) that create new points of failure in the chip and require development of new BEOL technologies. Although these issues can be controlled to some extent using thermal-reliability aware physical and architectural 3D design techniques, high performance embedded cooling schemes, such as micro-fluidic (MF) cooling, are fundamentally necessary to unlock the true potential of 3D ICs. A new paradigm is being put forth which integrates the computational, electrical, physical, thermal and reliability views of a system. The unification of these diverse aspects of integrated circuits is called Co-Design. Independent design and optimization of each aspect leads to sub-optimal designs due to a lack of understanding of cross-domain interactions and their impacts on the feasibility region of the architectural design space. Co-Design enables optimization across layers with a multi-domain view and thus unlocks new high-performance and energy efficient configurations. Although the co-design paradigm is becoming increasingly necessary in all fields of IC design, it is even more critical in 3D ICs where, as we show, the inter-layer coupling and higher degree of connectivity between components exacerbates the interdependence between architectural parameters, physical design parameters and the multitude of metrics of interest to the designer (i.e. power, performance, temperature and reliability). In this dissertation we present a framework for multi-domain co-simulation and co-optimization of 3D CPU architectures with both air and MF cooling solutions. Finally we propose an approach for design space exploration and modeling within the new Co-Design paradigm, and discuss the possible avenues for improvement of this work in the future.