Simplified wind turbine models for wind energy integration into power systems

This paper analyses the boundaries of simplified wind turbine models used to represent the behavior of wind turbines in order to conduct power system stability studies. Based on experimental measurements, the response of recent simplified (also known as generic) wind turbine models that are currently being developed by the International Standard IEC 61400-27 is compared to complex detailed models elaborated by wind turbine manufacturers. This International Standard, whose Technical Committee was convened in October 2009, is focused on defining generic simulation models for both wind turbines (Part 1) and wind farms (Part 2). The results of this work provide an improved understanding of the usability of generic models for conducting power system simulations.

Development of 3D in vitro models for prediction of hepatic metabolism and toxicity

The development of human cell models that recapitulate hepatic functionality allows the study of metabolic pathways involved in toxicity and disease. The increased biological relevance, cost-effectiveness and high-throughput of cell models can contribute to increase the efficiency of drug development in the pharmaceutical industry. Recapitulation of liver functionality in vitro requires the development of advanced culture strategies to mimic in vivo complexity, such as 3D culture, co-cultures or biomaterials. However, complex 3D models are typically associated with poor robustness, limited scalability and compatibility with screening methods. In this work, several strategies were used to develop highly functional and reproducible spheroid-based in vitro models of human hepatocytes and HepaRG cells using stirred culture systems. In chapter 2, the isolation of human hepatocytes from resected liver tissue was implemented and a liver tissue perfusion method was optimized towards the improvement of hepatocyte isolation and aggregation efficiency, resulting in an isolation protocol compatible with 3D culture. In chapter 3, human hepatocytes were co-cultivated with mesenchymal stem cells (MSC) and the phenotype of both cell types was characterized, showing that MSC acquire a supportive stromal function and hepatocytes retain differentiated hepatic functions, stability of drug metabolism enzymes and higher viability in co-cultures. In chapter 4, a 3D alginate microencapsulation strategy for the differentiation of HepaRG cells was evaluated and compared with the standard 2D DMSO-dependent differentiation, yielding higher differentiation efficiency, comparable levels of drug metabolism activity and significantly improved biosynthetic activity. The work developed in this thesis provides novel strategies for 3D culture of human hepatic cell models, which are reproducible, scalable and compatible with screening platforms. The phenotypic and functional characterization of the in vitro systems performed contributes to the state of the art of human hepatic cell models and can be applied to the improvement of pre-clinical drug development efficiency of the process, model disease and ultimately, development of cell-based therapeutic strategies for liver failure.

Predicting market direction with hidden Markov models

This paper develops the model of Bicego, Grosso, and Otranto (2008) and applies Hidden Markov Models to predict market direction. The paper draws an analogy between financial markets and speech recognition, seeking inspiration from the latter to solve common issues in quantitative investing. Whereas previous works focus mostly on very complex modifications of the original hidden markov model algorithm, the current paper provides an innovative methodology by drawing inspiration from thoroughly tested, yet simple, speech recognition methodologies. By grouping returns into sequences, Hidden Markov Models can then predict market direction the same way they are used to identify phonemes in speech recognition. The model proves highly successful in identifying market direction but fails to consistently identify whether a trend is in place. All in all, the current paper seeks to bridge the gap between speech recognition and quantitative finance and, even though the model is not fully successful, several refinements are suggested and the room for improvement is significant.

Knowledge management framework based on brain models and human physiology

The life of humans and most living beings depend on sensation and perception for the best assessment of the surrounding world. Sensorial organs acquire a variety of stimuli that are interpreted and integrated in our brain for immediate use or stored in memory for later recall. Among the reasoning aspects, a person has to decide what to do with available information. Emotions are classifiers of collected information, assigning a personal meaning to objects, events and individuals, making part of our own identity. Emotions play a decisive role in cognitive processes as reasoning, decision and memory by assigning relevance to collected information. The access to pervasive computing devices, empowered by the ability to sense and perceive the world, provides new forms of acquiring and integrating information. But prior to data assessment on its usefulness, systems must capture and ensure that data is properly managed for diverse possible goals. Portable and wearable devices are now able to gather and store information, from the environment and from our body, using cloud based services and Internet connections. Systems limitations in handling sensorial data, compared with our sensorial capabilities constitute an identified problem. Another problem is the lack of interoperability between humans and devices, as they do not properly understand human’s emotional states and human needs. Addressing those problems is a motivation for the present research work. The mission hereby assumed is to include sensorial and physiological data into a Framework that will be able to manage collected data towards human cognitive functions, supported by a new data model. By learning from selected human functional and behavioural models and reasoning over collected data, the Framework aims at providing evaluation on a person’s emotional state, for empowering human centric applications, along with the capability of storing episodic information on a person’s life with physiologic indicators on emotional states to be used by new generation applications.

(Un)ethical leadership, organizational identification and sensemaking: the BES case and its impact on employees

This paper provides an ongoing analysis to one of the biggest ethical and financial scandals in Portugal – Banco Espírito Santo (BES). BES was considered one of the three best banks but it went bankrupted and its employees were transferred to a new entity – Novo Banco. This study was conducted in order to provide an understanding of the employees’ side, which has been forgotten so far. An ethical scandal (sensebreaking) creates ambiguity and uncertainty which triggers new sensemaking processes in order to understand and derive meaning from the new reality. The methodology followed was semi-structured interviews to employees both from the branches and the central services. We found evidence that in organizations with strong identification, unethical behavior has a significant impact on followers’ – the new process of sensemaking is particularly important in this situation because employees suffer more from the disruption of their reality.

Ethical leadership and unethical pro-organizational behavior: A moderated mediation model of affective commitment and authenticity at work

Recently, unethical conduct in the workplace has been a focus of literature and media. Unethical pro-organizational behavior (UPB) refers to unethical conduct that employees engage in to benefit the organization. Given the complexity of UPB, there is an increasing need to understand how and under what conditions this attitude originates within organizations. Based on a sample of 167 employees and seven organizations, results support the moderated mediation model. An ethical leader increases employees’ organizational affective commitment which increases the likelihood to engage in UPB. However, the indirect relationship diminishes when employees feel authentic at work.

Flood resilient housing recovery models: a theoretical case study in Maldives

Natural disasters are events that cause general and widespread destruction of the built environment and are becoming increasingly recurrent. They are a product of vulnerability and community exposure to natural hazards, generating a multitude of social, economic and cultural issues of which the loss of housing and the subsequent need for shelter is one of its major consequences. Nowadays, numerous factors contribute to increased vulnerability and exposure to natural disasters such as climate change with its impacts felt across the globe and which is currently seen as a worldwide threat to the built environment. The abandonment of disaster-affected areas can also push populations to regions where natural hazards are felt more severely. Although several actors in the post-disaster scenario provide for shelter needs and recovery programs, housing is often inadequate and unable to resist the effects of future natural hazards. Resilient housing is commonly not addressed due to the urgency in sheltering affected populations. However, by neglecting risks of exposure in construction, houses become vulnerable and are likely to be damaged or destroyed in future natural hazard events. That being said it becomes fundamental to include resilience criteria, when it comes to housing, which in turn will allow new houses to better withstand the passage of time and natural disasters, in the safest way possible. This master thesis is intended to provide guiding principles to take towards housing recovery after natural disasters, particularly in the form of flood resilient construction, considering floods are responsible for the largest number of natural disasters. To this purpose, the main structures that house affected populations were identified and analyzed in depth. After assessing the risks and damages that flood events can cause in housing, a methodology was proposed for flood resilient housing models, in which there were identified key criteria that housing should meet. The same methodology is based in the US Federal Emergency Management Agency requirements and recommendations in accordance to specific flood zones. Finally, a case study in Maldives – one of the most vulnerable countries to sea level rise resulting from climate change – has been analyzed in light of housing recovery in a post-disaster induced scenario. This analysis was carried out by using the proposed methodology with the intent of assessing the resilience of the newly built housing to floods in the aftermath of the 2004 Indian Ocean Tsunami.

Leadership in Angola and Mozambique: How Portuguese leaders overcome the human resources challenge and contribute to organizational success

This Work Project presents human resources as one of the major challenges that Portuguese leaders meet in Angola and Mozambique. The main goal is to understand the role of leaders in translating this challenge into benefits for their own business and the African society. To conduct this study 13 leaders who work in Portugal and Africa were interviewed. Then, a framework was constructed based on the two ways these leaders recognize the importance of their employees for sustainable growth – financial incentives or/and personal development. The main conclusion here is that individually, incentives and personal development are not effective methods. Because of this, an employee empowerment process is proposed that encloses both, along with the leaders’ personal qualities needed to implement that “ideal” process.

The future of airline business models:

This research is titled “The Future of Airline Business Models: Which Will Win?” and it is part of the requirements for the award of a Masters in Management from NOVA BSE and another from Luiss Guido Carlo University. The purpose is to elaborate a complete market analysis of the European Air Transportation Industry in order to predict which Airlines, strategies and business models may be successful in the next years. First, an extensive literature review of the business model concept has been done. Then, a detailed overview of the main European Airlines and the strategies that they have been implementing so far has been developed. Finally, the research is illustrated with three case studies

Avaliação económica em transplantação renal : abordagem estratégica do processo de doação e análise de custo-utilidade do programa de transplantação renal versus hemodiálise

SUMÁRIO - O desafio atual da Saúde Pública é assegurar a sustentabilidade financeira do sistema de saúde. Em ambiente de recursos escassos, as análises económicas aplicadas à prestação dos cuidados de saúde são um contributo para a tomada de decisão que visa a maximização do bem-estar social sujeita a restrição orçamental. Portugal é um país com 10,6 milhões de habitantes (2011) com uma incidência e prevalência elevadas de doença renal crónica estadio 5 (DRC5), respetivamente, 234 doentes por milhão de habitantes (pmh) e 1.600 doentes/pmh. O crescimento de doenças associadas às causas de DRC, nomeadamente, diabetes Mellitus e hipertensão arterial, antecipam uma tendência para o aumento do número de doentes. Em 2011, dos 17.553 doentes em tratamento substitutivo renal, 59% encontrava-se em programa de hemodiálise (Hd) em centros de diálise extra-hospitalares, 37% viviam com um enxerto renal funcionante e 4% estavam em diálise peritoneal (SPN, 2011). A lista ativa para transplante (Tx) renal registava 2.500 doentes (SPN 2009). O Tx renal é a melhor modalidade terapêutica pela melhoria da sobrevida, qualidade de vida e relação custo-efetividade, mas a elegibilidade para Tx e a oferta de órgãos condicionam esta opção. Esta investigação desenvolveu-se em duas vertentes: i) determinar o rácio custo-utilidade incremental do Tx renal comparado com a Hd; ii) avaliar a capacidade máxima de dadores de cadáver em Portugal, as características e as causas de morte dos dadores potenciais a nível nacional, por hospital e por Gabinete Coordenador de Colheita e Transplantação (GCCT), e analisar o desempenho da rede de colheita de órgãos para Tx. Realizou-se um estudo observacional/não interventivo, prospetivo e analítico que incidiu sobre uma coorte de doentes em Hd que foi submetida a Tx renal. O tempo de seguimento mínimo foi de um ano e máximo de três anos. No início do estudo, colheram-se dados sociodemográficos e clínicos em 386 doentes em Hd, elegíveis para Tx renal. A qualidade de vida relacionada com a saúde (QVRS) foi avaliada nos doentes em Hd (tempo 0) e nos transplantados, aos três, seis, 12 meses, e depois, anualmente. Incluíram-se os doentes que por falência do enxerto renal transitaram para Hd. Na sua medição, utilizou-se um instrumento baseado em preferências da população, o EuroQol-5D, que permite o posterior cálculo dos QALY. Num grupo de 82 doentes, a QVRS em Hd foi avaliada em dois tempos de resposta o que permitiu a análise da sua evolução. Realizou-se uma análise custo-utilidade do Tx renal comparado com a Hd na perspetiva da sociedade. Identificaram-se os custos diretos, médicos e não médicos, e as alterações de produtividade em Hd e Tx renal. Incluíram-se os custos da colheita de órgãos, seleção dos candidatos a Tx renal e follow-up dos dadores vivos. Cada doente transplantado foi utilizado como controle de si próprio em diálise. Avaliou-se o custo médio anual em programa de Hd crónica relativo ao ano anterior à Tx renal. Os custos do Tx foram avaliados prospetivamente. Considerou-se como horizonte temporal o ciclo de vida nas duas modalidades. Usaram-se taxas de atualização de 0%, 3% e 5% na atualização dos custos e QALY e efetuaram-se análises de sensibilidade one way. Entre 2008 e 2010, 65 doentes foram submetidos a Tx renal. Registaram-se, prospetivamente, os resultados em saúde incluíndo os internamentos e os efeitos adversos da imunossupressão, e o consumo dos recursos em saúde. Utilizaram-se modelos de medidas repetidas na avaliação da evolução da QVRS e modelos de regressão múltipla na análise da associação da QVRS e dos custos do transplante com as características basais dos doentes e os eventos clínicos. Comparativamente à Hd, observou-se melhoria da utilidade ao 3º mês de Tx e a qualidade de vida aferida pela escala EQ-VAS melhorou em todos os tempos de observação após o Tx renal. O custo médio da Hd foi de 32.567,57€, considerado uniforme ao longo do tempo. O custo médio do Tx renal foi de 60.210,09€ no 1º ano e 12.956,77€ nos anos seguintes. O rácio custo-utilidade do Tx renal vs Hd crónica foi de 2.004,75€/QALY. A partir de uma sobrevivência do enxerto de dois anos e cinco meses, o Tx associou-se a poupança dos custos. Utilizaram-se os dados nacionais dos Grupos de Diagnóstico Homogéneos e realizou-se um estudo retrospectivo que abrangeu as mortes ocorridas em 34 hospitais com colheita de órgãos, em 2006. Considerou-se como dador potencial o indivíduo com idade entre 1-70 anos cuja morte ocorrera a nível hospitalar, e que apresentasse critérios de adequação à doação de rim. Analisou-se a associação dos dadores potenciais com características populacionais e hospitalares. O desempenho das organizações de colheita de órgãos foi avaliado pela taxa de conversão (rácio entre os dadores potenciais e efetivos) e pelo número de dadores potenciais por milhão de habitantes a nível nacional, regional e por Gabinete Coordenador de Colheita e Transplantação (GCCT). Identificaram-se 3.838 dadores potenciais dos quais 608 apresentaram códigos da Classificação Internacional de Doenças, 9.ª Revisão, Modificações Clínicas (CID- 9-MC) que, com maior frequência, evoluem para a morte cerebral. O modelo logit para dados agrupados identificou a idade, o rácio da lotação em Unidades de Cuidados Intensivos e lotação de agudos, existência de GCCT e de Unidade de Transplantação, e mortalidade por acidente de trabalho como fatores preditivos da conversão dum dador potencial em efetivo e através das estimativas do modelo logit quantificou-se a probabilidade dessa conversão. A doação de órgãos deve ser assumida como uma prioridade e as autoridades em saúde devem assegurar o financiamento dos hospitais com programas de doação, evitando o desperdício de órgãos para transplantação, enquanto um bem público e escasso. A colheita de órgãos deve ser considerada uma opção estratégica da atividade hospitalar orientada para a organização e planeamento de serviços que maximizem a conversão de dadores potenciais em efetivos incluindo esse critério como medida de qualidade e efetividade do desempenho hospitalar. Os resultados deste estudo demonstram que: 1) o Tx renal proporciona ganhos em saúde, aumento da sobrevida e qualidade de vida, e poupança de custos; 2) em Portugal, a taxa máxima de eficácia da conversão dos dadores cadavéricos em dadores potenciais está longe de ser atingida. O investimento na rede de colheita de órgãos para Tx é essencial para assegurar a sustentabilidade financeira e promover a qualidade, eficiência e equidade dos cuidados em saúde prestados na DRC5.

Integração vertical de cuidados : o impacto nos custos do internamento hospitalar

RESUMO - Introdução: A integração vertical de cuidados surge em Portugal em 1999 com a criação da primeira Unidade Local de Saúde (ULS) em Matosinhos. Este modelo de gestão tem como principal objetivo reorganizar o sistema para responder de forma mais custo-efetiva às necessidades atuais. Objetivo: Analisar o impacto da criação das ULS nos custos do internamento hospitalar português. Metodologia: Para apurar o custo médio estimado por episódio de internamento hospitalar utilizou-se a metodologia dos Custos Estimados com base na Contabilidade Analítica. Contudo, não foram imputados custos por diária de internamento por centro de produção, mas apenas por doente saído em determinado hospital. Para efeitos de comparação dos modelos de gestão organizacionais consideraram-se variáveis demográficas e variáveis de produção. Resultados: Da análise global, os hospitais integrados em ULS apresentam um custo médio estimado por episódio de internamento inferior quando comparados com os restantes. Em 2004 os hospitais sem modelo de integração vertical de cuidados apresentam uma diferença de custos de aproximadamente 714,00€. No ano 2009, último ano em análise, esta diferença é mais ténue situando-se nos 232,00€ quando comparados com hospitais integrados em ULS. Discussão e Conclusão: Não existe uma tendência definida no que respeita à diferença de custos quando se comparam os diferentes modelos organizacionais. É importante que em estudos futuros se alargue a amostra ao total de prestadores e se aprofundem os fatores que influênciam os custos de internamento. A compreensão dos indicadores sociodemográficos, demora média, e produção realizada, numa ótica de custo efetividade e qualidade, permitirá resultados com menor grau de viés.

Análise comparativa das readmissões hospitalares nas Unidades Locais de Saúde (ULS) e nos Hospitais

RESUMO - Introdução: Os modelos organizacionais de saúde baseados na gestão integrada de cuidados têm permitido melhorar os resultados em saúde. A taxa de readmissão hospitalar (um indicador de resultados) tem diminuído nas instituições que adotaram aquele modelo de gestão. Em Portugal, a criação das Unidades Locais de Saúde, representa a adoção de um modelo baseado na gestão integrada entre os cuidados de saúde hospitalares, primários e continuados, pelo que importa comparar a taxa de readmissões hospitalares entre os hospitais com esse modelo e os restantes Hospitais. Metodologia: Determinaram-se as readmissões não planeadas a 30 dias nos hospitais públicos portugueses do Continente durante 2013, segundo a metodologia do Centers for Medicare and Medicaid Service, que usa um algoritmo que identifica as readmissões que são habitualmente planeadas e podem ocorrer no prazo de 30 dias após a alta hospitalar. Foi calculada a taxa anual de readmissão por tipo de hospital e a sua frequência por género, faixa etária e para indivíduos com insuficiência cardíaca, doença pulmonar obstrutiva crónica, diabetes mellitus e hipertensão arterial. Resultados: Dos 692.211 episódios de internamento de 2013, 6,0% corresponderam a readmissões hospitalares não planeadas a 30 dias. Os episódios de internamento nas Unidades Locais de Saúde foram 72.725, sendo 6,6% readmitidos. Nos restantes Hospitais foram 619.486, sendo 6,0% readmitidos. A taxa de readmissão registada nos indivíduos do sexo masculino foi superior à do sexo feminino nas Unidades Locais de Saúde (7,6% vs. 6,0%) e nos restantes Hospitais (6,7% vs. 5,4%), não sendo esta diferença estatisticamente significativa (p> 0,05). Foram identificadas diferenças estatisticamente significativas (p <0,05) nas taxas de readmissão por faixa etária, sendo as pessoas com 65 anos ou mais as que apresentaram a maior taxa de readmissão nas Unidades Locais de Saúde (10,3%) e nos restantes Hospitais (10,0%). Quando analisadas as readmissões por patologia, nas Unidades Locais de Saúde os doentes com doença pulmonar obstrutiva crónica foram os que apresentaram a maior taxa de readmissão (17,5%) e os doentes com insuficiência cardíaca os que apresentaram a maior taxa de readmissão para os restantes Hospitais (16,4%). Conclusão: Em termos gerais, a frequência das readmissões nas Unidades Locais de Saúde é superior à dos restantes Hospitais. Os resultados obtidos podem indicar dificuldades na operacionalização do modelo de gestão adotado pelas Unidades Locais de Saúde, nomeadamente falhas na coordenação dos cuidados entre os diferentes níveis de prestação de cuidados.

Building 3D City Models: Testing and Comparing Laser Scanning and Low-Cost UAV Data Using FOSS Technologies

Contém resumo

Ethical leadership and reputation: Combined indirect effects on organizational deviance

This is a pre-copyedited, author-produced PDF of an article accepted for publication in Journal of Business Ethics following peer review. The version of record Neves, P., & Story, J. (2015). Ethical Leadership and Reputation: Combined Indirect Effects on Organizational Deviance. Journal of Business Ethics, 127(1), 165–176. “The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/s10551-013-1997-3”.

Damage propagation in composite Materials meso-mechanical models

Composite materials have a complex behavior, which is difficult to predict under different types of loads. In the course of this dissertation a methodology was developed to predict failure and damage propagation of composite material specimens. This methodology uses finite element numerical models created with Ansys and Matlab softwares. The methodology is able to perform an incremental-iterative analysis, which increases, gradually, the load applied to the specimen. Several structural failure phenomena are considered, such as fiber and/or matrix failure, delamination or shear plasticity. Failure criteria based on element stresses were implemented and a procedure to reduce the stiffness of the failed elements was prepared. The material used in this dissertation consist of a spread tow carbon fabric with a 0°/90° arrangement and the main numerical model analyzed is a 26-plies specimen under compression loads. Numerical results were compared with the results of specimens tested experimentally, whose mechanical properties are unknown, knowing only the geometry of the specimen. The material properties of the numerical model were adjusted in the course of this dissertation, in order to find the lowest difference between the numerical and experimental results with an error lower than 5% (it was performed the numerical model identification based on the experimental results).