EMMON - EMbedded MONitoring

Despite the steady increase in experimental deployments, most of research work on WSNs has focused only on communication protocols and algorithms, with a clear lack of effective, feasible and usable system architectures, integrated in a modular platform able to address both functional and non–functional requirements. In this paper, we outline EMMON [1], a full WSN-based system architecture for large–scale, dense and real–time embedded monitoring [3] applications. EMMON provides a hierarchical communication architecture together with integrated middleware and command and control software. Then, EM-Set, the EMMON engineering toolset will be presented. EM-Set includes a network deployment planning, worst–case analysis and dimensioning, protocol simulation and automatic remote programming and hardware testing tools. This toolset was crucial for the development of EMMON which was designed to use standard commercially available technologies, while maintaining as much flexibility as possible to meet specific applications requirements. Finally, the EMMON architecture has been validated through extensive simulation and experimental evaluation, including a 300+ nodes testbed.

A preliminary idea for an 8-competitive, log2 DMAX + log2 log2 1/U asymptotic-space, interface generation algorithm for two-level hierarchical scheduling of constrained-deadline sporadic tasks on a uniprocessor

Consider a single processor and a software system. The software system comprises components and interfaces where each component has an associated interface and each component comprises a set of constrained-deadline sporadic tasks. A scheduling algorithm (called global scheduler) determines at each instant which component is active. The active component uses another scheduling algorithm (called local scheduler) to determine which task is selected for execution on the processor. The interface of a component makes certain information about a component visible to other components; the interfaces of all components are used for schedulability analysis. We address the problem of generating an interface for a component based on the tasks inside the component. We desire to (i) incur only a small loss in schedulability analysis due to the interface and (ii) ensure that the amount of space (counted in bits) of the interface is small; this is because such an interface hides as much details of the component as possible. We present an algorithm for generating such an interface.

Extensible metadata repository for information systems

Thesis submitted to Faculdade de Ciências e Tecnologia of the Universidade Nova de Lisboa, in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master in Computer Science

Health self-assessment by hemodialysis patients in the Brazilian Unified Health System

ABSTRACT OBJECTIVE To examine whether the level of complexity of the services structure and sociodemographic and clinical characteristics of patients in hemodialysis are associated with the prevalence of poor health self-assessment. METHODS In this cross-sectional study, we evaluated 1,621 patients with chronic terminal kidney disease on hemodialysis accompanied in 81 dialysis services in the Brazilian Unified Health System in 2007. Sampling was performed by conglomerate in two stages and a structured questionnaire was applied to participants. Multilevel multiple logistic regression was used for data analysis. RESULTS The prevalence of poor health self-assessment was of 54.5%, and in multivariable analysis it was associated with the following variables: increasing age (OR = 1.02; 95%CI 1.01–1.02), separated or divorced marital status (OR = 0.62; 95%CI 0.34–0.88), having 12 years or more of study (OR = 0.51; 95%CI 0.37–0.71), spending more than 60 minutes in commuting between home and the dialysis service (OR = 1.80; 95%CI 1.29–2.51), having three or more self-referred diseases (OR = 2.20; 95%CI 1.33–3.62), and reporting some (OR = 2.17; 95%CI 1.66–2.84) or a lot of (OR = 2.74; 95%CI 2.04–3.68) trouble falling asleep. Individuals in treatment in dialysis services with the highest level of complexity in the structure presented less chance of performing a self-assessment of their health as bad (OR = 0.59; 95%CI 0.42–0.84). CONCLUSIONS We showed poor health self-assessment is associated with age, years of formal education, marital status, home commuting time to the dialysis service, number of self-referred diseases, report of trouble sleeping, and also with the level of complexity of the structure of health services. Acknowledging these factors can contribute to the development of strategies to improve the health of patients in hemodialysis in the Brazilian Unified Health System.

Dimensionamento de uma central de miniprodução fotovoltaica para uma exploração agrícola direcionada à indústria de laticínios

Este documento apresenta o trabalho desenvolvido no âmbito da disciplina de “Dissertação/Projeto/Estágio”, do 2º ano do Mestrado em Energias Sustentáveis. O crescente consumo energético das sociedades desenvolvidas e emergentes, associado ao consequente aumento dos custos de energia e dos danos ambientais resultantes, promove o desenvolvimento de novas formas de produção de energia, as quais têm como prioridade a sua obtenção ao menor custo possível e com reduzidos impactos ambientais. De modo a poupar os recursos naturais e reduzir a emissão com gases de efeito de estufa, é necessária a diminuição do consumo de energia produzida a partir de combustíveis fósseis. Assim, devem ser criadas alternativas para um futuro sustentável, onde as fontes renováveis de energia assumam um papel fundamental. Neste sentido, a produção de energia elétrica, através de sistemas solares fotovoltaicos, surge como uma das soluções. A presente dissertação tem como principal objetivo a realização do dimensionamento de uma central de miniprodução fotovoltaica, com ligação à rede elétrica, em uma exploração agrícola direcionada à indústria de laticínios, e o seu respetivo estudo de viabilidade económica. A exploração agrícola, que serve de objeto de estudo, está localizada na Ilha Graciosa, Açores, sendo a potência máxima a injetar na Rede Elétrica de Serviço Público, pela central de miniprodução, de 10 kW. Para o dimensionamento foi utilizado um software apropriado e reconhecido na área da produção de energia elétrica através de sistemas fotovoltaicos – o PVsyst –, compreendendo as seguintes etapas: a) definição das caraterísticas do local e do projeto; b) seleção dos módulos fotovoltaicos; c) seleção do inversor; d) definição da potência de ligação à rede elétrica da unidade de miniprodução. Posteriormente, foram estudadas diferentes hipóteses de sistemas fotovoltaicos, que se distinguem na opção de estrutura de fixação utilizada: dois sistemas fixos e dois com eixo incorporado. No estudo de viabilidade económica foram realizadas duas análises distintas a cada um dos sistemas fotovoltaicos considerados no dimensionamento, nomeadamente: uma análise em regime remuneratório bonificado e uma análise em regime remuneratório geral. Os resultados obtidos nos indicadores económicos do estudo de viabilidade económica realizado, serviram de apoio à decisão pelo sistema fotovoltaico mais favorável ao investimento. Conclui-se que o sistema fotovoltaico com inclinação adicional é a opção mais vantajosa em ambos os regimes remuneratórios analisados. Comprova-se, assim, que o sistema fotovoltaico com maior valor de produção de energia elétrica anual, que corresponde ao sistema fotovoltaico de dois eixos, não é a opção com maior rentabilidade em termos económicos, isto porque a remuneração proveniente da sua produção excedente não é suficiente para colmatar o valor do investimento mais acentuado de modo a obter indicadores económicos mais favoráveis, que os do sistema fotovoltaico com inclinação adicional. De acordo com o estudo de viabilidade económica efetuado independentemente do sistema fotovoltaico que seja adotado, é recuperado o investimento realizado, sendo a remuneração efetiva superior à que foi exigida. Assim, mesmo tendo em consideração o risco associado, comprova-se que todos os sistemas fotovoltaicos, em qualquer dos regimes remuneratórios, correspondem a investimentos rentáveis.

Using the Common Cartridge profile to enhance learning content interoperability

The concept of Learning Object (LO) is crucial for the standardization on eLearning. The latest LO standard from IMS Global Learning Consortium is the IMS Common Cartridge (IMS CC) that organizes and distributes digital learning content. By analyzing this new specification we considered two interoperability levels: content and communication. A common content format is the backbone of interoperability and is the basis for content exchange among eLearning systems. Communication is more than just exchanging content; it includes also accessing to specialized systems and services and reporting on content usage. This is particularly important when LOs are used for evaluation. In this paper we analyze the Common Cartridge profile based on the two interoperability levels we proposed. We detail its data model that comprises a set of derived schemata referenced on the CC schema and we explore the use of the IMS Learning Tools Interoperability (LTI) to allow remote tools and content to be integrated into a Learning Management System (LMS). In order to test the applicability of IMS CC for automatic evaluation we define a representation of programming exercises using this standard. This representation is intended to be the cornerstone of a network of eLearning systems where students can solve computer programming exercises and obtain feedback automatically. The CC learning object is automatically generated based on a XML dialect called PExIL that aims to consolidate all the data need to describe resources within the programming exercise life-cycle. Finally, we test the generated cartridge on the IMS CC online validator to verify its conformance with the IMS CC specification.

Seleção de ferramenta para avaliação do desempenho ambiental de produtos: estudo de caso na indústria automóvel

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Sub-notificação de reacções adversas medicamentosas : um problema com solução? : contribuição para o conhecimento da sub-notificação de RAMs em Portugal e implementação de medidas minimizadoras do impacte

RESUMO - Introdução: As Reacções Adversas Medicamentosas (RAMs) constituem um grave problema de Saúde Pública em termos da mortalidade e morbilidade provocadas, tendo também um impacto económico considerável nos Sistemas de Saúde. Os Sistemas de Notificacão Espontânea de RAMs são considerados como o método de vigilância de medicamentos mais eficaz, sendo a sub-notificação de RAMs uma das suas maiores limitações. Em termos globais, foi estimado que apenas 6% de todas as reacções adversas são notificadas. Portugal apresenta uma taxa de notificação de RAMs relativamente baixa quando comparada com os países mais notificadores da Europa. São objectivos deste estudo: 1) caracterizar as atitudes e os comportamentos dos médicos, dos farmacêuticos e dos enfermeiros em Portugal Continental relativamente à notificação de RAMs; e 2) caracterizar a efectividade de intervenções educacionais destinadas a reduzir a sub-notificação de RAMs. Métodos: Numa primeira fase será efectuado um estudo de caso-controlo em médicos, farmacêuticos e enfermeiros de Portugal Continental, a exercer actividade no Servico Nacional de Saúde (SNS), de modo a caracterizar as suas atitudes e comportamentos relativamente à notificação de RAMs. Como casos serão considerados os Profissionais de Saúde que notificaram pelo menos uma RAM num determinado período e os controlos os Profissionais de Saúde que não notificaram qualquer RAM nesse mesmo período, sendo estes útimos seleccionados aleatoriamente. O estudo será conduzido através de um questionário de auto-resposta, em que as questões relativas às atitudes e comportamentos são baseadas nos “sete pecados mortais” de Inman. Será utilizada uma Escala Visual Analógica para registar as respostas, podendo estas ir de zero (totalmente em desacordo) até 10 (totalmente de acordo). Será utilizada uma análise de regressão logística para determinar o odds ratio ajustado (ORadj) da notificação de RAMs para uma mudança de exposição correspondente ao range interquartil para cada atitude. Numa segunda fase, será efectuado ensaio aleatorizado controlado de cluster, para caracterizar a efectividade das intervenções educacionais realizadas sobre as causas identificadas na primeira parte do trabalho, com o intuito de reduzir a sub-notificação de RAMs. Com base em informacão de 2007 foram identificados 43 clusters dispersos pelas várias Regiões de Saúde. As intervenções educacionais são compostas por uma apresentação com uma hora de duração complementada por um folheto recordatório. Serão ainda realizados dois sub-estudos, em que o V1.0, Final 28Set09 viii Sub-notificação de RAMs em Portugal – Um problema com solução ? primeiro tentará caracterizar o efeito de contaminação entre Profissionais de Saúde e o segundo pretende caracterizar a duração do efeito das intervenções educacionais. Resultados a atingir: Pretende-se, com a implementação deste projecto, aumentar o número de notificações de RAMs pelos médicos, farmacêuticos e enfermeiros em cerca de 110%, de modo a atingir-se uma taxa de notificação de aproximadamente 300 notificações por milhão de habitantes por ano (i.e., multiplicar por 2,1 o número notificações existentes). -------------------ABSTRACT - Introduction: The Adverse Drug Reactions (ADRs) are a serious Public Health problem in terms of mortality and morbidity caused, being also an economic burden for the health systems. The Spontaneous Adverse Event Reporting Systems are considered as the most effective drug surveillance methods, in which the ADR under-reporting represents one of its biggest limitations. It was estimated that only 6% of all adverse reactions are notified globally. When comparing with high ADR reporting rate countries Portugal shows a low ADR reporting rate. This study aims to: 1) characterize the physicians, pharmacists and nurses attitudes and behaviours related to ADR under-reporting; 2) characterize the educational interventions effectiveness to decrease the ADRs under-reporting. Methods: During a first phase a case-control study will be conducted in physicians, pharmacists and nurses in Continental Portugal working in the National Health System (NHS) in order to characterize their attitudes and behaviours related to ADR reporting. The Healthcare Professionals that have reported at least one ADR during a determined period will be considered as the cases and those that have not reported any ADR during the same period will be considered as the controls. The controls will be randomly selected. The study will be conducted through a self-administered questionnaire in which the questions related to the attitudes and behaviours are based in the Inmans’s “seven mortal sins”. A Visual Analogue Scale will be used to record the responses. The responses can range from 0 (totally disagree) to 10 (totally agree). Logistic regression will be used to determine the ADR reporting adjusted odds ratio (ORadj) for a change in the exposure corresponding to the interquartile range for each attitude. In the second phase of the study a cluster-randomized controlled trial will be conducted to characterize the educational interventions effectiveness focused on the first phase identified causes with the aim to decrease the ADRs under-reporting. Based in 2007’s information 43 clusters have been identified throughout the several Health Regions. The educational interventions are composed of one hour presentation complemented by an informational leaflet. Two sub-studies will be also conducted in which the first one will try to characterize the contamination effect between the Healthcare Professionals and the second to characterize the educational interventions effect duration. V1.0, Final 28Set09 x Sub-notificação de RAMs em Portugal – Um problema com solução ? Outcome: With the project implementation an increase of the ADR notifications performed by the physicians, pharmacists and nurses by 110% is aimed in order to obtain approximately 300 notifications per million habitants per year (i.e., multiply by 2,1 the existent notifications).

Modelação de organismos com crescimento logarítmico: aplicação às amonites *

This work refers to the development of modelling tools to create Ammonite shells in order to produce animated models for scientific dissemination and didactic purposes. In the approach here proposed we assume that the growth of those shells from an initial stage – the protoconch – can be interpreted as a succession of revolutions in turn of a central axis; thus the conch’s section will increase as a non-linear progression. So, we emphasise that the shape of many type of shells, e.g. gastropods and bivalves, is based on the equation of the logarithmic spiral deduced by R. Descartes. Pixels 3d (Pixels Digital Inc., 2005) is a TCL – scriptable modelling and animation software that allows extendable interapplication communication. Hence a standalone prototype (Shellia) with shell assignable parameters was produced and some of their issues and results will be presented here.

Estudo e análise das centrais híbridas de energias renováveis

Com o aumento do preço da eletricidade e o fim dos combustíveis fósseis, associados à necessidade de Portugal reduzir a sua dependência energética do exterior, provoca a necessidade urgente de apostar nas energias renováveis. Perante este cenário, e assumindo que o custo da fatura energética, é para as empresas portuguesas um fator cada vez mais determinante para serem competitivas, devido aos aumentos consecutivos da energia nos últimos anos, bem como, a subida do imposto de valor acrescentado (IVA) de 6% para 23%. Outro aspeto importante é a eficiência energética como instrumento para reduzir os consumos de eletricidade. Com estas duas medidas: utilização de energias renováveis e o aumento da eficiência energética, são extremamente importantes para a redução da produção dos gases de efeito estufa (GEE). Consequentemente, as empresas terão de investir na produção da própria energia a partir de fontes renováveis, de modo a proporcionar um desenvolvimento sustentável, associado à redução da fatura energética. Esta dissertação propõe o dimensionamento de um sistema híbrido composto por tecnologia fotovoltaica e eólica, com e sem armazenamento de energia em baterias, adequado para reduzir uma parte dos consumos de uma empresa enquadrada no sector dos plásticos. O dimensionamento deste sistema, foi efetuado com recurso à caracterização dos consumos da empresa através da recolha de dados e leituras no local da instalação. Paralelamente, foi efetuada uma pesquisa em diversos fabricantes, de modo a identificar qual o sistema mais indicado a adotar, considerando painéis fotovoltaicos, turbinas eólicas, inversores e baterias. Com base nos dados recolhidos na empresa e referentes ao potencial eólico e solar para o distrito do Porto, em conjunto com as características técnicas dos equipamentos selecionados, foi delineado o sistema híbrido utilizando para o efeito um software de simulação e otimização de sistemas híbridos, denominado Hybrid Optimization Model for Eletric Renewable (HOMER). São apresentadas várias simulações para as diversas configurações escolhidas e estudos comparativos entre si, com o objetivo de reduzir o consumo de eletricidade da rede. Adicionalmente, foram realizadas duas configurações apenas com tecnologia fotovoltaica, de modo a efetuar uma análise comparativa entre um sistema híbrido e outro apenas com uma fonte renovável. Os resultados apresentados focaram-se no desempenho diário, mensal e anual, bem como, a produção individual de cada tecnologia evidenciada. Por último, procedeu-se ao estudo da viabilidade técnico-económica das configurações.

Avaliação da Perceção dos diferentes Graus de Maitland, na Região Lombar, entre Estudantes e Fisioterapeutas

Introdução – A perceção dos alunos acerca dos diferentes graus de Maitland quando estão a aprender a mobilizar a coluna vertebral não são conhecidas, no entanto esta informação ajudaria no desenvolvimento de estratégias de ensino/aprendizagem para que a sua aplicação seja segura e eficaz. Objetivo - Comparar a perceção dos diferentes graus na realização do movimento postero-anterior central, entre alunos e fisioterapeutas e alunos entre si. Métodos – No presente estudo observacional, analítico transversal, participaram 29 estudantes, divididos em três subgrupos, GA2 (n= 8); GA3 (n = 10) e GA4 (n = 11) e 12 fisioterapeutas. Todos os participantes realizaram num indivíduo assintomático, 5 oscilações, de cada grau, no segmento de L3. Para a recolha dos dados foi utilizado o sistema BioPlux research e para a sua análise o Software Acqknowledge, versão 3,9. O teste de Man-Whitney foi utilizado para determinar as diferenças entre alunos e fisioterapeutas na força, ritmo e amplitude dos 4 graus, e o teste Kruskal Wallis, para comparar os alunos dos diferentes anos, seguido dos testes Post Hoc de Dunn para analisar as variáveis amplitude e força entre os subgrupos. Resultados – Apenas se verificaram diferenças estatísticas entre os alunos e fisioterapeutas no que diz respeito à força na realização do grau IV (p=0,045) e entre os grupos GA2 e GA4 quanto à amplitude executada no grau I (p=0.018) e II (p=0.037) e na força aplicada no grau I (p=0.02) e III (p=0.031), nos quais os alunos do 2º ano realizaram menor amplitude e força que os do 4º ano. Conclusão -Verificaram-se diferenças na perceção da força no grau IV entre alunos e fisioterapeutas. Os alunos do 2º e 4º anos diferem entre si nos graus I e II quanto à amplitude e nos graus I e III quanto à força.

Metalearner based on Dynamic Neural Network for Strategic Bidding in electricity Markets

The restructuring of electricity markets, conducted to increase the competition in this sector, and decrease the electricity prices, brought with it an enormous increase in the complexity of the considered mechanisms. The electricity market became a complex and unpredictable environment, involving a large number of different entities, playing in a dynamic scene to obtain the best advantages and profits. Software tools became, therefore, essential to provide simulation and decision support capabilities, in order to potentiate the involved players’ actions. This paper presents the development of a metalearner, applied to the decision support of electricity markets’ negotiation entities. The proposed metalearner executes a dynamic artificial neural network to create its own output, taking advantage on several learning algorithms implemented in ALBidS, an adaptive learning system that provides decision support to electricity markets’ players. The proposed metalearner considers different weights for each strategy, depending on its individual quality of performance. The results of the proposed method are studied and analyzed in scenarios based on real electricity markets’ data, using MASCEM - a multi-agent electricity market simulator that simulates market players’ operation in the market.

Intelligent decision support systems for collaboration in industrial plants

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Sistemas de Informação Industriais, Engenharia Electrotécnica, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

A learning environment for robotic production line simulation

This paper presents a framework for a robotic production line simulation learning environment using Autonomous Ground Vehicles (AGV). An eLearning platform is used as interface with the simulator. The objective is to introduce students to the production robotics area using a familiar tool, an eLearning platform, and a framework that simulates a production line using AGVs. This framework allows students to learn about robotics but also about several areas of industrial management engineering without requiring an extensive prior knowledge on the robotics area. The robotic production line simulation learning environment simulates a production environment using AGVs to transport materials to and from the production line. The simulator allows students to validate the AGV dynamics and provides information about the whole materials supplying system which includes: supply times, route optimization and inventory management. The students are required to address several topics such as: sensors, actuators, controllers and an high level management and optimization software. This simulator was developed with a known open source tool from robotics community: Player/Stage. This tool was extended with several add-ons so that students can be able to interact with a complex simulation environment. These add-ons include an abstraction communication layer that performs events provided by the database server which is programmed by the students. An eLearning platform is used as interface between the students and the simulator. The students can visualize the effects of their instructions/programming in the simulator that they can access via the eLearning platform. The proposed framework aims to allow students from different backgrounds to fully experience robotics in practice by suppressing the huge gap between theory and practice that exists in robotics. Using an eLearning platform eliminates installation problems that can occur from different computers software distribution and makes the simulator accessible by all students at school and at home.

A filter algorithm: comparison with NLP solvers

The purpose of this work is to present an algorithm to solve nonlinear constrained optimization problems, using the filter method with the inexact restoration (IR) approach. In the IR approach two independent phases are performed in each iteration—the feasibility and the optimality phases. The first one directs the iterative process into the feasible region, i.e. finds one point with less constraints violation. The optimality phase starts from this point and its goal is to optimize the objective function into the satisfied constraints space. To evaluate the solution approximations in each iteration a scheme based on the filter method is used in both phases of the algorithm. This method replaces the merit functions that are based on penalty schemes, avoiding the related difficulties such as the penalty parameter estimation and the non-differentiability of some of them. The filter method is implemented in the context of the line search globalization technique. A set of more than two hundred AMPL test problems is solved. The algorithm developed is compared with LOQO and NPSOL software packages.