Software Components for Serious Game Development

The large upfront investments required for game development pose a severe barrier for the wider uptake of serious games in education and training. Also, there is a lack of well-established methods and tools that support game developers at preserving and enhancing the games’ pedagogical effectiveness. The RAGE project, which is a Horizon 2020 funded research project on serious games, addresses these issues by making available reusable software components that aim to support the pedagogical qualities of serious games. In order to easily deploy and integrate these game components in a multitude of game engines, platforms and programming languages, RAGE has developed and validated a hybrid component-based software architecture that preserves component portability and interoperability. While a first set of software components is being developed, this paper presents selected examples to explain the overall system’s concept and its practical benefits. First, the Emotion Detection component uses the learners’ webcams for capturing their emotional states from facial expressions. Second, the Performance Statistics component is an add-on for learning analytics data processing, which allows instructors to track and inspect learners’ progress without bothering about the required statistics computations. Third, a set of language processing components accommodate the analysis of textual inputs of learners, facilitating comprehension assessment and prediction. Fourth, the Shared Data Storage component provides a technical solution for data storage - e.g. for player data or game world data - across multiple software components. The presented components are exemplary for the anticipated RAGE library, which will include up to forty reusable software components for serious gaming, addressing diverse pedagogical dimensions.

The Antibiotic Resistance and Prescribing in European Children Project: A Neonatal and Pediatric Antimicrobial Web-based Point Prevalence Survey in 73 Hospitals Worldwide

BACKGROUND: The neonatal and pediatric antimicrobial point prevalence survey (PPS) of the Antibiotic Resistance and Prescribing in European Children project (http://www.arpecproject.eu/) aims to standardize a method for surveillance of antimicrobial use in children and neonates admitted to the hospital within Europe. This article describes the audit criteria used and reports overall country-specific proportions of antimicrobial use. An analytical review presents methodologies on antimicrobial use.

METHODS: A 1-day PPS on antimicrobial use in hospitalized children was organized in September 2011, using a previously validated and standardized method. The survey included all inpatient pediatric and neonatal beds and identified all children receiving an antimicrobial treatment on the day of survey. Mandatory data were age, gender, (birth) weight, underlying diagnosis, antimicrobial agent, dose and indication for treatment. Data were entered through a web-based system for data-entry and reporting, based on the WebPPS program developed for the European Surveillance of Antimicrobial Consumption project.

RESULTS: There were 2760 and 1565 pediatric versus 1154 and 589 neonatal inpatients reported among 50 European (n = 14 countries) and 23 non-European hospitals (n = 9 countries), respectively. Overall, antibiotic pediatric and neonatal use was significantly higher in non-European (43.8%; 95% confidence interval [CI]: 41.3-46.3% and 39.4%; 95% CI: 35.5-43.4%) compared with that in European hospitals (35.4; 95% CI: 33.6-37.2% and 21.8%; 95% CI: 19.4-24.2%). Proportions of antibiotic use were highest in hematology/oncology wards (61.3%; 95% CI: 56.2-66.4%) and pediatric intensive care units (55.8%; 95% CI: 50.3-61.3%).

CONCLUSIONS: An Antibiotic Resistance and Prescribing in European Children standardized web-based method for a 1-day PPS was successfully developed and conducted in 73 hospitals worldwide. It offers a simple, feasible and sustainable way of data collection that can be used globally.

Decision Making for Teams of Mobile Robots

In the past years, we could observe a significant amount of new robotic systems in science, industry, and everyday life. To reduce the complexity of these systems, the industry constructs robots that are designated for the execution of a specific task such as vacuum cleaning, autonomous driving, observation, or transportation operations. As a result, such robotic systems need to combine their capabilities to accomplish complex tasks that exceed the abilities of individual robots. However, to achieve emergent cooperative behavior, multi-robot systems require a decision process that copes with the communication challenges of the application domain. This work investigates a distributed multi-robot decision process, which addresses unreliable and transient communication. This process composed by five steps, which we embedded into the ALICA multi-agent coordination language guided by the PROViDE negotiation middleware. The first step encompasses the specification of the decision problem, which is an integral part of the ALICA implementation. In our decision process, we describe multi-robot problems by continuous nonlinear constraint satisfaction problems. The second step addresses the calculation of solution proposals for this problem specification. Here, we propose an efficient solution algorithm that integrates incomplete local search and interval propagation techniques into a satisfiability solver, which forms a satisfiability modulo theories (SMT) solver. In the third decision step, the PROViDE middleware replicates the solution proposals among the robots. This replication process is parameterized with a distribution method, which determines the consistency properties of the proposals. In a fourth step, we investigate the conflict resolution. Therefore, an acceptance method ensures that each robot supports one of the replicated proposals. As we integrated the conflict resolution into the replication process, a sound selection of the distribution and acceptance methods leads to an eventual convergence of the robot proposals. In order to avoid the execution of conflicting proposals, the last step comprises a decision method, which selects a proposal for implementation in case the conflict resolution fails. The evaluation of our work shows that the usage of incomplete solution techniques of the constraint satisfaction solver outperforms the runtime of other state-of-the-art approaches for many typical robotic problems. We further show by experimental setups and practical application in the RoboCup environment that our decision process is suitable for making quick decisions in the presence of packet loss and delay. Moreover, PROViDE requires less memory and bandwidth compared to other state-of-the-art middleware approaches.

Qualidade de Vida dos Idosos da Região de Leiria

Objectivo: o presente estudo pretende caracterizar a qualidade de vida dos idosos da Região de Leiria, comparando aqueles que vivem no Domicílio com os que vivem em Instituições. Para tal propomos caracterizar a população em estudo sóciodemograficamente; identificar factores situacionais consoante o seu local de residência; avaliar níveis de dependência , apoio social e funcionalidade familiar; avaliar a qualidade de vida e identificar a relação entre as várias variáveis e a qualidade de vida. Método: Para tal optou-se por passar um questionário a um total de 238 idosos, 111 residentes em Instituições e 127 residentes no domicílio. Ao longo do processo de recolha de dados foram cumpridas as exigências éticas que pautam a nossa profissão. Foram utilizados métodos de estatística descritiva e de estatística analítica para o tratamento de dados. Resultados: Os resultados obtidos permitiram a caracterização sócio-demográfica dos idosos da região de Leiria. Foi ainda possível comparar os dois grupos em estudo, não se tendo encontrado diferenças significativas entre os dois grupos para as variáveis biopsicossociais. Conclusão: A maioria dos idosos inquiridos tem qualidade de vida, sendo que os idosos residentes no domicílio apresentam maior qualidade de vida. /

Use of Remote Sensing for Collection of Data Elements for Linear Referencing Systems, 2002

This report evaluates the use of remotely sensed images in implementing the Iowa DOT LRS that is currently in the stages of system architecture. The Iowa Department of Transportation is investing a significant amount of time and resources into creation of a linear referencing system (LRS). A significant portion of the effort in implementing the system will be creation of a datum, which includes geographically locating anchor points and then measuring anchor section distances between those anchor points. Currently, system architecture and evaluation of different data collection methods to establish the LRS datum is being performed for the DOT by an outside consulting team.

High-performance parallel systems for data-intensive computing

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

Integrating a mobile accessible electronic system into dockside monitoring: How can small-scale fisheries data collection programs transition from paper-based to digital data collection?

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

A tomada de decisão nas instituições particulares de solidariedade social

Introdução e objetivo: Atualmente as Instituições Particulares de Solidariedade Social deparam-se com mudanças de caracter social, económico e legislativo, que têm afetado o seu funcionamento e financiamento. Pelo que, impõe-se às suas direções responder às necessidades sociais com maior responsabilidade e eficiência num contexto de maior escassez de recursos. Neste sentido, o presente estudo tem como objetivo compreender o modo como as Instituições Particulares de Solidariedade Social tomam decisões, ao nível do financiamento, para um funcionamento eficiente das mesmas. Metodologia: Optou-se por realizar estudos de caso com uma amostra constituída por quatro Instituições Particulares de Solidariedade Social. A recolha de dados foi feita através de entrevistas semiestruturadas e análise documental. O tratamento de dados foi feito através de análise de conteúdo e com recurso ao software QRS Nvivo versão 10. Resultados: Os principais resultados indicam que: a) as necessidades sociais influenciam decisões de aumento e diminuição da capacidade de respostas das instituições; b) o sistema legal influencia a perpetuação de intervenções de caracter institucional; c) a conjuntura económica influencia a pressão sobre o preço da comparticipação familiar e o aumento da concorrência entre instituições; d) a escassez de recursos constitui-se como denominador comum entre instituições, influenciando decisões de investimento que assumem o financiamento público como um facto consumado; e) as práticas de liderança e gestão desenvolvidas por direções com elementos que têm conhecimentos na área financeira são mais propensas a assumir o risco e a aumentar a complexidade operativa das instituições f) as práticas de envolvimento de stakeholders internos e externos contribuem para a aquisição de apoio na prossecução dos seus objetivos. Conclusão: As tomadas de decisão das instituições com acordos com a segurança social assemelham-se por prevalecer o desenvolvimento de respostas tipificadas, com acordo com a segurança social. Apesar disso, os resultados evidenciam a importância de práticas de liderança e gestão desenvolvidas com a presença de elementos com conhecimentos na área financeira, para o desenvolvimento de respostas tipificadas com rentabilidade económica. Salienta-se ainda que o desenvolvimento de práticas de envolvimento de stakeholders internos e externos, baseados na responsabilização e transparência, promovem o alcance de apoios para assegurar o desenvolvimento das atividades institucionais, com maior incidência na instituição sem acordos com a segurança social, mas que os mesmos não asseguram a sua eficiência económica.

Multi-Disciplinary Applications of Oceanographic Geophysical Data Collection

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

Sweet cherry: composition, postharvest preservation, processing and trends for its future use

Background Sweet cherries (Prunus avium L.) are a nutritious fruit which are rich in polyphenols and have high antioxidant potential. Most sweet cherries are consumed fresh and a small proportion of the total sweet cherries production is value added to make processed food products. Sweet cherries are highly perishable fruit with a short harvest season, therefore extensive preservation and processing methods have been developed for the extension of their shelf-life and distribution of their products. Scope and Approach In this review, the main physicochemical properties of sweet cherries, as well as bioactive components and their determination methods are described. The study emphasises the recent progress of postharvest technology, such as controlled/modified atmosphere storage, edible coatings, irradiation, and biological control agents, to maintain sweet cherries for the fresh market. Valorisations of second-grade sweet cherries, as well as trends for the diversification of cherry products for future studies are also discussed. Key Findings and Conclusions Sweet cherry fruit have a short harvest period and marketing window. The major loss in quality after harvest include moisture loss, softening, decay and stem browning. Without compromising their eating quality, the extension in fruit quality and shelf-life for sweet cherries is feasible by means of combination of good handling practice and applications of appropriate postharvest technology. With the drive of health-food sector, the potential of using second class cherries including cherry stems as a source of bioactive compound extraction is high, as cherry fruit is well-known for being rich in health-promoting components.

Strategies for protecting intellectual property when using CUDA applications on graphics processing units

Recent advances in the massively parallel computational abilities of graphical processing units (GPUs) have increased their use for general purpose computation, as companies look to take advantage of big data processing techniques. This has given rise to the potential for malicious software targeting GPUs, which is of interest to forensic investigators examining the operation of software. The ability to carry out reverse-engineering of software is of great importance within the security and forensics elds, particularly when investigating malicious software or carrying out forensic analysis following a successful security breach. Due to the complexity of the Nvidia CUDA (Compute Uni ed Device Architecture) framework, it is not clear how best to approach the reverse engineering of a piece of CUDA software. We carry out a review of the di erent binary output formats which may be encountered from the CUDA compiler, and their implications on reverse engineering. We then demonstrate the process of carrying out disassembly of an example CUDA application, to establish the various techniques available to forensic investigators carrying out black-box disassembly and reverse engineering of CUDA binaries. We show that the Nvidia compiler, using default settings, leaks useful information. Finally, we demonstrate techniques to better protect intellectual property in CUDA algorithm implementations from reverse engineering.

Avaliação de sensores de baixo custo e de métodos de referência para a monitorização da qualidade do ar

A crescente urbanização global tem como consequência o aumento dos níveis de poluentes na atmosfera e a respetiva deterioração da qualidade do ar. O controlo da poluição atmosférica e monitorização da qualidade do ar são passos fundamentais para implementar estratégias de redução e estimular a consciência ambiental dos cidadãos. Com este intuito, existem várias técnicas e tecnologias que podem ser usadas para monitorizar a qualidade do ar. A utilização de microsensores surge como uma ferramenta inovadora para a monitorização da qualidade do ar. E, apesar dos desempenhos dos microsensores permitirem uma nova estratégia, resultando em respostas rápidas, baixos custos operacionais e eficiências elevadas, que não podem ser alcançados apenas com abordagens convencionais, ainda é necessário aprofundar o conhecimento a fim de integrar estas novas tecnologias, particularmente quanto à verificação do desempenho dos sensores comparativamente aos métodos de referência em campanhas experimentais. Esta dissertação, desenvolvida no Instituto do Ambidente e Desenvolvimento em forma de estágio, teve como objetivo a avaliação do desempenho de sensores de baixo custo comparativamente com os métodos de referência, tendo como base uma campanha de monitorização da qualidade do ar realizada no centro de Aveiro durante 2 semanas de outubro de 2014. De forma mais específica pretende-se perceber até que ponto se podem utilizar sensores de baixo custo que cumpram os requisitos especificados na legislação e as especificidades das normas, estabelecendo assim um protocolo de avaliação de microsensores. O trabalho realizado passou ainda pela caracterização da qualidade do ar no centro de Aveiro para o período da campanha de monitorização. A aplicação de microsensores eletroquímicos, MOS e OPC em paralelo com equipamento de referência neste estudo de campo permitiu avaliar a fiabilidade e a incerteza destas novas tecnologias de monitorização. Com este trabalho verificou-se que os microsensores eletroquímicos são mais precisos comparativamente aos microsensores baseados em óxidos metálicos, apresentando correlações fortes com os métodos de referência para diversos poluentes. Por sua vez, os resultados obtidos pelos contadores óticos de partículas foram satisfatórios, contudo poderiam ser melhorados quer pelo modo de amostragem, quer pelo método de tratamento de dados aplicado. Idealmente, os microsensores deveriam apresentar fortes correlações com o método de referência e elevada eficiência de recolha de dados. No entanto, foram identificados alguns problemas na eficiência de recolha de dados dos sensores que podem estar relacionados com a humidade relativa e temperaturas elevadas durante a campanha, falhas de comunicação intermitentes e, também, a instabilidade e reatividade causada por gases interferentes. Quando as limitações das tecnologias de sensores forem superadas e os procedimentos adequados de garantia e controlo de qualidade possam ser cumpridos, os sensores de baixo custo têm um grande potencial para permitir a monitorização da qualidade do ar com uma elevada cobertura espacial, sendo principalmente benéfico em áreas urbanas.

Avaliação de sensores de baixo custo e de métodos de referência para a monitorização da qualidade do ar

A crescente urbanização global tem como consequência o aumento dos níveis de poluentes na atmosfera e a respetiva deterioração da qualidade do ar. O controlo da poluição atmosférica e monitorização da qualidade do ar são passos fundamentais para implementar estratégias de redução e estimular a consciência ambiental dos cidadãos. Com este intuito, existem várias técnicas e tecnologias que podem ser usadas para monitorizar a qualidade do ar. A utilização de microsensores surge como uma ferramenta inovadora para a monitorização da qualidade do ar. E, apesar dos desempenhos dos microsensores permitirem uma nova estratégia, resultando em respostas rápidas, baixos custos operacionais e eficiências elevadas, que não podem ser alcançados apenas com abordagens convencionais, ainda é necessário aprofundar o conhecimento a fim de integrar estas novas tecnologias, particularmente quanto à verificação do desempenho dos sensores comparativamente aos métodos de referência em campanhas experimentais. Esta dissertação, desenvolvida no Instituto do Ambidente e Desenvolvimento em forma de estágio, teve como objetivo a avaliação do desempenho de sensores de baixo custo comparativamente com os métodos de referência, tendo como base uma campanha de monitorização da qualidade do ar realizada no centro de Aveiro durante 2 semanas de outubro de 2014. De forma mais específica pretende-se perceber até que ponto se podem utilizar sensores de baixo custo que cumpram os requisitos especificados na legislação e as especificidades das normas, estabelecendo assim um protocolo de avaliação de microsensores. O trabalho realizado passou ainda pela caracterização da qualidade do ar no centro de Aveiro para o período da campanha de monitorização. A aplicação de microsensores eletroquímicos, MOS e OPC em paralelo com equipamento de referência neste estudo de campo permitiu avaliar a fiabilidade e a incerteza destas novas tecnologias de monitorização. Com este trabalho verificou-se que os microsensores eletroquímicos são mais precisos comparativamente aos microsensores baseados em óxidos metálicos, apresentando correlações fortes com os métodos de referência para diversos poluentes. Por sua vez, os resultados obtidos pelos contadores óticos de partículas foram satisfatórios, contudo poderiam ser melhorados quer pelo modo de amostragem, quer pelo método de tratamento de dados aplicado. Idealmente, os microsensores deveriam apresentar fortes correlações com o método de referência e elevada eficiência de recolha de dados. No entanto, foram identificados alguns problemas na eficiência de recolha de dados dos sensores que podem estar relacionados com a humidade relativa e temperaturas elevadas durante a campanha, falhas de comunicação intermitentes e, também, a instabilidade e reatividade causada por gases interferentes. Quando as limitações das tecnologias de sensores forem superadas e os procedimentos adequados de garantia e controlo de qualidade possam ser cumpridos, os sensores de baixo custo têm um grande potencial para permitir a monitorização da qualidade do ar com uma elevada cobertura espacial, sendo principalmente benéfico em áreas urbanas.

A psicologia positiva aplicada ao contexto escolar

Relatório de estágio apresentado à Escola Superior de Educação de Paula Frassinetti para a obtenção de grau de mestre em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico