Question order and context effects on multi-items scales questions

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

Strange Dynamics in a Fractional Derivative of Complex-Order Network of Chaotic Oscillators

We study the peculiar dynamical features of a fractional derivative of complex-order network. The network is composed of two unidirectional rings of cells, coupled through a "buffer" cell. The network has a Z3 × Z5 cyclic symmetry group. The complex derivative Dα±jβ, with α, β ∈ R+ is a generalization of the concept of integer order derivative, where α = 1, β = 0. Each cell is modeled by the Chen oscillator. Numerical simulations of the coupled cell system associated with the network expose patterns such as equilibria, periodic orbits, relaxation oscillations, quasiperiodic motion, and chaos, in one or in two rings of cells. In addition, fixing β = 0.8, we perceive differences in the qualitative behavior of the system, as the parameter c ∈ [13, 24] of the Chen oscillator and/or the real part of the fractional derivative, α ∈ {0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0}, are varied. Some patterns produced by the coupled system are constrained by the network architecture, but other features are only understood in the light of the internal dynamics of each cell, in this case, the Chen oscillator. What is more important, architecture and/or internal dynamics?

Deciding Kleene Algebra Terms Equivalence in Coq

This paper presents a mechanically verified implementation of an algorithm for deciding the equivalence of Kleene algebra terms within the Coq proof assistant. The algorithm decides equivalence of two given regular expressions through an iterated process of testing the equivalence of their partial derivatives and does not require the construction of the corresponding automata. Recent theoretical and experimental research provides evidence that this method is, on average, more efficient than the classical methods based on automata. We present some performance tests, comparisons with similar approaches, and also introduce a generalization of the algorithm to decide the equivalence of terms of Kleene algebra with tests. The motivation for the work presented in this paper is that of using the libraries developed as trusted frameworks for carrying out certified program verification.

Generalized convolution

The paper revisits the convolution operator and addresses its generalization in the perspective of fractional calculus. Two examples demonstrate the feasibility of the concept using analytical expressions and the inverse Fourier transform, for real and complex orders. Two approximate calculation schemes in the time domain are also tested.

Effective swimmer’s action during the grab start technique

The external forces applied in swimming starts have been often studied, but using direct analysis and simple interpretation data processes. This study aimed to develop a tool for vertical and horizontal force assessment based on the swimmers' propulsive and structural forces (passive forces due to dead weight) applied during the block phase. Four methodological pathways were followed: the experimented fall of a rigid body, the swimmers' inertia effect, the development of a mathematical model to describe the outcome of the rigid body fall and its generalization to include the effects of the inertia, and the experimental swimmers' starting protocol analysed with the inclusion of the developed mathematical tool. The first three methodological steps resulted in the description and computation of the passive force components. At the fourth step, six well-trained swimmers performed three 15 m maximal grab start trials and three-dimensional (3D) kinetic data were obtained using a six degrees of freedom force plate. The passive force contribution to the start performance obtained from the model was subtracted from the experimental force due to the swimmers resulting in the swimmers' active forces. As expected, the swimmers' vertical and horizontal active forces accounted for the maximum variability contribution of the experimental forces. It was found that the active force profile for the vertical and horizontal components resembled one another. These findings should be considered in clarifying the active swimmers' force variability and the respective geometrical profile as indicators to redefine steering strategies.

Homograph ambiguity resolution in front-end design for portuguese TTS systems

In this paper, a module for homograph disambiguation in Portuguese Text-to-Speech (TTS) is proposed. This module works with a part-of-speech (POS) parser, used to disambiguate homographs that belong to different parts-of-speech, and a semantic analyzer, used to disambiguate homographs which belong to the same part-of-speech. The proposed algorithms are meant to solve a significant part of homograph ambiguity in European Portuguese (EP) (106 homograph pairs so far). This system is ready to be integrated in a Letter-to-Sound (LTS) converter. The algorithms were trained and tested with different corpora. The obtained experimental results gave rise to 97.8% of accuracy rate. This methodology is also valid for Brazilian Portuguese (BP), since 95 homographs pairs are exactly the same as in EP. A comparison with a probabilistic approach was also done and results were discussed.

O planeamento estratégico como instrumento de melhoria da comunicação organizacional interna

O planeamento estratégico é uma ferramenta usada pelas empresas, como forma de contribuir para a melhoria do seu desempenho, preconizando a concretização de objetivos. A comunicação organizacional interna é um o instrumento que, para além de traduzir uma mensagem enviada aos vários indivíduos da empresa, ajuda a interpretação dessa mensagem. Este estudo tem como objetivo perceber se, o planeamento estratégico pode ser um instrumento de melhoria conceptual e de gestão da comunicação organizacional interna. Neste trabalho utilizamos uma metodologia de estudo de caso único, suportada através do método qualitativo, com recurso a entrevistas, e do método quantitativo, através de questionários estruturados. As entrevistas aos quadros superiores da empresa foram realizadas com recuso a uma análise de conteúdo, verificando-se ser de extrema importância para a gestão, tanto o planeamento estratégico, como a comunicação interna. Os instrumentos de medida usados permitiram concluir que existem, ainda, algumas lacunas de planeamento e comunicação da empresa analisada. Da análise do caso em estudo é percetível que o planeamento estratégico, como a comunicação organizacional interna, são instrumentos usados com um nível de sucesso suficiente para colocar a empresa no rumo certo e estável de mercado. Por último, entendemos que no âmbito da conciliação dos dois temas, o planeamento estratégico facilita uma comunicação mais fluída, podendo, assim, ser um instrumento de melhoria da comunicação interna. Como limitações deste trabalho relatamos, em especial, a necessária precaução da generalização dos resultados obtidos e a dificuldade em realizar uma análise mais ampla na discussão de resultados, devido aos parcos trabalhos internacionais e, sobretudo, nacionais. A principal originalidade deste estudo decorre de ser utilizada uma análise com triangulação metodológica e o facto de a unidade de análise em estudo ser uma empresa líder na sua área de negócio e setor.

In situ measured cross section geometry of old timber structures and its influence on structural safety

Old timber structures may show significant variation in the cross section geometry along the same element, as a result of both construction methods and deterioration. As consequence, the definition of the geometric parameters in situ may be both time consuming and costly. This work presents the results of inspections carried out in different timber structures. Based on the obtained results, different simplified geometric models are proposed in order to efficiently model the geometry variations found. Probabilistic modelling techniques are also used to define safety parameters of existing timber structures, when subjected to dead and live loads, namely self-weight and wind actions. The parameters of the models have been defined as probabilistic variables, and safety of a selected case study was assessed using the Monte Carlo simulation technique. Assuming a target reliability index, a model was defined for both the residual cross section and the time dependent deterioration evolution. As a consequence, it was possible to compute probabilities of failure and reliability indices, as well as, time evolution deterioration curves for this structure. The results obtained provide a proposal for definition of the cross section geometric parameters of existing timber structures with different levels of decay, using a simplified probabilistic geometry model and considering a remaining capacity factor for the decayed areas. This model can be used for assessing the safety of the structure at present and for predicting future performance.

Reliability analysis of a timber truss system subjected to decay

Assessing the safety of existing timber structures is of paramount importance for taking reliable decisions on repair actions and their extent. The results obtained through semi-probabilistic methods are unrealistic, as the partial safety factors present in codes are calibrated considering the uncertainty present in new structures. In order to overcome these limitations, and also to include the effects of decay in the safety analysis, probabilistic methods, based on Monte-Carlo simulation are applied here to assess the safety of existing timber structures. In particular, the impact of decay on structural safety is analyzed and discussed, using a simple structural model, similar to that used for current semi-probabilistic analysis.

Cálculo do limite superior para a capacidade discriminante de modelos preditivos baseados na informação disponível – variáveis dependentes dicotómicas

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação.

Planeamento de Trajetória para Operações de Busca e Salvamento com UAVs

Os sistemas autónomos trazem como mais valia aos cenários de busca e salvamento a possibilidade de minimizar a presença de Humanos em situações de perigo e a capacidade de aceder a locais de difícil acesso. Na dissertação propõe-se endereçar novos métodos para perceção e navegação de veículos aéreos não tripulados (UAV), tendo como foco principal o planeamento de trajetórias e deteção de obstáculos. No que respeita à perceção foi desenvolvido um método para gerar clusters tendo por base os voxels gerados pelo Octomap. Na área de navegação, foram desenvolvidos dois novos métodos de planeamento de trajetórias, GPRM (Grid Probabilistic Roadmap) e PPRM (Particle Probabilistic Roadmap), que tem como método base para o seu desenvolvimento o PRM. O primeiro método desenvolvido, GPRM, espalha as partículas numa grid pré-definida, construindo posteriormente o roadmap na área determinada pela grid e com isto estima o trajeto mais curto até ao ponto destino. O segundo método desenvolvido, PPRM, espalha as partículas pelo cenário de aplicação, gera o roadmap considerando o mapa total e atribui uma probabilidade que irá permitir definir a trajetória otimizada. Para analisar a performance de cada método em comparação com o PRM, efetua-se a sua avaliação em três cenários distintos com recurso ao simulador MORSE.

Caracterização da actividade física nos idosos e a sua relação com a capacidade física, em pessoas com mais de 75 anos

RESUMO: Objectivo: O presente estudo tem como objectivo caracterizar os níveis de actividade física das pessoas com mais de 75 anos e analisar a sua relação com as diferentes componentes da aptidão física. Enquadramento: A actividade física é indispensável para todos mas, os idosos é quem mais beneficia (Fischer, 2005). Actua na prevenção e na reabilitação, fortalecendo a aptidão física, e a autonomia do idoso, permitindo manter, por mais tempo, a capacidade de execução das actividades de vida diárias (Shephard, 2003). A prática de actividade física contribui por exemplo, para a prevenção de quedas, reforçando a aptidão física e o equilíbrio postural. Por outro lado, o baixo nível de aptidão física repercute-se no aumento da actividade sedentária. Os homens têm uma adesão à actividade física de 45% e as mulheres de 28% (Melo et. al., 2007). Métodos: Este é um estudo observacional, correlacional e transversal. Foram avaliados 66 participantes (média de idade de 80,11 ± 3,83 anos), não institucionalizados. O processo de amostragem foi não probabilístico acidental por conveniência. Todos os idosos deram o seu consentimento informado. A actividade física foi avaliada através do questionário do Yale Physical Activity Survey, e foi desenvolvido um diário, para uma semana-tipo, para averiguar os hábitos de actividades diárias, nas últimas quatro semanas. A aptidão física foi avaliada pela bateria de testes de Rikli e Jones (1999),nomeadamente a força, a flexibilidade, a resistência aeróbia e a agilidade e equilíbrio. Os dados foram analisados através da estatística descritiva e para averiguar as possíveis associações entre a actividade física e a aptidão física, recorreu-se á estatística inferencial. Não tendo sido verificada a normalidade da amostra com o teste kolmogorov-smirnov, foram utilizados testes não paramétricos, nomeadamente o teste U Mann – Whitney e o coeficiente de correlação de Spearman (p≤0,05). Resultados: Constatou-se que os idosos em média praticavam 480, 23 minutos por semana de actividade moderada, cerca 11,04% do seu tempo, superior ao recomendado pela literatura (>150 minutos por semana). A actividade física moderada apresentou relações positivas com a aptidão física, na força dos membros inferiores, na resistência aeróbia e na agilidade e equilíbrio. Os homens têm maior agilidade e equilíbrio (p=0,002) e força dos membros inferiores (p=0,025) que as mulheres. Os homens passam mais tempo em actividade moderada do que as mulheres. Ainda superam no gasto energético em cada actividade que praticam durante a semana. As mulheres passam mais tempo em actividade sedentária e actividade ligeira. Conclusão: Quanto mais tempo de prática de actividade física moderada melhor a força dos membros inferiores, a resistência aeróbia, a agilidade e o equilíbrio dinâmico. Recomenda-se uma reflexão sobre a possível intervenção na estruturação das actividades diárias do idoso e uma intervenção mais direccionada às idosas, na força do membro inferior, na agilidade e na resistência aeróbia.----------------------- ABSTRACT:Purpose: The present study aims to characterize the physical activity levels of people over 75 years and analyze their relationship with the different components of physical fitness. Background: Physical activity is essential for all but the elderly who are more benefit (Fischer, 2005). It works on prevention and rehabilitation, strengthening physical fitness,and independence of older people, maintaining, for longer, the ability to implement the activities of daily living (Shephard, 2003). The physical activity contributes for example, for the prevention of falls by strengthening physical fitness and postural balance. Moreover, the low level of physical fitness level is reflected in the increase of sedentary activity. Men have an adherence to physical activity of 45% and women 28% (Melo et. al, 2007) Methods: This was an observational, cross-sectional and correlational. We evaluated 66 participants (mean age 80.11 ± 3.83 years), not institutionalized. The sampling procedure was non accidental probabilistic convenience. All seniors gave their informed consent. Physical activity was assessed by questionnaire at the Yale Physical Activity Survey was developed and a diary-type for a week, to ascertain the habits of daily activities in the last four weeks. Physical fitness was assessed by the battery of tests Rikli and Jones (1999), including strength, flexibility, endurance and agility and balance. Data were analyzed using descriptive statistics and to investigate possible associations between physical activity and physical fitness, we used will inferential statistics. Not having been verified the sample normality with Kolmogorov-Smirnov test, we used non-parametric tests, including the test U Mann - Whitney and Spearman correlation coefficient (p ≤ 0.05). Results: It was found that older people on average practiced 480, 23 minutes per week of moderate activity, about 11,04% of the time, higher than recommended in the literature (> 150 minutes per week). A moderate physical activity had positive correlations with physical fitness, lower limb strength, endurance and aerobic agility and balance. Men have greater agility and balance (p = 0.002) and lower-limb strength (p = 0.025) than women. Men spend more time in moderate activity than women. Still outweigh the energy expenditure for each activity they practice during the week. Women spend more time in sedentary activity and light activity. Conclusion: The more practice time in moderate physical activity best lower-limb strength,aerobic resistance, agility and dynamic balance. It is recommended that a reflection on the possible intervention in structuring the daily activities of the elderly and a more targeted to the woman elderly, especially lower limb strength, agility and endurance.

Contribuição para a adaptação cultural do Neck Disability Index e caraterização da prática de fisioterapia em pacientes com dor crónica cervical

RESUMO: Objetivo: Este trabalho teve como objetivo contribuir para o processo de adaptação cultural do Neck Disability Index (NDI), através da análise da sua unidimensionalidade e do estudo da sua fiabilidade (consistência interna e fiabilidade teste-reteste), validade de constructo e poder de resposta. De igual forma pretendeu-se caraterizar a intervenção realizada pela fisioterapia e os resultados obtidos em pacientes com Dor Cervical Crónica (DCC). Introdução: A dor cervical é um problema cada vez mais comum nos países industrializados, constituindo uma das três condições mais frequentemente reportadas por queixas de origem músculo-esquelética. A sua incidência é um fenómeno em crescimento, com custos implicados para a sociedade. Desta forma reconhece-se a importância de um instrumento que monitorize a evolução da incapacidade funcional associada à DCC. O NDI é atualmente o instrumento de avaliação mais recomendado para avaliar a incapacidade funcional associada à dor cervical. Foi traduzido e adaptado à língua portuguesa, mas à data não foi realizada nenhuma avaliação das suas propriedades psicométricas. Por outro lado, apesar de a literatura referir que os serviços de Fisioterapia são extremamente procurados por indivíduos com DCC, em Portugal, a informação sobre a sua prática nesta condição clínica é escassa ou mesmo inexistente. Assim, e sendo a incapacidade nas atividades funcionais uma das variáveis de maior impacto da DCC e ao mesmo tempo um dos resultados principais da intervenção da Fisioterapia, importa por um lado possuir instrumentos capazes de avaliar o nível de incapacidade funcional e a sua mudança, e por outro, aferir qual a intervenção realizada pela Fisioterapia e quais os resultados obtidos. Metodologia: Realizou-se um estudo de coorte prospetivo com uma amostra de conveniência, do tipo não probabilístico, constituída por 88 pacientes com DCC de origem músculo-esquelética e causa não traumática referenciados para 6 serviços de fisioterapia / medicina física e de reabilitação de clínicas e centros de reabilitação, sendo elegíveis todos os pacientes que cumprissem os critérios de inclusão e exclusão estabelecidos. Os pacientes foram avaliados em três momentos pré-definidos: antes do início das sessões de fisioterapia ou na 1ª semana de tratamento; 4 a 7 dias após a 1ª avaliação; e 7 semanas após o início da fisioterapia. Para verificação da unidimensionalidade do NDI, procedeu-se a uma Análise Fatorial Exploratória. As propriedades psicométricas do NDI avaliadas foram a Fiabilidade (consistência interna e fiabilidade teste-reteste), a Validade de Constructo e o Poder de Resposta. Posteriormente procedeu-se à caraterização da prática da fisioterapia quanto às modalidades utilizadas, número de sessões de tratamento e duração do episódio de cuidados. Adicionalmente descreveu-se os resultados obtidos após a intervenção da fisioterapia ao nível da dor e incapacidade. Resultados: os resultados obtidos foram positivos e significativos, com a confirmação da unidimensionalidade do NDI, sendo que em todos os critérios seguidos o fator mínimo retido foi de um. Na avaliação da consistência interna o valor obtido foi acima do mínimo aceitável (α Cronbach = 0,77), enquanto o valor de fiabilidade teste-reteste foi elevado (CCI =0,95). De igual forma, os resultados foram positivos para a validade de constructo, obtendo-se uma associação positiva do NDI com a Escala Numérica da dor (END). O valores de poder de resposta reportaram uma Área Abaixo da Curva de 0,63 (IC 95%=0,51-0,75), com valor de Diferença Mínima Clinicamente importante de 5,5 pontos (sensibilidade = 69,6%; especificidade = 43,6%). Relativamente á intervenção de fisioterapia em casos de DCC verificou-se que as características da prática da fisioterapia reportadas neste relatório são de difícil comparação ou análise dada a escassez ou inexistência de trabalhos publicados sobre este assunto em pacientes com DCC. No entanto, neste estudo, encontraram-se reduções significativas na intensidade da dor e incapacidade funcional após a intervenção de fisioterapia (z= -7,16; p<0,001 e t= 10,412, p<0,05, respetivamente). Conclusão: Os resultados do presente estudo revelam que o NDI-VP possui uma boa Fiabilidade, Validade de Constructo e Poder de Resposta. Revela ainda que a intervenção da fisioterapia em casos de DCC, apesar da escassez de trabalhos publicados, proporciona uma redução significativa dos níveis de dor e incapacidade em pacientes com DCC.--------------- ABSTRACT:Objective: the aim of this study was to contribute for the process of cultural adaption of the Neck Disability Index (NDI), through the analysis of his unidimensionality and the study of his reliability (internal consistency and test-retest reliability), construct validity and responsiveness. At the same time it pretends to characterize the intervention performed by physical therapy and the results in patients with Chronic Neck Pain (CNP). Introduction: neck pain is a common problem in the industrialized countries, since is one of the three most reported conditions by complaints with musculoskeletal origin. His incidence is a growth phenomena that implicate great costs to society. Therefore the importance of an instrument that monitories the evolution of the functional disability associated to CNP is recognized. Nowadays, NDI is the instrument most recommended to evaluate functional disability associated to neck pain. It has been translated and adapted to portuguese but, till now, no evaluation of his psychometric proprieties has been completed. In the other hand, despite literature refers that physical therapy services are extremely searched by patients with neck pain, in Portugal, the information about practice in this clinical condition is very few or inexistent. Therefore, and since disability in the functional activities is one of the variables with most impact of CNP and, at the same time, one of the main results of physical therapy interventions, it’s important to have instruments capable of evaluate the level of functional disability and his change, and also calculate which intervention of physical therapy is most appropriate and his results. Methodology: it was used a prospective cohort study with a convenience sample, non-probabilistic, consisting of 88 patients with CNP of musculoskeletal origin and non-traumatic cause, referred to 6 physical therapy services of clinics and rehabilitation centers, and fulfilled the inclusion and exclusion criteria established. Patients were evaluated in three pre-defined moments: before the beginning of physical therapy or during the first week of treatment; 4 to 7 days after the first evaluation; and 7 weeks after beginning of physical therapy. To verify NDI unidimensionality, we run an Exploratory Factorial Analysis. NDI psychometric proprieties evaluated were reliability (internal consistency and test-retest reliability), construct validity and responsiveness. Subsequently, it was proceeded the characterization the practice of physical therapy regarding to the modalities used, the number of treatment sessions and duration of the episode of care. Additionally it was described the results obtained after the intervention of the physical therapy, the level of pain and the disability. Results: results were positive and significant, with the confirmation of the NDI unidimensionality, since in every followed criteria the minimal retained factor was one. In the evaluation of internal consistency the value was above the minimal accepted (α Cronbach = 0,77), and the test-retest reliability value was high (CCI =0,95). Results were positive to construct validity, with an positive association of the NDI with Numeric Rating Scale (NRS). Responsiveness values reported an Area Under Curve (AUC) of 0,63 (IC 95%=0,51-0,75) with a Minimal Important Detectable Change (MIDC) of 5,5 points (sensitivity = 69,9%; specificity = 43,6%). Regarding physical therapy interventions in CNP, it was verified that the physical therapy characteristics reported are difficult to compare or analyze since there are very few published studies about this topic. However, in this study, significant reductions were founded in pain intensity and functional disability after intervention(z= -7,16; p<0,001 and t= 10,412, p<0,05, respectively).Conclusion: present study results reveals that NDI has an good reliability, construct validity and responsiveness. It also reveals that physical therapy intervention in CNP, beside few studies published, result in a significant reduction of pain and disability levels in patients with CNP.

A Pilot Cost-Effectiveness Analysis of Treatments in Newly Diagnosed High-Grade Gliomas: The Example of 5-Aminolevulinic Acid Compared With White-Light Surgery

BACKGROUND: High-grade gliomas are aggressive, incurable tumors characterized by extensive diffuse invasion of the normal brain parenchyma. Novel therapies at best prolong survival; their costs are formidable and benefit is marginal. Economic restrictions thus require knowledge of the cost-effectiveness of treatments. Here, we show the cost-effectiveness of enhanced resections in malignant glioma surgery using a well-characterized tool for intraoperative tumor visualization, 5-aminolevulinic acid (5-ALA). OBJECTIVE: To evaluate the cost-effectiveness of 5-ALA fluorescence-guided neurosurgery compared with white-light surgery in adult patients with newly diagnosed high-grade glioma, adopting the perspective of the Portuguese National Health Service. METHODS: We used a Markov model (cohort simulation). Transition probabilities were estimated with the use of data from 1 randomized clinical trial and 1 noninterventional prospective study. Utility values and resource use were obtained from published literature and expert opinion. Unit costs were taken from official Portuguese reimbursement lists (2012 values). The health outcomes considered were quality-adjusted life-years, lifeyears, and progression-free life-years. Extensive 1-way and probabilistic sensitivity analyses were performed. RESULTS: The incremental cost-effectiveness ratios are below €10 000 in all evaluated outcomes, being around €9100 per quality-adjusted life-year gained, €6700 per life-year gained, and €8800 per progression-free life-year gained. The probability of 5-ALA fluorescence-guided surgery cost-effectiveness at a threshold of €20000 is 96.0% for quality-adjusted life-year, 99.6% for life-year, and 98.8% for progression-free life-year. CONCLUSION: 5-ALA fluorescence-guided surgery appears to be cost-effective in newly diagnosed high-grade gliomas compared with white-light surgery. This example demonstrates cost-effectiveness analyses for malignant glioma surgery to be feasible on the basis of existing data.

Lean construction in rehabilitation works – suitability analysis and contribution for the definition of an implementation model

Proceedings IGLC-19, July 2011, Lima, Perú