Spatial metrics and Landsat data for urban landuse change detection: case of Addis Ababa, Ethiopia.

Dissertation submitted in partial fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Using data mining techniques to support breast cancer diagnosis

More than ever, there is an increase of the number of decision support methods and computer aided diagnostic systems applied to various areas of medicine. In breast cancer research, many works have been done in order to reduce false-positives when used as a double reading method. In this study, we aimed to present a set of data mining techniques that were applied to approach a decision support system in the area of breast cancer diagnosis. This method is geared to assist clinical practice in identifying mammographic findings such as microcalcifications, masses and even normal tissues, in order to avoid misdiagnosis. In this work a reliable database was used, with 410 images from about 115 patients, containing previous reviews performed by radiologists as microcalcifications, masses and also normal tissue findings. Throughout this work, two feature extraction techniques were used: the gray level co-occurrence matrix and the gray level run length matrix. For classification purposes, we considered various scenarios according to different distinct patterns of injuries and several classifiers in order to distinguish the best performance in each case described. The many classifiers used were Naïve Bayes, Support Vector Machines, k-nearest Neighbors and Decision Trees (J48 and Random Forests). The results in distinguishing mammographic findings revealed great percentages of PPV and very good accuracy values. Furthermore, it also presented other related results of classification of breast density and BI-RADS® scale. The best predictive method found for all tested groups was the Random Forest classifier, and the best performance has been achieved through the distinction of microcalcifications. The conclusions based on the several tested scenarios represent a new perspective in breast cancer diagnosis using data mining techniques.

Pré-processamento e Tag automático de imagens em ambiente móvel e web, aplicado a um sistema de informação geográfica

No panorama socioeconómico atual, a contenção de despesas e o corte no financiamento de serviços secundários consumidores de recursos conduzem à reformulação de processos e métodos das instituições públicas, que procuram manter a qualidade de vida dos seus cidadãos através de programas que se mostrem mais eficientes e económicos. O crescimento sustentado das tecnologias móveis, em conjunção com o aparecimento de novos paradigmas de interação pessoa-máquina com recurso a sensores e sistemas conscientes do contexto, criaram oportunidades de negócio na área do desenvolvimento de aplicações com vertente cívica para indivíduos e empresas, sensibilizando-os para a disponibilização de serviços orientados ao cidadão. Estas oportunidades de negócio incitaram a equipa do projeto a desenvolver uma plataforma de notificação de problemas urbanos baseada no seu sistema de informação geográfico para entidades municipais. O objetivo principal desta investigação foca a idealização, conceção e implementação de uma solução completa de notificação de problemas urbanos de caráter não urgente, distinta da concorrência pela facilidade com que os cidadãos são capazes de reportar situações que condicionam o seu dia-a-dia. Para alcançar esta distinção da restante oferta, foram realizados diversos estudos para determinar características inovadoras a implementar, assim como todas as funcionalidades base expectáveis neste tipo de sistemas. Esses estudos determinaram a implementação de técnicas de demarcação manual das zonas problemáticas e reconhecimento automático do tipo de problema reportado nas imagens, ambas desenvolvidas no âmbito deste projeto. Para a correta implementação dos módulos de demarcação e reconhecimento de imagem, foram feitos levantamentos do estado da arte destas áreas, fundamentando a escolha de métodos e tecnologias a integrar no projeto. Neste contexto, serão apresentadas em detalhe as várias fases que constituíram o processo de desenvolvimento da plataforma, desde a fase de estudo e comparação de ferramentas, metodologias, e técnicas para cada um dos conceitos abordados, passando pela proposta de um modelo de resolução, até à descrição pormenorizada dos algoritmos implementados. Por último, é realizada uma avaliação de desempenho ao par algoritmo/classificador desenvolvido, através da definição de métricas que estimam o sucesso ou insucesso do classificador de objetos. A avaliação é feita com base num conjunto de imagens de teste, recolhidas manualmente em plataformas públicas de notificação de problemas, confrontando os resultados obtidos pelo algoritmo com os resultados esperados.

Multilayer Perceptron Neural Networks Training Through Charged System Search and its Application for Non-Technical Losses Detection

The non-technical loss is not a problem with trivial solution or regional character and its minimization represents the guarantee of investments in product quality and maintenance of power systems, introduced by a competitive environment after the period of privatization in the national scene. In this paper, we show how to improve the training phase of a neural network-based classifier using a recently proposed meta-heuristic technique called Charged System Search, which is based on the interactions between electrically charged particles. The experiments were carried out in the context of non-technical loss in power distribution systems in a dataset obtained from a Brazilian electrical power company, and have demonstrated the robustness of the proposed technique against with several others natureinspired optimization techniques for training neural networks. Thus, it is possible to improve some applications on Smart Grids.

Vision based context categorization for all-terrain robot

Dissertation presented at the Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa to obtain the Master degree in Electrical and Computer Engineering.

Automated image tagging through tag propagation

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial Para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Programa de exercício e promoção da actividade física após cirurgia por cancro da mama

RESUMO: Objectivo: O exercício tem sido identificado como um factor de promoção da qualidade de vida em mulheres submetidas a cirurgia por cancro de mama. Mas os níveis de actividade física tendem a reduzir após o diagnóstico de cancro de mama e a manterem-se baixos após fim dos tratamentos. O objectivo deste estudo é verificar se um programa de exercício físico supervisionado, associado a estratégias motivacionais em mulheres submetidas a cirurgia por cancro da mama e que mantêm a intervenção usual praticada, é mais efectivo no aumento dos níveis de actividade física, na redução do índice de massa corporal e na melhoria da qualidade de vida, do que o tratamento usualmente praticado. Metodologia: Trata-se de um estudo piloto experimental, aleatorizado e controlado. Cumpriram os critérios de inclusão no estudo 37 utentes submetidas a cirurgia por cancro de mama no Hospital Fernando Fonseca, Amadora, e submetidos à intervenção usual da fisioterapia. Foram aleatoriamente distribuídas pelos grupos experimental (n=19) e de controlo (n=18). O contacto telefónico foi feito por um elemento externo, cego em relação à distribuição dos sujeitos. Alguns elementos desistiram ou não puderam participar no estudo. O número de sujeitos final foi de 11 para o grupo experimental e de 10 para o grupo de controlo, idênticos na média de idades. Todos os sujeitos mantiveram a intervenção usual da fisioterapia. Os sujeitos do grupo experimental foram ainda submetidos ao programa de exercício e promoção da actividade física. Todo o grupo foi avaliado no início do programa, no final do mesmo (12 semanas) e após 6 meses de follow-up, nos seguintes indicadores: nível de actividade física, pelo International Physical Activity Questionnaire (IPAQ), índice de massa corporal e qualidade de vida, pelos questionários: European Organization for Research and Treatment of Cancer Quality of Life Questionnaire (EORTC QLQ-C30) e Supplementary Questionnaire Breast Cancer Module (QLQ-BR23). Resultados: O programa implementado demonstrou-se efectivo no aumento dos níveis de actividade física (p=0,017) e na qualidade de vida associada ao estado funcional (p=0,016) e ao estado de saúde global auto-percepcionado (p=0,030) no final do programa. Foi ainda possível identificar resultados positivos noutras variáveis estudadas, como por exemplo a fadiga auto-reportada, mas que não se demonstraram estatisticamente significativos, facto que pode atribuir-se à reduzida dimensão da amostra. Conclusões: Apesar de algumas limitações, este estudo é de grande a importância para a comunidade científica preocupada com crescente problemática do cancro de mama. Mais uma vez se demonstra que o exercício físico é uma estratégia importante para a melhoria do estado de saúde de pacientes confrontados com doença. Esta comprovação é de grande interesse para os profissionais de saúde e particularmente para os fisioterapeutas dedicados à promoção da saúde nesta população.---------------------ABSTRACT: Purpose: Exercise has been identified as a quality of life promoting factor, amongst women after breast cancer surgery. But the physical activity levels reduce significantly after a diagnosis of breast cancer and remain low after treatment is completed. The aim of this study is to determine whether a supervised group exercise program allied to motivating strategies in women after breast cancer surgery in conjunction with standard treatment, is more effective in improving physical activity levels, reducing body mass index and promoting quality of life, than standard treatment on its own. Methods: This is a pilot randomized controlled trial. Thirty-seven women, submitted to breast cancer surgery in the Hospital Fernando Fonseca, Amadora, and submitted to standard physiotherapy intervention, completed the inclusion criteria. They were randomly allocated into intervention group (n=19) and control group (n=18). The telephone contact was done by an external element, blind to the subjects’ allocation. Some elements declined or could not participate. The final intervention group was n=11 and the control n=10, similar in age. All subjects maintained the standard physiotherapy intervention. The experimental group was submitted to the exercise and health promotion program. The complete group was evaluated in the beginning of the program, at the final (after 12 weeks) and after 6 months follow-up, using as outcomes: physical activity index with the international Physical Activity Questionnaire (IPAQ), the body mass index and quality of life using the European Organization for Research and Treatment of Cancer Quality of Life Questionnaire (EORTC QLQ-C30) and Supplementary Questionnaire Breast Cancer Module (QLQBR23). Results: The studied program demonstrated to be effective in improving the physical activity index (p=0,017) and quality of live related to physical functioning (p=0,016) and to global health status (p=0,030) at the end of the program. It was possible to find positive results in some other outcomes, such as fatigue, although the differences were not statistically significant. We believe that these results can be attributed to the small sample size. Conclusions: Although we can identify some methodological constrains, this is a very important study for scientific community working on the breast cancer subject. Once more, exercise was identified as an important strategy to improve global heath status in breast cancer patients. This represents an important contribution to the health professionals and mostly for physiotherapists working on health promotion subject.

Condition-Based Diagnosis of Mechatronic Systems Using a Fractional Calculus Approach

While fractional calculus (FC) is as old as integer calculus, its application has been mainly restricted to mathematics. However, many real systems are better described using FC equations than with integer models. FC is a suitable tool for describing systems characterised by their fractal nature, long-term memory and chaotic behaviour. It is a promising methodology for failure analysis and modelling, since the behaviour of a failing system depends on factors that increase the model’s complexity. This paper explores the proficiency of FC in modelling complex behaviour by tuning only a few parameters. This work proposes a novel two-step strategy for diagnosis, first modelling common failure conditions and, second, by comparing these models with real machine signals and using the difference to feed a computational classifier. Our proposal is validated using an electrical motor coupled with a mechanical gear reducer.

Relatório de estágio de qualificação profissional (fase intercalar do estágio)

No âmbito do Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1º Ciclo do Ensino Básico e da Prática Pedagógica Supervisionada, realizada em contexto de Creche, foi desenvolvido o presente relatório de estágio de qualificação profissional na Educação Pré-Escolar. A prática educativa sustentou-se num quadro teórico-concetual de referência, com vista à construção de saberes para a Educação de Infância, pelo compromisso e responsabilização progressiva da ação docente, tendo sido encarado como um momento de singular importância. Desta forma, este documento procura ilustrar o processo de desenvolvimento de competências profissionais pela estudante para este nível de educação. Nesta linha de pensamento, importa referenciar a metodologia de investigação-ação, que fundamentou a prática pedagógica da estudante ao longo das várias etapas do processo educativo: Observação, Planificação, Ação, Avaliação, Comunicação e Articulação. Assim, apoiada em estratégias e atitudes investigativas e reflexivas, esta metodologia potenciou a transformação, melhoria e adequação das suas práticas. O contexto de formação assumiu-se, portanto, como um lugar privilegiado de articulação entre teoria e prática, onde o processo de ensino e aprendizagem ficou pautado por intencionalidades educativas com vista ao desenvolvimento integral de cada criança, bem como pela construção de saberes e competências profissionais pela estagiária, elencadas nos Decretos-Lei n.º 240 e 241 de 2001. Tomando em consideração o processo desenvolvido, importa realçar a importância de uma formação profissional ao longo da vida, de modo a potenciar o desenvolvimento de uma atitude perante a Educação cada vez mais crítica, problematizadora, indagadora, reflexiva e investigativa, em prol do desenvolvimento holístico de cada criança.

Dapsone hypersensitivity syndrome in an adolescent during treatment during of leprosy

A 12 y old girl was admitted 24 days after start a WHO multidrug therapy scheme for multibacillary leprosy (dapsone, clofazimine and rifampicin) with intense jaundice, generalized lymphadenopathy, hepatoesplenomegaly, oral erosions, conjunctivitis, morbiliform rash and edema of face, ankles and hands. The main laboratory data on admission included: hemoglobin, 8.4 g/dL; WBC, 15,710 cells/mm³; platelet count, 100,000 cells/mm³; INR = 1.49; increased serum levels of aspartate and alanine aminotransferases, gamma-glutamyl transpeptidase, alkaline phosphatase, direct and indirect bilirubin. Following, the clinical conditions had deteriorated, developing exfoliative dermatitis, shock, generalized edema, acute renal and hepatic failure, pancytopenia, intestinal bleeding, pneumonia, urinary tract infection and bacteremia, needing adrenergic drugs, replacement of fluids and blood product components, and antibiotics. Ten days after admission she started to improve, and was discharged to home at day 39th, after start new supervised treatment for leprosy with clofazimine and rifampicin, without adverse effects. This presentation fulfils the criteria for the diagnosis of dapsone hypersensitivity syndrome (fever, generalized lymphadenopathy, exfoliative rash, anemia and liver involvement with mixed hepatocellular and cholestatic features). Physicians, mainly in geographical areas with high prevalence rates of leprosy, should be aware to this severe, and probably not so rare, hypersensitivity reaction to dapsone.

Relatório de estágio em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

O presente relatório – requisito parcial para obtenção do grau de mestre em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico – reflete as experiências e conhecimentos desenvolvidos, resultantes da prática pedagógica supervisionada desenvolvida em dois contextos de estágio: Educação Pré-Escolar e 1.º Ciclo do Ensino Básico. Com efeito, a estudante teve como objetivo descrever, compreender e refletir acerca do processo de prática segundo o desenvolvimento de capacidades e competências substanciais à prática docente. Enquanto (futura) profissional de educação, verifica-se pertinente a mobilização de saberes científicos, pedagógicos e culturais, adquiridos ao longo da formação inicial para que se torne exequível uma prática sustentada. Similarmente, o docente, baseando-se em quadros teóricos e concetuais (amplificados de forma subjetiva e continuada), desenvolverá a sua forma pessoal de pensar e agir nos contextos de práticas reais visando a inclusão e equidade educativas, e a colaboração profissional e reflexiva. Conforme a metodologia de investigação-ação (constituída por várias etapas interligadas – observação, planificação, ação e avaliação, reflexão), a ação da mestranda desenvolveu-se de forma cíclica e articulada, numa perspetiva construtivista – e holística – do conhecimento a erigir pelas crianças (atores centrais do processo) ressalvando-se, igualmente, a pertinência dos demais instrumentos orientadores elaborados no decorrer da ação. Concludentemente, os estágios desenvolvidos nos dois contextos facultaram a edificação de uma postura profissional, reflexiva e investigativa, promotora da tomada de decisões em contexto de prática reafirmando-se competências profissionais e pessoais e valorando-se, efetivamente, a formação ao longo da vida para aquele que se constitui um docente generalista.

Memento de imagens em dois actos. A imagem na aula de filosofia

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino da Filosofia no Ensino Secundário

Pré-fabricação em betão armado – Uma abordagem sobre a indústria e seus processos

O presente relatório resulta do estágio que decorreu na empresa TELHABEL, em Vila Nova de Famalicão e insere-se na unidade curricular Dissertação, Projeto e Estágio (DIPRE) do 2º semestre do 2º ano do curso de Mestrado em Engenharia Civil no ramo de construções no Instituto Superior de Engenharia do Porto. Durante o período de estágio foi possível adquirir uma visão abrangente da pré-fabricação em betão armado e pré-esforçado, que incluiu todas as áreas envolvidas no processo: atividades prévias, organização fabril, processo industrial, produção, transporte e montagem. Foi estabelecido um programa de trabalhos que envolveu a pesquisa de elementos bibliográficos sobre pré-fabricação, e o contacto com o dia-a-dia de uma empresa industrial. Foram estudadas várias tecnologias fabris de produção de elementos pré-fabricados, tentando perceber as suas vantagens, campos de aplicação e condicionantes de utilização. Analisou-se o trabalho fabril incidindo na organização e sequência de atividades, desde a realização de armaduras, cofragens, betonagem, controlo de qualidade até à armazenagem de produto acabado. Com complemento da atividade fabril fez-se uma breve referência ao transporte e montagem do material e a sua íntima relação com a produção. Uma vez que, em Portugal, a pré-fabricação se encontra numa fase de escassa atividade, procurou-se simular um caso real que permitisse ao formando o estudo de um projeto fictício, mas perfeitamente realizável. Concebeu-se a estrutura pré-fabricada para construir um armazém, da qual se fez a medição, orçamentação e elaboração dos desenhos de cofragem para fabrico. Posteriormente estudou-se também a produção da ponte sobre o rio Giraul, que se encontra, presentemente, em produção pela empresa, em Angola. Neste estudo procurou-se perceber as questões envolvidas nas cofragens e armaduras, tendo sido estudada a preparação destas últimas, de modo a alertar o formando para os problemas envolvidos na sua execução. A análise aos projetos propostos permitiu compreender a responsabilidade e complexidade das tarefas envolvidas na produção de pré-fabricados.

A Clinical Support System Based on Quality of Life Estimation

Quality of life is a concept influenced by social, economic, psychological, spiritual or medical state factors. More specifically, the perceived quality of an individual's daily life is an assessment of their well-being or lack of it. In this context, information technologies may help on the management of services for healthcare of chronic patients such as estimating the patient quality of life and helping the medical staff to take appropriate measures to increase each patient quality of life. This paper describes a Quality of Life estimation system developed using information technologies and the application of data mining algorithms to access the information of clinical data of patients with cancer from Otorhinolaryngology and Head and Neck services of an oncology institution. The system was evaluated with a sample composed of 3013 patients. The results achieved show that there are variables that may be significant predictors for the Quality of Life of the patient: years of smoking (p value 0.049) and size of the tumor (p value < 0.001). In order to assign the variables to the classification of the quality of life the best accuracy was obtained by applying the John Platt's sequential minimal optimization algorithm for training a support vector classifier. In conclusion data mining techniques allow having access to patients additional information helping the physicians to be able to know the quality of life and produce a well-informed clinical decision.

Relatório de Estágio

O presente relatório surge no âmbito da Unidade Curricular de Prática Pedagógica Supervisionada, requisito parcial para obtenção do grau de mestre em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, e remete para a ação desenvolvida nos dois contextos de estágio: em Pré- Escolar e no 1.º Ciclo do Ensino Básico, do Mestrado em Educação Pré- Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Este integra uma análise reflexiva da ação em contexto de estágio, exercida pela formanda, numa turma de terceiro ano, com idades compreendidas entre os 8 e 11 anos, na Escola Básica de Santegãos do Agrupamento de Escolas de Pedrouços e uma breve referência à prática pedagógica supervisionada em Educação Pré-Escolar. A análise reflexiva integra aspetos específicos de situações pedagógicas vivenciadas, como ilustração da formação pedagógica desenvolvida pela mestranda, e da aquisição e construção das competências gerais e específicas exigidas pelo perfil duplo do mestrado em questão, em consonância com práticas de supervisão que tinham como função a orientação da formanda durante o tempo de formação prática em contexto. Este documento visa demonstrar a utilização da metodologia de investigação-ação presente no percurso de estágio da formanda, onde a busca e análise de informações e a atitude indagativa e reflexiva sistemáticas foram estratégias para a progressão do percurso profissional da mesma, sem descorar também do percurso educativo das crianças. Espelha-se, assim, também a perspetiva de coconstrução de saberes na qual as crianças são o centro dos processos de ensino e aprendizagem