Design of improved rail-to-rail low-distortion and low-stress switches in advanced CMOS technologies

This paper describes the efficient design of an improved and dedicated switched-capacitor (SC) circuit capable of linearizing CMOS switches to allow SC circuits to reach low distortion levels. The described circuit (SC linearization control circuit, SLC) has the advantage over conventional clock-bootstrapping circuits of exhibiting low-stress, since large gate voltages are avoided. This paper presents exhaustive corner simulation results of a SC sample-and-hold (S/H) circuit which employs the proposed and optimized circuits, together with the experimental evaluation of a complete 10-bit ADC utilizing the referred S/H circuit. These results show that the SLC circuits can reduce distortion and increase dynamic linearity above 12 bits for wide input signal bandwidths.

Optimal design of piezolaminated structures using B-spline strip finite element models

A package of B-spline finite strip models is developed for the linear analysis of piezolaminated plates and shells. This package is associated to a global optimization technique in order to enhance the performance of these types of structures, subjected to various types of objective functions and/or constraints, with discrete and continuous design variables. The models considered are based on a higher-order displacement field and one can apply them to the static, free vibration and buckling analyses of laminated adaptive structures with arbitrary lay-ups, loading and boundary conditions. Genetic algorithms, with either binary or floating point encoding of design variables, were considered to find optimal locations of piezoelectric actuators as well as to determine the best voltages applied to them in order to obtain a desired structure shape. These models provide an overall economy of computing effort for static and vibration problems.

Modelo hierarquizado: uma proposta de modelagem aplicada à investigação de fatores de risco para diarréia grave

Os estudos epidemiológicos de doenças que acometem as crianças geralmente envolvem grande número de variáveis. As associações entre potenciais fatores de risco e doença freqüentemente são avaliadas através de modelagem estatística sem descrição das estratégias empregadas. No estudo realizado apresenta-se uma abordagem hierarquizada aplicada à avaliação de fatores de risco para diarréia grave. As variáveis foram hierarquicamente agrupadas em características socioeconômicas, ambientais, reprodutivas maternas, nutricionais e demográficas. Na análise univariada todas as variáveis associaram-se com diarréia grave. Em cada bloco selecionaram-se fatores de confusão através de um algoritmo, utilizando-se o processo retrógado de seleção, através do módulo em passos, segundo um p=0,10. Os fatores de risco foram avaliados através de regressão logística após o ajuste para fatores de confusão de cada conjunto e para aqueles hierarquicamente superiores. As variáveis incluídas no modelo permitiram identificar corretamente uma proporção elevada de casos (gamma=0,74) e todos os blocos contribuíram significativamente para a modelagem.

Desenvolvimento da metodologia da aplicação da norma NP 4457:2007 relativa aos requisitos do sistema de gestão da investigação, desenvolvimento e inovação (IDI) com vista à sua verificação no CEEQ - centro de estudos de engenharia química do ISEL

O presente trabalho tem como objectivo o desenvolvimento da metodologia da aplicação da Norma NP 4457:2007 relativa aos requisitos do Sistema de Gestão da Investigação, Desenvolvimento e Inovação (IDI) com vista à sua verificação no CEEQ - Centro de Estudos de Engenharia Química do ISEL A Norma NP 4457:2007 é um estímulo à inovação empresarial e à dinamização de processos de gestão para um melhor desempenho da Investigação, Desenvolvimento e Inovação (IDI). A certificação pela NP 4457:2007 constitui um acelerador e incentivador adicional ao sucesso da implementação do sistema. Este trabalho visa o desenvolvimento da metodologia de aplicação na Norma NP 4457:2007 relativa aos requisitos do Sistema de Gestão da IDI. Depois de desenvolvida a metodologia, verificar-se -à a sua aplicabilidade no CEEQ - Centro de Estudos de Engenharia Química que tem um papel essencial para a sua optimização e verificação. No sentido de adquirir alicerces para um melhor entendimento do trabalho recorreu-se a um estudo pormenorizado da NP ISSO 9001 e da família das normas IDI. Efectuou-se uma linha de Diagnóstico/Comprovação dos Requisitos do Sistema de Gestão da IDI, que pode ser utilizada por qualquer entidade como diagnóstico ou comprovação no sentido da Certificação pela NP 4457:2007. O investimento em IDI em Portugal e na Europa foi alvo de estudo, já que pode constituir um grande obstáculo à implementação e à certificação.

A natureza da tarefa e os desafios da gestão curricular

Propomo-nos reflectir em torno da forma como a natureza da tarefa pode marcar significativamente o trabalho desenvolvido na sala de aula, quer no que respeita ao nível cognitivo envolvido, quer no que toca ao desenvolvimento nos alunos das capacidades transversais valorizadas no Programa de Matemática do Ensino Básico. Iremos também equacionar a gestão curricular enquanto responsabilidade do professor, centrando a nossa atenção no modo como uma tarefa pode constituir um ponto de partida de descoberta de conceitos matemáticos, e como o seu encadeamento com outras pode conduzir à conexão entre vários conteúdos e a uma abordagem curricular integrada. Será dada visibilidade a estas questões através da partilha de uma situação de aprendizagem desenvolvida em sala de aula, no âmbito do Programa de Formação Contínua de Matemática para Professores dos 1.º e 2.º Ciclos, na qual serão apresentadas e analisadas as produções dos alunos.

O processo de demonstrar na aula de matemática : um olhar sobre a comunicação emergente

Apresentação da conferência plenária O processo de demonstrar na aula de matemática: Um olhar sobre a comunicação emergente no “Encontro de Investigação em Educação Matemática 2010 Comunicação no Ensino e na Aprendizagem da Matemática” promovido pela Secção de Educação Matemática da Sociedade Portuguesa de Ciências da Educação, Abril de 2010, Costa da Caparica

Controlo tolerante a falhas de um canal de rega

A presente dissertação pretende conceber e implementar um sistema de controlo tolerante a falhas, no canal experimental de rega da Universidade de Évora, utilizando um modelo implementado em MATLAB/SIMULINK®. Como forma de responder a este desafio, analisaram-se várias técnicas de diagnóstico de falhas, tendo-se optado por técnicas baseadas em redes neuronais para o desenvolvimento de um sistema de detecção e isolamento de falhas no canal de rega, sem ter em conta o tipo de sistema de controlo utilizado. As redes neuronais foram, assim, os processadores não lineares utilizados e mais aconselhados em situações onde exista uma abundância de dados do processo, porque aprendem por exemplos e são suportadas por teorias estatísticas e de optimização, focando não somente o processamento de sinais, como também expandindo os horizontes desse processamento. A ênfase dos modelos das redes neuronais está na sua dinâmica, na sua estabilidade e no seu comportamento. Portanto, o trabalho de investigação do qual resultou esta Dissertação teve como principais objectivos o desenvolvimento de modelos de redes neuronais que representassem da melhor forma a dinâmica do canal de rega, de modo a obter um sistema de detecção de falhas que faça uma comparação entre os valores obtidos nos modelos e no processo. Com esta diferença de valores, da qual resultará um resíduo, é possível desenvolver tanto o sistema de detecção como de isolamento de falhas baseados nas redes neuronais, possibilitando assim o desenvolvimento dum sistema de controlo tolerante a falhas, que engloba os módulos de detecção, de isolamento/diagnóstico e de reconfiguração do canal de rega. Em síntese, na Dissertação realizada desenvolveu-se um sistema que permite reconfigurar o processo em caso de ocorrência de falhas, melhorando significativamente o desempenho do canal de rega.

Planeamento e optimização em redes celulares móveis auto-geridas assentes em LTE

O objectivo deste trabalho consiste em avaliar os benefícios das Self Organizing Networks (SON), no que concerne ao planeamento e optimização de redes Long Term Evolution (LTE), não só através do seu estudo, como também através do desenvolvimento e teste de algoritmos, que permitem avaliar o funcionamento de algumas das suas principais funções. O estudo efectuado sobre as SON permitiu identificar um conjunto de funções, tais como a atribuição automática de Physical Cell Id (PCI), o Automatic Neighbour Relation (ANR) e a optimização automática de parâmetros de handover, que permitem facilitar ou mesmo substituir algumas das tarefas mais comuns em planeamento e optimização de redes móveis celulares, em particular, redes LTE. Recorrendo a um simulador LTE destinado à investigação académica, em código aberto e desenvolvido em Matlab®, foi desenvolvido um conjunto de algoritmos que permitiram a implementação das funções em questão. Para além das funções implementadas, foram também introduzidas alterações que conferem a este simulador a capacidade de representar e simular redes reais, permitindo uma análise mais coerente dos algoritmos desenvolvidos. Os resultados obtidos, para além de evidenciarem claramente o benefício dos algoritmos desenvolvidos, foram ainda comparados com os obtidos pela ferramenta profissional de planeamento e optimização Atoll®, tendo-se verificado a franca proximidade de desempenho em algumas das funções. Finalmente, foi desenvolvida uma interface gráfica que permite o desenho, configuração e simulação de cenários, bem como a análise de resultados.

Anemia de Fanconi em Portugal: estudo retrospetivo de 34 anos de investigação no INSA (1980-2014)

A Anemia de Fanconi (AF) é uma doença recessiva rara, com uma frequência estimada de 4 a 7 por 1 000 000 de nascimentos. Caraterizase por malformações congénitas, falência medular e hipersensibilidade a agentes clastogénicos de DNA. Devido à grande complexidade desta patologia a primeira abordagem de diagnóstico, consiste na análise da instabilidade cromossómica, após cultura celular com estimulação com agentes clastogénicos diepoxibutano (DEB) ou mitomicina C (MMC). Realizou- se um estudo retrospetivo de 34 anos (1980-2014) em 243 amostras com suspeita de AF e de 25 amostras de familiares de doentes de AF, num total de 268 amostras. Nas 243 amostras suspeitas de Anemia de Fanconi, foram identificadas 37 com AF. A idade média ao diagnóstico foi de 7 anos, existindo um ligeiro predomínio da incidência no sexo feminino (59%). Uma amostra foi classificada como AF(-/+). Nos familiares de doentes com AF foram identificados 2 casos positivos, o que perfaz 39 amostras de AF positivas. Em quatro das amostras AF negativas, observaram-se cariotipos anormais. Estes resultados não permitem estimar uma frequência de doentes de AF em Portugal, uma vez que não englobam indivíduos de todas as regiões portuguesas, mas permitem uma estimativa da frequência espectável.

Design of a sea-level tsunami detection network for the Gulf of Cadiz

The devastating impact of the Sumatra tsunami of 26 December 2004, raised the question for scientists of how to forecast a tsunami threat. In 2005, the IOC-UNESCO XXIII assembly decided to implement a global tsunami warning system to cover the regions that were not yet protected, namely the Indian Ocean, the Caribbean and the North East Atlantic, the Mediterranean and connected seas (the NEAM region). Within NEAM, the Gulf of Cadiz is the more sensitive area, with an important record of devastating historical events. The objective of this paper is to present a preliminary design for a reliable tsunami detection network for the Gulf of Cadiz, based on a network of sea-level observatories. The tsunamigenic potential of this region has been revised in order to define the active tectonic structures. Tsunami hydrodynamic modeling and GIS technology have been used to identify the appropriate locations for the minimum number of sea-level stations. Results show that 3 tsunameters are required as the minimum number of stations necessary to assure an acceptable protection to the large coastal population in the Gulf of Cadiz. In addition, 29 tide gauge stations could be necessary to fully assess the effects of a tsunami along the affected coasts of Portugal, Spain and Morocco.

MDAI: Model based Design in Automobile Industry

It is proposed a new approach based on a methodology, assisted by a tool, to create new products in the automobile industry based on previous defined processes and experiences inspired on a set of best practices or principles: it is based on high-level models or specifications; it is component-based architecture centric; it is based on generative programming techniques. This approach follows in essence the MDA (Model Driven Architecture) philosophy with some specific characteristics. We propose a repository that keeps related information, such as models, applications, design information, generated artifacts and even information concerning the development process itself (e.g., generation steps, tests and integration milestones). Generically, this methodology receives the users' requirements to a new product (e.g., functional, non-functional, product specification) as its main inputs and produces a set of artifacts (e.g., design parts, process validation output) as its main output, that will be integrated in the engineer design tool (e.g. CAD system) facilitating the work.

New Steel Alloys for the Design of Heat Recovery Steam Generator Components of Combined Cycle Gas Plants

Demand for power is growing every day, mainly due to emerging economies in countries such as China, Russia, India, and Brazil. During the last 50 years steam pressure and temperature in power plants have been continuously raised to improve thermal efficiency. Recent efforts to improve efficiency leads to the development of a new generation of heat recovery steam generator, where the Benson once-through technology is applied to improve the thermal efficiency. The main purpose of this paper is to analyze the mechanical behavior of a high pressure superheater manifold by applying finite element modeling and a finite element analysis with the objective of analyzing stress propagation, leading to the study of damage mechanism, e.g., uniaxial fatigue, uniaxial creep for life prediction. The objective of this paper is also to analyze the mechanical properties of the new high temperature resistant materials in the market such as 2Cr Bainitic steels (T/P23 and T/P24) and also the 9-12Cr Martensitic steels (T/P91, T/P92, E911, and P/T122). For this study the design rules for construction of power boilers to define the geometry of the HPSH manifold were applied.

Child-care attendance and common morbidity: evidence of association in the literature and questions of design

Papers on child-care attendance as a risk factor for acute respiratory infections and diarrhea were reviewed. There was great variety among the studies with regard to the design, definition of exposure and definition of outcomes. All the traditional epidemiological study designs have been used. The studies varied in terms of how child-care attendance in general was defined, and for different settings. These definitions differed especially in relation to the minimum time of attendance required. The outcomes were also defined and measured in several different ways. The analyses performed were not always appropriate, leading to sets of results of uneven quality, and composed of different measures of association relating different exposures and outcomes, that made summarizing difficult. Despite that, the results reported were remarkably consistent. Only two of the papers reviewed failed to show some association between child-care attendance and increased acute respiratory infections, or diarrhea. On the other hand, the magnitude of the associations reported varied widely, especially for lower respiratory infections. Taken together, the studies so far published provide evidence that children attending child-care centers, especially those under three years of age, are at a higher risk of upper respiratory infections, lower respiratory infections, and diarrhea. The studies were not consistent, however, in relation to attendance at child-care homes. Children in such settings were sometimes similar to those in child-care centers, sometimes similar to those cared for at home, and sometimes presented an intermediate risk.

Incluir e aprender : o percurso de uma aluno com PEA numa turma de 1º ano

A inclusão de alunos com necessidades educativas especiais nas escolas tem feito um caminho ascendente, de melhoria. Passámos por momentos de segregação e total alheamento a uma educação inclusiva, onde todos os alunos têm um lugar na escola do ensino regular, onde se procura aceitar a diferença e identificar respostas educativas eficazes às suas necessidades de educação específicas. Para que esta inclusão se faça de forma útil e benéfica, têm de existir mudanças quer na escola, quer na sala de aula, optando-se por mudanças metodológicas e organizacionais. É a escola que se adapta aos alunos e não o contrário. Nesse mesmo sentido, o trabalho com alunos com Perturbações do Espectro do Autismo (PEA), não se projecta sempre da mesma forma. Muito embora os traços comuns característicos a esta problemática cada um apresenta as suas especificidades e só observando e entendendo a forma como cada criança aprende, se relaciona e interage, será possível realizar um trabalho eficaz e de sucesso. É neste contexto que se insere o projecto de investigação que se apresenta. Este projecto tem como objectivo apresentar um estudo de caso de um aluno portador de uma Perturbação do Espectro do Autismo. Após a caracterização sócio-educativa, identificam-se os objectivos de intervenção, princípios orientadores da prática educativa, o plano de acção e os pressupostos de avaliação. Os dados de avaliação permitem considerar que toda a intervenção, desde que devidamente planeada e avaliada, se constitui uma mais valia no desenvolvimento de competências sociais e cognitivas dos alunos com PEA. Neste estudo a intervenção procurou ir ao encontro das potencialidades e fragilidades do aluno, numa dinâmica de investigação-acção, onde o ciclo planificação-acção-reflexão permitiu um trabalho mais rigoroso e próximo das reais necessidades do aluno, beneficiando a sua evolução, sobretudo na aquisição de competências sociais.

Viability of Two New Mixture Design Methodologies for Self-Consolidating Concrete

This paper presents the results from an experimental study of the technical viability of two mixture designs for self-consolidating concrete (SCC) proposed by two Portuguese researchers in a previous work. The objective was to find the best method to provide the required characteristics of SCC in fresh and hardened states without having to experiment with a large number of mixtures. Five SCC mixtures, each with a volume of 25 L (6.61 gal.) were prepared using a forced mixer with a vertical axis for each of three compressive strength targets: 40, 55, and 70 MPa (5.80, 7.98, and 10.15 ksi). The mixtures' fresh state properties of fluidity, segregation resistance ability, and bleeding and blockage tendency, and their hardened state property of compressive strength were compared. For this study, the following tests were performed. slump-flow, V-funnel, L-box, box, and compressive strength. The results of this study made it possible to identify the most influential factors in the design of the SCC mixtures.