An integrated reusable remote laboratory to complement electronics teaching

The great majority of the courses on science and technology areas where lab work is a fundamental part of the apprenticeship was not until recently available to be taught at distance. This reality is changing with the dissemination of remote laboratories. Supported by resources based on new information and communication technologies, it is now possible to remotely control a wide variety of real laboratories. However, most of them are designed specifically to this purpose, are inflexible and only on its functionality they resemble the real ones. In this paper, an alternative remote lab infrastructure devoted to the study of electronics is presented. Its main characteristics are, from a teacher's perspective, reusability and simplicity of use, and from a students' point of view, an exact replication of the real lab, enabling them to complement or finish at home the work started at class. The remote laboratory is integrated in the Learning Management System in use at the school, and therefore, may be combined with other web experiments and e-learning strategies, while safeguarding security access issues.

Reliability and availability in reconfigurable computing: a basis for a common solution

Dynamically reconfigurable SRAM-based field-programmable gate arrays (FPGAs) enable the implementation of reconfigurable computing systems where several applications may be run simultaneously, sharing the available resources according to their own immediate functional requirements. To exclude malfunctioning due to faulty elements, the reliability of all FPGA resources must be guaranteed. Since resource allocation takes place asynchronously, an online structural test scheme is the only way of ensuring reliable system operation. On the other hand, this test scheme should not disturb the operation of the circuit, otherwise availability would be compromised. System performance is also influenced by the efficiency of the management strategies that must be able to dynamically allocate enough resources when requested by each application. As those resources are allocated and later released, many small free resource blocks are created, which are left unused due to performance and routing restrictions. To avoid wasting logic resources, the FPGA logic space must be defragmented regularly. This paper presents a non-intrusive active replication procedure that supports the proposed test methodology and the implementation of defragmentation strategies, assuring both the availability of resources and their perfect working condition, without disturbing system operation.

Topological entropy of catalytic sets: Hypercycles revisited

The dynamics of catalytic networks have been widely studied over the last decades because of their implications in several fields like prebiotic evolution, virology, neural networks, immunology or ecology. One of the most studied mathematical bodies for catalytic networks was initially formulated in the context of prebiotic evolution, by means of the hypercycle theory. The hypercycle is a set of self-replicating species able to catalyze other replicator species within a cyclic architecture. Hypercyclic organization might arise from a quasispecies as a way to increase the informational containt surpassing the so-called error threshold. The catalytic coupling between replicators makes all the species to behave like a single and coherent evolutionary multimolecular unit. The inherent nonlinearities of catalytic interactions are responsible for the emergence of several types of dynamics, among them, chaos. In this article we begin with a brief review of the hypercycle theory focusing on its evolutionary implications as well as on different dynamics associated to different types of small catalytic networks. Then we study the properties of chaotic hypercycles with error-prone replication with symbolic dynamics theory, characterizing, by means of the theory of topological Markov chains, the topological entropy and the periods of the orbits of unimodal-like iterated maps obtained from the strange attractor. We will focus our study on some key parameters responsible for the structure of the catalytic network: mutation rates, autocatalytic and cross-catalytic interactions.

Real time manufacturing systems simulator

A área da simulação computacional teve um rápido crescimento desde o seu apareciment, sendo actualmente uma das ciências de gestão e de investigação operacional mais utilizadas. O seu princípio baseia-se na replicação da operação de processos ou sistemas ao longo de períodos de tempo, tornando-se assim uma metodologia indispensável para a resolução de variados problemas do mundo real, independentemente da sua complexidade. Das inúmeras áreas de aplicação, nos mais diversos campos, a que mais se destaca é a utilização em sistemas de produção, onde o leque de aplicações disponível é muito vasto. A sua aplicação tem vindo a ser utilizada para solucionar problemas em sistemas de produção, uma vez que permite às empresas ajustar e planear de uma maneira rápida, eficaz e ponderada as suas operações e os seus sistemas, permitindo assim uma rápida adaptação das mesmas às constantes mudanças das necessidades da economia global. As aplicações e packages de simulação têm seguindo as tendências tecnológicas pelo que é notório o recurso a tecnologias orientadas a objectos para o desenvolvimento das mesmas. Este estudo baseou-se, numa primeira fase, na recolha de informação de suporte aos conceitos de modelação e simulação, bem como a respectiva aplicação a sistemas de produção em tempo real. Posteriormente centralizou-se no desenvolvimento de um protótipo de uma aplicação de simulação de ambientes de fabrico em tempo real. O desenvolvimento desta ferramenta teve em vista eventuais fins pedagógicos e uma utilização a nível académico, sendo esta capaz de simular um modelo de um sistema de produção, estando também dotada de animação. Sem deixar de parte a possibilidade de integração de outros módulos ou, até mesmo, em outras plataformas, houve ainda a preocupação acrescida de que a sua implementação recorresse a metodologias de desenvolvimento orientadas a objectos.

On-line defragmentation for run-time partially reconfigurable FPGAs

Dynamically reconfigurable systems have benefited from a new class of FPGAs recently introduced into the market, which allow partial and dynamic reconfiguration at run-time, enabling multiple independent functions from different applications to share the same device, swapping resources as needed. When the sequence of tasks to be performed is not predictable, resource allocation decisions have to be made on-line, fragmenting the FPGA logic space. A rearrangement may be necessary to get enough contiguous space to efficiently implement incoming functions, to avoid spreading their components and, as a result, degrading their performance. This paper presents a novel active replication mechanism for configurable logic blocks (CLBs), able to implement on-line rearrangements, defragmenting the available FPGA resources without disturbing those functions that are currently running.

Schistosomiasis mansoni: evidence for a milder response in germfree mice

Germfree (GF and conventional (CV) mice were infected intraperitoneally with GF cercariae of Schistosoma mansoni and kept for six weeks. Twenty four hours before killing, they were injected with [³H]-thymidine. Schistosoma worms, harvested after perfusion of portal system, were counted as well as eggs from liver and intestines. Liver was also used for DNA, protein, and collagen determinations. [³H] -Thymidine incorporation and collagen determinations were used to establish the indices given by the difference between their contents in infected and control animals and expressed per thousand eggs in liver. The recovery of worms in GF mice was around twice as much as in CV ones, and the total number of eggs was higher in the liver of GF animals. No hypertrophy of liver cells was observed by the ratio protein/DNA, but [³H]-thymidine incorporation into DNA was higher than in controls in both GF and CV infected animals. The [³H]-thymidine and collagen indices were lower in GF animals which indicate a more discrete cellular replication and smaller collagen content in relation to the number of eggs present in livers of these mice. It was concluded that the disease seems to be less severe in GF animals.

Adaptação para a população Portuguesa da escala de avaliação Trunk Impairment Scale (TIS)

Para uma melhor avaliação e definição do plano de intervenção do indivíduo, é cada vez mais importante a existência instrumentos de avaliação válidos e fiáveis para a população portuguesa. Objetivo: Traduzir e adaptar para a população Portuguesa a escala Trunk Impairment Scale (TIS) em pacientes pós-AVE, e avaliar as propriedades psicométricas da mesma. Metodologia: A TIS foi traduzida para o Português e adaptada culturalmente para a população portuguesa. As propriedades psicométricas da mesma, incluindo validade, fiabilidade, concordância inter-observadores, consistência interna, sensibilidade, especificidade, poder de resposta, foram avaliadas numa população diagnosticada com AVE e num grupo de controlo de participantes saudáveis. Participaram neste estudo 80 indivíduos, divididos em dois grupos, nomeadamente indivíduos pós-AVE (40) e um grupo sem patologia (40). Os participantes foram submetidos à aplicação das escalas de Berg, Medida de Independência Funcional e Escala de Desempenho Físico Fugl Meyer e a TIS de modo a avaliar as propriedades psicométricas desta. As avaliações foram realizadas por duas fisioterapeutas experientes e o re-teste foi realizado após 48 horas. Os dados foram registados e trabalhados com o programa informático SPSS 21.0. Resultados: Relativamente aos valores obtidos, verificou-se que, quanto à consistência interna da TIS estes apresentam-se de forma moderada a elevada (alfa Cronbach = 0,909). Quanto à fiabilidade inter-observadores, os itens com menor valor são os itens 1 e 4 (0,759 e 0,527, respetivamente) e os itens com valor de Kappa mais alto são os itens 5 e 6 (0,830 e 0,893, respetivamente). Relativamente à validade de critério, verificou-se que não houve correlação entre a escala de Desempenho Físico Fugl-Meyer, a escala de Equilibrio de Berg e a Medida de Independência Funcional, ou seja, os valores obtidos r=0,166; r=0,017; r= -0,002, respetivamente. Quanto à validade de construção, constatou-se que o valor da mediana é mais elevado nos itens 1 a 5, logo sugere que haja diferenças entre o grupo de indivíduos pós-AVE e o grupo de indivíduos saudáveis (p<0,001). Entre os outros dois itens (6 e 7) não foram encontradas diferenças nas respostas nos dois grupos, sendo o valor de p > 0,001. Conclusão: Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a versão portuguesa da TIS apresenta bons níveis de fiabilidade, consistência interna e também apresenta bons resultados no que refere à concordância inter-observadores.

B and Delta hepatitis virus infection in a population of West Africa

Among the 424 serum samples examined, the prevalence of hepatitis virus infection turned out to be 89.6%, with 15.6% of HBsAg positivity. Some of the samples belonged to an afferent population and some other to workers of a West Africa rural hospital (Pop. Rep. of Benin). 27.3% of the positive subjects presented active replication of the virus, shown by the presence of HBeAg. Among the HBcAb positive subjects the anti-delta antibodies showed a positivity frequency of 19.7%. HBsAg presence in 15% of pregnant women suggested the importance of HBV mother-foetal transmission in the district. The examined results can be compared with those obtained in other African areas, with similar socio-economic conditions.

Preliminar characterization of a new virus isolated from the spinal fluid of patients with meningitis in São Paulo, Brazil

A total of 138 patients with the age of 4 months to 57 years were attended in different hospitals of São Paulo State with aseptic meningitis. A probable new agent was isolated from the cerebrospinal fluid of 35 of 53 specimens examined. Replication of the agent with similar characteristics was detected by CPE produced in the MDCK cell line. Virus-like particles measuring about 40 nm in diameter were observed by negative staining electron microscopy. No hemaglutinating activity was detected at pH 7.2 by using either human, guinea pig, chicken and at pH ranged 6.0 - 7.2 with goose red blood cells. The agent was not pathogenic to newborn or adult mice. Virus infectivity as measured by CPE was sensitive to chloroform and not inhibited by BuDR, suggesting that agent is an enveloped virus with RNA genome.

Detection of hepatitis B virus DNA by the polymerase chain reaction in anti-HBE positive chronic hepatitis B patients

Detection of HBV-DNA by PCR was compared with other serological markers (HBsAg, HBeAg and anti-HBe) in a series of49 Chronic Hepatitis B patients, including 12 with a spontaneous clearance of HBsAg. None of these HBsAg negative cases were PCR positive, but 33/37 (89.2%) HBsAg positive cases were PCR positive (p < 0.0001). Among HBsAg positive samples, nine cases were HBeAg positive and anti-HBe negative, all of them PCR positive. Other 3 patients were HBeAg and anti-HBe positive and these cases were also found PCR positive. A third group included 21 patients anti-HBe positive and HBeAg negative: 19 of them were PCR positive and 2 were PCR negative. The last 4 cases were HBeAg and anti-HBe negative, two of them were PCR positive. The detection of anti-HBe viremic cases in the present series suggest that preC variants could occur in our country. In conclusion, the integrated phase o f chronic hepatitis B seems to be less frequent than it was assumed, when only HBeAg or dot blot hybridization techniques were used. The new term "low replication phase" might favorably replace the former "integrated phase".

RealCrono –sistema de difusão de resultados em tempo real na web

A velocidade de difusão de conteúdos numa plataforma web, assume uma elevada relevância em serviços onde a informação se pretende atualizada e em tempo real. Este projeto de Mestrado, apresenta uma abordagem de um sistema distribuído de recolher e difundir resultados em tempo real entre várias plataformas, nomeadamente sistemas móveis. Neste contexto, tempo real entende-se como uma diferença de tempo nula entre a recolha e difusão, ignorando fatores que não podem ser controlados pelo sistema, como latência de comunicação e tempo de processamento. Este projeto tem como base uma arquitetura existente de processamento e publicação de resultados desportivos, que apresentava alguns problemas relacionados com escalabilidade, segurança, tempos de entrega de resultados longos e sem integração com outras plataformas. Ao longo deste trabalho procurou-se investigar fatores que condicionassem a escalabilidade de uma aplicação web dando ênfase à implementação de uma solução baseada em replicação e escalabilidade horizontal. Procurou-se também apresentar uma solução de interoperabilidade entre sistemas e plataformas heterogêneas, mantendo sempre elevados níveis de performance e promovendo a introdução de plataformas móveis no sistema. De várias abordagens existentes para comunicação em tempo real sobre uma plataforma web, adotou-se um implementação baseada em WebSocket que elimina o tempo desperdiçado entre a recolha de informação e sua difusão. Neste projeto é descrito o processo de implementação da API de recolha de dados (Collector), da biblioteca de comunicação com o Collector, da aplicação web (Publisher) e sua API, da biblioteca de comunicação com o Publisher e por fim a implementação da aplicação móvel multi-plataforma. Com os componentes criados, avaliaram-se os resultados obtidos com a nova arquitetura de forma a aferir a escalabilidade e performance da solução criada e sua adaptação ao sistema existente.

RepComp - replicated software components for improved performance

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

Iron Overload Favors the Elimination of Leishmania

Iron plays a central role in host-parasite interactions, since both intervenients need iron for survival and growth, but are sensitive to iron-mediated toxicity. The host’s iron overload is often associated with susceptibility to infection. However, it has been previously reported that iron overload prevented the growth of Leishmania major, an agent of cutaneous leishmaniasis, in BALB/c mice. In order to further clarify the impact of iron modulation on the growth of Leishmania in vivo, we studied the effects of iron supplementation or deprivation on the growth of L. infantum, the causative agent of Mediterranean visceral leishmaniasis, in the mouse model. We found that dietary iron deficiency did not affect the protozoan growth, whereas iron overload decreased its replication in the liver and spleen of a susceptible mouse strain. The fact that the iron-induced inhibitory effect could not be seen in mice deficient in NADPH dependent oxidase or nitric oxide synthase 2 suggests that iron eliminates L. infantum in vivo through the interaction with reactive oxygen and nitrogen species. Iron overload did not significantly alter the mouse adaptive immune response against L. infantum. Furthermore, the inhibitory action of iron towards L. infantum was also observed, in a dose dependent manner, in axenic cultures of promastigotes and amastigotes. Importantly, high iron concentrations were needed to achieve such effects. In conclusion, externally added iron synergizes with the host’s oxidative mechanisms of defense in eliminating L. infantum from mouse tissues. Additionally, the direct toxicity of iron against Leishmania suggests a potential use of this metal as a therapeutic tool or the further exploration of iron anti-parasitic mechanisms for the design of new drugs.

Expatriates’ influence on knowledge sharing: an empirical study with International portuguese companies

Despite the abundant literature in knowledge management, few empirical studies have explored knowledge management in connection with international assignees. This phenomenon has a special relevance in the Portuguese context, since (a) there are no empirical studies concerning this issue that involves international Portuguese companies; (b) the national business reality is incipient as far as internationalisation is concerned, and; (c) the organisational and national culture presents characteristics that are distinctive from the most highly studied contexts (e.g., Asia, USA, Scandinavian countries, Spain, France, The Netherlands, Germany, England and Russia). We examine the role of expatriates in transfer and knowledge sharing within the Portuguese companies with operations abroad. We focus specifically on expatriates’ role on knowledge sharing connected to international Portuguese companies and our findings take into account organizational representatives’ and expatriates’ perspectives. Using a comparative case study approach, we examine how three main dimensions influence the role of expatriates in knowledge sharing among headquarters and their subsidiaries (types of international assignment, reasons for using expatriation and international assignment characteristics). Data were collected using semi‐structured interviews to 30 Portuguese repatriates and 14 organizational representatives from seven Portuguese companies. The findings suggest that the reasons that lead Portuguese companies to expatriating employees are connected to: (1) business expansion needs; (2) control of international operations and; (3) transfer and knowledge sharing. Our study also shows that Portuguese companies use international assignments in order to positively respond to the increasingly decaying domestic market in the economic areas in which they operate. Evidence also reveals that expatriation is seen as a strategy to fulfill main organizational objectives through their expatriates (e.g., business internationalization, improvement of the coordination and control level of the units/subsidiaries abroad, replication of aspects of the home base, development and incorporation of new organizational techniques and processes). We also conclude that Portuguese companies have developed an International Human Resources Management strategy, based on an ethnocentric approach, typically associated with companies in early stages of internationalization, i.e., the authority and decision making are centered in the home base. Expatriates have a central role in transmitting culture and technical knowledge from company’s headquarters to the company’s branches. Based on the findings, the article will discuss in detail the main theoretical and managerial implications. Suggestions for further research will also be presented.

Tolerância a falhas em sistemas de tempo-real distribuídos e embebidos

Este documento descreve um modelo de tolerância a falhas para sistemas de tempo-real distribuídos. A sugestão deste modelo tem como propósito a apresentação de uma solu-ção fiável, flexível e adaptável às necessidades dos sistemas de tempo-real distribuídos. A tolerância a falhas é um aspeto extremamente importante na construção de sistemas de tempo-real e a sua aplicação traz inúmeros benefícios. Um design orientado para a to-lerância a falhas contribui para um melhor desempenho do sistema através do melhora-mento de aspetos chave como a segurança, a confiabilidade e a disponibilidade dos sis-temas. O trabalho desenvolvido centra-se na prevenção, deteção e tolerância a falhas de tipo ló-gicas (software) e físicas (hardware) e assenta numa arquitetura maioritariamente basea-da no tempo, conjugada com técnicas de redundância. O modelo preocupa-se com a efi-ciência e os custos de execução. Para isso utilizam-se também técnicas tradicionais de to-lerância a falhas, como a redundância e a migração, no sentido de não prejudicar o tempo de execução do serviço, ou seja, diminuindo o tempo de recuperação das réplicas, em ca-so de ocorrência de falhas. Neste trabalho são propostas heurísticas de baixa complexida-de para tempo-de-execução, a fim de se determinar para onde replicar os componentes que constituem o software de tempo-real e de negociá-los num mecanismo de coordena-ção por licitações. Este trabalho adapta e estende alguns algoritmos que fornecem solu-ções ainda que interrompidos. Estes algoritmos são referidos em trabalhos de investiga-ção relacionados, e são utilizados para formação de coligações entre nós coadjuvantes. O modelo proposto colmata as falhas através de técnicas de replicação ativa, tanto virtual como física, com blocos de execução concorrentes. Tenta-se melhorar ou manter a sua qualidade produzida, praticamente sem introduzir overhead de informação significativo no sistema. O modelo certifica-se que as máquinas escolhidas, para as quais os agentes migrarão, melhoram iterativamente os níveis de qualidade de serviço fornecida aos com-ponentes, em função das disponibilidades das respetivas máquinas. Caso a nova configu-ração de qualidade seja rentável para a qualidade geral do serviço, é feito um esforço no sentido de receber novos componentes em detrimento da qualidade dos já hospedados localmente. Os nós que cooperam na coligação maximizam o número de execuções para-lelas entre componentes paralelos que compõem o serviço, com o intuito de reduzir atra-sos de execução. O desenvolvimento desta tese conduziu ao modelo proposto e aos resultados apresenta-dos e foi genuinamente suportado por levantamentos bibliográficos de trabalhos de in-vestigação e desenvolvimento, literaturas e preliminares matemáticos. O trabalho tem também como base uma lista de referências bibliográficas.