Heterogeneous error-resilient scheme for spectral analysis in ultra-low power wearable electrocardiogram devices

Wearable devices performing advanced bio-signal analysis algorithms are aimed to foster a revolution in healthcare provision of chronic cardiac diseases. In this context, energy efficiency is of paramount importance, as long-term monitoring must be ensured while relying on a tiny power source. Operating at a scaled supply voltage, just above the threshold voltage, effectively helps in saving substantial energy, but it makes circuits, and especially memories, more prone to errors, threatening the correct execution of algorithms. The use of error detection and correction codes may help to protect the entire memory content, however it incurs in large area and energy overheads which may not be compatible with the tight energy budgets of wearable systems. To cope with this challenge, in this paper we propose to limit the overhead of traditional schemes by selectively detecting and correcting errors only in data highly impacting the end-to-end quality of service of ultra-low power wearable electrocardiogram (ECG) devices. This partition adopts the protection of either significant words or significant bits of each data element, according to the application characteristics (statistical properties of the data in the application buffers), and its impact in determining the output. The proposed heterogeneous error protection scheme in real ECG signals allows substantial energy savings (11% in wearable devices) compared to state-of-the-art approaches, like ECC, in which the whole memory is protected against errors. At the same time, it also results in negligible output quality degradation in the evaluated power spectrum analysis application of ECG signals.

Statistical Tests for Joint Analysis of Performance Measures

Recently there has been an increasing interest in the development of new methods using Pareto optimality to deal with multi-objective criteria (for example, accuracy and architectural complexity). Once one has learned a model based on their devised method, the problem is then how to compare it with the state of art. In machine learning, algorithms are typically evaluated by comparing their performance on different data sets by means of statistical tests. Unfortunately, the standard tests used for this purpose are not able to jointly consider performance measures. The aim of this paper is to resolve this issue by developing statistical procedures that are able to account for multiple competing measures at the same time. In particular, we develop two tests: a frequentist procedure based on the generalized likelihood-ratio test and a Bayesian procedure based on a multinomial-Dirichlet conjugate model. We further extend them by discovering conditional independences among measures to reduce the number of parameter of such models, as usually the number of studied cases is very reduced in such comparisons. Real data from a comparison among general purpose classifiers is used to show a practical application of our tests.

Real-Time Multiple Event Detection and Classification Using Moving Window PCA

This paper proposes a method for the detection and classification of multiple events in an electrical power system in real-time, namely; islanding, high frequency events (loss of load) and low frequency events (loss of generation). This method is based on principal component analysis of frequency measurements and employs a moving window approach to combat the time-varying nature of power systems, thereby increasing overall situational awareness of the power system. Numerical case studies using both real data, collected from the UK power system, and simulated case studies, constructed using DigSilent PowerFactory, for islanding events, as well as both loss of load and generation dip events, are used to demonstrate the reliability of the proposed method.

Enhanced ethernet switching technology for adaptive hard real-time applications: Tecnologia de comutação ethernet melhorada para aplicações adaptativas e críticas de tempo-real

Os Sistemas Embarcados Distribuídos (SEDs) estão, hoje em dia, muito difundidos em vastas áreas, desde a automação industrial, a automóveis, aviões, até à distribuição de energia e protecção do meio ambiente. Estes sistemas são, essencialmente, caracterizados pela integração distribuída de aplicações embarcadas, autónomas mas cooperantes, explorando potenciais vantagens em termos de modularidade, facilidade de manutenção, custos de instalação, tolerância a falhas, entre outros. Contudo, o ambiente operacional onde se inserem estes tipos de sistemas pode impor restrições temporais rigorosas, exigindo que o sistema de comunicação subjacente consiga transmitir mensagens com garantias temporais. Contudo, os SEDs apresentam uma crescente complexidade, uma vez que integram subsistemas cada vez mais heterogéneos, quer ao nível do tráfego gerado, quer dos seus requisitos temporais. Em particular, estes subsistemas operam de forma esporádica, isto é, suportam mudanças operacionais de acordo com estímulos exteriores. Estes subsistemas também se reconfiguram dinamicamente de acordo com a actualização dos seus requisitos e, ainda, têm lidar com um número variável de solicitações de outros subsistemas. Assim sendo, o nível de utilização de recursos pode variar e, desta forma, as políticas de alocação estática tornam-se muito ineficientes. Consequentemente, é necessário um sistema de comunicação capaz de suportar com eficácia reconfigurações e adaptações dinâmicas. A tecnologia Ethernet comutada tem vindo a emergir como uma solução sólida para fornecer comunicações de tempo-real no âmbito dos SEDs, como comprovado pelo número de protocolos de tempo-real que foram desenvolvidos na última década. No entanto, nenhum dos protocolos existentes reúne as características necessárias para fornecer uma eficiente utilização da largura de banda e, simultaneamente, para respeitar os requisitos impostos pelos SEDs. Nomeadamente, a capacidade para controlar e policiar tráfego de forma robusta, conjugada com suporte à reconfiguração e adaptação dinâmica, não comprometendo as garantias de tempo-real. Esta dissertação defende a tese de que, pelo melhoramento dos comutadores Ethernet para disponibilizarem mecanismos de reconfiguração e isolamento de tráfego, é possível suportar aplicações de tempo-real críticas, que são adaptáveis ao ambiente onde estão inseridas.Em particular, é mostrado que as técnicas de projecto, baseadas em componentes e apoiadas no escalonamento hierárquico de servidores de tráfego, podem ser integradas nos comutadores Ethernet para alcançar as propriedades desejadas. Como suporte, é fornecida, também, uma solução para instanciar uma hierarquia reconfigurável de servidores de tráfego dentro do comutador, bem como a análise adequada ao modelo de escalonamento. Esta última fornece um limite superior para o tempo de resposta que os pacotes podem sofrer dentro dos servidores de tráfego, com base unicamente no conhecimento de um dado servidor e na hierarquia actual, isto é, sem o conhecimento das especifidades do tráfego dentro dos outros servidores. Finalmente, no âmbito do projecto HaRTES foi construído um protótipo do comutador Ethernet, o qual é baseado no paradigma “Flexible Time-Triggered”, que permite uma junção flexível de uma fase síncrona para o tráfego controlado pelo comutador e uma fase assíncrona que implementa a estrutura hierárquica de servidores referidos anteriormente. Além disso, as várias experiências práticas realizadas permitiram validar as propriedades desejadas e, consequentemente, a tese que fundamenta esta dissertação.

A value chain analysis of tuna industry in Ghana

Every can of tuna purchased by the consumer has taken a long journey before reaching the supermarket shelves. For each can bought there is a lengthy process from sea to shelf. A large proportion of the tuna cans purchased in the European Union come all the way from West Africa; a developing region with a high dependency on fisheries. Amidst an ever-increasing demand for tuna products the global tuna fisheries are set to continue expanding, apparently one of the last natural resource based industries fit to do so in West Africa. Tuna is the biggest fisheries export and dominates the fisheries sector in Ghana, a country situated in West Africa. This thesis aims to understand how this globally important industrial fisheries functions in terms of procedures, practices, Governance and finance. Socioeconomic influences, in the setting of a developing country, were also examined. For these purposes a Value Chain Analysis was employed. A Value Chain Analysis is a tool commonly used to understand how different companies and organizations participate in a domestic policy environment, which directs conclusion in the global economy. This analysis has the potential to allow researchers to fully understand a commodity chain and hence identify realistic opportunities for consequential improvements. Interviews and questionnaires were employed in-field Ghana along with secondary data collection techniques. It was found that the fisheries functions at the production level under influences from large multinational companies and tends to operate with a certain degree of lawlessness. Governance over the value chain is well defined, however implementation is poor or non-existent. The processors, whom are also dominated by multinationals, exert some control over the producers and their sales, however the high value links which are highlighted occur at the retail stage. Socioeconomic dynamics acting in the chain included the lack of communication between the public and private sector, power imbalances amongst players at production, the role of local businesswomen as actors in the chain and the general characteristics of the workers in the industry. Value addition and upgrading are needed the most in Governance over the chain, especially within Monitoring, Control and Surveillance. The results of the study provide a wealth of material about the components of a cost-heavy fishing industry in a developing country; an industry on which many eyes have recently turned due to illegal fishing activities. It highlights clearly where funding and future focus are needed. This value chain can be used as a guide for those that need to comprehend the financial complexities and real life dynamics of the Ghanaian tuna fishing industry today.

A casa real portuguesa ao tempo de D. Pedro II (1668-1706)

Tese de doutoramento, História (História Moderna), Universidade de Lisboa, Faculdade de Letras, 2014

Real-time scheduling in multicore : time- and space-partitioned architectures

Tese de doutoramento, Informática (Engenharia Informática), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

As disciplinas de desenho e de educação visual no sistema público de ensino em Portugal, entre 1836 e 1986 : da alienação à imersão no real

Tese de doutoramento, Belas-Artes (Educação Artística), Universidade de Lisboa, Faculdade de Belas-Artes, 2014

Design and Qualitative/Quantitative Analysis of Multi-Agent Spatial Simulation Library

Thesis (Master's)--University of Washington, 2012

A Academia Real das Ciências de Lisboa (1779-1834) : ciências e hibridismo numa periferia europeia

Tese de doutoramento, História e Filosofia das Ciências, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015

Essays on Applications of the Factor Model

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2013

Detecção do vírus do papiloma humano por PCR em tempo real : relevância para medicina legal

Tese de mestrado, Medicina Legal e Ciências Forenses, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Accessing Planktothrix species diversity and associated toxins using quantitative real-time PCR in natural waters

Tese de Doutoramento em Biologia apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 2015.

Intervenções em estruturas antigas

O presente relatório de estágio, definido como Trabalho Final de Mestrado, surge como resultado de um estágio profissional realizado no âmbito do Mestrado em Engenharia Civil do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, e tem como objectivos primordiais, expor as actividades realizadas e reflectir os conhecimentos adquiridos durante o período de estágio. Após uma formação académica maioritariamente vocacionada para os aspectos teóricos e de natureza científica, tornou-se fundamental ao estagiário garantir um contacto real com a profissão de Engenheiro Civil antes do ingresso no mercado de trabalho. Foi com base nesse pressuposto que a opção do Trabalho Final de Mestrado incidiu sobre a realização de um estágio curricular em detrimento das restantes possibilidades. O período de estágio iniciou-se a 14 de Março de 2011 e incidiu sobre a área de Conservação, Restauro e Reabilitação de edifícios com valor patrimonial, sendo feito referência no capítulo 2 aos princípios importantes da intervenção neste tipo de edifícios. O capítulo 3 faz uma abordagem geral do que são as coberturas servindo de complemento ao capítulo 4, onde são abordados e analisados os processos e métodos construtivos envolvidos, contemplando a evolução construtiva da cobertura do Cruzeiro, no Convento de Cristo em Tomar. Nos restantes capítulos, 5 e 6, é feita a caracterização e constituição da estrutura de um edifício da segunda metade do século XVIII, e a análise estrutural feita ao edifício no Antigo Convento do Santíssimo Sacramento, em Lisboa, respectivamente. O capítulo 4 é complementado pelo Anexo A, sendo utilizado como referência ao esquema da estrutura artesanal encontrada na cobertura do Cruzeiro.

Energy efficiency analysis considering the use of an intelligent systems management in a smart home

In this abstract is presented an energy management system included in a SCADA system existent in a intelligent home. The system control the home energy resources according to the players definitions (electricity consumption and comfort levels), the electricity prices variation in real time mode and the DR events proposed by the aggregators.