An augmented Lanczos algorithm for the efficient computation of a dot-product of a function of a large sparse symmetric matrix

The Lanczos algorithm is appreciated in many situations due to its speed. and economy of storage. However, the advantage that the Lanczos basis vectors need not be kept is lost when the algorithm is used to compute the action of a matrix function on a vector. Either the basis vectors need to be kept, or the Lanczos process needs to be applied twice. In this study we describe an augmented Lanczos algorithm to compute a dot product relative to a function of a large sparse symmetric matrix, without keeping the basis vectors.

Modeling diffraction in free-space optical interconnects by the mode expansion method

Free-space optical interconnects (FSOIs), made up of dense arrays of vertical-cavity surface-emitting lasers, photodetectors and microlenses can be used for implementing high-speed and high-density communication links, and hence replace the inferior electrical interconnects. A major concern in the design of FSOIs is minimization of the optical channel cross talk arising from laser beam diffraction. In this article we introduce modifications to the mode expansion method of Tanaka et al. [IEEE Trans. Microwave Theory Tech. MTT-20, 749 (1972)] to make it an efficient tool for modelling and design of FSOIs in the presence of diffraction. We demonstrate that our modified mode expansion method has accuracy similar to the exact solution of the Huygens-Kirchhoff diffraction integral in cases of both weak and strong beam clipping, and that it is much more accurate than the existing approximations. The strength of the method is twofold: first, it is applicable in the region of pronounced diffraction (strong beam clipping) where all other approximations fail and, second, unlike the exact-solution method, it can be efficiently used for modelling diffraction on multiple apertures. These features make the mode expansion method useful for design and optimization of free-space architectures containing multiple optical elements inclusive of optical interconnects and optical clock distribution systems. (C) 2003 Optical Society of America.

EMA analysis of tongue function in children with dysarthria following traumatic brain injury

Primary objective : To investigate the speed and accuracy of tongue movements exhibited by a sample of children with dysarthria following severe traumatic brain injury (TBI) during speech using electromagnetic articulography (EMA). Methods and procedures : Four children, aged between 12.75-17.17 years with dysarthria following TBI, were assessed using the AG-100 electromagnetic articulography system (Carstens Medizinelektronik). The movement trajectories of receiver coils affixed to each child's tongue were examined during consonant productions, together with a range of quantitative kinematic parameters. The children's results were individually compared against the mean values obtained by a group of eight control children (mean age of 14.67 years, SD 1.60). Main outcomes and results : All four TBI children were perceived to exhibit reduced rates of speech and increased word durations. Objective EMA analysis revealed that two of the TBI children exhibited significantly longer consonant durations compared to the control group, resulting from different underlying mechanisms relating to speed generation capabilities and distances travelled. The other two TBI children did not exhibit increased initial consonant movement durations, suggesting that the vowels and/or final consonants may have been contributing to the increased word durations. Conclusions and clinical implications : The finding of different underlying articulatory kinematic profiles has important implications for the treatment of speech rate disturbances in children with dysarthria following TBI.

O efeito da carga normal no comportamento tribológico de uma superliga de cobalto no ensaio pino-disco

O coeficiente de atrito e o desgaste nas superligas de cobalto são fortemente influenciados pela transformação de fase de CFC para HC que ocorre devido ao trabalho mecânico, conforme já reportado pela literatura. Após essa transformação, os valores de μ costumam se situar na faixa de 0,15 a 0,20. Este trabalho apresenta o comportamento do atrito e do desgaste em um ensaio de deslizamento sem lubrificação utilizando uma configuração pino-disco, sendo o pino feito de aço inoxidável supermartensítico e o disco de uma superliga de cobalto fundida, num tribômetro PLINT TE67. Os ensaios foram conduzidos em temperatura ambiente, com uma velocidade e variando-se a carga normal de deslizamento entre 5 e 500 N. O coeficiente de atrito e o potencial elétrico de contato foram monitorados durante os ensaios. Utilizou-se a MEV e a perfilometria 3D para caracterizar o volume e o mecanismo de desgaste. Para as cargas de 350, 400 e 450 N, após atingir condições de regime estacionário, um valor de coeficiente de atrito não usual (μ<0,01) e uma baixa taxa de desgaste foram encontradas. A análise da difração de raios-X revelou a presença de transformação de fases.

Parental predictors of poor visual outcome with occlusion treatment for unilateral amblyopia

Aim: Visual acuity outcome of amblyopia treatment depends on the compliance. This study aimed to determine parental predictors of poor visual outcome with occlusion treatment in unilateral amblyopia and identify the relationship between occlusion recommendations and the patient's actual dose of occlusion reported by the parents. Methods: This study comprised three phases: refractive adaptation for a period of 18 weeks after spectacle correction; occlusion of 3 to 6 hours per day during a period of 6 months; questionnaire administration and completion by parents. Visual acuity as assessed using the Sheridan-Gardiner singles or Snellen acuity chart was used as a measure of visual outcome. Correlation analysis was used to describe the strength and direction of two variables: prescribed occlusion reported by the doctor and actual dose reported by parents. A logistic binary model was adjusted using the following variables: severity, vulnerability, self-efficacy, behaviour intentions, perceived efficacy and treatment barriers, parents' and childrens' age, and parents' level of education. Results: The study included 100 parents (mean age 38.9 years, SD approx 9.2) of 100 children (mean age 6.3 years, SD approx 2.4) with amblyopia. Twenty-eight percent of children had no improvement in visual acuity. The results showed a positive mild correlation (kappa = 0.54) between the prescribed occlusion and actual dose reported by parents. Three predictors for poor visual outcome with occlusion were identified: parents' level of education (OR = 9.28; 95%CI 1.32-65.41); treatment barriers (OR = 2.75; 95%CI 1.22-6.20); interaction between severity and vulnerability (OR = 3.64; 95%CI 1.21-10.93). Severity (OR = 0.07; 95%CI 0.00-0.72) and vulnerability (OR = 0.06; 95%CI 0.05-0.74) when considered in isolation were identified as protective factors. Conclusions: Parents frequently do not use the correct dosage of occlusion as recommended. Parents' educational level and awareness of treatment barriers were predictors of poor visual outcome. Lower levels of education represented a 9-times higher risk of having a poor visual outcome with occlusion treatment.

Capacidade de modificar parâmetros espaço-temporais do ciclo da marcha após modificação de componentes intrínsecas ao membro inferior em indivíduos com sequelas de acidente vascular encefálico - intervenção na reeducação da marcha em treadmill

Objectivo: A realização deste estudo tem como objectivo identificar a capacidade de modificação dos parâmetros do ciclo da marcha após intervenção a nível dos componentes do membro inferior e uma abordagem na reeducação da marcha no tapete rolante (treadmill). Métodos: Este estudo é um estudo de série de casos, constituído por três indivíduos com sequelas de Acidente Vascular Encefálico (AVE), com comprometimento a nível do membro inferior, capazes de realizar marcha. Os instrumentos de avaliação foram o teste de marcha de 10 metros (10-M), o teste de marcha de 6 minutos (6-Min) e o Time Up and Go (TUG). Os indivíduos receberam intervenção da fisioterapia baseada no conceito de Bobath e na reeducação de marcha no treadmill. Resultados: Após a intervenção verificou-se um aumento da velocidade e cadência da marcha, assim como uma maior tolerância e resistência na capacidade da sua realização. Conclusão: A intervenção realizada a nível dos componentes do membro inferior e na reeducação da marcha utilizando o treadmill permitiu modificar alguns parâmetros espaço-temporais do ciclo da marcha, aumentando a velocidade e cadência da marcha. A utilização conjunta de diferentes abordagens na intervenção ao indivíduo com sequelas de AVE deve ser sempre considerada uma vez que pode trazer benefícios na sua independência e qualidade de vida.

Short-term wind forecasting for energy resources scheduling

This paper proposes a wind power forecasting methodology based on two methods: direct wind power forecasting and wind speed forecasting in the first phase followed by wind power forecasting using turbines characteristics and the aforementioned wind speed forecast. The proposed forecasting methodology aims to support the operation in the scope of the intraday resources scheduling model, namely with a time horizon of 5 minutes. This intraday model supports distribution network operators in the short-term scheduling problem, in the smart grid context. A case study using a real database of 12 months recorded from a Portuguese wind power farm was used. The results show that the straightforward methodology can be applied in the intraday model with high wind speed and wind power accuracy. The wind power forecast direct method shows better performance than wind power forecast using turbine characteristics and wind speed forecast obtained in first phase.

A data-mining based methodology for wind forecasting

In many countries the use of renewable energy is increasing due to the introduction of new energy and environmental policies. Thus, the focus on the efficient integration of renewable energy into electric power systems is becoming extremely important. Several European countries have already achieved high penetration of wind based electricity generation and are gradually evolving towards intensive use of this generation technology. The introduction of wind based generation in power systems poses new challenges for the power system operators. This is mainly due to the variability and uncertainty in weather conditions and, consequently, in the wind based generation. In order to deal with this uncertainty and to improve the power system efficiency, adequate wind forecasting tools must be used. This paper proposes a data-mining-based methodology for very short-term wind forecasting, which is suitable to deal with large real databases. The paper includes a case study based on a real database regarding the last three years of wind speed, and results for wind speed forecasting at 5 minutes intervals.

Eficácia de um programa específico de exercício físico no desempenho físico de indivíduos em hemodiálise

Este estudo pretendeu analisar se um programa específico de exercício físico melhora o desempenho físico de indivíduos em hemodiálise. O programa de exercício foi desenhado e adaptado a cada indivíduo, por um fisioterapeuta, visando flexibilidade, força e resistência (n=11). Após o programa verificou-se um aumento significativo da distância percorrida em 6 minutos (6-minute walk), um aumento da velocidade da marcha (gait speed) e uma maior velocidade a levantar/sentar numa cadeira (sit-to-stand-to-sit). Assim, um treino específico de exercício em casa parece melhorar o desempenho físico de indivíduos em hemodiálise.

O cinema do SPN/SNI – o ideal de Ferro, a realidade de chumbo

In Europe, the first half of the twentieth century was characterize by the rise of authoritarian regimes that used cinema as a propaganda tool for the prosecution and consolidation of political power. Indeed, film conveyed images, symbols, myths to an extent and strength that no other media had. In Portugal, the 1930 and 1940’s represent one of the most significant phases, either because of the introduction/strengthening of the technology of sound cinema, whether by the action of the Secretariado Nacional de Propaganda, the propaganda instrument of Estado Novo. Among the multitude of ways that this organization resorted to spread the political message of Estado Novo, cinema in particular aroused the attention of its director, António Ferro, as a preferred mean of communication with the masses. This communication seeks to examine the role played by António Ferro in the national film scene. It intends to determine the nature and direction of his cinematographic vision, i.e., his ethical and aesthetic assumptions, firstly, and secondly, its political action towards the portuguese film industry, as director of the SPN / SNI, under the tutelage of Oliveira Salazar.

Efeitos de um programa baseado em tarefas orientadas na competência de marcha em indivíduos com acidente vascular cerebral

Mestrado em Fisioterapia.

Modelo de previsão meteorológica baseado em sistemas de inferência difusa

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Eficácia do Constraint-Induced Movement Therapy, em utentes com sequelas de Acidente Vascular Encefálico, até 9 meses

O Acidente Vascular Encefálico é uma das principais causas de morte, tornando-se cada vez mais iminente processos de reabilitação que minimizem as sequelas, nomeadamente as limitações do membro superior que dificultam o envolvimento em atividades da vida diária. O Constraint-Induced Movement Therapy, surge como uma abordagem que incrementa o uso do membro superior mais afetado. A presente investigação trata-se de um estudo de casos múltiplos. Pretende-se verificar se existem melhorias na funcionalidade do membro superior mais afetado, analisar em que atividades da vida diária são visíveis melhorias funcionais e compreender se o maior envolvimento nas atividades diárias está diretamente relacionado com a melhoria na capacidade funcional. Pretende-se ainda que os valores obtidos no Wolf Motor Function Test sejam um contributo para a sua validação para a população portuguesa. Utilizou-se um questionário para recolha de dados pessoais e clínicos (amplitudes de movimento, dor e espasticidade); o Wolf Motor Function Test e o Action Research Arm Test para verificar a funcionalidade do membro superior mais afetado; e a Motor Activity Log que avalia o envolvimento em atividades da vida diária. O grupo é constituído por 3 utentes que sofreram um primeiro Acidente Vascular Encefálico até 9 meses de evolução, internados na Santa Casa da Misericórdia de Monção e que cumpriam os critérios de inclusão. O programa foi implementado três horas/dia, durante 10 dias, mantendo a restrição no membro superior menos afetado durante 90% do dia acordado. Como se trata de um estudo de casos múltiplos, analisou-se cada participante individualmente e verificou-se a diferença entre os resultados finais e iniciais para cada uma das variáveis. Os resultados obtidos revelam ganhos na amplitude de movimento, velocidade de execução e capacidade funcional do membro superior mais afetado, nomeadamente nas funções de preensão e pinça da mão, bem como se testemunhou minimização do fenómeno learned nonuse. Verificaram-se ganhos funcionais em todos os participantes nas atividades da vida diária apesar de serem diferentes de participante para participante. Dois participantes afirmaram que voltariam a participar no programa.Conclui-se, assim que a técnica resulta em ganhos funcionais nestes utentes, indicando um caminho alternativo a outras abordagens de reabilitação.

Simulação, em software adequado, da sintomatologia vibracional de avarias mecânicas de máquinas rotativas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica na Área de Manutenção e Produção

Soluções de transporte ferroviário: simulação de marcha e de tráfego de veículos de tração diesel e elétrica

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica