Water quality in lakes and reservoirs in China

Dissertation elaborated for the partial fulfilment of the requirements of the Master Degree in Civil Engineering in the Speciality Area of Hydarulics

Classification of some penalty methods

Optimization problems arise in science, engineering, economy, etc. and we need to find the best solutions for each reality. The methods used to solve these problems depend on several factors, including the amount and type of accessible information, the available algorithms for solving them, and, obviously, the intrinsic characteristics of the problem. There are many kinds of optimization problems and, consequently, many kinds of methods to solve them. When the involved functions are nonlinear and their derivatives are not known or are very difficult to calculate, these methods are more rare. These kinds of functions are frequently called black box functions. To solve such problems without constraints (unconstrained optimization), we can use direct search methods. These methods do not require any derivatives or approximations of them. But when the problem has constraints (nonlinear programming problems) and, additionally, the constraint functions are black box functions, it is much more difficult to find the most appropriate method. Penalty methods can then be used. They transform the original problem into a sequence of other problems, derived from the initial, all without constraints. Then this sequence of problems (without constraints) can be solved using the methods available for unconstrained optimization. In this chapter, we present a classification of some of the existing penalty methods and describe some of their assumptions and limitations. These methods allow the solving of optimization problems with continuous, discrete, and mixing constraints, without requiring continuity, differentiability, or convexity. Thus, penalty methods can be used as the first step in the resolution of constrained problems, by means of methods that typically are used by unconstrained problems. We also discuss a new class of penalty methods for nonlinear optimization, which adjust the penalty parameter dynamically.

Incremental filter and wrapper approaches for feature discretization

Discrete data representations are necessary, or at least convenient, in many machine learning problems. While feature selection (FS) techniques aim at finding relevant subsets of features, the goal of feature discretization (FD) is to find concise (quantized) data representations, adequate for the learning task at hand. In this paper, we propose two incremental methods for FD. The first method belongs to the filter family, in which the quality of the discretization is assessed by a (supervised or unsupervised) relevance criterion. The second method is a wrapper, where discretized features are assessed using a classifier. Both methods can be coupled with any static (unsupervised or supervised) discretization procedure and can be used to perform FS as pre-processing or post-processing stages. The proposed methods attain efficient representations suitable for binary and multi-class problems with different types of data, being competitive with existing methods. Moreover, using well-known FS methods with the features discretized by our techniques leads to better accuracy than with the features discretized by other methods or with the original features. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Single-objective spreading algorithm

This paper addresses the problem of finding several different solutions with the same optimum performance in single objective real-world engineering problems. In this paper a parallel robot design is proposed. Thereby, this paper presents a genetic algorithm to optimize uni-objective problems with an infinite number of optimal solutions. The algorithm uses the maximin concept and ε-dominance to promote diversity over the admissible space. The performance of the proposed algorithm is analyzed with three well-known test functions and a function obtained from practical real-world engineering optimization problems. A spreading analysis is performed showing that the solutions drawn by the algorithm are well dispersed.

The extended unsymmetric frontal solution for multiple-point constraints

The purpose of this paper is to discuss the linear solution of equality constrained problems by using the Frontal solution method without explicit assembling. Design/methodology/approach - Re-written frontal solution method with a priori pivot and front sequence. OpenMP parallelization, nearly linear (in elimination and substitution) up to 40 threads. Constraints enforced at the local assembling stage. Findings - When compared with both standard sparse solvers and classical frontal implementations, memory requirements and code size are significantly reduced. Research limitations/implications - Large, non-linear problems with constraints typically make use of the Newton method with Lagrange multipliers. In the context of the solution of problems with large number of constraints, the matrix transformation methods (MTM) are often more cost-effective. The paper presents a complete solution, with topological ordering, for this problem. Practical implications - A complete software package in Fortran 2003 is described. Examples of clique-based problems are shown with large systems solved in core. Social implications - More realistic non-linear problems can be solved with this Frontal code at the core of the Newton method. Originality/value - Use of topological ordering of constraints. A-priori pivot and front sequences. No need for symbolic assembling. Constraints treated at the core of the Frontal solver. Use of OpenMP in the main Frontal loop, now quantified. Availability of Software.

Adapting remote labs to learning scenarios: case studies using VISIR and RemotElectLab

Remote laboratories are an emergent technological and pedagogical tool at all education levels, and their widespread use is an important part of their own improvement and evolution. This paper describes several issues encountered on laboratorial classes, on higher education courses, when using remote laboratories based on PXI systems, either using the VISIR system or an alternate in-house solution. Three main issues are presented and explained, all reported by teachers, that gave support to students' use of remote laboratories. The first issue deals with the need to allow students to select the actual place where an ammeter is to be inserted on electric circuits, even incorrectly, therefore emulating real-world difficulties. The second one deals with problems with timing when several measurements are required at short intervals, as in the discharge cycle of a capacitor. In addition, the last issue deals with the use of a multimeter in dc mode when reading ac values, a use that collides with the lab settings. All scenarios are presented and discussed, including the solution found for each case. The conclusion derived from the described work is that the remote laboratories area is an expanding field, where practical use leads to improvement and evolution of the available solutions, requiring a strict cooperation and information-sharing between all actors, i.e., developers, teachers, and students.

Classificação e previsão de cardiotocogramas usando algoritmos baseados em redes neuronais

Mestrado em Computação e Instrumentação Médica

Integrating protein structural information

Dissertação apresentada para obtenção de Grau de Doutor em Bioquímica,Bioquímica Estrutural, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Graffiti nas edificações: identificação e resolução do problema

Trabalho final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Edificações

A pattern language for parallelizing irregular algorithms

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Efeito hipotensivo de uma sessão de exercício aeróbio em idosos hipertensos

Introdução: As doenças cardiovasculares, entre elas, a hipertensão arterial constituem um dos problemas de saúde de maior prevalência, principalmente na população idosa. Alguns estudos têm apontado o exercício físico aeróbio como uma medida não farmacológica, eficaz, para a prevenção/controlo da hipertensão arterial. Objetivo: Este estudo avaliou o efeito agudo hipotensivo de uma sessão isolada de exercício físico aeróbio num grupo de idosos hipertensos. Metodologia: A amostra foi composta por 20 idosos, de ambos os géneros, hipertensos, pertencentes a três centros de convívio distintos. Os indivíduos foram divididos aleatoriamente em dois grupos, o grupo que fez a sessão de exercício (n=10, idade 81,2 ± 4,71 anos) e o grupo de controlo (n=10, idade 81,2 ± 3,12 anos). O grupo de exercício participou numa sessão de exercício físico aeróbio que teve 35 minutos de duração, sendo constituída por 5 minutos de aquecimento seguidos por duas frações de marcha a uma intensidade de 40-60% da frequência cardíaca (FC) de reserva, cada uma delas com a duração de 10 minutos, separadas por um intervalo de recuperação de 5 minutos, terminando com 5 minutos de retorno à calma. O grupo controlo permaneceu 35 minutos em repouso sentado. Todos indivíduos foram sujeitos à avaliação da pressão arterial (PA) e FC, antes, no intervalo, no término, 20 e 40 minutos após a sessão de exercício/35 minutos de repouso. Resultados: Observou-se que no grupo que fez o exercício físico a PA sistólica medida aos 40 minutos (123,04 ± 23,07 mmHg) após a sessão de exercício foi significativamente inferior aos restantes momentos de avaliação, incluindo o valor observado em repouso (135,57 ± 19,43 mmHg). A PA diastólica medida também aos 40 minutos (61,94 ± 7,49 mmHg) após a sessão foi inferior à obtida ao intervalo da sessão (72,40 ± 8,51 mmHg). A FC foi significativamente superior ao intervalo e no término da sessão comparativamente a todos os outros momentos de avaliação. Quanto ao grupo controlo não se verificaram diferenças significativas em nenhum dos parâmetros avaliados. Conclusão: Uma sessão isolada de exercício aeróbio de curta promove a ocorrência do fenómeno hipotensão pós-exercício em idosos hipertensos.

"Gestão Oficinal no Setor Automóvel” - Caso de estudo na AMC, Lda.

A indústria automóvel no que respeita à gestão oficinal de qualidade é uma referência de dimensão e nível mundial. O constante avanço da indústria automóvel, o ciclo de vida dos produtos (automóveis) cada vez mais curtos e a competitividade entre empresas, requer uma procura constante de novas ferramentas de melhoria na gestão oficinal. Neste trabalho, centrado na gestão oficinal no setor automóvel, procuram-se introduzir novas abordagens que visem combater o decréscimo da rentabilidade neste setor. Como se depreende do exposto anteriormente, o objetivo principal desta dissertação é propor e avaliar (validar) propostas de melhoria que visem o aumento da rentabilidade financeira da empresa AMC – Auto Mecânica de Cambra, Lda. Com vista à prossecução deste objetivo foram definidos os seguintes objetivos intercalares na AMC: - Análise e levantamento dos problemas; - Identificação de potenciais causas; - Formulação de ações de propostas de melhoria na gestão da empresa; - Programação das ações e avaliação de resultados alcançados; A estrutura definida nesta dissertação após a sua introdução no capítulo 1 centra-se no capítulo 2 na apresentação da empresa AMC, com a descrição dos problemas levantados atendendo às vertentes mais críticas. Seguidamente, no capítulo 3, com ferramentas de análise de problemas, serão encontradas as causas raiz destes problemas. Posteriormente no capítulo seguinte serão criados planos de ações para a resolução das causas. No capítulo 4 as ações serão implementadas e avaliadas para garantir a sua eficácia e eficiência. Por fim, no capítulo 5 são descritas as conclusões e os desenvolvimentos futuros enquadráveis com a melhoria contínua da AMC. Como conclusão, este trabalho, mostra que várias propostas de melhoria implementadas trouxeram ganhos efetivos para a empresa e que futuras propostas são potencialmente válidas num futuro próximo. Esta dissertação com ligação direta à AMC tem igualmente dados que podem ser extrapolados e adaptados a outras empresas do mesmo setor. O objetivo principal deste estudo é a análise e o levantamento dos problemas com a utilização de ferramentas tais como: Benchmarking, Diagrama causa-efeito, ciclo PDCA, análise de SWOT e indicadores operativos da oficina.

Determinação dos valores de referência da excursão sistólica do plano do anel tricúspide (TAPSE) em crianças saudáveis

Mestrado em Tecnologia de Diagnóstico e Intervenção Cardiovascular - Área de especialização: Ultrassonografia cardiovascular

Prestadores de cuidados familiares a doentes com VIH/SIDA: perfil psico-emocional e social

RESUMO: Com o presente estudo pretendemos identificar a sobrecarga resultante do envolvimento familiar com os doentes portadores de VIH/SIDA. Numa breve introdução teórica, procedemos à revisão dos conceitos sobrecarga familiar e dos sentimentos/emoções vivenciados pelos prestadores de cuidados. Metodologia: Estudo do tipo descritivo e exploratório, com uma amostra de 51 indivíduos, cuja finalidade consiste na caracterização dos prestadores de cuidados familiares a doentes com VIH/SIDA. Objectivos: Identificar quem o doente com VIH/SIDA, considera ser a pessoa significativa nos cuidados informais. Caracterizar, do ponto de vista sócio-demográfico, os doentes e os prestadores de cuidados familiares. Identificar sentimentos e emoções de vivências, que justifiquem o sofrimento emocional e as repercussões na sobrecarga familiar nos prestadores de cuidados informais. Instrumentos: Na avaliação da sobrecarga familiar, utilizámos o Questionário de Problemas Familiares”- FPQ (Family Problemas Questionnaire). Para identificação dos Acontecimentos de Vida, adoptámos a escala de Holmes e Rahe (Life Events); Para identificação do estrato social escolhemos escala de Graffar. Finalmente, para a caracterização sócio-demografica concebemos dois questionários: um dirigido aos doentes e o outro aos prestadores de cuidados informais. Conclusões: A sobrecarga da doença VIH/SIDA, nos prestadores de cuidados familiares, não é uniforme nas diferentes dimensões. A dimensão sobrecarga subjectiva é superior à objectiva. O suporte social revela-se fraco, relacionado com as perdas familiares, devidas a morte, pelas relações familiares disfuncionais, entre os membros da família, pela falta de apoio e informação dos técnicos de saúde. O sexo feminino é predominante nos cuidadores. As mães e esposas são o grau de parentesco dominante. Os solteiros são o grupo mais afectado pelo VIH/SIDA. Os cuidadores apresentam idade superior à dos doentes. O estrato social preponderante é o médio baixo e o baixo. Os familiares, apesar da atitude negativa dos doentes perante os cuidadores, mantêm-se envolvidos. Segundo a avaliação multiaxial proposta pelo DM-IV, constatámos, ao nível do eixo I, sintomatologia clínica do tipo das perturbações depressivas e perturbações da ansiedade. No eixo IV, os cuidadores evidenciam problemas psicossociais e ambientais, nomeadamente nas categorias problemas com o grupo de apoio primário, problemas relacionados como grupo social, problemas educacionais, problemas de alojamento, problemas económicos. Os problemas relacionados com o grupo de apoio primário, são os que mais parecem contribuir para os problemas psicossociais e ambientais.---------------------------------------ABSTRACT: This study wants to describe several problems as a result of the family’s relationship with HIV/AIDS patients, like overload. In a brief theoric introduction, we made a small revision about the concepts of family’s overload, and feelings or emotions that have been lived by the people who provide cares to the patients with this chronic disease. Methodology: This is a describing and exploratory study, with a sample with 51 individuals, with the aim to characterize the people inside the family who give care HIV/AIDS patients. Aim: To identify who are the most important people in informal cares from the patient perspective. To characterize, in a social-demographic point of view, patients and the people who take care of them. To identify feelings and emotions that could explain an emotional suffer, and some causes in the family burden. Means: to evaluate the family’s overload we used the Family Problems Questionnaire (FPQ). To identify life events we adopted the Holmes and Rahe scale. To identify the social stratum we used the Graffer scale. Finally to do a socio-economic characterization we did two kinds of questionnaire, the first one was directed for the patients, and the second one was chosen for the people who give care. Conclusions: The HIV/AIDS disease burden on the people who takes familiar cares isn’t uniform on several areas that we studied. The subjective overload it is superior to the objective. The social support is weak and poor, and related with family losses by dead, dysfunctional family relationships, and the lack of support and information by the medical staff. Mothers and wives are the dominant relative degree. And the singles are the major group with HIV/AIDS disease. The people who take care are usually older than the sick. The major social status is low or medium-low. The relatives keep evolved though the negative attitude of the sick. According with the evaluation multiaxial proposed by the DM-IV, in axle 1 we note clinic sintomatologic belonging to the type depressive perturbations and perturbations of the anxiety. Regarding with axle IV the caretakers show up psycho-social and environmental problems, namely on the categories: problems with the primary support group and problems related as social group, educational problems, accommodation problems and.

Building a person home behavior model based on data from smart house sensors 2015

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia