Desenvolvimento de um modelo baseado em agentes para investigar a conformação e evolução de padrões populacionais de atividade física no lazer em adultos

Introdução: Grande parte das ações para promover a atividade física no lazer em populações tem apresentado tamanhos de efeito pequenos ou inexistentes, ou resultados inconsistentes. Abordar o problema a partir da perspectiva sistêmica pode ser uma das formas de superar esse descompasso. Objetivo: Desenvolver um modelo baseado em agentes para investigar a conformação e evolução de padrões populacionais de atividade física no lazer em adultos a partir da interação entre atributos psicológicos dos indivíduos e atributos dos ambientes físico construído e social em que vivem. Métodos: O processo de modelagem foi composto por três etapas: elaboração de um mapa conceitual, com base em revisão da literatura e consulta com especialistas; criação e verificação do algoritmo do modelo; e parametrização e análise de consistência e sensibilidade. Os resultados da revisão da literatura foram consolidados e relatados de acordo com os domínios da busca (aspectos psicológicos, ambiente social e ambiente físico construído). Os resultados quantitativos da consulta com os especialistas foram descritos por meio de frequências e o conteúdo das respostas questões abertas foi analisado e compilado pelo autor desta tese. O algoritmo do modelo foi criado no software NetLogo, versão 5.2.1., seguindo-se um protocolo de verificação para garantir que o algoritmo fosse implementado acuradamente. Nas análises de consistência e sensibilidade, utilizaram-se o Teste A de Vargha-Delaney, coeficiente de correlação de postos parcial, boxplots e gráficos de linha e de dispersão. Resultados: Definiram-se como elementos do mapa conceitual a intenção da pessoa, o comportamento de pessoas próximas e da comunidade, e a percepção da qualidade, do acesso e das atividades disponíveis nos locais em que atividade física no lazer pode ser praticada. O modelo representa uma comunidade hipotética contendo dois tipos de agentes: pessoas e locais em que atividade física no lazer pode ser praticada. As pessoas interagem entre si e com o ambiente construído, gerando tendências temporais populacionais de prática de atividade física no lazer e de intenção. As análises de sensibilidade indicaram que as tendências temporais de atividade física no lazer e de intenção são altamente sensíveis à influência do comportamento atual da pessoa sobre a sua intenção futura, ao tamanho do raio de percepção da pessoa e à proporção de locais em que a atividade física no lazer pode ser praticada. Considerações finais: O mapa conceitual e o modelo baseado em agentes se mostraram adequados para investigar a conformação e evolução de padrões populacionais de atividade física no lazer em adultos. A influência do comportamento da pessoa sobre a sua intenção, o tamanho do raio de percepção da pessoa e a proporção de locais em que a atividade física no lazer pode ser praticada são importantes determinantes da conformação e evolução dos padrões populacionais de atividade física no lazer entre adultos no modelo.

Saúde mental: concepções e práticas profissionais de um campo em tensão

A Reforma Psiquiátrica, atual política de saúde mental, redireciona os recursos da assistência psiquiátrica para o modelo de base comunitária, substituindo o modelo asilar. A abordagem proposta pela Reforma Psiquiátrica procura conjugar o esforço teórico e prático para a construção da Rede de Atenção Psicossocial. O presente trabalho objetivou desvelar concepções e práticas de trabalhadores da saúde mental, construídas na práxis de suas trajetórias profissionais e contextos de vida, em relação à incorporação do modelo de atenção psicossocial ou manutenção de princípios asilares, caracterizadores da tradicional prática profissional em saúde mental. Objetivou também identificar pontos de tensão, que caracterizam interesses de diferentes naturezas, como obstáculos e desafios à implementação da Reforma Psiquiátrica. A pesquisa, de natureza qualitativa, contou com 10 entrevistas de profissionais atuando na área, baseada na técnica de depoimento oral e em roteiro do tipo temático, sendo 3 enfermeiros, 3 psicólogos, 3 psiquiatras e 1 terapeuta ocupacional. Os relatos dos profissionais foram organizados em categorias gerais e específicas tendo em vista a interpretação das narrativas à luz da literatura especializada. Através dos discursos dos profissionais do campo da saúde mental é possível observar que um tensionamento ideológico marca fortemente o espaço da saúde. Alguns profissionais relataram a busca por construir práticas em equipe interdisciplinar, pautadas pelo modelo psicossocial; porém, referem à resistência de outros profissionais da equipe. Praticamente todos os profissionais apresentam discursos de humanização no campo da saúde mental, mas alguns não enunciam visões críticas aos modelos asilares. Alguns trabalhadores revelam a crença na possibilidade de coexistência integrada entre o Modo Asilar e Modo Psicossocial. Para estes trabalhadores de CAPS, é desejável a permanência dos hospitais psiquiátricos e é possível a humanização dos mesmos. Essa questão indica, ao que parece, que as práticas em saúde mental ainda operam sobre premissas epistemológicas diferenciando sujeitos que podem ou não circular no meio social. A existência dos hospitais psiquiátricos, considerados como instituições totais, é problematizada e questionada pela Luta Antimanicomial, indica a permanência da lógica asilar que respalda a continuidade dos hospitais, exclusivamente psiquiátricos, entre os serviços de atendimento, com o apoio de parte dos profissionais da rede de saúde mental. Concordantes com a possibilidade de coexistência do modelo asilar e modelo psicossocial, estes profissionais permitem-nos demonstrar que mesmo uma visão clínica pretensamente humanizadora, que defenda em seu discurso um tratamento digno, pode operar no modelo teórico-metodológico positivista e não está necessariamente vinculada a uma postura política de sujeitos de direitos e de cidadania. Os profissionais que apresentaram em suas narrativas a não concordância com a permanência dos hospitais psiquiátricos, defendem que as transformações sejam clínicas e políticas nos saberes e nas práticas em Saúde Mental. Estes trabalhadores já fizeram ou fazem parte de movimentos sociais, apontados como lugares de reflexão crítica sobre ideias instituídas contribuindo, ao que parece, para o processo de desnaturalização de concepções construídas culturalmente e orientadoras de práticas profissionais. Diante de tais constatações podemos indagar e refletir se a desinstitucionalização, concreta e simbólica, encontra-se no horizonte de uma política pública de atenção em Saúde Mental que realmente tenha como projeto a sua real implementação e se a permanência dos hospitais psiquiátricos e das comunidades terapêuticas estaria descaracterizando as propostas iniciais da construção da Atenção Psicossocial, considerando os interesses privados e a manutenção da lógica asilar, contrários aos princípios do SUS.

Reengenharia de sistemas na recuperação e modernização de produtos: proposta de um modelo baseado em risco.

Produtos com um tempo considerável de utilização podem ser objeto de um processo de manutenção mais amplo e profundo, que visa prolongar a sua vida útil. O termo recuperação é aplicado a este tipo de manutenção, que visa à substituição de peças defeituosas, desgastadas, e/ou com a vida útil encerrada. O surgimento de novos paradigmas e de um novo conjunto de doutrinas operacionais pode mudar as expectativas e necessidades das partes interessadas de modo que o produto pode ser proposto para uma modernização. Assim, o produto pode ser reengenheirado durante a sua recuperação. Para realizar um projeto de recuperação e modernização, propõe-se uma abordagem em seis passos centrada numa decisão baseada no risco para classificar os componentes de acordo com a ação a ser realizada. A análise do produto é desenvolvida com base em técnicas de desmontagem e uma análise da fase operacional é realizada para as tomadas de decisões. Deste modo, um componente pode sofrer manutenção, ser modernizado, ser excluído, ser inserido ou permanecer fora do escopo dos trabalhos. O processo da gestão baseada em risco também inclui duas fases de monitoramento de risco continuado: durante a produção e na fase de operação. As decisões podem ser revistas pelo uso da análise bayesiana. Um estudo de caso é proposto para ilustrar o modelo num programa de recuperação e modernização de veículos blindados realizada numa unidade do Exército Brasileiro. A aplicação da metodologia permitiu a seleção de uma alternativa de modernização, considerando riscos e benefícios. O desdobramento das análises no projeto detalhado permitiu a definição final do escopo de recuperação e modernização, observando efeitos de propagação de alterações de engenharia. A principal contribuição deste trabalho é a formalização de um estudo da recuperação e modernização como projeto específico, descrevendo suas características de uma forma a permitir a aplicação de um modelo baseado em risco.

Controlador integrado baseado em conceito híbrido e controle geométrico para embarcações posicionadas dinamicamente.

O conceito de controle híbrido é aplicado à operação de alívio entre um FPWSO e um navio aliviador. Ambos os navios mantêm suas posições e aproamentos pelo resultado da ação do seu Sistema de Posicionamento Dinâmico (SPD). O alívio dura cerca de 24 horas para ser concluído. Durante este período, o estado de mar pode se alterar e os calados estão sendo constantemente alterados. Um controlador híbrido é projetado para permitir modificacões dos parâmetros de controle/observação se alguma alteração significante do estado de mar e/ou calado das embarcações ocorrer. O principal objetivo dos controladores é manter o posicionamento relativo entre os navios com o intuito de evitar perigosa proximidade ou excesso de tensão no cabo. Com isto em mente, uma nova estratégia de controle que atue integradamente em ambos os navios é proposta baseda em geometria diferencial. Observadores não lineares baseados em passividade são aplicados para estimar a posição, a velocidade e as forças externas de mares calmos até extremos. O critério para troca do controle/observação é baseado na variação do calado e no estado de mar. O calado é assumido conhecido e o estado de mar é estimado pela frequência de pico do espectro do movimento de primeira ordem dos navios. Um modelo de perturbação é proposto para encontrar o número de controladores do sistema híbrido. A equivalência entre o controle geométrico e o controlador baseado em Multiplicadores de Lagrange é demonstrada. Assumindo algumas hipóteses, a equivalência entre os controladores geométrico e o PD é também apresentada. O desempenho da nova estratégia é avaliada por meio de simulações numéricas e comparada a um controlador PD. Os resultados apresentam muito bom desempenho em função do objetivo proposto. A comparação entre a abordagem geométrica e o controlador PD aponta um desempenho muito parecido entre eles.

Near Real-Time Detection Of Pipe Bursts in Water Distribution Systems

The research work presented in the thesis describes a new methodology for the automated near real-time detection of pipe bursts in Water Distribution Systems (WDSs). The methodology analyses the pressure/flow data gathered by means of SCADA systems in order to extract useful informations that go beyond the simple and usual monitoring type activities and/or regulatory reporting , enabling the water company to proactively manage the WDSs sections. The work has an interdisciplinary nature covering AI techniques and WDSs management processes such as data collection, manipulation and analysis for event detection. Indeed, the methodology makes use of (i) Artificial Neural Network (ANN) for the short-term forecasting of future pressure/flow signal values and (ii) Rule-based Model for bursts detection at sensor and district level. The results of applying the new methodology to a District Metered Area in Emilia- Romagna’s region, Italy have also been reported in the thesis. The results gathered illustrate how the methodology is capable to detect the aforementioned failure events in fast and reliable manner. The methodology guarantees the water companies to save water, energy, money and therefore enhance them to achieve higher levels of operational efficiency, a compliance with the current regulations and, last but not least, an improvement of customer service.

Consumption habit and international stock returns

We use the consumption-based asset pricing model with habit formation to study the predictability and cross-section of returns from the international equity markets. We find that the predictability of returns from many developed countries' equity markets is explained in part by changing prices of risks associated with consumption relative to habit at the world as well as local levels. We also provide an exploratory investigation of the cross-sectional implications of the model under the complete world market integration hypothesis and find that the model performs mildly better than the traditional consumption-based model. the unconditional and conditional world CAPMs and a three-factor international asset pricing model. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Using extreme value theory to measure value-at-risk for daily electricity spot prices

The recent deregulation in electricity markets worldwide has heightened the importance of risk management in energy markets. Assessing Value-at-Risk (VaR) in electricity markets is arguably more difficult than in traditional financial markets because the distinctive features of the former result in a highly unusual distribution of returns-electricity returns are highly volatile, display seasonalities in both their mean and volatility, exhibit leverage effects and clustering in volatility, and feature extreme levels of skewness and kurtosis. With electricity applications in mind, this paper proposes a model that accommodates autoregression and weekly seasonals in both the conditional mean and conditional volatility of returns, as well as leverage effects via an EGARCH specification. In addition, extreme value theory (EVT) is adopted to explicitly model the tails of the return distribution. Compared to a number of other parametric models and simple historical simulation based approaches, the proposed EVT-based model performs well in forecasting out-of-sample VaR. In addition, statistical tests show that the proposed model provides appropriate interval coverage in both unconditional and, more importantly, conditional contexts. Overall, the results are encouraging in suggesting that the proposed EVT-based model is a useful technique in forecasting VaR in electricity markets. (c) 2005 International Institute of Forecasters. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Simulation of a complete reflected shock tunnel showing a vortex mechanism for flow contamination

Simulations of a complete reflected shock tunnel facility have been performed with the aim of providing a better understanding of the flow through these facilities. In particular, the analysis is focused on the premature contamination of the test flow with the driver gas. The axisymmetric simulations model the full geometry of the shock tunnel and incorporate an iris-based model of the primary diaphragm rupture mechanics, an ideal secondary diaphragm and account for turbulence in the shock tube boundary layer with the Baldwin-Lomax eddy viscosity model. Two operating conditions were examined: one resulting in an over-tailored mode of operation and the other resulting in approximately tailored operation. The accuracy of the simulations is assessed through comparison with experimental measurements of static pressure, pitot pressure and stagnation temperature. It is shown that the widely-accepted driver gas contamination mechanism in which driver gas 'jets' along the walls through action of the bifurcated foot of the reflected shock, does not directly transport the driver gas to the nozzle at these conditions. Instead, driver gas laden vortices are generated by the bifurcated reflected shock. These vortices prevent jetting of the driver gas along the walls and convect driver gas away from the shock tube wall and downstream into the nozzle. Additional vorticity generated by the interaction of the reflected shock and the contact surface enhances the process in the over-tailored case. However, the basic mechanism appears to operate in a similar way for both the over-tailored and the approximately tailored conditions.

Comparative cost-effectiveness of policy instruments for reducing the global burden of alcohol, tobacco and illicit drug use

Alcohol, tobacco and illicit drug use together pose a formidable challenge to international public health. Building on earlier estimates of the demonstrated burden of alcohol, tobacco and illicit drug use at the global level, this review aims to consider the comparative cost-effectiveness of evidence-based interventions for reducing the global burden of disease from these three risk factors. Although the number of published cost-effectiveness studies in the addictions field is now extensive ( reviewed briefly here) there are a series of practical problems in using them for sector-wide decision making, including methodological heterogeneity, differences in analytical reference point and the specificity of findings to a particular context. In response to these limitations, a more generalised form of cost-effectiveness analysis (CEA) is proposed, which enables like-with-like comparisons of the relative efficiency of preventive or individual-based strategies to be made, not only within but also across diseases or their risk factors. The application of generalised CEA to a range of personal and non-personal interventions for reducing the burden of addictive substances is described. While such a development avoids many of the obstacles that have plagued earlier attempts and in so doing opens up new opportunities to address important policy questions, there remain a number of caveats to population-level analysis of this kind, particularly when conducted at the global level. These issues are the subject of the final section of this review.

Using integrated metamodeling to define OO design patterns with object-z and UML

Three important goals in describing software design patterns are: generality, precision, and understandability. To address these goals, this paper presents an integrated approach to specifying patterns using Object-Z and UML. To achieve the generality goal, we adopt a role-based metamodeling approach to define patterns. With this approach, each pattern is defined as a pattern role model. To achieve precision, we formalize role concepts using Object-Z (a role metamodel) and use these concepts to define patterns (pattern role models). To achieve understandability, we represent the role metamodel and pattern role models visually using UML. Our pattern role models provide a precise basis for pattern-based model transformations or refactoring approaches.

Knowledge maintenance and the frame problem

Knowledge maintenance is a major challenge for both knowledge management and the Semantic Web. Operating over the Semantic Web, there will be a network of collaborating agents, each with their own ontologies or knowledge bases. Change in the knowledge state of one agent may need to be propagated across a number of agents and their associated ontologies. The challenge is to decide how to propagate a change of knowledge state. The effects of a change in knowledge state cannot be known in advance, and so an agent cannot know who should be informed unless it adopts a simple ‘tell everyone – everything’ strategy. This situation is highly reminiscent of the classic Frame Problem in AI. We argue that for agent-based technologies to succeed, far greater attention must be given to creating an appropriate model for knowledge update. In a closed system, simple strategies are possible (e.g. ‘sleeping dog’ or ‘cheap test’ or even complete checking). However, in an open system where cause and effect are unpredictable, a coherent cost-benefit based model of agent interaction is essential. Otherwise, the effectiveness of every act of knowledge update/maintenance is brought into question.

Is glutathione an important neuroprotective effector molecule against amyloid beta toxicity?

Cellular thiols are critical moieties in signal transduction, regulation of gene expression, and ultimately are determinants of specific protein activity. Whilst protein bound thiols are the critical effector molecules, low molecular weight thiols, such as glutathione, play a central role in cytoprotection through (1) direct consumption of oxidants, (2) regeneration of protein thiols and (3) export of glutathione containing mixed disulphides. The brain is particularly vulnerable to oxidative stress, as it consumes 20% of oxygen load, contains high concentrations of polyunsaturated fatty acids and iron in certain regions, and expresses low concentrations of enzymic antioxidants. There is substantial evidence for a role for oxidative stress in neurodegenerative disease, where excitotoxic, redox cycling and mitochondrial dysfunction have been postulated to contribute to the enhanced oxidative load. Others have suggested that loss of important trophic factors may underlie neurodegeneration. However, the two are not mutually exclusive; using cell based model systems, low molecular weight antioxidants have been shown to play an important neuroprotective role in vitro, where neurotrophic factors have been suggested to modulate glutathione levels. Glutathione levels are regulated by substrate availability, synthetic enzyme and metabolic enzyme activity, and by the presence of other antioxidants, which according to the redox potential, consume or regenerate GSH from its oxidised partner. Therefore we have investigated the hypothesis that amyloid beta neurotoxicity is mediated by reactive oxygen species, where trophic factor cytoprotection against oxidative stress is achieved through regulation of glutathione levels. Using PC12 cells as a model system, amyloid beta 25-35 caused a shift in DCF fluorescence after four hours in culture. This fluorescence shift was attenuated by both desferioxamine and NGF. After four hours, cellular glutathione levels were depleted by as much as 75%, however, 24 hours following oxidant exposure, glutathione concentration was restored to twice the concentration seen in controls. NGF prevented both the loss of viability seen after 24 hours amyloid beta treatment and also protected glutathione levels. NGF decreased the total cellular glutathione concentration but did not affect expression of GCS. In conclusion, loss of glutathione precedes cell death in PC12 cells. However, at sublethal doses the surviving fraction respond to oxidative stress by increasing glutathione levels, where this is achieved, at least in part, at the gene level through upregulation of GCS. Whilst NGF does protect against oxidative toxicity, this is not achieved through upregulation of GCS or glutathione.

A semi-oriented radial measure for measuring the efficiency of decision making units with negative data, using DEA

Data Envelopment Analysis (DEA) is a nonparametric method for measuring the efficiency of a set of decision making units such as firms or public sector agencies, first introduced into the operational research and management science literature by Charnes, Cooper, and Rhodes (CCR) [Charnes, A., Cooper, W.W., Rhodes, E., 1978. Measuring the efficiency of decision making units. European Journal of Operational Research 2, 429–444]. The original DEA models were applicable only to technologies characterized by positive inputs/outputs. In subsequent literature there have been various approaches to enable DEA to deal with negative data. In this paper, we propose a semi-oriented radial measure, which permits the presence of variables which can take both negative and positive values. The model is applied to data on a notional effluent processing system to compare the results with those yielded by two alternative methods for dealing with negative data in DEA: The modified slacks-based model suggested by Sharp et al. [Sharp, J.A., Liu, W.B., Meng, W., 2006. A modified slacks-based measure model for data envelopment analysis with ‘natural’ negative outputs and inputs. Journal of Operational Research Society 57 (11) 1–6] and the range directional model developed by Portela et al. [Portela, M.C.A.S., Thanassoulis, E., Simpson, G., 2004. A directional distance approach to deal with negative data in DEA: An application to bank branches. Journal of Operational Research Society 55 (10) 1111–1121]. A further example explores the advantages of using the new model.

Effect of mobility on violence in a bi-communal population

We develop a multi-agent based model to simulate a population which comprises of two ethnic groups and a peacekeeping force. We investigate the effects of different strategies for civilian movement to the resulting violence in this bi-communal population. Specifically, we compare and contrast random and race-based migration strategies. Race-based migration leads the formation of clusters. Previous work in this area has shown that same-race clustering instigates violent behavior in otherwise passive segments of the population. Our findings confirm this. Furthermore, we show that in settings where only one of the two races adopts race-based migration it is a winning strategy especially in violently predisposed populations. On the other hand, in relatively peaceful settings clustering is a restricting factor which causes the race that adopts it to drift into annihilation. Finally, we show that when race-based migration is adopted as a strategy by both ethnic groups it results in peaceful co-existence even in the most violently predisposed populations.

The effect of social influence and curfews on civil violence

We investigate the policies of (1) restricting social influence and (2) imposing curfews upon interacting citizens in a community. We compare and contrast their effects on the social order and the emerging levels of civil violence. Influence models have been used in the past in the context of decision making in a variety of application domains. The policy of curfews has been utilised with the aim of curbing social violence but little research has been done on its effectiveness. We develop a multi-agent-based model that is used to simulate a community of citizens and the police force that guards it. We find that restricting social influence does indeed pacify rebellious societies, but has the opposite effect on peaceful ones. On the other hand, our simple model indicates that restricting mobility through curfews has a pacifying effect across all types of society.