Leis de potência em economia e finanças

Nesta dissertação aborda-se a aplicação de Leis de Potência (LPs), também designadas de Leis de Pareto ou Leis de Zipf, a dados económicos. As LPs são distribuições estatísticas amplamente usadas na compreensão de sistemas naturais e artificiais. O aparecimento das LPs deve-se a Vilfredo Pareto que, no século XIX, publicou o manual de economia política,“Cours d’Economie Politique”. Nesse manual refere que grande parte da economia mundial segue uma LP, em que 20% da população reúne 80% da riqueza do país. Esta propriedade carateriza uma variável que segue uma distribuição de Pareto (ou LP). Desde então, as LPs foram aplicadas a outros fenómenos, nomeadamente a ocorrência de palavras em textos, os sobrenomes das pessoas, a variação dos rendimentos pessoais ou de empresas, o número de vítimas de inundações ou tremores de terra, os acessos a sítios da internet, etc. Neste trabalho, é estudado um conjunto de dados relativos às fortunas particulares ou coletivas de pessoas ou organizações. Mais concretamente são analisados dados recolhidos sobre as fortunas das mulheres mais ricas do mundo, dos homens mais ricos no ramo da tecnologia, das famílias mais ricas, das 20 mulheres mais ricas da América, dos 400 homens mais ricos da América, dos homens mais ricos do mundo, dos estabelecimentos mais ricos do mundo, das empresas mais ricas do mundo e dos países mais ricos do mundo, bem como o valor de algumas empresas no mercado de ações. Os resultados obtidos revelam uma boa aproximação de parte desses dados a uma LP simples e uma boa aproximação pelos restantes dados a uma LP dupla. Observa-se, assim, diferenciação na forma de crescimento das fortunas nos diferentes casos estudados. Como trabalho futuro, procurar-se-á analisar estes e outros dados, utilizando outras distribuições estatísticas, como a exponencial ou a lognormal, que possuem comportamentos semelhantes à LP, com o intuito de serem comparados os resultados. Um outro aspeto interessante será o de encontrar a explicação analítica para as vantagens da aproximação de dados económicos por uma LP simples vs por uma LP dupla.

Problemas associados à instalação de subestações de energia em malha urbana. Caso de estudo da subestação de parceiros em Leiria

No âmbito do desenvolvimento da dissertação do Mestrado de Engenharia Eletrotécnica – Sistemas Elétricos de Energia, surgiu a oportunidade de participar no desenvolvimento de um projeto integrante numa subestação de energia. O presente caso de estudo tem em vista a resolução de condicionantes na conceção desta subestação, tais como cumprir requisitos estéticos projetando todo o tipo de equipamentos dentro de edifícios, a ventilação das salas de transformação assim como insonorização de todo o ruído produzido de forma a cumprir os limites legais e não perturbar a vizinhança. A presente subestação de energia está situada numa zona urbana da cidade de Leiria, localidade de Parceiros, dando origem ao nome Subestação de Energia de Parceiros. Esta subestação pertence ao cliente Energias de Portugal, conhecida como EDP, e visa o melhoramento da distribuição do serviço eléctrico. As tradicionais subestações de energia, com aparência bastante desenquadrada dos meios urbanos, representam um entrave ao nível da aproximação destes centros de produção energética às zonas urbanas, comprometendo a melhoria da rede elétrica. Desta forma, foi implementada a tecnologia Gas-Insolated Switchgear e permite o enquadramento destes centros energéticos em zonas urbanas, constituindo mais um edifício urbano na zona onde se insere. Esta substitui os convencionais barramentos existentes nos Parques Exteriores de Aparelhagem das subestações e apresenta-se com dimensões muito reduzidas quando comparadas com as estruturas instaladas nestes parques. Dado que esta tecnologia é desenvolvida no sentido de permitir a construção destes centros energéticos em zonas urbanas, podem ser alojadas dentro de edifícios produzindo assim vantagens ao nível estético, não perturbando a paisagem. Dado que os principais equipamentos de funcionamento na subestação de Parceiros, nomeadamente o Transformador de Potência, se encontram instalados num edifício completamente fechado, foram construídas duas salas de ventilação, na parte superior deste edifício, cada uma adjacente a uma sala de transformação. O transformador instalado possui elevadas dimensões, pesando 53000 kg e contendo 11000 kg de óleo que em estado normal de funcionamento circula por quase todo o interior da máquina a elevadas temperaturas, provocando um aquecimento elevado no interior do edifício o que condiciona o bom funcionamento do transformador. Para ultrapassar esta condicionante foi realizado um estudo de um sistema de ventilação capaz de avaliar e controlar os valores térmicos existentes e proceder à circulação de ar, que será movimentado ou bloqueado, recorrendo a um sistema autónomo, mantendo a temperatura ideal nas salas de transformação. Este autómato é o cérebro de toda a cadeia lógica que, mediante as leituras efetuadas irá dar ordens de atuação aos diversos equipamentos. Apesar dos TP estarem protegidos dentro do edifício, estes produzem um maior ruído. A necessidade da existência do referido sistema de ventilação das divisões de funcionamento destas máquinas, implica a utilização de aparelhos que, apesar da sua evolução tecnológica os torna cada vez menos ruidosos, mas geram sempre alguma perturbação, o que pode representar um problema no cumprimento do regulamento geral do ruído.

Propagação de vírus informáticos baseada em modelos biológicos

A evolução digital proporcionou às sociedades uma facilidade extraordinária de comunicação. Com o número crescente de computadores e o aumento de acessos à internet, surgiu uma nova forma de criminologia, que cresceu em paralelo com o número de utilizadores. Desta forma, tornou-se comum a criação e difusão de vírus informáticos pelos chamados hackers. Neste trabalho estudam-se modelos de transmissão de vírus informáticos, usando modelos epidemiológicos. Começa-se por fazer uma revisão dos modelos existentes na literatura, de seguida sugerem-se alterações a esses modelos de forma a conseguir uma melhor aproximação à dinâmica real de transmissão de vírus informáticos. As simulações numéricas dos modelos permitem-nos inferir de que uma forma de controlar a transmissão de vírus informáticos é a diminuição da taxa de infeção, isto é, da taxa de transmissão do vírus. No último capítulo enumeram-se as conclusões do trabalho efetuado e indicam-se direções de trabalho futuro.

Distributed Forest Fire Monitoring Using Wireless Sensor Networks

Disaster management is one of the most relevant application fields of wireless sensor networks. In this application, the role of the sensor network usually consists of obtaining a representation or a model of a physical phenomenon spreading through the affected area. In this work we focus on forest firefighting operations, proposing three fully distributed ways for approximating the actual shape of the fire. In the simplest approach, a circular burnt area is assumed around each node that has detected the fire and the union of these circles gives the overall fire’s shape. However, as this approach makes an intensive use of the wireless sensor network resources, we have proposed to incorporate two in-network aggregation techniques, which do not require considering the complete set of fire detections. The first technique models the fire by means of a complex shape composed of multiple convex hulls representing different burning areas, while the second technique uses a set of arbitrary polygons. Performance evaluation of realistic fire models on computer simulations reveals that the method based on arbitrary polygons obtains an improvement of 20% in terms of accuracy of the fire shape approximation, reducing the overhead in-network resources to 10% in the best case.

Design of Digital Fractional-Order Integrators and Differentiators by Least Squares

First IFAC Workshop on Fractional Differentiation and Its Application - 19-21 July 2004, Enseirb, Bordeaux, France - FDA'04

Simple Kinematic Design for Evading the Forced Oscillation of a Car-Wheel Suspension System

An adaptive control damping the forced vibration of a car while passing along a bumpy road is investigated. It is based on a simple kinematic description of the desired behavior of the damped system. A modified PID controller containing an approximation of Caputo’s fractional derivative suppresses the high-frequency components related to the bumps and dips, while the low frequency part of passing hills/valleys are strictly traced. Neither a complete dynamic model of the car nor ’a priori’ information on the surface of the road is needed. The adaptive control realizes this kinematic design in spite of the existence of dynamically coupled, excitable internal degrees of freedom. The method is investigated via Scicos-based simulation in the case of a paradigm. It was found that both adaptivity and fractional order derivatives are essential parts of the control that can keep the vibration of the load at bay without directly controlling its motion.

Estratégias de aproximação escola-família. Um estudo no contexto do 1º CEB

O envolvimento parental na escola assume-se atualmente como um elemento essencial do processo educativo com um contributo decisivo para um desenvolvimento saudável e equilibrado dos alunos. Porém, numa sociedade em constante mutação o processo educativo torna-se mais complexo, exigindo que a própria escola evolua rapidamente de forma a ser capaz de satisfazer todas as necessidades dos alunos e das suas famílias. Pelo seu potencial positivo no processo educativo o envolvimento dos pais na escola tem sido estudado e objeto de reflexões de diversos investigadores que se debruçaram sobre a temática da educação. É assim no âmbito do envolvimento parental e do seu potencial, que esta investigação se desenrola, partindo mais concretamente da seguinte questão: quais as estratégias de aproximação escola-família que melhor podem favorecer o envolvimento das famílias na escola? Na procura por uma resposta para esta questão a investigadora pretendeu não apenas identificar um conjunto diferenciado estratégias/ações que promovem o envolvimento das famílias no processo educativo, mas também envolver as famílias no desenvolvimento e operacionalização dessas estratégias/ações, avaliando a relevância de cada uma das estratégias/ações no aprofundamento da relação escola-família. O presente estudo foca a sua atenção sobre a turma da professora e autora deste projeto, desenvolvendo de forma colaborativa um conjunto de estratégias/ações de envolvimento parental e aferindo sobre os efeitos destas na relação escola-família. A presente investigação permitiu concluir que o catalisador da aproximação e aprofundamento da relação escola-família não se cinge apenas às estratégias/ações, mas também à forma como escola e família comunicam.

Modeling assembly program with constraints. A contribution to WCET problem

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Lógica Computacional

Analysing and visualising areal crime data. A case study of residential burglary in San Francisco, USA

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Neolithic transitions: can genetic data help us understand a major demographic event in human prehistory?

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

On the existence of pure-strategy equilibria in large games

Over the years, several formalizations and existence results for games with a continuum of players have been given. These include those of Schmeidler (1973), Rashid (1983), Mas-Colell (1984), Khan and Sun (1999) and Podczeck (2007a). The level of generality of each of these existence results is typically regarded as a criterion to evaluate how appropriate is the corresponding formalization of large games. In contrast, we argue that such evaluation is pointless. In fact, we show that, in a precise sense, all the above existence results are equivalent. Thus, all of them are equally strong and therefore cannot rank the different formalizations of large games.

Molecular simulation of gas adsorption equilibria in nanoporous materials

This work is divided into two distinct parts. The first part consists of the study of the metal organic framework UiO-66Zr, where the aim was to determine the force field that best describes the adsorption equilibrium properties of two different gases, methane and carbon dioxide. The other part of the work focuses on the study of the single wall carbon nanotube topology for ethane adsorption; the aim was to simplify as much as possible the solid-fluid force field model to increase the computational efficiency of the Monte Carlo simulations. The choice of both adsorbents relies on their potential use in adsorption processes, such as the capture and storage of carbon dioxide, natural gas storage, separation of components of biogas, and olefin/paraffin separations. The adsorption studies on the two porous materials were performed by molecular simulation using the grand canonical Monte Carlo (μ,V,T) method, over the temperature range of 298-343 K and pressure range 0.06-70 bar. The calibration curves of pressure and density as a function of chemical potential and temperature for the three adsorbates under study, were obtained Monte Carlo simulation in the canonical ensemble (N,V,T); polynomial fit and interpolation of the obtained data allowed to determine the pressure and gas density at any chemical potential. The adsorption equilibria of methane and carbon dioxide in UiO-66Zr were simulated and compared with the experimental data obtained by Jasmina H. Cavka et al. The results show that the best force field for both gases is a chargeless united-atom force field based on the TraPPE model. Using this validated force field it was possible to estimate the isosteric heats of adsorption and the Henry constants. In the Grand-Canonical Monte Carlo simulations of carbon nanotubes, we conclude that the fastest type of run is obtained with a force field that approximates the nanotube as a smooth cylinder; this approximation gives execution times that are 1.6 times faster than the typical atomistic runs.

Complex networks and data mining: toward a new perspective for the understanding of complex systems

Complex systems, i.e. systems composed of a large set of elements interacting in a non-linear way, are constantly found all around us. In the last decades, different approaches have been proposed toward their understanding, one of the most interesting being the Complex Network perspective. This legacy of the 18th century mathematical concepts proposed by Leonhard Euler is still current, and more and more relevant in real-world problems. In recent years, it has been demonstrated that network-based representations can yield relevant knowledge about complex systems. In spite of that, several problems have been detected, mainly related to the degree of subjectivity involved in the creation and evaluation of such network structures. In this Thesis, we propose addressing these problems by means of different data mining techniques, thus obtaining a novel hybrid approximation intermingling complex networks and data mining. Results indicate that such techniques can be effectively used to i) enable the creation of novel network representations, ii) reduce the dimensionality of analyzed systems by pre-selecting the most important elements, iii) describe complex networks, and iv) assist in the analysis of different network topologies. The soundness of such approach is validated through different validation cases drawn from actual biomedical problems, e.g. the diagnosis of cancer from tissue analysis, or the study of the dynamics of the brain under different neurological disorders.

Chagas disease in the State of Pernambuco, Brazil: analysis of admissions and mortality time series

INTRODUCTION: A time series study of admissions, deaths and acute cases was conducted in order to evaluate the context of Chagas disease in Pernambuco. METHODS: Data reported to the Information Technology Department of the Brazilian National Health Service between 1980 and 2008 was collected for regions and Federal Units of Brazil; and microregions and municipalities of Pernambuco. Rates (per 100,000 inhabitants) of hospitalization, mortality and acute cases were calculated using a national hospital database (SIH), a national mortality database (SIM) and the national Information System for Notifiable Diseases (SINAN), respectively. RESULTS: The national average for Chagas disease admissions was 0.99 from 1995 to 2008. Pernambuco obtained a mean of 0.39 in the same period, with the highest rates being concentrated in the interior of the state. The state obtained a mean mortality rate of 1.56 between 1980 and 2007, which was lower than the national average (3.66). The mortality rate has tended to decline nationally, while it has remained relatively unchanged in Pernambuco. Interpolating national rates of admissions and deaths, mortality rates were higher than hospitalization rates between 1995 and 2007. The same occurred in Pernambuco, except for 2003. Between 2001 and 2006, rates for acute cases were 0.56 and 0.21 for Brazil and Pernambuco, respectively. CONCLUSIONS: Although a decrease in Chagas mortality has occurred in Brazil, the disease remains a serious public health problem, especially in the Northeast region. It is thus essential that medical care, prevention and control regarding Chagas disease be maintained and improved.

Nosocomial infection and characterization of extended-spectrum β-lactamases-producing Enterobacteriaceae in Northeast Brazil

INTRODUCTION: Extended spectrum β-lactamases (ESBLs) are enzymes that degrade β-lactam antibiotics and have been reported to be an important cause of nosocomial infection in worldwide. METHODS: During 2009, 659 enterobacteria strains were isolated from different clinical specimens and tested for ESBL production. The disk approximation test, combined disk method and addition of clavulanic acid were used for phenotypic detection of the ESBL-producing strains and PCR for detection of the blaTEM and blaCTX-M genes. RESULTS: Among the isolates, 125 were ESBL producers. The blaCTX-M and blaTEM genes were detected in 90.4% and 75% of the strains, respectively. Most strains were isolated from urine. Klebsiella pneumoniae was the most prevalent organism. Microorganisms presented high resistance to the antibiotics. CONCLUSIONS: These results support the need for extending ESBL detection methods to different pathogens of the Enterobacteriaceae family because these methods are only currently standardized by the CLSI for Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca and Proteus mirabilis. Carbapenems were the antibiotic class of choice for the treatment of infections caused by ESBL-producing Enterobacteriaceae.