Supporting intra-task parallelism in real-time multiprocessor systems

Os sistemas de tempo real modernos geram, cada vez mais, cargas computacionais pesadas e dinâmicas, começando-se a tornar pouco expectável que sejam implementados em sistemas uniprocessador. Na verdade, a mudança de sistemas com um único processador para sistemas multi- processador pode ser vista, tanto no domínio geral, como no de sistemas embebidos, como uma forma eficiente, em termos energéticos, de melhorar a performance das aplicações. Simultaneamente, a proliferação das plataformas multi-processador transformaram a programação paralela num tópico de elevado interesse, levando o paralelismo dinâmico a ganhar rapidamente popularidade como um modelo de programação. A ideia, por detrás deste modelo, é encorajar os programadores a exporem todas as oportunidades de paralelismo através da simples indicação de potenciais regiões paralelas dentro das aplicações. Todas estas anotações são encaradas pelo sistema unicamente como sugestões, podendo estas serem ignoradas e substituídas, por construtores sequenciais equivalentes, pela própria linguagem. Assim, o modo como a computação é na realidade subdividida, e mapeada nos vários processadores, é da responsabilidade do compilador e do sistema computacional subjacente. Ao retirar este fardo do programador, a complexidade da programação é consideravelmente reduzida, o que normalmente se traduz num aumento de produtividade. Todavia, se o mecanismo de escalonamento subjacente não for simples e rápido, de modo a manter o overhead geral em níveis reduzidos, os benefícios da geração de um paralelismo com uma granularidade tão fina serão meramente hipotéticos. Nesta perspetiva de escalonamento, os algoritmos que empregam uma política de workstealing são cada vez mais populares, com uma eficiência comprovada em termos de tempo, espaço e necessidades de comunicação. Contudo, estes algoritmos não contemplam restrições temporais, nem outra qualquer forma de atribuição de prioridades às tarefas, o que impossibilita que sejam diretamente aplicados a sistemas de tempo real. Além disso, são tradicionalmente implementados no runtime da linguagem, criando assim um sistema de escalonamento com dois níveis, onde a previsibilidade, essencial a um sistema de tempo real, não pode ser assegurada. Nesta tese, é descrita a forma como a abordagem de work-stealing pode ser resenhada para cumprir os requisitos de tempo real, mantendo, ao mesmo tempo, os seus princípios fundamentais que tão bons resultados têm demonstrado. Muito resumidamente, a única fila de gestão de processos convencional (deque) é substituída por uma fila de deques, ordenada de forma crescente por prioridade das tarefas. De seguida, aplicamos por cima o conhecido algoritmo de escalonamento dinâmico G-EDF, misturamos as regras de ambos, e assim nasce a nossa proposta: o algoritmo de escalonamento RTWS. Tirando partido da modularidade oferecida pelo escalonador do Linux, o RTWS é adicionado como uma nova classe de escalonamento, de forma a avaliar na prática se o algoritmo proposto é viável, ou seja, se garante a eficiência e escalonabilidade desejadas. Modificar o núcleo do Linux é uma tarefa complicada, devido à complexidade das suas funções internas e às fortes interdependências entre os vários subsistemas. Não obstante, um dos objetivos desta tese era ter a certeza que o RTWS é mais do que um conceito interessante. Assim, uma parte significativa deste documento é dedicada à discussão sobre a implementação do RTWS e à exposição de situações problemáticas, muitas delas não consideradas em teoria, como é o caso do desfasamento entre vários mecanismo de sincronização. Os resultados experimentais mostram que o RTWS, em comparação com outro trabalho prático de escalonamento dinâmico de tarefas com restrições temporais, reduz significativamente o overhead de escalonamento através de um controlo de migrações, e mudanças de contexto, eficiente e escalável (pelo menos até 8 CPUs), ao mesmo tempo que alcança um bom balanceamento dinâmico da carga do sistema, até mesmo de uma forma não custosa. Contudo, durante a avaliação realizada foi detetada uma falha na implementação do RTWS, pela forma como facilmente desiste de roubar trabalho, o que origina períodos de inatividade, no CPU em questão, quando a utilização geral do sistema é baixa. Embora o trabalho realizado se tenha focado em manter o custo de escalonamento baixo e em alcançar boa localidade dos dados, a escalonabilidade do sistema nunca foi negligenciada. Na verdade, o algoritmo de escalonamento proposto provou ser bastante robusto, não falhando qualquer meta temporal nas experiências realizadas. Portanto, podemos afirmar que alguma inversão de prioridades, causada pela sub-política de roubo BAS, não compromete os objetivos de escalonabilidade, e até ajuda a reduzir a contenção nas estruturas de dados. Mesmo assim, o RTWS também suporta uma sub-política de roubo determinística: PAS. A avaliação experimental, porém, não ajudou a ter uma noção clara do impacto de uma e de outra. No entanto, de uma maneira geral, podemos concluir que o RTWS é uma solução promissora para um escalonamento eficiente de tarefas paralelas com restrições temporais.

Análise quantitativa da saturação de gordura em ressonância magnética mamária: comparação das técnicas SPAIR e DIXON

Introdução – A ressonância magnética (RM) mamária com injeção de contraste é uma ferramenta indispensável para a caracterização de lesões mamárias. Para tal, é fulcral uma boa capacidade de saturação de gordura de forma a delimitar as lesões observadas. Este trabalho tem como objetivo analisar quantitativa e qualitativamente as técnicas de saturação de gordura em RM mamária, nomeadamente as técnicas SPAIR e Dixon. Metodologia – Utilizou-se um equipamento de RM de 1,5T com bobina específica para a mama. Aplicou-se, durante o exame, uma sequência adicional em que a técnica de saturação de gordura utilizada foi a Dixon. Posteriormente foram analisadas as imagens obtidas com as técnicas SPAIR e Dixon e colocadas regiões de interesse (ROI) na lesão, na glândula mamária, no tecido adiposo e no ar. Estes valores de sinal obtidos foram registados e calcularam-se as relações sinal-ruído (SNR), contraste-ruído (CNR) e uniformidade de saturação de gordura para as mesmas estruturas a analisar e nas distintas sequências. Resultados – Verificou-se que a técnica de supressão de gordura Dixon apresenta resultados quantitativos e qualitativos superiores à técnica SPAIR. Conclusões – Recomenda-se a utilização da técnica Dixon para saturação de gordura nas sequências de estudo dinâmico com agente de contraste, especificamente nos estudos de RM mamária.

Papel da autonomia na auto-avaliação da saúde do idoso

OBJETIVO: Compreender os significados atribuídos à auto-avaliação da saúde do idoso. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS: Estudo qualitativo, realizado com 17 idosos (> 70 anos) de ambos os sexos residentes em Bambuí, MG, em 2008. Foi utilizada abordagem antropológica baseada no modelo de signos, significados e ações que relaciona ações individuais, códigos culturais e contexto macrossocial. Foram realizadas entrevistas semi-estruturadas centradas na auto-avaliação da saúde, descrição de saúde "boa" e saúde "ruim" e nos critérios utilizados pelos idosos na auto-avaliação da saúde. ANÁLISE DOS RESULTADOS: A idéia organizadora dos relatos vincula a autoavaliação da saúde do idoso às lógicas "participar da vida" e "ancoragem à vida". A primeira tem a autonomia como fio condutor, englobando as seguintes categorias: permanecer ativo dentro das capacidades funcionais instrumentais avançadas, ser dono da própria vida (como oposição a ser dependente), ser capaz de resolver problemas e poder agir como desejar. A segunda lógica unifica as seguintes categorias: capacidade de interação, estar engajado em relações significativas e poder contar com familiares, amigos ou vizinhos. CONCLUSÕES: A saúde é entendida pelos idosos como ter autonomia no exercício de competências funcionais demandadas pela sociedade, tais como capacidade de responder às obrigações familiares e capacidade de desempenhar papéis sociais. Ao definir sua saúde como boa ou razoável, o idoso não se caracteriza como pessoa livre de doenças, mas como sujeito capaz de agir sobre o ambiente.

Preditores socioeconômicos da qualidade da alimentação de crianças

OBJETIVO: Desenvolver índice de qualidade da alimentação e analisar fatores socioeconômicos associados à baixa qualidade da alimentação entre crianças. MÉTODOS: Estudo transversal realizado com amostra representativa de 1.282 crianças de sete a dez anos de idade residentes em Vitória, ES, em 2007. As crianças foram sorteadas em 26 escolas públicas e seis privadas. Dados socioeconômicos e de hábitos de vida das crianças foram obtidos a partir de questionário estruturado enviado ao domicílio e preenchido preferencialmente por suas mães. Um questionário de freqüência alimentar foi construído a partir de estudos realizados com crianças brasileiras e testado em escola pública. Para avaliação da qualidade da alimentação foi desenvolvido um índice, denominado Alimentação do Escolar (Índice Ales), levando em consideração as recomendações nutricionais para a população brasileira e o hábito de realizar o desjejum. A associação entre a qualidade da alimentação e fatores socioeconômicos foi investigada utilizando a regressão logística multinomial. Foram estimados odds ratio ajustados e os intervalos com 95% de confiança para as variáveis que permaneceram no modelo. RESULTADOS: Segundo o Índice Ales, aproximadamente 41% das crianças estudadas possuíam alimentação de baixa qualidade (meninos = 37,7%, meninas = 42,7%, p = 0,179). Não foram encontradas diferenças significativas entre sexo, idade, condição empregatícia materna e morar com a mãe e qualidade da alimentação. As variáveis que permaneceram associadas à baixa qualidade da alimentação foram baixa escolaridade materna (OR = 3,93; IC 95%: 2,58;5,99), ausência do pai no domicílio (OR = 2,03; IC 95%: 1,68;2,99) e não almoçar à mesa (OR = 1,47; IC 95%: 1,12;1,93). CONCLUSÕES: A baixa escolaridade materna aumentou a probabilidade de a criança não consumir uma alimentação de boa qualidade, seja pela falta de acesso a alimentos saudáveis e informações adequadas, seja pela menor capacidade de discernir o que é saudável.

Prática de ensino supervisionado no 1.º e 2.º ciclo do ensino básico: de que modo o recurso às tecnologias de comunicação e de informação altera as conceções alternativas acerca dos astros em alunos do 1.ª ciclo do ensino básico

Relatório apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Ensino do 1.º e do 2.º Ciclo do Ensino Básico

Avaliação da qualidade de cápsulas de sinvastatina de farmácias magistrais

OBJETIVO: Validar metodologia por cromatografia líquida de alta eficiência para determinação do teor de sinvastatina em cápsulas manipuladas. MÉTODOS: Foram avaliadas 18 amostras de cápsulas de sinvastatina 40 mg de farmácias magistrais de São Paulo, Guarulhos, São Bernardo do Campo e Campinas, SP, prescritas para pacientes fictícios. As análises basearam-se na Farmacopéia Brasileira e no método da cromatografia, otimizado e validado de acordo com as normas nacionais e internacionais, para os ensaios de identificação, e quantificação em cápsulas manipuladas. RESULTADOS: O peso médio das cápsulas variou de 70 mg a 316 mg; quatro amostras apresentaram variação de peso em desacordo com a especificação. O teor de sinvastatina nas cápsulas estava de acordo com a especificação em 11 amostras; em seis, esse teor variou entre 4% e 87% do valor declarado, descumprindo os requisitos de teor do princípio ativo; a determinação do teor e uniformidade de conteúdo de uma amostra não foram realizadas. No teste de uniformidade de conteúdo, 15 amostras apresentaram valores menores que 85% e com os desvios-padrões relativos maiores que 6%; três farmácias atendiam a especificação desse ensaio. No ensaio de dissolução, oito amostras apresentaram resultados insatisfatórios no primeiro estágio do ensaio e as demais apresentaram resultados inconclusivos. CONCLUSÕES: O método utilizado mostrou boa adequação para aplicação em controle de qualidade, revelando a falta de qualidade de cápsulas de sinvastatina produzidas por algumas farmácias de manipulação.

Exposição aos compostos orgânicos voláteis: trabalhadores em cozinhas escolares

Mestrado em Segurança e Higiene no Trabalho

Validação de proposta de avaliação de programas de controle de infecção hospitalar

OBJETIVO: Validar as propriedades de construto e discriminante de programa de prevenção e controle de infecção hospitalar. MÉTODOS: O programa consiste de quatro indicadores: estrutura técnico-operacional; diretrizes operacionais de controle e prevenção; sistema de vigilância epidemiológica; atividades de controle e prevenção. Esses indicadores, cujo conteúdo foi previamente validado, foram aplicados em 50 instituições de saúde, no município de São Paulo, SP, em 2009. Utilizou-se estatística descritiva para caracterizar os hospitais e escores dos indicadores e o coeficiente α de Cronbach para avaliar a consistência interna. A análise da validade discriminante foi realizada comparando-se escores dos indicadores entre grupos de hospitais, com versus sem certificação em qualidade. A análise da validade de construto baseou-se na análise fatorial exploratória com matriz de correlação tetracórica. RESULTADOS: Os indicadores de estrutura técnico-operacional e vigilância epidemiológica apresentaram quase 100% de conformidade em toda amostra. Os indicadores de diretrizes operacionais de controle e prevenção, bem como os de atividades de controle e prevenção apresentaram consistência interna com variação de 0,67 a 0,80. A validade discriminante desses indicadores apontou médias de escores de conformidade superiores e com significância estatística no grupo de instituições com processos de qualificação ou acreditação em saúde. Na validação de construto foram identificadas duas dimensões para diretrizes operacionais de controle e prevenção: recomendações para prevenção de infecção hospitalar e recomendações para padronização de procedimentos de profilaxia, com boa correlação das unidades de análises que o compõem. O mesmo ocorreu para atividades de controle e prevenção: identificaram-se interface com unidades de tratamento e interface com unidades de apoio. CONCLUSÕES: A validação das propriedades de medidas dos indicadores de programas de controle de infecção hospitalar permite desenvolver ferramenta de avaliação desses programas de forma ética e científica para diagnóstico de qualidade na área.

Efeito dos parâmetros técnicos na dose e qualidade de imagem num sistema de radiografia computorizada

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde - Ramo de especialização: Imagem Digital com Radiação X

Ontology mapping evolution

Introdução Hoje em dia, o conceito de ontologia (Especificação explícita de uma conceptualização [Gruber, 1993]) é um conceito chave em sistemas baseados em conhecimento em geral e na Web Semântica em particular. Entretanto, os agentes de software nem sempre concordam com a mesma conceptualização, justificando assim a existência de diversas ontologias, mesmo que tratando o mesmo domínio de discurso. Para resolver/minimizar o problema de interoperabilidade entre estes agentes, o mapeamento de ontologias provou ser uma boa solução. O mapeamento de ontologias é o processo onde são especificadas relações semânticas entre entidades da ontologia origem e destino ao nível conceptual, e que por sua vez podem ser utilizados para transformar instâncias baseadas na ontologia origem em instâncias baseadas na ontologia destino. Motivação Num ambiente dinâmico como a Web Semântica, os agentes alteram não só os seus dados mas também a sua estrutura e semântica (ontologias). Este processo, denominado evolução de ontologias, pode ser definido como uma adaptação temporal da ontologia através de alterações que surgem no domínio ou nos objectivos da própria ontologia, e da gestão consistente dessas alterações [Stojanovic, 2004], podendo por vezes deixar o documento de mapeamento inconsistente. Em ambientes heterogéneos onde a interoperabilidade entre sistemas depende do documento de mapeamento, este deve reflectir as alterações efectuadas nas ontologias, existindo neste caso duas soluções: (i) gerar um novo documento de mapeamento (processo exigente em termos de tempo e recursos computacionais) ou (ii) adaptar o documento de mapeamento, corrigindo relações semânticas inválidas e criar novas relações se forem necessárias (processo menos existente em termos de tempo e recursos computacionais, mas muito dependente da informação sobre as alterações efectuadas). O principal objectivo deste trabalho é a análise, especificação e desenvolvimento do processo de evolução do documento de mapeamento de forma a reflectir as alterações efectuadas durante o processo de evolução de ontologias. Contexto Este trabalho foi desenvolvido no contexto do MAFRA Toolkit1. O MAFRA (MApping FRAmework) Toolkit é uma aplicação desenvolvida no GECAD2 que permite a especificação declarativa de relações semânticas entre entidades de uma ontologia origem e outra de destino, utilizando os seguintes componentes principais: Concept Bridge – Representa uma relação semântica entre um conceito de origem e um de destino; Property Bridge – Representa uma relação semântica entre uma ou mais propriedades de origem e uma ou mais propriedades de destino; Service – São aplicados às Semantic Bridges (Property e Concept Bridges) definindo como as instâncias origem devem ser transformadas em instâncias de destino. Estes conceitos estão especificados na ontologia SBO (Semantic Bridge Ontology) [Silva, 2004]. No contexto deste trabalho, um documento de mapeamento é uma instanciação do SBO, contendo relações semânticas entre entidades da ontologia de origem e da ontologia de destino. Processo de evolução do mapeamento O processo de evolução de mapeamento é o processo onde as entidades do documento de mapeamento são adaptadas, reflectindo eventuais alterações nas ontologias mapeadas, tentando o quanto possível preservar a semântica das relações semântica especificadas. Se as ontologias origem e/ou destino sofrerem alterações, algumas relações semânticas podem tornar-se inválidas, ou novas relações serão necessárias, sendo por isso este processo composto por dois sub-processos: (i) correcção de relações semânticas e (ii) processamento de novas entidades das ontologias. O processamento de novas entidades das ontologias requer a descoberta e cálculo de semelhanças entre entidades e a especificação de relações de acordo com a ontologia/linguagem SBO. Estas fases (“similarity measure” e “semantic bridging”) são implementadas no MAFRA Toolkit, sendo o processo (semi-) automático de mapeamento de ontologias descrito em [Silva, 2004].O processo de correcção de entidades SBO inválidas requer um bom conhecimento da ontologia/linguagem SBO, das suas entidades e relações, e de todas as suas restrições, i.e. da sua estrutura e semântica. Este procedimento consiste em (i) identificar as entidades SBO inválidas, (ii) a causa da sua invalidez e (iii) corrigi-las da melhor forma possível. Nesta fase foi utilizada informação vinda do processo de evolução das ontologias com o objectivo de melhorar a qualidade de todo o processo. Conclusões Para além do processo de evolução do mapeamento desenvolvido, um dos pontos mais importantes deste trabalho foi a aquisição de um conhecimento mais profundo sobre ontologias, processo de evolução de ontologias, mapeamento etc., expansão dos horizontes de conhecimento, adquirindo ainda mais a consciência da complexidade do problema em questão, o que permite antever e perspectivar novos desafios para o futuro.

Acurácia do relacionamento probabilístico na avaliação da alta complexidade em cardiologia

OBJETIVO: Avaliar a viabilidade de estratégia de relacionamento probabilístico de bases de dados na identificação de óbitos de pacientes submetidos a procedimentos de alta complexidade em cardiologia. MÉTODOS: O custo de processamento foi estimado com base em 1.672 registros de pacientes submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio, relacionados com todos os registros de óbito no Brasil em 2005. A acurácia do relacionamento baseou-se em linkage probabilístico entre 99 registros de autorização de internação hospitalar de pacientes submetidos a cirurgias cardíacas em instituto de referência em cardiologia, com status vital conhecido, e todos os registros de óbito do estado do Rio de Janeiro em 2005. O linkage foi realizado em quatro etapas: padronização das bases, blocagem, pareamento e classificação dos pares. Utilizou-se a blocagem em cinco passos, com chaves de blocagem com combinação de variáveis como soundex do primeiro e último nome, sexo e ano de nascimento. As variáveis utilizadas no pareamento foram "nome completo", com a utilização da distância de Levenshtein, e "data de nascimento". RESULTADOS: O segundo e o quinto passos de blocagem tiveram os maiores números de pares formados e os maiores tempos de processamento para o pareamento. O quarto passo demandou menor custo de processamento. No estudo de acurácia, após os cinco passos de blocagem, a sensibilidade do linkage foi de 90,6% e a especificidade foi de 100%. CONCLUSÕES: A estratégia de relacionamento probabilístico utilizada apresenta boa acurácia e poderá ser utilizada em estudos sobre a efetividade dos procedimentos de alta complexidade e alto custo em cardiologia.

QUADAS e STARD: avaliação da qualidade de estudos de acurácia de testes diagnósticos

OBJETIVO: Comparar duas abordagens baseadas em critérios do Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies (QUADAS) e do Standards for Reporting Studies of Diagnostic Accuracy (STARD) na avaliação de qualidade de estudos de validação do teste rápido OptiMal®, para diagnóstico de malária. MÉTODOS: Foi realizada busca de artigos de validação do teste rápido na base bibliográfica Medline acessada pelo PubMed, no ano de 2007. Treze artigos foram recuperados na busca. Foram combinados 12 critérios do QUADAS e três do STARD para comparação com os critérios do QUADAS isoladamente. Foi considerado que artigos de regular a boa qualidade atenderiam pelo menos 50% dos critérios do QUADAS. RESULTADOS: Dos 13 artigos recuperados, 12 cumpriram pelo menos 50% dos critérios do QUADAS, e apenas dois atenderam à combinação dos critérios. Considerando-se a combinação dos dois critérios (> 6 QUADAS e > 3STARD), dois estudos (15,4%) apresentaram boa qualidade metodológica. A seleção de artigos usando a combinação proposta variou de dois a oito artigos, dependendo do número de itens considerados como ponto de corte. CONCLUSÕES: A combinação do QUADAS com o STARD tem o potencial de conferir maior rigor nas avaliações da qualidade de artigos publicados sobre validação de testes diagnósticos em malária, por incorporar a checagem de informações relevantes não alcançáveis pelo uso do QUADAS isoladamente.

Avaliação dos desvios no posicionamento da IMRT prostática com marcadores fiduciais versus estruturas anatómicas

Mestrado em Radioterapia

Novos rumos na educação e promoção da saúde a partir de uma reflexão sobre a intervenção com crianças e adolescentes no trabalho do Aventura Social

Na última década, a investigação na área da saúde deixou de se centrar apenas na compreensão das doenças e condições lesivas da saúde para passar a interessar‑se pelos fatores determinantes destas condições de modo a passar a uma ação preventiva (antes de deixar que os problemas se instalem). Passou depois a interessar‑se não só pelos problemas e seus determinantes, mas também pelos fatores e processos associados à promoção da própria saúde, enquanto estado dinâmico de bem‑estar global. Uma boa saúde física e emocional permite às pessoas lidar melhor com os desafios do quotidiano. A questão é que o inverso é também verdadeiro e em geral as pessoas que lidam bem com os desafios do seu quotidiano têm maior saúde física e mental. Temos este problema de modo recorrente em várias áreas da saúde: qual o sentido da “marcha”. Os adolescentes com pais mais “favoráveis” consomem menos frequentemente drogas? Ou os que não consomem drogas conseguem uma maior proximidade com os seus pais? As crianças e os adolescentes que praticam atividade física têm melhor saúde física ou as crianças e os adolescentes que têm melhor saúde física têm mais condições para ser ativos fisicamente? Na verdade, na ausência de estudos longitudinais que acompanhem o crescimento das crianças e dos adolescentes e que controlem os diversos fatores em jogo, na ausência de um quadro conceptual claro não é possível responder com precisão a estas questões, a não ser num ambiente de cavaqueira de uma conversa de café. O mesmo se passa quando falamos de jovens, de adultos ou de idosos.

Auto-percepção das condições de saúde da população adulta, Sul do Brasil

O objetivo do estudo foi estimar como a população adulta (20 a 59 anos) de Joaçaba, SC, avalia sua condição de saúde. Realizou-se um estudo transversal em 2006 envolvendo amostra representativa (n = 707). O questionário levantou condições sociodemográficas, restrição das atividades diárias, realização de consulta médica, internação hospitalar e auto-percepção de saúde. Procedeu-se a análise de regressão logística múltipla hierarquizada. Constatou-se que 74,7% dos indivíduos percebia sua saúde como boa e 3,9% a percebia como ruim/muito ruim. Não estar trabalhando no momento da entrevista e deixar de realizar atividades habituais por problemas de saúde aumentaram significativamente a chance de uma auto-avaliação da condição de saúde como ruim/muito ruim.