Gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU) em territórios rurais: caracterização, problemas e propostas de intervenção no concelho de Anadia

Num mundo cada vez mais industrializado e consumista, com assimetrias territoriais várias, a defesa dos valores ambientais assume uma progressiva importância, uma vez que a qualidade de vida passa também pela qualidade ambiental. Como os produtos gerados pelo consumo devem ter o confinamento correto em função das suas diversas componentes, a gestão do processo de deposição, recolha e transporte de RSU, fica mais complexa, à medida que a população e a área se diversifica e expande, como acontece em alguns territórios rurais, agravando os custos e os impactos ambientais induzidos, se não for equacionada uma solução simultaneamente eficaz e eficiente. Paralelamente urge a satisfação dos residentes e dos restantes utilizadores enquanto usuários desses territórios. Por este motivo, nos últimos anos, as autarquias têm vindo a estudar essas soluções nas suas áreas de jurisdição, tentando com as ações realizadas, respeitar não só os critérios de proteção ambiental, mas também as necessidades das pessoas. Neste trabalho apresentam-se algumas variáveis identificadas, como resultados de um estudo de caso aplicado a um município rural, Anadia, onde se evidencia a ausência de sensibilização e a carência de meios e processos que podem comprometer as metas ambientais e sociais desejadas. In a world, progressively more industrialized and consumer, with several territorial disparities, the protection of environmental values assumes an increasingly importance, since the quality of life also involves environmental quality. As the products generated by the consumption must have a correct confinement in its various components, the management of the deposition process, collection and transportation of municipal solid waste, is more complex, as the population and the area expand, as happens in some rural territories, increasing the cost and environmental impacts induced, if not equated a solution both effective and efficient. At the same time it is very important to increase the satisfaction of residents, visitors and tourists visiting these areas. For this reason, in the last years, the municipalities have been studying these solutions in their areas of jurisdiction. That is why they try to respect not only the criteria of environmental protection, but also the needs of people and fulfilled actions whose variables we shall try to present as a case study applied to a rural municipality, Anadia, where we show up that the absence of awareness and the lack of means and processes can compromise the desired environmental and social goals

A concessão como modelo de prestação de serviços:o caso dos SMAS de Alcobaça

Dissertação, Mestrado, Gestão Pública, Instituto Politécnico de Santarém, Escola Superior de Gestão e Tecnologia, 2014

Avaliação da Escola - Resultados Escolares e a procura da Qualidade

Trabalho de Projeto apresentado para a obtenção do grau de Mestre na especialidade em Administração Educacional. Orientador:Prof. Doutor João Sebastião

A mudança na administração pública:implementação de solução de atendimento CRM e nova gestão de processos – Estudo de Caso Município de Santarém

Dissertação, Mestrado, Gestão Pública, Instituto Politécnico de Santarém, Escola Superior de Gestão e Tecnologia, 2015

Diseño de una empresa de producción de tomate riñón bajo invernadero en la Provincia de Pichincha.

Una nueva teoría debe ir más allá de la ventaja comparativa y llegar a la ventaja competitiva de una nación. Debe explicar por qué las empresas de una nación consiguen ventajas competitivas en todas sus formas, que no solamente en los limitados tipos de ventajas basadas en los factores que se contemplan en la teoría de la ventaja comparativa. La mayoría de las teorías del comercio se fijan exclusivamente en el costo y tratan como nota a pie de página la calidad y los productos diferenciados. Una nueva teoría debe reflejar un rico concepto de la competencia que comprenda los mercados segmentados, los productos diferenciados, las diferencias en las tecnologías y las economías de escala. La calidad, las características y la innovación en los nuevos productos son determinantes en los sectores y segmentos avanzados. Además, la ventaja en los costos se deriva tanto de los diseños que permiten una fabricación eficiente y de las tecnologías avanzadas de proceso cuanto de los costos de los factores o incluso de las economías de escala. Debemos comprender las razones de que algunas naciones sean mejores que otras en la creación de estas ventajas, tan esenciales para la alta y creciente productividad1. En el presente estudio se interrelacionó la investigación documental y la investigación de campo; permitiendo demostrar que la producción de tomate riñón (o Lycopersicum Esculentum, pertenece a la familia de las solanáceas) bajo invernadero, tal como se plantea es técnica y económicamente factible; ya que el cultivo de tomate riñón es uno de los más representativos en cuanto a hortalizas, además, dado que el tomate constituye uno de los principales productos que la gente consume diariamente en sus comidas, lo hace acreedor a una gran demanda diaria sea en su presentación natural o ya procesado, por ejemplo tomate enlatado, pasta de tomate, salsa de tomate, entre otras.

Proyecto de creación e implementación de un sistema de administración de talentos humanos en la Empresa Grupo Chova del Ecuador

En la actualidad n las organizaciones enfocan mayores recursos para obtener productividad y unos mejor recursos humanos quien desarrolla de manera eficiente y eficaz el trabajo, por tal razón, invierten en la administración del talento humano. Las competencias laborales, incorporadas en la gestión del talento humano, conforman un eje central del trabajo institucional, por ende son parte fundamental para el funcionamiento en las organizaciones. Las investigaciones e implementación de dicha administración de talento humano, realizadas en diversas regiones del mundo, nos dan como resultados un impacto positivo del enfoque de gestión para competencias y utilización de los subsistemas de talento humano para el manejo y desarrollo óptimo del personal en las organizaciones. En el presente estudio que se realizó, se puede detectar que no existe una adecuada administración de talento humano dentro de cada organización. Lo que impide una productividad eficiente y optimización de recursos.

Diseño de una Empresa Agrícola productora de frutilla en la ciudad de Quito

El diseño de una empresa agrícola productora de frutilla en la ciudad de Quito, fue creado con el fin de implementar un proyecto atractivo con ventajas competitivas que permitan obtener resultados positivos, dentro del cual se realizan cuatro estudios que son: de mercado, técnico, financiero y de impacto. Por tanto, para observar la viabilidad del mismo se investigó utilizando una muestra poblacional de 384 familias del sector norte de la ciudad de Quito y mediante la colaboración de otras fuentes, con lo cual se pudo obtener resultados confiables sobre la oferta y demanda de frutilla existente en la ciudad de Quito, con lo cual se obtuvo que la oferta de frutilla para el presente año, en la ciudad de Quito, es de 3`564.074 kilos y la demanda es de 4´455.093 kilos, resultando una demanda insatisfecha de 891.018 kilos de frutilla, cuya demanda puede ser satisfecha con la implementación de proyectos como éste. Esta empresa estará ubicada en el sector norte de Quito, en San Juan de Calderón, donde se realizará el cultivo de frutilla con la utilización de un terreno de 1080 metros cuadrados, distribuidos eficiente y adecuadamente para obtener la productividad esperada, constando de 12 platabandas con tres hileras cada una, que medirán 47 metros de largo y 1 metro de ancho, cuyo cultivo, producirá la cantidad de 18360 kilos de frutilla al año. Contando con las respectivas contingencias, este cultivo se desarrolla en un ciclo de producción de tres meses, momento en el cual ya está lista la fruta para su distribución, realizando para esto tres siembras de cuatro platabandas cada una de ellas, las cuales se sembrarán cuatro en enero, cuatro en febrero y las últimas cuatro platabandas en marzo, obteniendo con esto una producción secuencial mensual a partir del mes de abril del primer año, puesto que la cantidad de equilibrio de la distribución de frutilla en la ciudad de Quito es de 8.098 kilos al año, lo que representa que la producción a obtener es superior, también es necesario expresar que aunque es un cultivo muy fácil de implementar se deben tener los conocimientos necesarios para ello, cuya información se encuentra en el presente trabajo.

Estudio y análisis de eficiencia de un quemador de fuel oil N. 6, con calentamiento del aire de pulverización para un caldero de 300 BPH

La presente tesis está enfocada al análisis estrictamente de la combustión de un quemador de aceite (fuel oil # 6) para un caldero degeneración de vapor de agua de 300 BHP de potencia, el cual para su atomización del combustible usa aire comprimido a 40 PSI de presión y una temperatura que va desde los 15 ºC hasta los 150 ºC según nuestra particular implementación del sistema de calentamiento. El desarrollo emprende desde un marco teórico de los quemadores, sus partes consistentes, el combustible, clasificación, propiedades y características. De manera muy particular nos centramos en el proceso de combustión por cuanto es la parte medular del presente documento, así como generalidades, fundamentos, los elementos y productos, los comportamientos de éstos en la combustión. Además enfocamos conceptos básicos de tipos de combustión. En una forma analítica se establece la ecuación general de la combustión, una evaluación de la energía liberada en el proceso, en base al volumen y composición de lso productos que intervienne en la misma, yademás de la forma de cómo calibrar el equipo o sistema para obtener combustion lo más eficiente posible, sea produciendo energía calorífica más alta posible con el mínimo requerido posible de combustión. Se enfoca en el presente documento un análisis de las relaciones termodinámicas en la combustión como: la entalpía de los elementos como de los productos, las entalpías de formación de los mismos, le energía interna de los gases productos, y de la entropía o irreversibilidades del proceso total de combustión. La determinación del calor generado más la temperatura de llama adiabática son temas fundamentales en el desarrollo del tema, es por lo tanto parte importante del documento. Ya en el análisis experimental se parte del hecho de tener instalado a modo de prueba un intercambiador de calor para calentar el aire de atomización en uncaldero específico, esto es en un caldero de 300 BHP de potencia, de generación de vapor de agua de 100 PSI de presión, en la empresa Tejidos Pintex, y el análisis va enfocado a determinar la efectividad o no de calentar el aire de atomización, y de ser así cuantificar los beneficios del sistema.

Enfermagem Contemporânea. Dez Temas, Dez Debates

Introdução O ebook que aqui se apresenta resulta da compilação das diferentes intervenções que tiveram lugar nas Oficinas Temáticas mensais (no total de nove), que decorreram no ano de 2013, na ESESJDUE. As Oficinas Temáticas definem-se como espaços de discussão pública entre a academia, as diversas organizações de saúde da sociedade civil (públicas, privadas e de solidariedade social) e os agentes sociais da saúde. Com este espaço pretendeu-se promover o debate, a discussão, a reflexão e a confluência de saberes sobre as várias dimensões da enfermagem, da saúde e da doença na sociedade atual. Estas oficinas procuraram colocar em articulação as diferentes perspectivas sobre uma determinada área temática da saúde, desde os conhecimentos científicos pro-duzidos (resultantes da investigação produzida ou em curso nessa área), ao seu en-quadramento pelas políticas públicas, marcando a exploração dos discursos oficiais e as perspetivas de diferentes profissionais sobre a saúde a doença e a enfermagem. Foram, e continuarão a ser, objetivos das Oficinas Temáticas promover um espaço de reflexão, discussão e partilha de saberes aberto aos diferentes atores da academia e da sociedade/comunidade sobre a saúde na atualidade; estimular e possibilitar a refle-xão e discussão fora da sala de aula e incentivar a produção de relatos resultantes da discussão e reflexão, a serem publicados e partilhados na comunidade virtual - este ebook é o resultado do primeiro ano de trabalho. Os temas debatidos neste primeiro ano foram aqueles que habitualmente estão ausentes dos programas curriculares da enfermagem, mas cuja centralidade marca as agendas quer da área clínica, quer do ensino, quer da política de saúde. São disso exemplo as questões da violência doméstica e de género, o conhecimento em enfer-magem, a segurança do doente, as práticas simuladas, a medicalização do parto, os valores éticos, a comunicação em saúde, os cuidadores informais ou a espiritualidade nos cuidados . A heterogeneidade dos temas discutidos, visou colmatar necessidades sentidas de refle-tir, discutir e aprofundar cada uma das referidas temáticas a partir de novas perspetivas e abordagens e simultaneamente captar novos contributos disciplinares para enriquecer o conhecimento em enfermagem. Tendo como referência o relatório Frenk , cada vez mais a enfermagem, tal como todas as disciplinas da área da saúde, deve exercer um papel central nas reformas institucionais e educacionais necessárias à saúde. Para tal, afirma-se a necessidade preparar os futuros profissionais para o trabalho em equipa não só interprofissional (várias profissões que trabalham em conjunto para um objetivo comum) mas essen-cialmente transdisciplinar (várias profissões trabalham em conjunto sob um modelo compartilhado com uma linguagem comum). Neste novo modelo também designado por “profissionalismo transdisciplinar” (Belar, 2013) , cada um não só usa a sua própria experiência, para resolver problemas comum com base num modelo integra-tivo, mas assume ativamente seu papel de agente da mudança, revela-se um gestor competente dos recursos e um promotor de políticas baseadas em evidência, enfati-zando sempre a responsabilidade pelo seu desempenho. Trabalhando em conjunto, os diferentes profissionais da saúde, não só melhoram a saúde dos utentes e comu-nidades como são dignos da sua confiança. Neste contexto, a educação/formação destes profissionais deve ter como objetivos centrais a melhoria dos serviços de saúde, preparando-os para ir de encontro às necessidades dos indivíduos e das popu-lações de uma forma equitativa e eficiente e ainda promover uma visão global e comum da saúde para o futuro. As mudanças propostas, segundo os referidos autores, não cabem em currículos está-ticos e em modelos educativos fragmentados, desatualizados e insensíveis às exigên-cias da saúde na sociedade atual. Para responder a este objetivo, o relatório citado salienta a necessidade de, no processo formativo dos estudantes da área da saúde (enfermagem, medicina, nutrição, serviço social), assumir lugar de destaque o nível transformador da aprendizagem, que inclui competências para liderar e mudar o sistema de saúde, competências de interação e de trabalho em equipa e o conheci-mento sobre a governança do sistema de saúde e dos seus componentes. Neste contexto, cabe à academia um papel central no debate e reflexão necessárias às mudanças que o novo modelo de educação/formação dos profissionais de saúde exige. As Oficinas Temáticas realizadas durante o ano de 2013 foram, a seu modo, e espera-se que continuem a ser, o ponto de partida para a reflexão imprescindível à mudança que se impõe e deseja. O primeiro texto deste ebook centra-se no trabalho em rede no combate à violência doméstica. Apesar da Violência Doméstica ser um fenómeno presente na sociedade desde tempos imemoriais, só nos anos mais recentes ganhou visibilidade pública e mobilizou esforços congregados de diferentes áreas no seu combate. Apesar disso, este é um tema que tem estado ausente dos currículos académicos das diferentes profissões da saúde. O debate e reflexão sobre Violência Doméstica permitiu, não apenas conhecer o trabalho realizado no âmbito da Rede de Intervenção Integrada do Distrito de Évora (RIIDE) e os objetivos que visa alcançar, mas também sensibilizar os docentes para a importância deste tema ser integrado na formação dos futuros enfermeiros, cujo papel no combate à Violência Doméstica, a partir de um trabalho integrado, não pode ser ignorado. A construção do conhecimento em enfermagem na perspetiva do estudantes de licen-ciatura e o raciocínio clínico dos enfermeiros dominaram a reflexão do segundo tema. Quer um, quer outro são fundamentais para a compreensão da enfermagem como disciplina e para a prestação de cuidados, ao permitirem compreender quer como se estrutura esta realidade, quer como se reflete sobre ela. O primeiro texto centra-se na análise das representações sociais dos estudantes sobre a conhecimento em enfermagem e o segundo apresenta uma reflexão profunda sobre as questões que medeiam o processo de raciocínio clínico dos enfermeiros. O terceiro tema debatido e refletido foi a segurança do doente e a qualidade dos cuidados. Em qualquer área da saúde este é um tema incontornável no atual contexto dos cuidados de saúde. A qualidade dos cuidados e os custos associados aos cuidados dominam os mercados e os negócios da saúde e definem a pressão sobre a organiza-ções de saúde, obrigadas a agir e a incorporarem os princípios e os conceitos da segu-rança do doente na prática quotidiana. Neste texto apresentam-se o princípios centrais que devem sustentar o posicionamento de todos os profissionais de saúde face à implementação de uma cultura de segurança na saúde. No quinto texto analisa-se a medicalização do parto a partir de uma investigação (ainda em curso) sobre os motivos subjacentes à opção das mulheres grávidas pelo parto por cesariana. Os avanços nos campos da anestesiologia e da antibioterapia, se vieram tra-zer mais segurança a este ato também contribuíram para a medicalização do parto, no-meadamente através do aumento das taxas de cesariana. A questões debatidas cen-tram-se no papel das enfermeiras especialistas em saúde materna e obstetrícia e o seu papel na informação e formação das grávidas em termos de opção face ao parto. Apesar do avanço da medicalização não atingir todos os fenómenos com o mesmo grau de intensidade, o nascimento é um dos acontecimentos mais medicalizados, desde a indução do parto até ao próprio parto, com os riscos que lhe são inerentes. Este texto questiona e discute os motivos que levam as mulheres a optar por um parto por cesariana e, desta forma, a aderirem à medicalização de um acontecimento ances-tralmente descrito como “natural”. A relação terapêutica como pacto de cuidados na perspetiva de Paul Ricoeur é o tema dominante do texto seis, em que são refletidas e aprofundadas as conceções filosófi-cas e éticas deste autor sobre o pacto de cuidado. A partir das conceções de Ricouer, a autora reflete sobre o significado ético das relações entre quem cuida e quem é cuida-do, salientado a importância da apreciação crítica das questões éticas e do agir, no quotidiano dos cuidados de enfermagem. No texto seguinte analisam-se as questões dos cuidadores informais, que se avolumam na justa proporção em que se assiste ao envelhecimento da população, à complexifi-cação do contexto social caraterizado por alterações nas estruturas familiares, bem como a alteração das políticas sociais que apelam à permanência de idosos e depen-dentes nos seus ambientes familiares e às novas políticas de saúde com valorização dos tratamentos ambulatórios e diminuição dos tempos de demora média de interna-mento. Apesar da complexidade que carateriza a prestação de cuidados informais, é à família que tradicionalmente se atribui a responsabilidade pelo cuidado informal, ignorando-se frequentemente toda a dinâmica que envolve este tipo de cuidado e as implicações que gera na própria estrutura familiar. O tema que encerra este ebook é a espiritualidade em Enfermagem, que congrega dois texto. No primeiro, enquadra-se a espiritualidade no âmbito dos cuidados de saúde e de enfermagem e destaca-se a sua importância nas profissões ligadas ao cuidado humano. Afirma-se que a espiritualidade não pode ser confundida com religiosidade. Ela é uma dimensão de vida do ser humano, que a par da dimensão biológica, inte-lectual, emocional e social, permite que cada um reconheça o sentido que procura para a sua existência e se diferencia de outro ser humano. A espiritualidade, parte integrante da experiência vivencial de cada ser humano, deve assumir também um lugar central na atenção dos profissionais de saúde. O segundo texto, sobre a espiritualidade em enfermagem, centra-se na validação clínica do diagnóstico de enfermagem angústia espiritual, realizado com um grupo de doentes adultos de um serviço de hemato-oncologia. Alerta-se para a prevalência do diagnóstico angústia espiritual e afirma-se a necessidade de os enfermeiros estarem atentos a este diagnóstico que não deve ser confundido com uma situação patológica de depressão e refere-se a importância do aprofundamento concetual da espiritualidade em enferma-gem, através do conhecimento de como os doentes vivenciam a angústia espiritual e quais os significados atribuem a esse estado de sofrimento na sua vida. Por fim, salienta-se que apesar da heterogeneidade dos temas e das diferentes aproxi-mações realizadas pelos autores, os textos aqui reunidos traduzem-se num importante contributo para a reflexão da enfermagem contemporânea e para uma aproximação ao trabalho transdisciplinar na saúde.

Orquiectomia em bovinos empregando abraçadeira de náilon na hemostasia preventiva: efeito da estação do ano, método de contenção e técnica cirúrgica

v. 10, n. 1, p. 261-270, jan./mar. 2009.

Estratégias para a valorização do coberto vegetal da Ilha de Porto Santo

No presente trabalho desenvolveram-se estudos visando a valorização do coberto vegetal da Ilha de Porto Santo, através de duas metodologias de investigação complementares: a) preservação e reintrodução na Ilha de uma espécie endémica e em risco do Arquipélago da Madeira (Olea maderensis) e de uma espécie naturalizada (Olea europaea ssp. europaea var. sylvestris), recorrendo para o efeito a técnicas de biotecnologia (micropropagação); b) análise da percepção da comunidade local e visitante sobre o fenómeno da desertificação e a valorização do coberto vegetal bem como a sua aceitação relativamente à aplicação de técnicas de biotecnologia (para micropropagar e reintroduzir espécies de oliveira na Ilha) para minimização do processo de desertificação. A dissertação estrutura-se em quatro partes principais. A Parte I caracteriza a Ilha de Porto Santo em termos geográficos, geológicos, climáticos, sócio-economicos e do uso do solo. Enquadra, ainda, o problema da desertificação, através da caracterização/evolução do coberto vegetal ao longo dos anos. Finalmente apresentam-se os objectivos gerais deste estudo. A Parte II centra-se no desenvolvimento de metodologias no âmbito da biotecnologia vegetal para propagação de espécies de O. maderensis e O. europaea ssp. europaea var. sylvestris. em larga escala. Esta parte está dividida em seis capítulos. O Capítulo II.1 aborda a distribuição geográfica das espécies de oliveira e faz uma revisão bibliográfica dos aspectos mais importantes da micropropagação de oliveira (O. europaea L.), principalmente através da micropropagação por estimulação de gomos axilares. No final deste capítulo apresentam-se os objectivos específicos desta investigação. No Capítulo II.2 faz-se a caracterização genética de genótipos de O. maderensis do Arquipélago da Madeira através da análise da ploidia e do conteúdo em DNA por citometria de fluxo (FCM) e através da detecção de polimorfismos por análise de microssatélites (SSR). Nesta análise usaram-se ainda outros genótipos, nomeadamente: O. europaea ssp. europaea var. sylvestris, O. cerasiformes e O. europaea ssp. europaea var. europaea. Este estudo contribuiu para uma melhor caracterização desta espécie e permitiu a detecção de um nível de ploidia novo no género Olea (tetraploidia). O Capítulo II.3 descreve a optimização das condições de cultura in vitro (e.g. desinfecção, meio de cultura e enraizamento) para propagar e preservar a O. maderensis. Avalia-se ainda a “performance” dos rebentos in vitro (taxas de crescimento, avaliação da aparência das folhas e estudos fisiológicos), de modo a confirmar a optimização das condições de propagação. Neste capítulo define-se um meio novo (OMG) para propagação desta espécie endémica. O Capítulo II.4 descreve dois protocolos de micropropagação e aclimatização de ambas as espécies (O. maderensis e O. europaea ssp. europaea var. sylvestris) e a qualidade das plantas (“true-to-type”) é avaliada através da possível ocorrência de variabilidade genética através de FCM (ploidia) e SSRs. O Capítulo II.5 descreve um protocolo eficiente de aclimatização ao campo de O. maderensis e avalia a “performance” das plantas micropropagadas no campo através da análise de parâmetros fisiológicos durante o processo. O Capítulo II.6 apresenta os estudos em curso relativamente às plantas de O. maderensis em aclimatização no campo, bem como a introdução de plantas micropropagadas num outro local da Ilha com um maior grau de degradação dos solos. Estas estratégias estão a ser aplicadas juntamente com a DRFRAM, no âmbito de programas de florestação em curso. Finalmente é realçada a necessidade de estudos semelhantes com outras espécies nativas. Na Parte III, são apresentados os estudos sobre a percepção da comunidade local relativamente à valorização do coberto vegetal para a minimização dos processos de degradação dos solos/desertificação. A introdução faz o enquadramento teórico sobre o fenómeno da desertificação, particularmente na Ilha de Porto Santo e sobre a percepção social da desertificação. São ainda apresentados os objectivos específicos desta investigação. A metodologia adoptada recorreu à aplicação de inquéritos por questionário à população residente e aos visitantes da Ilha de Porto Santo e ainda a realização de inquéritos por entrevista a algumas entidades e especialistas. Estes estudos permitiram verificar que existe uma nítida consciência da situação de risco da ilha, das medidas tomadas e a tomar e da premência da resolução do problema. Face ao recurso de estratégias alternativas envolvendo biotecnologia, e apesar de existir algum desconhecimento, concluiu-se ainda que a população manifesta aceitação, desde que essas estratégias valorizem o coberto vegetal e, assim, ajudem a combater a degradação biofísica dos solos. Finalmente são apresentadas as conclusões e algumas recomendações. Na Parte IV apresentam-se as conclusões gerais e perspectivas futuras, onde o potencial ambiental destas oliveiras bravas micropropagadas é destacado, bem como é considerado o alargamento da aplicação destas estratégias a outras espécies indígenas em risco, nesta Ilha (e noutros locais). São ainda resumidas as principais visões da população e das entidades e dos especialistas que poderão contribuir para apoiar a elaboração de medidas de mitigação e prevenção no combate ao processo de degradação dos solos/desertificação em curso.

Synthesis of FPGA-based accelerators implementing recursive algorithms

O desenvolvimento de sistemas computacionais é um processo complexo, com múltiplas etapas, que requer uma análise profunda do problema, levando em consideração as limitações e os requisitos aplicáveis. Tal tarefa envolve a exploração de técnicas alternativas e de algoritmos computacionais para optimizar o sistema e satisfazer os requisitos estabelecidos. Neste contexto, uma das mais importantes etapas é a análise e implementação de algoritmos computacionais. Enormes avanços tecnológicos no âmbito das FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) tornaram possível o desenvolvimento de sistemas de engenharia extremamente complexos. Contudo, o número de transístores disponíveis por chip está a crescer mais rapidamente do que a capacidade que temos para desenvolver sistemas que tirem proveito desse crescimento. Esta limitação já bem conhecida, antes de se revelar com FPGAs, já se verificava com ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) e tem vindo a aumentar continuamente. O desenvolvimento de sistemas com base em FPGAs de alta capacidade envolve uma grande variedade de ferramentas, incluindo métodos para a implementação eficiente de algoritmos computacionais. Esta tese pretende proporcionar uma contribuição nesta área, tirando partido da reutilização, do aumento do nível de abstracção e de especificações algorítmicas mais automatizadas e claras. Mais especificamente, é apresentado um estudo que foi levado a cabo no sentido de obter critérios relativos à implementação em hardware de algoritmos recursivos versus iterativos. Depois de serem apresentadas algumas das estratégias para implementar recursividade em hardware mais significativas, descreve-se, em pormenor, um conjunto de algoritmos para resolver problemas de pesquisa combinatória (considerados enquanto exemplos de aplicação). Versões recursivas e iterativas destes algoritmos foram implementados e testados em FPGA. Com base nos resultados obtidos, é feita uma cuidada análise comparativa. Novas ferramentas e técnicas de investigação que foram desenvolvidas no âmbito desta tese são também discutidas e demonstradas.

Analysis of multirate behavior in electronic systems

Esta tese insere-se na área da simulação de circuitos de RF e microondas, e visa o estudo de ferramentas computacionais inovadoras que consigam simular, de forma eficiente, circuitos não lineares e muito heterogéneos, contendo uma estrutura combinada de blocos analógicos de RF e de banda base e blocos digitais, a operar em múltiplas escalas de tempo. Os métodos numéricos propostos nesta tese baseiam-se em estratégias multi-dimensionais, as quais usam múltiplas variáveis temporais definidas em domínios de tempo deformados e não deformados, para lidar, de forma eficaz, com as disparidades existentes entre as diversas escalas de tempo. De modo a poder tirar proveito dos diferentes ritmos de evolução temporal existentes entre correntes e tensões com variação muito rápida (variáveis de estado activas) e correntes e tensões com variação lenta (variáveis de estado latentes), são utilizadas algumas técnicas numéricas avançadas para operar dentro dos espaços multi-dimensionais, como, por exemplo, os algoritmos multi-ritmo de Runge-Kutta, ou o método das linhas. São também apresentadas algumas estratégias de partição dos circuitos, as quais permitem dividir um circuito em sub-circuitos de uma forma completamente automática, em função dos ritmos de evolução das suas variáveis de estado. Para problemas acentuadamente não lineares, são propostos vários métodos inovadores de simulação a operar estritamente no domínio do tempo. Para problemas com não linearidades moderadas é proposto um novo método híbrido frequência-tempo, baseado numa combinação entre a integração passo a passo unidimensional e o método seguidor de envolvente com balanço harmónico. O desempenho dos métodos é testado na simulação de alguns exemplos ilustrativos, com resultados bastante promissores. Uma análise comparativa entre os métodos agora propostos e os métodos actualmente existentes para simulação RF, revela ganhos consideráveis em termos de rapidez de computação.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

Na última década tem-se assistido a um crescimento exponencial das redes de comunicações sem fios, nomeadamente no que se refere a taxa de penetração do serviço prestado e na implementação de novas infra-estruturas em todo o globo. É ponto assente neste momento que esta tendência irá não só continuar como se fortalecer devido à convergência que é esperada entre as redes móveis sem fio e a disponibilização de serviços de banda larga para a rede Internet fixa, numa evolução para um paradigma de uma arquitectura integrada e baseada em serviços e aplicações IP. Por este motivo, as comunicações móveis sem fios irão ter um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade de informação a médio e longo prazos. A estratégia seguida no projecto e implementação das redes móveis celulares da actual geração (2G e 3G) foi a da estratificação da sua arquitectura protocolar numa estrutura modular em camadas estanques, onde cada camada do modelo é responsável pela implementação de um conjunto de funcionalidades. Neste modelo a comunicação dá-se apenas entre camadas adjacentes através de primitivas de comunicação pré-estabelecidas. Este modelo de arquitectura resulta numa mais fácil implementação e introdução de novas funcionalidades na rede. Entretanto, o facto das camadas inferiores do modelo protocolar não utilizarem informação disponibilizada pelas camadas superiores, e vice-versa acarreta uma degradação no desempenho do sistema. Este paradigma é particularmente importante quando sistemas de antenas múltiplas são implementados (sistemas MIMO). Sistemas de antenas múltiplas introduzem um grau adicional de liberdade no que respeita a atribuição de recursos rádio: o domínio espacial. Contrariamente a atribuição de recursos no domínio do tempo e da frequência, no domínio espacial os recursos rádio mapeados no domínio espacial não podem ser assumidos como sendo completamente ortogonais, devido a interferência resultante do facto de vários terminais transmitirem no mesmo canal e/ou slots temporais mas em feixes espaciais diferentes. Sendo assim, a disponibilidade de informação relativa ao estado dos recursos rádio às camadas superiores do modelo protocolar é de fundamental importância na satisfação dos critérios de qualidade de serviço exigidos. Uma forma eficiente de gestão dos recursos rádio exige a implementação de algoritmos de agendamento de pacotes de baixo grau de complexidade, que definem os níveis de prioridade no acesso a esses recursos por base dos utilizadores com base na informação disponibilizada quer pelas camadas inferiores quer pelas camadas superiores do modelo. Este novo paradigma de comunicação, designado por cross-layer resulta na maximização da capacidade de transporte de dados por parte do canal rádio móvel, bem como a satisfação dos requisitos de qualidade de serviço derivados a partir da camada de aplicação do modelo. Na sua elaboração, procurou-se que o standard IEEE 802.16e, conhecido por Mobile WiMAX respeitasse as especificações associadas aos sistemas móveis celulares de quarta geração. A arquitectura escalonável, o baixo custo de implementação e as elevadas taxas de transmissão de dados resultam num processo de multiplexagem de dados e valores baixos no atraso decorrente da transmissão de pacotes, os quais são atributos fundamentais para a disponibilização de serviços de banda larga. Da mesma forma a comunicação orientada à comutação de pacotes, inenente na camada de acesso ao meio, é totalmente compatível com as exigências em termos da qualidade de serviço dessas aplicações. Sendo assim, o Mobile WiMAX parece satisfazer os requisitos exigentes das redes móveis de quarta geração. Nesta tese procede-se à investigação, projecto e implementação de algoritmos de encaminhamento de pacotes tendo em vista a eficiente gestão do conjunto de recursos rádio nos domínios do tempo, frequência e espacial das redes móveis celulares, tendo como caso prático as redes móveis celulares suportadas no standard IEEE802.16e. Os algoritmos propostos combinam métricas provenientes da camada física bem como os requisitos de qualidade de serviço das camadas superiores, de acordo com a arquitectura de redes baseadas no paradigma do cross-layer. O desempenho desses algoritmos é analisado a partir de simulações efectuadas por um simulador de sistema, numa plataforma que implementa as camadas física e de acesso ao meio do standard IEEE802.16e.

Optimização de recursos para difusão em redes de próxima geração

Esta tese aborda o problema de optimização de recursos de rede, na entrega de Serviços de Comunicação em Grupo, em Redes de Próxima Geração que suportem tecnologias de difusão. De acordo com esta problemática, são feitas propostas que levam em atenção a evolução espectável das redes 3G em Redes Heterogéneas de Próxima Geração que incluam tecnologias de difusão tais como o DVB. A optimização de recursos em Comunicações em Grupo é apresentada como um desafio vertical que deve cruzar diversas camadas. As optimizações aqui propostas cobrem tanto a interface entre Aplicação e a Plataforma de Serviços para a disponibilização de serviços de comunicação em grupo, como as abstracções e mapeamentos feitos na interface entre a Rede Central e a Rede de Acesso Rádio. As optimizações propostas nesta tese, assumem que o caminho evolutivo na direcção de uma Rede de Próxima Geração é feito através do IP. Em primeiro lugar são endereçadas as optimizações entre a Aplicação e a Plataforma de Serviços que já podem ser integradas nas redes 3G existentes. Estas optimizações podem potenciar o desenvolvimento de novas e inovadoras aplicações, que através do uso de mecanismos de distribuição em difusão podem fazer um uso mais eficiente dos recursos de rede. De seguida são apresentadas optimizações ao nível da interface entre a Rede Central e a Rede de Acesso Rádio que abordam a heterogeneidade das redes futuras assim como a necessidade de suportar tecnologias de difusão. É ainda considerada a possibilidade de aumentar a qualidade de serviço de serviços de difusão através do mapeamento do IP multicast em portadoras unidireccionais. Por forma a validar todas estas optimizações, vários protótipos foram desenvolvidos com base num router avançado para redes de acesso de próxima geração. As funcionalidades e arquitectura de software desse router são também aqui apresentadas.