State Space Analysis of Forest Fires

This paper studies forest fires from the perspective of dynamical systems. Burnt area, precipitation and atmospheric temperatures are interpreted as state variables of a complex system and the correlations between them are investigated by means of different mathematical tools. First, we use mutual information to reveal potential relationships in the data. Second, we adopt the state space portrait to characterize the system’s behavior. Third, we compare the annual state space curves and we apply clustering and visualization tools to unveil long-range patterns. We use forest fire data for Portugal, covering the years 1980–2003. The territory is divided into two regions (North and South), characterized by different climates and vegetation. The adopted methodology represents a new viewpoint in the context of forest fires, shedding light on a complex phenomenon that needs to be better understood in order to mitigate its devastating consequences, at both economical and environmental levels.

Modeling Vegetable Fractals by means of Fractional-order Equations

This paper characterizes four ‘fractal vegetables’: (i) cauliflower (brassica oleracea var. Botrytis); (ii) broccoli (brassica oleracea var. italica); (iii) round cabbage (brassica oleracea var. capitata) and (iv) Brussels sprout (brassica oleracea var. gemmifera), by means of electrical impedance spectroscopy and fractional calculus tools. Experimental data is approximated using fractional-order models and the corresponding parameters are determined with a genetic algorithm. The Havriliak-Negami five-parameter model fits well into the data, demonstrating that classical formulae can constitute simple and reliable models to characterize biological structures.

"Não nos deixem dormir...": Projeto de intervenção num Centro de Dia

O presente relatório apresenta o projeto desenvolvido na Casa-Acolhimento Santa Marta, cuja finalidade era a promoção de um envelhecimento ativo e bem-sucedido com vista à melhoria da qualidade de vida das pessoas idosas que frequentam a resposta social de Centro de Dia. O conhecimento coconstruído com as pessoas idosas e os profissionais da instituição permitiu a conceção e o desenvolvimento do projeto “Não nos deixem dormir…”. Sendo um projeto, elaborado em conjunto com os indivíduos, privilegiou os pressupostos da metodologia de investigação-ação participativa. Inerente a este posicionamento, incentivando a exploração e a rentabilização dos recursos e das potencialidades endógenas, bem como procurando atenuar ou resolver os problemas e as necessidades subjacentes, procurou-se tornar os sujeitos atores e autores das suas vidas. Deste modo, partindo dos contributos e das necessidades dos idosos o projeto justifica a sua importância, designadamente pela realização de ações que proporcionaram um maior número de atividades de acordo com as suas expectativas e os seus interesses e que promoveram as relações interpessoais propiciando momentos de convívio e de diálogo, fomentando o auto e o hétero conhecimento, bem como o respeito mútuo entre os idosos. De forma a sustentar a investigação e a intervenção, mobilizou-se contributos teóricos ligados sobretudo à terceira idade, que se tornaram essenciais na problematização, na reflexão e na ação. A concretização do projeto permitiu ainda uma constante reflexão acerca do papel do Educador Social junto da população idosa, bem como da pertinência da sua presença neste âmbito de intervenção.

Fractional Dynamics Representation in the Pseudo Phase Plane

Proceedings of the 10th Conference on Dynamical Systems Theory and Applications

Electrical Skin Phenomena: A Fractional Calculus Analysis

The internal impedance of a wire is the function of the frequency. In a conductor, where the conductivity is sufficiently high, the displacement current density can be neglected. In this case, the conduction current density is given by the product of the electric field and the conductance. One of the aspects the high-frequency effects is the skin effect (SE). The fundamental problem with SE is it attenuates the higher frequency components of a signal. The SE was first verified by Kelvin in 1887. Since then many researchers developed work on the subject and presently a comprehensive physical model, based on the Maxwell equations, is well established. The Maxwell formalism plays a fundamental role in the electromagnetic theory. These equations lead to the derivation of mathematical descriptions useful in many applications in physics and engineering. Maxwell is generally regarded as the 19th century scientist who had the greatest influence on 20th century physics, making contributions to the fundamental models of nature. The Maxwell equations involve only the integer-order calculus and, therefore, it is natural that the resulting classical models adopted in electrical engineering reflect this perspective. Recently, a closer look of some phenomas present in electrical systems and the motivation towards the development of precise models, seem to point out the requirement for a fractional calculus approach. Bearing these ideas in mind, in this study we address the SE and we re-evaluate the results demonstrating its fractional-order nature.

Energy Harvesting for Autonomous Underwater Vehicles

In this study, energy production for autonomous underwater vehicles is investigated. This project is part of a bigger project called TURTLE. The autonomous vehicles perform oceanic researches at seabed for which they are intended to be kept operational underwater for several months. In order to ful l a long-term underwater condition, powerful batteries are combined with \micro- scale" energy production on the spot. This work tends to develop a system that generates power up to a maximum of 30 W. Latter energy harvesting structure consists basically of a turbine combined with a generator and low-power electronics to adjust the achieved voltage to a required battery charger voltage. Every component is examined separately hence an optimum can be de ned for all, and subsequently also an overall optimum. Di erent design parameters as e.g. number of blades, solidity ratio and cross-section area are compared for di erent turbines, in order to see what is the most feasible type. Further, a generator is chosen by studying how ux distributions might be adjusted to low velocities, and how cogging torque can be excluded by adapted designs. Low-power electronics are con gured in order to convert and stabilize heavily varying three-phase voltages to a constant, recti ed voltage which is usable for battery storage. Clearly, di erent component parameters as maximum power and torque are matched here to increase the overall power generation. Furthermore an overall maximum power is set up for achieving a maximum power ow at load side. Due to among others typical low velocities of about 0.1 to 0.5 m/s, and constructing limits of the prototype, the vast range of components is restricted to only a few that could be used. Hence, a helical turbine is combined in a direct drive mode to a coreless-stator axial- ux permanent-magnet generator, from which the output voltage is adjusted subsequently by a recti er, impedance matching unit, upconverter circuit and an overall control unit to regulate di erent component parameters. All these electronics are combined in a closed-loop design to involve positive feedback signals. Furthermore a theoretical con guration for the TURTLE vehicle is described in this work and a solution is proposed that might be implemented, for which several design tests are performable in a future study.

O regime da distribuição de resultados nas cooperativas de crédito em Portugal. Uma análise crítica

As Caixas de Crédito Agrícola Mútuo, tendo em conta a sua forma cooperativa, não têm um escopo lucrativo, mas um escopo mutualístico, traduzido na promoção dos interesses económicos dos seus membros. Assim, defende-se a inviabilidade do regime de aplicação dos resultados previsto no diploma que regula estas entidades, por este permitir um retorno dos excedentes sob a forma de remuneração de títulos de capital, convertendo-o numa distribuição de dividendos. Invoca-se que a remuneração dos títulos de capital nas cooperativas não constitui uma repartição de resultados, mas um gasto. Por sua vez, os excedentes cooperativos não são lucros e o seu retorno não configura um dividendo.

Fractional State Space Analysis of Temperature Time Series

Atmospheric temperatures characterize Earth as a slow dynamics spatiotemporal system, revealing long-memory and complex behavior. Temperature time series of 54 worldwide geographic locations are considered as representative of the Earth weather dynamics. These data are then interpreted as the time evolution of a set of state space variables describing a complex system. The data are analyzed by means of multidimensional scaling (MDS), and the fractional state space portrait (fSSP). A centennial perspective covering the period from 1910 to 2012 allows MDS to identify similarities among different Earth’s locations. The multivariate mutual information is proposed to determine the “optimal” order of the time derivative for the fSSP representation. The fSSP emerges as a valuable alternative for visualizing system dynamics.

Implementação de um programa de artes plásticas para a promoção da inclusão de alunos com Perturbações do Especto do Autismo

A aprendizagem cooperativa, através da qual os alunos se ajudam no processo de aprendizagem (Argyle, 1991; Balkcom, 1992; Johnson, Johnson, & Holubec, 1994) encontra nas artes plásticas um meio privilegiado de comunicação e estimulação sensorial. Este estudo visa examinar os efeitos da implementação de um programa de atividades cooperativas no âmbito das artes plásticas sobre o processo de inclusão de crianças com Perturbação do Espectro do Autismo (PEA) nas suas turmas de ensino regular, estando sobre análise: (i) o seu envolvimento e satisfação nas atividades dinamizadas; (ii) a interação estabelecida com os pares; (iii) e o apoio/ atitudes dos pares com desenvolvimento típico na relação com os colegas com PEA. Implementado em duas turmas do 1.º Ciclo do Ensino Básico, os efeitos do programa foram estudados, mediante a implementação de um estudo de caso único, tipo AB, com um desenho de múltiplas linhas de base. Para o efeito foram analisados registos de observação de seis crianças com autismo e de seis pares que compunham as díades de trabalho; e da entrevista aos professores das turmas. A socialização e desenvolvimento de atitudes positivas por parte dos alunos com desenvolvimento típico foi também aferida através de uma entrevista dirigida aos próprios. Os resultados são sugestivos de um global aumento da interação, do envolvimento e satisfação dos alunos com PEA – registando-se maior expressão destes indicadores aquando do uso de técnicas de teor mais sensorial (como monotipia, desenho, modelagem). O programa parece ter também promovido comportamentos mais apoiantes por parte dos pares na maximização da participação dos alunos com PEA - parecendo reforçar o reconhecimento das atividades artísticas cooperativas como promotoras de relações de interajuda e de mútuo conhecimento.

O financiamento nas cooperativas

As cooperativas, enquanto entidades pertencentes ao setor da economia social, são organizações com características próprias e distintas das sociedades comerciais, destacando-se o seu escopo mutualístico e o caráter variável do seu capital social, por confronto com o escopo lucrativo e o princípio da conservação do capital social que caraterizam as sociedades. Estas especificidades das cooperativas condicionam a obtenção de meios de financiamento por parte destas. Em virtude do seu caráter variável, o capital social não representa uma garantia para os credores, pelo que serão as reservas, designadamente as reservas obrigatórias, que se apresentarão como o recurso financeiro de melhor qualidade na cooperativa. Nas cooperativas são identificáveis outros instrumentos financeiros, tais como: títulos de investimento e obrigações, os resultados provenientes das operações com terceiros, que são obrigatoriamente afetados a reservas irrepartíveis, os excedentes, os membros investidores, subsídios e benefícios fiscais. Para além da identificação das principais fontes de financiamento, foi ainda objeto de estudo repensar os instrumentos existentes e, eventualmente, a criação de novos instrumentos de financiamento nas cooperativas. Em termos metodológicos, a opção recaiu na conjugação de dois métodos: quantitativo e qualitativo. A técnica da investigação quantitativa selecionada para a recolha de dados, foi a base de dados, e para a investigação qualitativa as técnicas escolhidas foram a análise de conteúdo, a entrevista e o registo áudio. Os resultados da investigação confirmam a indispensabilidade de criação de novos instrumentos de financiamento para as cooperativas. Constatou-se a necessidade de modelos de financiamento que se adaptem à finalidade mutualista da cooperativa. Demonstrou-se que a principal fonte de financiamento são os recursos internos, sob forma de reservas.

Balanced scorecard

A avaliação do desempenho das Organizações sem fins lucrativos (OSFL) tornou-se para os gestores um dos desafios mais importantes na atualidade. O estudo visa analisar a implementação do Balanced Scorecard (BSC) nas associações mutualistas, uma das formas legais de instituição das OSFL. Os principais objetivos são verificar se o BSC é adotado por estas organizações, quais as alterações necessárias para a sua implementação e por último, as vantagens e desvantagens inerentes dessa aplicação. O método de investigação utilizado foi o estudo de caso. Como procedimentos foram selecionados a análise documental, dos decretos-lei e código das Associações Mutualistas, os questionários e uma entrevista. As associações analisadas foram escolhidas com base na sua filiação na União das Mutualidades (UM), uma associação de grau superior. Apesar da evidência recolhida mostrar que o BSC não é implementado, são reconhecidas vantagens superiores às limitações para uma gestão mais eficaz. Adicionalmente os resultados sugerem que a estrutura do BSC teria de ser diversa daquela que está subjacente ao setor empresarial. Inicialmente o BSC era dirigido para organizações com fins lucrativos, pelo que a falta de informação e a necessidade de alteração desta ferramenta de gestão não tenha despertado o interesse na sua implementação. Contudo, os potenciais desta aplicação são reconhecidos.

Viver sem Medo - Projeto de Intervenção com um Grupo de Mulheres em situação de Vulnerabilidade Social

O presente relatório, fundamentado teoricamente, surge do desenvolvimento de um projeto de Educação e Intervenção Social com um grupo de Mulheres, denominado “Mais Valentes”, participantes no Projeto EntrEscolhas – Geração D’Ouro, com base na metodologia de investigaçãoação participativa, inserida no paradigma socio-crítico. O Projeto “Viver sem medo” foi desenvolvido a partir da finalidade de capacitar as mulheres do Grupo Mais Valentes para a tomada de decisão sobre os seus percursos de vida, tendo em conta o seu papel nas diferentes esferas da sociedade e, essencialmente, na família. Neste sentido, recorreram-se a técnicas e métodos de investigação que permitiram a construção do conhecimento sobre o grupo e cada uma das suas participantes, identificando-se problemas, necessidades, potencialidades e objetivos que pudessem responder aos anteriores. Ao longo do relatório é apresentada a construção do conhecimento sobre a realidade e o desenho e desenvolvimento do projeto concretizado conjuntamente com as participantes e, ainda, com contributos do e das Profissionais do Projeto EntrEscolhas – Geração D’Ouro. Neste sentido, foram realizados Encontros semanais com o grupo “Mais Valentes” e, posteriormente, ações com o objetivo de proporcionar a reflexão sobre os papéis sociais e familiares de género, o desenvolvimento de competências de literacia escolar e social e com vista à promoção de um melhor relacionamento interpessoal que permita a partilha e o diálogo. Por forma a avaliar todo o processo, recorreu-se ao modelo de avaliação CIPP, no sentido de se obter uma visão integral de todo o Projeto “Viver sem medo” e, assim, conseguir concretizar uma avaliação sistemática e contínua do mesmo, com base nas vivências de participação no projeto e opiniões das Mulheres e, assim, se possibilitar as mudanças desejadas, num clima de confiança e apoio mútuo.

Pipelined analog-to-digital conversion using current-mode reference shifting

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Effects of Spatial Pattern of GreenSpace on Land Surface Temperature: A case study on Oasis City Aksu, northwest China

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

An approach to teach Calculus/Mathematical Analysis (for engineering students) using computers and active learning – its conception, development of materials and evaluation

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Ciências da Educação