A new efficient approach to the direct restricted active space self-consistent field method

An implicitly parallel method for integral-block driven restricted active space self-consistent field (RASSCF) algorithms is presented. The approach is based on a model space representation of the RAS active orbitals with an efficient expansion of the model subspaces. The applicability of the method is demonstrated with a RASSCF investigation of the first two excited states of indole

One- and two-center physical space partitioning of the energy in the density functional theory

A conceptually new approach is introduced for the decomposition of the molecular energy calculated at the density functional theory level of theory into sum of one- and two-atomic energy components, and is realized in the "fuzzy atoms" framework. (Fuzzy atoms mean that the three-dimensional physical space is divided into atomic regions having no sharp boundaries but exhibiting a continuous transition from one to another.) The new scheme uses the new concept of "bond order density" to calculate the diatomic exchange energy components and gives them unexpectedly close to the values calculated by the exact (Hartree-Fock) exchange for the same Kohn-Sham orbitals

Anisotropic dispersion, space competition, and the slowdown of the Neolithic transition

The front speed of the Neolithic (farmer) spread in Europe decreased as it reached Northern latitudes, where the Mesolithic (huntergatherer) population density was higher. Here, we describe a reaction diffusion model with (i) an anisotropic dispersion kernel depending on the Mesolithic population density gradient and (ii) a modified population growth equation. Both effects are related to the space available for the Neolithic population. The model is able to explain the slowdown of the Neolithic front as observed from archaeological data

Label space reduction in GMPLs and All-Optical Label Swapping networks

All-Optical Label Swapping (AOLS) es una tecnología clave para la implementación de nodos de conmutación completamente óptica de paquetes. Sin embargo, el costo de su desarrollo es proporcional al tamaño del espacio de etiquetas (label space). Debido a que los principios de funcionamiento de AOLS son casos particulares de los del MultiProtocol Label Switching (MPLS), esta tesis estudia métodos generales, aplicables a ambos, con el propósito de reducir el espacio de etiquetas tanto como sea posible. Modelos de programación lineal entera y heurísticas son propuestos para el caso en el que se permite apilar una etiqueta extra. Encontramos que cerca del 50% del espacio de etiquetas puede ser reducido, si se permite colocar una etiqueta extra en la pila. Además, particularmente para AOLS, encontramos que se puede reducir el espacio de etiquetas cerca al 25% si se duplica la capacidad de los enlaces y se permite re-encaminar el tráfico.

Biological nutrient removal in SBR technology: from floccular to granular sludge

Biological nutrient removal has been studied and applied for decades in order to remove nitrogen and phosphorus from wastewater. However, more anthropogenic uses and the continued demand for water have forced the facilities to operate at their maximum capacity. Therefore, the goal of this thesis is to obtain more compact systems for nutrient removal from domestic wastewater. In this sense, optimization and long-term stabilization of high volume exchange ratios reactors, treating higher volumes of wastewater, have been investigated. With the same target, aerobic granular sludge was proposed as a reliable alternative to reduce space and increase loading rates in treatment plants. However, the low organic loading rate from low-strength influents (less than 1 Kg COD•m-3d-1) results in slower granular formation and a longer time to reach a steady state. Because of that, different methodologies and operational conditions were investigated in order to enhance granulation and nutrient removal from domestic wastewater.

Simplification, approximation and deformation of large models

The high level of realism and interaction in many computer graphic applications requires techniques for processing complex geometric models. First, we present a method that provides an accurate low-resolution approximation from a multi-chart textured model that guarantees geometric fidelity and correct preservation of the appearance attributes. Then, we introduce a mesh structure called Compact Model that approximates dense triangular meshes while preserving sharp features, allowing adaptive reconstructions and supporting textured models. Next, we design a new space deformation technique called *Cages based on a multi-level system of cages that preserves the smoothness of the mesh between neighbouring cages and is extremely versatile, allowing the use of heterogeneous sets of coordinates and different levels of deformation. Finally, we propose a hybrid method that allows to apply any deformation technique on large models obtaining high quality results with a reduced memory footprint and a high performance.

Funcions densitat i semblança molecular quàntica: nous desenvolupaments i aplicacions

La present tesi, tot i que emmarcada dins de la teoria de les Mesures Semblança Molecular Quántica (MQSM), es deriva en tres àmbits clarament definits: - La creació de Contorns Moleculars de IsoDensitat Electrònica (MIDCOs, de l'anglès Molecular IsoDensity COntours) a partir de densitats electròniques ajustades. - El desenvolupament d'un mètode de sobreposició molecular, alternatiu a la regla de la màxima semblança. - Relacions Quantitatives Estructura-Activitat (QSAR, de l'anglès Quantitative Structure-Activity Relationships). L'objectiu en el camp dels MIDCOs és l'aplicació de funcions densitat ajustades, ideades inicialment per a abaratir els càlculs de MQSM, per a l'obtenció de MIDCOs. Així, es realitza un estudi gràfic comparatiu entre diferents funcions densitat ajustades a diferents bases amb densitats obtingudes de càlculs duts a terme a nivells ab initio. D'aquesta manera, l'analogia visual entre les funcions ajustades i les ab initio obtinguda en el ventall de representacions de densitat obtingudes, i juntament amb els valors de les mesures de semblança obtinguts prèviament, totalment comparables, fonamenta l'ús d'aquestes funcions ajustades. Més enllà del propòsit inicial, es van realitzar dos estudis complementaris a la simple representació de densitats, i són l'anàlisi de curvatura i l'extensió a macromolècules. La primera observació correspon a comprovar no només la semblança dels MIDCOs, sinó la coherència del seu comportament a nivell de curvatura, podent-se així observar punts d'inflexió en la representació de densitats i veure gràficament aquelles zones on la densitat és còncava o convexa. Aquest primer estudi revela que tant les densitats ajustades com les calculades a nivell ab initio es comporten de manera totalment anàloga. En la segona part d'aquest treball es va poder estendre el mètode a molècules més grans, de fins uns 2500 àtoms. Finalment, s'aplica part de la filosofia del MEDLA. Sabent que la densitat electrònica decau ràpidament al allunyar-se dels nuclis, el càlcul d'aquesta pot ser obviat a distàncies grans d'aquests. D'aquesta manera es va proposar particionar l'espai, i calcular tan sols les funcions ajustades de cada àtom tan sols en una regió petita, envoltant l'àtom en qüestió. Duent a terme aquest procés, es disminueix el temps de càlcul i el procés esdevé lineal amb nombre d'àtoms presents en la molècula tractada. En el tema dedicat a la sobreposició molecular es tracta la creació d'un algorisme, així com la seva implementació en forma de programa, batejat Topo-Geometrical Superposition Algorithm (TGSA), d'un mètode que proporcionés aquells alineaments que coincideixen amb la intuïció química. El resultat és un programa informàtic, codificat en Fortran 90, el qual alinea les molècules per parelles considerant tan sols nombres i distàncies atòmiques. La total absència de paràmetres teòrics permet desenvolupar un mètode de sobreposició molecular general, que proporcioni una sobreposició intuïtiva, i també de forma rellevant, de manera ràpida i amb poca intervenció de l'usuari. L'ús màxim del TGSA s'ha dedicat a calcular semblances per al seu ús posterior en QSAR, les quals majoritàriament no corresponen al valor que s'obtindria d'emprar la regla de la màxima semblança, sobretot si hi ha àtoms pesats en joc. Finalment, en l'últim tema, dedicat a la Semblança Quàntica en el marc del QSAR, es tracten tres aspectes diferents: - Ús de matrius de semblança. Aquí intervé l'anomenada matriu de semblança, calculada a partir de les semblances per parelles d'entre un conjunt de molècules. Aquesta matriu és emprada posteriorment, degudament tractada, com a font de descriptors moleculars per a estudis QSAR. Dins d'aquest àmbit s'han fet diversos estudis de correlació d'interès farmacològic, toxicològic, així com de diverses propietats físiques. - Aplicació de l'energia d'interacció electró-electró, assimilat com a una forma d'autosemblança. Aquesta modesta contribució consisteix breument en prendre el valor d'aquesta magnitud, i per analogia amb la notació de l'autosemblança molecular quàntica, assimilar-la com a cas particular de d'aquesta mesura. Aquesta energia d'interacció s'obté fàcilment a partir de programari mecanoquàntic, i esdevé ideal per a fer un primer estudi preliminar de correlació, on s'utilitza aquesta magnitud com a únic descriptor. - Càlcul d'autosemblances, on la densitat ha estat modificada per a augmentar el paper d'un substituent. Treballs previs amb densitats de fragments, tot i donar molt bons resultats, manquen de cert rigor conceptual en aïllar un fragment, suposadament responsable de l'activitat molecular, de la totalitat de l'estructura molecular, tot i que les densitats associades a aquest fragment ja difereixen degut a pertànyer a esquelets amb diferents substitucions. Un procediment per a omplir aquest buit que deixa la simple separació del fragment, considerant així la totalitat de la molècula (calcular-ne l'autosemblança), però evitant al mateix temps valors d'autosemblança no desitjats provocats per àtoms pesats, és l'ús de densitats de Forats de fermi, els quals es troben definits al voltant del fragment d'interès. Aquest procediment modifica la densitat de manera que es troba majoritàriament concentrada a la regió d'interès, però alhora permet obtenir una funció densitat, la qual es comporta matemàticament igual que la densitat electrònica regular, podent-se així incorporar dins del marc de la semblança molecular. Les autosemblances calculades amb aquesta metodologia han portat a bones correlacions amb àcids aromàtics substituïts, podent així donar una explicació al seu comportament. Des d'un altre punt de vista, també s'han fet contribucions conceptuals. S'ha implementat una nova mesura de semblança, la d'energia cinètica, la qual consisteix en prendre la recentment desenvolupada funció densitat d'energia cinètica, la qual al comportar-se matemàticament igual a les densitats electròniques regulars, s'ha incorporat en el marc de la semblança. A partir d'aquesta mesura s'han obtingut models QSAR satisfactoris per diferents conjunts moleculars. Dins de l'aspecte del tractament de les matrius de semblança s'ha implementat l'anomenada transformació estocàstica com a alternativa a l'ús de l'índex Carbó. Aquesta transformació de la matriu de semblança permet obtenir una nova matriu no simètrica, la qual pot ser posteriorment tractada per a construir models QSAR.

A inclusão de crianças com NEE no Ensino regular

A ideia de uma sociedade inclusiva é fundamentada numa filosofia que reconhece e valoriza a diversidade, como característica inerente à constituição de qualquer sociedade. O marco histórico da inclusão deu-se em Junho de 1994, com a Declaração da Salamanca Espanha, realizado pela UNESCO na Conferência Mundial Sobre Necessidades Educativas Especiais: ―Acesso e Qualidade‖, assinado por 92 países, que tem como princípio fundamental: "todos os alunos devem aprender juntos, sempre que possível, independente das dificuldades e diferenças que apresentem". Como tal, e com o passar dos anos, as escolas foram adaptando-se a uma nova realidade, em que as crianças com NEE são inseridas nas escolas normais. Assim sendo, este trabalho teve por objectivo analisar a realidade de uma escola regular de primeiro ciclo, na qual começou a funcionar uma unidade de alunos com NEE dando-se início à inclusão. Tendo em conta importância da inclusão e o facto de ter considerado que o trabalho efectuado anteriormente foi extremamente interessante por falar de um tema tão actual como a ―inclusão‖, decidi que poderia aprofundá-lo para a defesa de tese de Mestrado em Ciências de Educação de forma a poder comparar os dados obtidos no primeiro estudo com os dados actuais aumentando a amostra e o tipo de inquéritos tentando, desta forma, responder ao tema proposto para esta dissertação de mestrado, ou seja, ―Verificar até que ponto a inclusão da unidade especializada na escola regular foi ou não bem conseguida‖.

Relação escola/familia na inclusão de Crianças com NEE nas turmas do ensino Regular

Os professores confrontam-se diariamente com diferenças de atitude e comportamentos das crianças com incidência escolar. Assim, uns obtêm melhores resultados que outros, e certos alunos parecem realizar as várias tarefas com maior determinação, enquanto alguns demonstram grandes dificuldades em adaptar-se ao meio escolar, em concentrar-se e relacionar-se com os restantes colegas, sejam da escola ou até da própria turma. É que nos encontramos no campo das Necessidades Educativas Especiais e, por isso, as atitudes são muito diversas neste grupo de alunos. Combatendo este estado de coisas, caberá à escola e nomeadamente aos professores, pressentirem que qualquer acção a ser implementada deverá ter em conta os conflitos que as crianças trazem e que, possivelmente, poderão consolidar ao entrarem no mundo escolar. Se considerarmos que a sociedade deve aceitar que estas crianças devem ter uma vida tão integra quanto possível, tendo direito a um ambiente familiar normal, faz parte duma comunidade de pleno direito, desfrutando da ocupação de tempos livres, de ocupação laborar e de convivência social, é neste contexto que ao longo do nosso trabalho nos debruçaremos sobre a integração de todas as crianças com N.E.E. e duma interacção entre professor da classe regular de apoio e restantes agentes comprometidos com o sucesso educativo, dando importância à família e a todo o tipo de informação que esta possa fornecer para que a inclusão e as respostas à sua problemática seja mais eficaz.

Atitude dos professores do 1º e 2º ciclos do ensino básico face à inclusão de alunos com dislexia no ensino regular

Através dos tempos, a legislação que disciplina a Inclusão de alunos com deficiência nas escolas regulares, sofreu transformações que conduziram a uma crescente responsabilização dessas mesmas escolas, pela Inclusão destes alunos numa perspectiva de "Escola Para Todos". Desta forma, este trabalho pretende apresentar um estudo sobre a inclusão de Disléxicos. O seu objectivo principal foi conhecer as atitudes dos professores, perante o factor inclusão, de alunos com Dislexia. Tendo em conta os objectivos que regulam este estudo e fundamentam este trabalho, a selecção metodológica deliberada tem um carácter descritivo, no quadro do paradigma quantitativo. (Doyle, 1978), após uma recolha de dados por questionário triangulando-o com o paradigma qualitativo, uma vez que estamos convictos de que ― as técnicas triangulares nas Ciências Sociais visam explicar de maneira mais completa, a riqueza e complexidade do comportamento humano estudando-o desde mais que um ponto de vista‖ (Cohen e Manion, 1990:331). A metodologia de triangulação com predominância das técnicas quantitativas foi aplicada a uma amostra constituída por docentes do 1º, 2º Ciclos, do concelho de Baião. Utilizamos como instrumento para a recolha de dados, um questionário com catorze perguntas fechadas, por nós elaborado, que foi preenchido individualmente pelos professores. Posteriormente os resultados foram analisados para testar a hipótese descrita. A análise dos resultados permitiu retirar as seguintes conclusões: 1) As atitudes dos docentes perante a integração de alunos disléxicos que afirmam que não criam dificuldades no processo de ensino/aprendizagem são mais favoráveis do que os docentes que acham que a integração desses alunos cria dificuldades no processo de ensino/aprendizagem; 2) Há uma maior percentagem de professores que consideram que a inclusão de alunos disléxicos tem como aspecto positivo a promoção de igualdade; 3) A proporção de docentes que concorda com alunos disléxicos na turma é significativamente mais elevada do que a proporção de docentes que não concordam com esses alunos na turma. Se os professores concordam com os alunos disléxicos na turma, se promovem aspectos positivos tais como a igualdade, e se afirmam que os mesmos não causam dificuldades no processo de ensino aprendizagem, automaticamente apresentam uma atitude positiva favorecendo a inclusão do aluno em turmas regulares.

Aprender: uma necessidade, um direito e uma possibilidade ao alcance de todos

A transição do 1º para o 2º ciclo implica, em muitos casos, para além de uma mudança nos modelos de organização (espaços, tempos e pessoas…), uma mudança da própria escola. E se uma preparação atempada pode ser facilitadora nesse processo de transição (inter-escolas; escola/família e família/aluno), a verdade é que o novo ciclo implica novos problemas e novos desafios que testam e mobilizam, diariamente, nos alunos em trânsito, a sua capacidade de adaptação a novas situações. Aceitando-se que para um elevado número de crianças, esse período é curto e facilmente ultrapassável, reconhece-se que para outras, a inclusão no novo ciclo exige mais tempo e adaptações específicas, em função das necessidades educativas especiais que manifestam. O trabalho que se apresenta orientado numa perspectiva ecológica e desenvolvido com base numa metodologia de investigação-acção, permitiu-nos um melhor conhecimento do "Pedro" (nome fictício), enquanto pessoa (jovem, aluno, colega, filho, neto, vizinho e amigo), e dos contextos nos quais se movimenta; a identificação das suas potencialidades e necessidades educativas e a definição, implementação e avaliação das respostas educativas que viabilizaram e optimizaram a sua inclusão na escola do 2º ciclo. A intervenção realizada implicou um trabalho de equipa caracterizado pela colaboração e articulação regular, entre os diferentes intervenientes e pela persistência e coerência na acção desenvolvida. Permitiu ainda uma maior consciencialização de que quaisquer que sejam as características que nos tornam singulares, é possível evoluir em relação ao ponto de partida, se nos diferentes contextos de vida de cada pessoa se criarem as condições que viabilizem e estimulem percursos evolutivos. Com o trabalho desenvolvido reforçaram-se relações interpessoais, aprofundou-se a colaboração entre pares; entre a Escola e a Família, entre os Pais e o "Pedro" e desenvolveram-se as aprendizagens dos diferentes intervenientes, conforme testemunha a avaliação realizada.

Estratégias de inclusão de um aluno com espectro do autismo numa turma do regular

Nas crianças com Perturbações do Espectro do Autismo, as capacidades para desenvolverem interacções sociais recíprocas são limitadas, pela ausência de iniciações sociais com os seus companheiros e falta de sensibilidade às iniciações dos outros. Evitam, frequentemente, o contacto social, isolam-se, exibem respostas negativas ou mesmo comportamentos disruptivos. Todas estas características dificultam aos seus pares o convívio e o jogo, mesmo quando estes mostram interesse em brincar com as crianças com Perturbações do Espectro do Autismo. A inclusão dos alunos considerados com necessidades educativas especiais (NEE) implica mudanças a nível da organização da escola, em particular quando os alunos têm problemáticas complexas como é o caso do autismo. Com esta pesquisa procura-se aprofundar conhecimentos no que respeita à socialização da criança e jovem com Perturbações do Espectro do Autismo, através da intervenção, fundamentada nos pressupostos e nos procedimentos da investigação-acção, que realizámos no âmbito da inclusão de um aluno com Perturbação do Espectro do Autismo, que frequentava o 2º ano de escolaridade. Neste trabalho foram considerados os objectivos na tentativa de compreender de que forma a inclusão de uma criança, está a contribuir para o seu desenvolvimento e analisar a adequação do conceito de envolvimento, na avaliação da progressão das suas aprendizagens. Partindo do pressuposto que a interacção que se estabelece num grupo é fundamental para a aprendizagem de todos, a nossa intervenção, procurou, ainda que o trabalho desenvolvido com todos se organizasse inicialmente de forma individual e depois em pequenos grupos, de modo a criar condições facilitadoras da comunicação. A sua avaliação permitiu-nos concluir que as actividades foram propiciadoras de alguns momentos envolventes, capazes de promover aprendizagens significativas. Consideramos, também que, o contexto escolar em ela se insere é propício à aquisição de novos saberes e competências onde a Professora, respeitando a diferença, ajuda-a na sua formação e no seu desenvolvimento integral.

A integração de alunos sobredotados no Ensino regular - perspectivas dos docentes

A sobredotação é uma temática que desperta bastante curiosidade, uma vez que inicialmente a pessoa sobredotada seria uma pessoa super inteligente em todas as áreas, mas que na realidade e após vários estudos pude verificar que não é bem assim. Uma vez que existe agora a inclusão de todas as crianças que eram consideradas fora do “normal”, nas escolas, após o decerto - lei 3/2008 em que refere que se deve “…promover a igualdade de oportunidades, valorizar a educação e promover a melhoria da qualidade do ensino. Um aspecto determinante dessa qualidade é a promoção de uma escola democrática e inclusiva, orientada para o sucesso educativo de todas as crianças e jovens. Nessa medida importa planear um sistema de educação flexível, pautado por uma política global integrada, que permita responder à diversidade de características e necessidades de todos os alunos que implicam a inclusão das crianças e jovens com necessidades educativas especiais no quadro de uma política de qualidade orientada para o sucesso educativo de todos os alunos”. Tendo em conta esta realidade, compete aos Professores, promover de forma cooperativa juntamente com a restante comunidade educativa, o desenvolvimento psicossocial e académico do aluno. Neste contexto, será levado a cabo um estudo exploratório, descritivo, sobre a percepção dos Professores do ensino regular relativamente à inclusão dos alunos sobredotados neste tipo de ensino.

Researching and designing GREAT; the extremely condensed hybrid urban block

The fact that the hybrid building is an extremely condensed urban block which increases the city’s density and contributes to the public realm of the city – horizontally as well vertically - forms one of the key interests of this documentation, research and master studio work. The “ground scraper” is not only public because of the character of its plinth facing surrounding streets, but also in regard to its interior space that is partly accessible to public. As such the European hybrid building potentially extends the city’s public domain horizontally and vertically into the building’s interior and links the public domain inside and outside. Notwithstanding, the hybrid building due to its specific and unconventional character represents a truly urban architecture that was unfortunately often rejected in the name of ‘purity’ of form and function during the twentieth century. Or with other words, its rejection demonstrates the domination of the building’s plan opposed to the section. Today, new frameworks for the city, like the “compact city,” ask for innovative interpretations and designs of building types, worthy to be investigated and proposed. The architectural type of the hybrid building, (re)defines and expresses the relation between architecture and the city in a specific manner. To begin with, the city of Rotterdam forms the first test-case of the Hybrid’s project to document and discuss statements, such as “the hybrid building has a long- standing tradition within this ‘modern city”, “it is a machine for urbanity,” “it enlarges the city,” “it innovates because of its ambitiousness but also because of necessity,” “it combines to activate,” “it asks for extraordinary design intelligence and craftsmanship.” A special way of drawing is developed to document, analyse and compare historical and contemporary representatives of the species. The method includes panoply of scales ranging from the morphological arrangement on the scale of the city, the typologies of stacking diverse programs to the architectural features that establish the mutual relationship between the public space of the city and the interior of the building. Basically the features analysed within the series of drawings are also constitutional for (the success of) every future hybrid building.

O ensino regular e a educação especial na construção de uma cultura inclusiva : uma experiência de sucesso e de práticas partilhadas, numa sala de 1º ciclo

Este trabalho surge pela necessidade de promover uma educação mais inclusiva numa turma de segundo ano, contribuindo para que todos os alunos, incluindo os considerados com necessidades educativas especiais, possam não apenas estar fisicamente próximos dos seus pares, mas sobretudo aprender juntos, com todos, numa verdadeira interacção social, fomentando uma aprendizagem cooperativa e sociocognitiva em cada um e no grupo. Para tal, no sentido de promover esta necessária educação inclusiva, ao longo dos meses de Fevereiro a Junho de 2010 realizaram-se várias sessões de intervenção em contexto de sala de aula, suportadas em práticas de parceria pedagógica. Este alicerce permitiu que se desenvolvesse uma aprendizagem cooperativa entre os alunos, implementando uma necessária diferenciação pedagógica inclusiva. Para se atingirem os objectivos pretendidos com este trabalho de projecto, perspectivando a mudança e o aperfeiçoamento da prática pedagógica, recorreu-se à metodologia da investigação-acção e ao seu processo cíclico que, de modo contínuo e reflexivo, permitiu melhorar o contexto e o trabalho desenvolvido, tornando-o mais adequados aos seus intervenientes. Procedeu-se ainda, à recolha e análise de dados, através das técnicas de sociometria, entrevista, observação e pesquisa documental. Os resultados obtidos foram coincidentes com os pressupostos teóricos e linhas defensoras da escola inclusiva. As práticas e o trabalho cooperativo implementados permitiram gerar sucessos académicos e relacionais em todos e em cada um dos alunos. A socialização dos seus saberes e experiências favoreceu uma maior responsabilização das crianças face às suas aquisições, conduzindo-as a atitudes mais positivas e gerando uma união favorável entre si em benefício de objectivos comuns.