Hub-and-spoke Interoperability: an out of the skies approach for large-scale data interoperability

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Vitamin A deficiency and training to farmers: Evidence from a field experiment in Mozambique

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Economics from the NOVA – School of Business and Economics

Watershed-scale runoff routing and solute transport in a spatially aggregated hydrological framework

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

Forecasts of relative performance in tournaments: Evidence from the field

This paper uses a field experiment to investigate the quality of individuals’ forecasts of relative performance in tournaments. We ask players in luck-based (poker) and skill-based (chess) tournaments to make point forecasts of rank. The main finding of the paper is that players’ forecasts in both types of tournaments are biased towards overestimation of relative performance. However, the size of the biases found is not as large as the ones often reported in the psychology literature. We also find support for the “unskilled and unaware hypothesis” in chess: high skilled chess players make better forecasts than low skilled chess players. Finally, we find that chess players’ forecasts of relative performance are not efficient.

Smart windows with permanent memory effect

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

The main leachate emissions of uncontrolled landfills

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil de Engenharia Sanitária

A distributed platform for the volunteer execution of workflows on a local area network

Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Computer Science

Report of a traineeship : audit of antidepressant prescribing in Primary and Mental Care: how to address appropriateness and keep a curb on costs. A tool suitable for all contexts?

RESUMO: Este é o relatório de um estágio realizado na Autoridade de Saúde Local de Bolonha com o objectivo de desenvolver capacidades e competências na área de projectos orientados para a avaliação com base epidemiológica. As prescrições de anti-depressivos aumentaram consideravelmente em todo o mundo durante as últimas décadas. O uso cada vez maior dos agentes mais dispendiosos desempenha um papel na subida do custo dos tratamentos. A Autoridade de Saúde Local de Bolonha implementou um processo de auditoria com o objectivo de melhorar a adequação das prescrições de pacientes externos, centrando-se em dois anti-depressivos de marca ainda protegidos por patente, Escitalopram e Duloxetine. Os Departamentos de Cuidados de Saúde Primários e de Cuidados de Saúde Mental, assim como o Departamento Farmacêutico e a Unidade de Gestão Clínica, estiveram envolvidos na fase de planeamento da auditoria. O grupo da auditoria, maioritariamente composto por médicos de clínica geral e psiquiatras, reuniu e analisou provas da eficácia e segurança dos anti-depressivos. Os dados sobre as prescrições das Unidades de Cuidados de Saúde Primários e dos Centros de Saúde Mental Comunitários da Autoridade de Saúde Local (866.294 habitantes) foram comparados, em particular as taxas de consumo de Escitalopram e Duloxetine. O grupo da auditoria definiu os standards a serem abordados, os indicadores a serem avaliados e as medidas a empreender para atingir os objectivos definidos. As directrizes do NICE sobre a depressão foram escolhidas como referência. O objectivo da auditoria foi definido como evitar o Escitalopram e Duloxetine como medicamentos de primeira escolha num tratamento anti-depressivo. De modo a verificar a eficácia das medidas empreendidas foi seleccionado um indicador, consistindo numa redução de 25% das prescrições de ambos os anti-depressivos na prática clínica de pacientes externos e numa redução de 20% da variabilidade nas Unidades de Cuidados de Saúde Primários. O relatório retrospectivo pré-auditoria (Janeiro a Abril de 2012) revelou que os tratamentos com anti-depressivos para pacientes externos eram prescritos pelos médicos de clínica geral em mais de90% dos casos. As medidas da auditoria foram implementadas entre Novembro de 2012 e Maio de 2013. Algumas medidas relevantes foram integradas com a revisão da auditoria, tais como reuniões educacionais de pequena escala com os médicos de clínica geral e psiquiatras, visitas de apoio do assessor de prescrições da Autoridade de Saúde Local aos médicos de clínica geral e Centros de Saúde Mental Comunitários, panfletos para profissionais com informação retirada das directrizes clínicas do NICE, implementação de um serviço de consulta na Web para médicos de clínica geral sobre provas relativas a anti-depressivos. O relatório de feedback é aguardado em Novembro de 2013 depois de se verificar nos standards atingidos a eficácia das medidas implementadas. Foi realizada uma análise SWOT para comprovar as forças e fraquezas, as oportunidades e ameaças do processo. Como identificação de fraquezas poderá ser útil identificar estratégias relevantes para melhoria interna, para que o conhecimento das ameaças possa amortizar factores que possam ter impactos adversos que fujam ao controlo do Departamento de Saúde Mental. Uma melhor compreensão das forças e das oportunidades facilita a consecução dos objectivos estabelecidos no projecto. O primeiro, mas não o último, resultado deste processo consistiu numa maior integração entre os Cuidados de Saúde Primários e de Saúde Mental, permitindo assim que a Autoridade de Saúde Local coloque as alterações em prática.------------ABSTRACT: This is the report of a traineeship held in the Local Health Authority of Bologna with the aim to develop skills and competencies in the field of epidemiogically based evaluation oriented projects. Antidepressants prescriptions have considerably increased all over the world in the last decades. The increasing use of the most expensive agents plays a part in the rising cost of treatments. The Local Health Authority of Bologna has implemented an audit process aimed at improving the appropriateness of outpatient prescriptions focusing on the two branded antidepressants still protected by patent, Escitalopram and Duloxetine. The Primary Care and the Mental Health Care Departments, as well as the Pharmaceutical Department and the Clinical Governance Unit, were involved in the planning phase of the audit. The audit group, mainly composed of general practitioners and psychiatrists, collected and analyzed scientific evidence on effectiveness and safety of antidepressants. Data on prescriptions of Primary Care Units and Community Mental Health Centers of the Local Health Authority (866.294 inhabitants) were compared, in particular consumption rates of Escitalopram and Duloxetine. The audit group defined the standards to be addressed, the indicators to be evaluated and the actions aimed at reaching the defined goals. NICE guidelines on depression were chosen as reference. The aim of the audit was settled as avoiding Escitalopram and Duloxetine as first choice drugs starting an AD treatment. In order to check the efficacy of the actions undertaken an indicator was selected, consisting in a reduction of 25% of prescriptions of both ADs in outpatient practice and in a 20% reduction of To develop skills and competencies across Primary Care Units. The pre-audit retrospective report (January-April 2012) showed that outpatient antidepressant treatments were prescribed by GPs in over 90% of cases. Audit actions were implemented between November 2012 and May 2013. Some relevant actions have been integrated with the audit review, such as small-scale educational meetings with GPs and psychiatrists, outreach visits of the LHA prescribing adviser to GPs and CMHCs,leaflets for professionals with information extracted from NICE clinical guidelines, implementation of a web consultation service for GPs about evidence on antidepressants. The feedback report is expected in November 2013 after checking through the standards attained the effectiveness of actions implemented. A SWOT Analysis was carried out to evidence the strengths and weaknesses, opportunities and threats of the process. As identification of weaknesses may be useful to identify relevant strategies for internal improvement, so the knowledge of threats can amortize factors that may have adverse impacts beyond the control of the Mental Health Department. Better understanding of the strengths and the opportunities facilitates the achievement of the goals set in the project. The first and not least upshot of this process has consisted in further integration between Primary and Mental Health Care, thus enabling the LHA to put the change into practice.

The implementation of an Enterprise Geographical Information System to support Cadastre and Expropriation activities.

The processes of mobilization of land for infrastructures of public and private domain are developed according to proper legal frameworks and systematically confronted with the impoverished national situation as regards the cadastral identification and regularization, which leads to big inefficiencies, sometimes with very negative impact to the overall effectiveness. This project report describes Ferbritas Cadastre Information System (FBSIC) project and tools, which in conjunction with other applications, allow managing the entire life-cycle of Land Acquisition and Cadastre, including support to field activities with the integration of information collected in the field, the development of multi-criteria analysis information, monitoring all information in the exploration stage, and the automated generation of outputs. The benefits are evident at the level of operational efficiency, including tools that enable process integration and standardization of procedures, facilitate analysis and quality control and maximize performance in the acquisition, maintenance and management of registration information and expropriation (expropriation projects). Therefore, the implemented system achieves levels of robustness, comprehensiveness, openness, scalability and reliability suitable for a structural platform. The resultant solution, FBSIC, is a fit-for-purpose cadastre information system rooted in the field of railway infrastructures. FBSIC integrating nature of allows: to accomplish present needs and scale to meet future services; to collect, maintain, manage and share all information in one common platform, and transform it into knowledge; to relate with other platforms; to increase accuracy and productivity of business processes related with land property management.

New visualization model for large scale biosignals analysis

Benefits of long-term monitoring have drawn considerable attention in healthcare. Since the acquired data provides an important source of information to clinicians and researchers, the choice for long-term monitoring studies has become frequent. However, long-term monitoring can result in massive datasets, which makes the analysis of the acquired biosignals a challenge. In this case, visualization, which is a key point in signal analysis, presents several limitations and the annotations handling in which some machine learning algorithms depend on, turn out to be a complex task. In order to overcome these problems a novel web-based application for biosignals visualization and annotation in a fast and user friendly way was developed. This was possible through the study and implementation of a visualization model. The main process of this model, the visualization process, comprised the constitution of the domain problem, the abstraction design, the development of a multilevel visualization and the study and choice of the visualization techniques that better communicate the information carried by the data. In a second process, the visual encoding variables were the study target. Finally, the improved interaction exploration techniques were implemented where the annotation handling stands out. Three case studies are presented and discussed and a usability study supports the reliability of the implemented work.

Automatic delimitation of the clinical region of interest in ultra-wide field of view images of the retina

Retinal ultra-wide field of view images (fundus images) provides the visu-alization of a large part of the retina though, artifacts may appear in those images. Eyelashes and eyelids often cover the clinical region of interest and worse, eye-lashes can be mistaken with arteries and/or veins when those images are put through automatic diagnosis or segmentation software creating, in those cases, the appearance of false positives results. Correcting this problem, the first step in the development of qualified auto-matic diseases diagnosis programs can be done and in that way the development of an objective tool to assess diseases eradicating the human error from those processes can also be achieved. In this work the development of a tool that automatically delimitates the clinical region of interest is proposed by retrieving features from the images that will be analyzed by an automatic classifier. This automatic classifier will evaluate the information and will decide which part of the image is of interest and which part contains artifacts. The results were validated by implementing a software in C# language and validated through a statistical analysis. From those results it was confirmed that the methodology presented is capable of detecting artifacts and selecting the clin-ical region of interest in fundus images of the retina.

Learning facial-expression models with crowdsourcing

The computational power is increasing day by day. Despite that, there are some tasks that are still difficult or even impossible for a computer to perform. For example, while identifying a facial expression is easy for a human, for a computer it is an area in development. To tackle this and similar issues, crowdsourcing has grown as a way to use human computation in a large scale. Crowdsourcing is a novel approach to collect labels in a fast and cheap manner, by sourcing the labels from the crowds. However, these labels lack reliability since annotators are not guaranteed to have any expertise in the field. This fact has led to a new research area where we must create or adapt annotation models to handle these weaklylabeled data. Current techniques explore the annotators’ expertise and the task difficulty as variables that influences labels’ correction. Other specific aspects are also considered by noisy-labels analysis techniques. The main contribution of this thesis is the process to collect reliable crowdsourcing labels for a facial expressions dataset. This process consists in two steps: first, we design our crowdsourcing tasks to collect annotators labels; next, we infer the true label from the collected labels by applying state-of-art crowdsourcing algorithms. At the same time, a facial expression dataset is created, containing 40.000 images and respective labels. At the end, we publish the resulting dataset.

Caracterização de cepas de referência de Leptospira sp utilizando a técnica de pulsed field gel electrophoresis

INTRODUÇÃO: A leptospirose é uma zoonose endêmica, mundialmente distribuída, causada por bactérias do gênero Leptospira. Este gênero compreende espécies patogênicas e saprofíticas, com mais de 200 sorovares distintos, dificultando sua caracterização. A técnica de pulsed field gel electrophoresis tem sido empregada como uma ferramenta para auxiliar nesta caracterização. Os objetivos deste trabalho foram padronizar a técnica de PFGE, determinar os perfis moleculares das cepas de referência utilizadas pelo Laboratório de Referência Nacional para Leptospirose/Centro Colaborador da Organização Mundial de Saúde para Leptospirose e criar um banco de dados com estes perfis. MÉTODOS: Foram analisadas, por PFGE, dezenove cepas utilizando a enzima de restrição NotI. RESULTADOS: Cada cepa apresentou um perfil único que pode ser considerado como uma identidade genômica específica, com exceção dos sorovares Icterohaemorrhagiae e Copenhageni, cujos perfis foram indistinguíveis. CONCLUSÕES: Dessa forma, foi possível a criação de um banco de perfis moleculares que está sendo utilizado no Laboratório para a comparação e identificação de cepas isoladas de quadros clínicos.

eHealth e a adoção da inovação em assisted living technologies : o caso das demências

RESUMO - Assistimos hoje a um contexto marcado (i) pelo progressivo envelhecimento das sociedades ocidentais, (ii) pelo aumento da prevalência das doenças crónicas, de que as demências são um exemplo, (iii) pelo significativo aumento dos custos associados a estas patologias, (iv) por orçamentos públicos fortemente pressionadas pelo controlo da despesa, (v) por uma vida moderna que dificulta o apoio intergeracional, tornando o suporte proporcionado pelos filhos particularmente difícil, (vi) por fortes expectativas relativamente à prestação de cuidados de saúde com qualidade. Teremos assim de ser capazes de conseguir melhorar os serviços de saúde, ao mesmo tempo que recorremos a menos recursos financeiros e humanos, pelo que a inovação parece ser crítica para a sustentabilidade do sistema. Contudo a difusão das Assistive Living Technologies, apesar do seu potencial, tem sido bastante baixa, nomeadamente em Portugal. Porquê? Hamer, Plochg e Moreira (2012), no editorial do International Journal of Healthcare Management, enquadram a Inovação como “podendo ser imprevisível e mesmo dolorosa, pelo que talvez possamos não ficar surpreendidos se surgirem resistências e que, inovações bastante necessárias, capazes de melhorar os indicadores de saúde, tenham sido de adoção lenta ou que tenham mesmo sido insustentáveis”. Em Portugal não há bibliografia que procure caracterizar o modelo de difusão da inovação em eHealth ou das tecnologias de vivência assistida. A bibliografia internacional é igualmente escassa. O presente projeto de investigação, de natureza exploratória, tem como objetivo principal, identificar barreiras e oportunidades para a implementação de tecnologias eHealth, aplicadas ao campo das demências. Como objetivos secundários pretendemse identificar as oportunidades e limitações em Portugal: mapa de competências nacionais, e propor medidas que possa acelerar a inovação em ALT, no contexto nacional. O projeto seguirá o modelo de um estudo qualitativo. Para o efeito foram conduzidas entrevistas em profundidade junto de experts em ALT, procurando obter a visão daqueles que participam do lado da Oferta- a Indústria; do lado da Procura- doentes, cuidadores e profissionais de saúde; bem como dos Reguladores. O instrumento utilizado para a recolha da informação pretendida foi o questionário não estruturado. A análise e interpretação da informação recolhida foram feitas através da técnica de Análise de Conteúdo. Os resultados da Análise de Conteúdo efetuada permitiram expressar a dicotomia barreira/oportunidade, nas seguintes categorias aqui descritas como contextos (i) Contexto Tecnológico, nas subcategorias de Acesso às Infraestruturas; Custo da Tecnologia; Interoperabilidade, (ii) Contexto do Valor Percecionado, nas subcategorias de Utilidade; Eficiência; Divulgação, (iii) Contexto Político, compreendendo a Liderança; Organização; Regulação; Recursos, (iv) Contexto Sociocultural, incluindo nomeadamente Idade; Literacia; Capacidade Económica, (v) Contexto Individual, incluindo como subcategorias, Capacidade de Adaptação a Novas tecnologias; Motivação; Acesso a equipamentos (vi) Contexto Específico da Doença, nomeadamente o Impacto Cognitivo; Tipologia Heterogénea e a Importância do Cuidador. Foi proposto um modelo exploratório, designado de Modelo de Contextos e Forças, que estudos subsequentes poderão validar. Neste modelo o Contexto Tecnológico é um Força Básica ou Fundamental; o Contexto do Valor Percecionado, constitui-se numa Força Crítica para a adoção de inovação, que assenta na sua capacidade para oferecer valor aos diversos stakeholders da cadeia de cuidados. Temos também o Contexto Político, com capacidade de modelar a adoção da inovação e nomeadamente com capacidade para o acelerar, se dele emitir um sinal de urgência para a mudança. O Contexto Sociocultural e Individual expressam uma Força Intrínseca, dado que elas são características internas, próprias e imutáveis no curto-prazo, das sociedade e das pessoas. Por fim há que considerar o Contexto Específico da Doença, nesta caso o das demências. Das conclusões do estudo parece evidente que as condições tecnológicas estão medianamente satisfeitas em Portugal, com evidentes progressos nos últimos anos (exceção para a interoperabilidade aonde há necessidade de maiores progressos), não constituindo portanto barreira à introdução de ALT. Aonde há necessidade de investir é nas áreas do valor percebido. Da análise feita, esta é uma área que constitui uma barreira à introdução e adoção das ALT em Portugal. A falta de perceção do valor que estas tecnologias trazem, por parte dos profissionais de saúde, doentes, cuidadores e decisores políticos, parece ser o principal entrave à sua adoção. São recomendadas estratégias de modelos colaborativos de Investigação e Desenvolvimento e de abordagens de cocriação com a contribuição de todos os intervenientes na cadeia de cuidados. Há também um papel que cabe ao estado no âmbito das prioridades e da mobilização de recursos, sendo-lhe requerida a expressão do sentido de urgência para que esta mudança aconteça. Foram também identificadas oportunidades em diversas áreas, como na prevenção, no diagnóstico, na compliance medicamentosa, na terapêutica, na monitorização, no apoio à vida diária e na integração social. O que é necessário é que as soluções encontradas constituam respostas àquilo que são as verdadeiras necessidades dos intervenientes e não uma imposição tecnológica que só por si nada resolve. Do estudo resultou também a perceção de que há que (i) continuar a trabalhar no sentido de aproximar a comunidade científica, da clínica e do doente, (ii) fomentar a colaboração entre centros, com vista à criação de escala a nível global. Essa colaboração já parece acontecer a nível empresarial, tendo sido identificadas empresas Portuguesas com vocação global. A qualidade individual das instituições de ensino, dos centros de investigação, das empresas, permite criar as condições para que Portugal possa ser país um piloto e um case-study internacional em ALT, desde que para tal pudéssemos contar com um trabalho colaborativo entre instituições e com decisões políticas arrojadas.

Numerical prediction of diffusion and electric field-induced iron nanoparticle transport

Zero valent iron nanoparticles (nZVI) are considered very promising for the remediation of contaminated soils and groundwaters. However, an important issue related to their limited mobility remains unsolved. Direct current can be used to enhance the nanoparticles transport, based on the same principles of electrokinetic remediation. In this work, a generalized physicochemical model was developed and solved numerically to describe the nZVI transport through porous media under electric field, and with different electrolytes (with different ionic strengths). The model consists of the Nernst–Planck coupled system of equations, which accounts for the mass balance of ionic species in a fluid medium, when both the diffusion and electromigration of the ions are considered. The diffusion and electrophoretic transport of the negatively charged nZVI particles were also considered in the system. The contribution of electroosmotic flow to the overall mass transport was included in the model for all cases. The nZVI effective mobility values in the porous medium are very low (10−7–10−4 cm2 V−1 s−1), due to the counterbalance between the positive electroosmotic flow and the electrophoretic transport of the negatively charged nanoparticles. The higher the nZVI concentration is in the matrix, the higher the aggregation; therefore, low concentration of nZVI suspensions must be used for successful field application.