A multiplicação de dois números segundo o algoritmo de Karatsuba

Em tempos que já lá vão, aprendemos um algoritmo para multiplicar números. Talvez o nosso professor não o designasse “algoritmo” para não nos assustar, mas, independentemente da formalidade do nome, aprendemos um conjunto bem definido de regras para executar a operação da multiplicação. Este artigo descreve este algoritmo e o algoritmo inventado pelo matemático russo Anatoly Alexeevitch Karatsuba (1937–2008).

Supporting intra-task parallelism in real-time multiprocessor systems

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

Direct electroanalytical determination of fluvastatin in a pharmaceutical dosage form: batch and flow analysis

The reduction of luvastatin (FLV) at a hanging mercury-drop electrode (HMDE) was studied by square-wave adsorptive-stripping voltammetry (SWAdSV). FLV can be accumulated and reduced at the electrode, with a maximum peak current intensity at a potential of approximately 1.26V vs. AgCl=Ag, in an aqueous electrolyte solution of pH 5.25. The method shows linearity between peak current intensity and FLV concentration between 1.0 10 8 and 2.7 10 6 mol L 1. Limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were found to be 9.9 10 9 mol L 1 and 3.3 10 8 mol L 1, respectively. Furthermore, FLV oxidation at a glassy carbon electrode surface was used for its hydrodynamic monitoring by amperometric detection in a flow-injection system. The amperometric signal was linear with FLV concentration over the range 1.0 10 6 to 1.0 10 5 mol L 1, with an LOD of 2.4 10 7 mol L 1 and an LOQ of 8.0 10 7 mol L 1. A sample rate of 50 injections per hour was achieved. Both methods were validated and showed to be precise and accurate, being satisfactorily applied to the determination of FLV in a commercial pharmaceutical.

A divisão no 4º ano de escolaridade

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Educação Matemática na Educação Pré-Escolar e nos 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico

Estudo e proposta de algoritmo para a minimização do corte de eólica no contexto de uma análise custo-benefício multicritério

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Proposal of a short-form version of the Brazilian Food Insecurity Scale

OBJECTIVE To propose a short version of the Brazilian Food Insecurity Scale. METHODS Two samples were used to test the results obtained in the analyses in two distinct scenarios. One of the studies was composed of 230 low income families from Pelotas, RS, Southern Brazil, and the other was composed of 15,575 women, whose data were obtained from the 2006 National Survey on Demography and Health. Two models were tested, the first containing seven questions, and the second, the five questions that were considered the most relevant ones in the concordance analysis. The models were compared to the Brazilian Food Insecurity Scale, and the sensitivity, specificity and accuracy parameters were calculated, as well as the kappa agreement test. RESULTS Comparing the prevalence of food insecurity between the Brazilian Food Insecurity Scale and the two models, the differences were around 2 percentage points. In the sensitivity analysis, the short version of seven questions obtained 97.8% and 99.5% in the Pelotas sample and in the National Survey on Demography and Health sample, respectively, while specificity was 100% in both studies. The five-question model showed similar results (sensitivity of 95.7% and 99.5% in the Pelotas sample and in the National Survey on Demography and Health sample, respectively). In the Pelotas sample, the kappa test of the seven-question version totaled 97.0% and that of the five-question version, 95.0%. In the National Survey on Demography and Health sample, the two models presented a 99.0% kappa. CONCLUSIONS We suggest that the model with five questions should be used as the short version of the Brazilian Food Insecurity Scale, as its results were similar to the original scale with a lower number of questions. This version needs to be administered to other populations in Brazil in order to allow for the adequate assessment of the validity parameters.

In vitro susceptibility of Paracoccidioides brasiliensis yeast form to antifungal agents

A study was conducted to determine the susceptibility of P. brasiliensis yeast form to amphotericin B (A), ketoconazole (K), 5-fluorocytosine (5-FC) and rifampin (R). The three isolates tested produced minimal inhibitory concentrations (MICs) (mcg/ml) in the following range: A: 0.09-0.18; K: 0.001-0.007; 5-FC: 62.5-250 and R: 40-80. The minimal fungicidal concentrations (MFC) were several times higher than the corresponding MICs. Precise MFC for 5-FC were not obtained (> 500 mcg/ml). Combination of K plus A proved synergic, with the fractional inhibitory concentration (FIC) indices revealing synergy when the drugs were combined at the 1 to 1 and 1 to 5 MIC ratios. R (40 mcg/ml) appeared to antagonize K. These results indicate promise for the combined use of K plus A as a therapeutical regimen.

Clustering de dados biomédicos com algoritmos baseados em critérios entrópicos

A procura de padrões nos dados de modo a formar grupos é conhecida como aglomeração de dados ou clustering, sendo uma das tarefas mais realizadas em mineração de dados e reconhecimento de padrões. Nesta dissertação é abordado o conceito de entropia e são usados algoritmos com critérios entrópicos para fazer clustering em dados biomédicos. O uso da entropia para efetuar clustering é relativamente recente e surge numa tentativa da utilização da capacidade que a entropia possui de extrair da distribuição dos dados informação de ordem superior, para usá-la como o critério na formação de grupos (clusters) ou então para complementar/melhorar algoritmos existentes, numa busca de obtenção de melhores resultados. Alguns trabalhos envolvendo o uso de algoritmos baseados em critérios entrópicos demonstraram resultados positivos na análise de dados reais. Neste trabalho, exploraram-se alguns algoritmos baseados em critérios entrópicos e a sua aplicabilidade a dados biomédicos, numa tentativa de avaliar a adequação destes algoritmos a este tipo de dados. Os resultados dos algoritmos testados são comparados com os obtidos por outros algoritmos mais “convencionais" como o k-médias, os algoritmos de spectral clustering e um algoritmo baseado em densidade.

Viscerocutaneous form of loxoscelism and erythrocyte glucose-6-phosphate deficiency

In a period of time of five years, all patients who exhibited viscerocutaneous form of loxoscelism were investigated for erythrocyte glucose-6-phosphate deficiency, and in two patients out of seven it was found this deficiency. This finding suggests that this genetical enzyme deficiency could account for the hemolysis after Loxosceles bite, at least in some of the cases.

Biogeography, host specificity, and molecular phylogeny of the basidiomycetous yeast phaffia rhodozyma and its sexual form, xanthophyllomyces dendrorhous

Applied and Environmental Microbiology, Vol. 73, No.4

Desenho e avaliação do algoritmo de filiação do projecto livefeeds

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Hypoprothrombinemia in the compensated form of hepatosplenic schistosomiasis: further studies

Coagulation abnormality is frequently observed in schistosomiasis patients but its pathophysiology has not been established. We measured, by immunodiffusion. the prothrombin-antigen concentration in 56 individuals; of these 19 with demonstrated compensated form of hepatosplenic schistosomiasis, 17 with cirrhosis and 20 were control subjects. Transaminases, albumin, transthyretin, prothrombin time, antithrombin III, factor VII, and fibrinogen were also evaluated. All parameters were altered in the cirrhotic group but only albumin, prothrombin and antithrombin III levels were altered in the schistosomiasis group. Ninety percent of the patients with cirrhosis and sixty percent of the patients with schistosomiasis had abnormal plasma levels of albumin, transthyretin, prothrombin-antigen, and/or antithrombin III; an impaired hepatic synthesis was responsible for these results. Conversely forty percent of the schistosomiasis patients with normal plasma concentrations of both albumin and transthyretin had decreased mean plasma levels of both prothrombin and antithrombin III. These results suggest that either proth rombin and antithrombin III are more sensitive markers of impaired hepatic synthesis in schistosomiasis than are levels of albumin and transthyretin combined, or a low grade chronic consumption of clotting proteins also occurs. Considering the latter hypothesis it is possible that the thrombin formed would be inhibited by antithrombin III with the complexed thrombin-antithrombin III being cleared by the liver. Consequently the plasma levels of both prothrombin and antithrombin would be decreased, but the level of fibrinogen would be preserved.

Chlamydospore formation by Paracoccidioides brasiliensis mycelial form

To investigate the role of some adverse environmental conditions in chlamy-dospore formation by the mycelial form of P. brasiliensis, we cultured four P. brasiliensis isolates (18, Bt4, 1183, Pb9) at 25°C within solid agar medium either rich or poor in nutrients. Isolates 18 and 1183 were also cultured under anaerobiosis in a nitrogen atmosphere. Isolate 18 produced great number of terminal and intercalary chlamydospore after 7-10 days of culture in a medium poor in nutrients (2% agar with 0.1% dextrose and polypepton). The three other isolates also produced chlamydospores under the same conditions, but in lower numbers. Chlamydospore production by isolate 18 was abolished when the fungus was cultured in two agar media rich in nutrients (brain heart infusion and potato dextrose agar). Anaerobic incubation of isolate 18 under an atmosphere of N2 showed small mycelial outgrowth with numerous chlamydospores. At the electron microscopical level, the chlamydospores showed one or various nuclei and numerous mitochondria, indicating great potential for further development. Accordingly, chlamydospores produced multiple budding after only 24 h incubation at 35°C. The results demonstrate that under adverse environmental conditions P. brasiliensis mycelial form produces chlamydospores within a short period of time.

Chronic gastritis and Helicobacter pylori in digestive form of Chagas' disease

Patients with the digestive form of Chagas'disease frequently present chronic gastritis. As the microorganism Helicobacter pylori is now accepted as the most common cause of human chronic gastritis, the present work was undertaken to verify a possible relationship between the presence of this bacterium and inflammatory changes of antral mucosa in chagasic patients. Seventeen chagasics, with megaesophagus and or megacolon were studied. Fragments from two different regions of antral mucosa were obtained by endoscopy, fixed in 4% neutral formaldehyde and embedded in paraffin. The sections were stained by haematoxylin and eosin for histology analysis, and by carbolfuchsin for H. pylori identification. H. pylori was found in 16 (94.1%) chagasic patients, all of them presenting chronic gastritis. Superficial gastritis was seen in 9 (52.9%) while atrophic gastritis was present in 8 (47.1%) patients. H. pylori was present on gastric mucosa of 8 (100%) patients with atrophic gastritis and of 8 (88.8%) patients with superficial gastritis. We concluded that the microorganism H. pylori should be considered a possible factor connected with the etiopathogenesis of chronic superficial and atrophic gastritis frequently observed in patients with the digestive form of Chagas' disease.

Characterization of the non-apparent clinical form in the initial phase of schistosomiasis mansoni

In this paper the history of 115 recruits that had bathed simultaneously in streams contaminated with Schistosoma mansoni, during military maneuvers, is reported. Thirty four of the infected patients presented the initial phase of the infection diagnosed through epidemiologic, clinical and laboratorial parameters. Three out of the 34 patients did not reveal the clinical picture of the infection, thus being considered representatives of the non-apparent form of the disease. Differences between the intensity of blood eosinophilia, the area of immediate cutaneous reaction and the number of Schistosoma eggs eliminated in the stools proved not to be statistically significant (p>0.05) when the non-apparent and acute cases of schistosomiasis were compared. These cases actually may be considered evidences of the non-apparent form hitherto merely taken for granted in the literature.