Paralelização de algoritmos de Filtragem baseados em XPATH/XML com recurso a GPUs

Dissertação de Mestrado em Engenharia Informática

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.

Classificação e previsão de cardiotocogramas usando algoritmos baseados em redes neuronais

Mestrado em Computação e Instrumentação Médica

A hidatidose humana no Rio Grande do Sul (Brasil): estimativa de sua importância para a saúde pública do país

Mediante visitas pessoais aos hospitais e clínicas de 24 municípios do Rio Grande do Sul considerados endêmicos para o Echinococcus granulosus buscou-se chegar a uma estimativa da incidência e da prevalência da hidatidose humana no estado. (Até prova em contrário, esta cifra deve valer para o país como um todo). A incidência hospitalar para 1990 foi de 5,5 por 100.000 habitantes, cifra bastante inferior àquela dos países vizinhos. Quanto à prevalência, dada a falta de inquéritos mais amplos na população em geral, os autores tiveram que lançar mão dos dados disponíveis nos serviços de radiologia e ultrasonografia da região. Os índices provisóriamente adotados são de 0,8 por mil exames para o cisto de pulmão e de 5,5 por mil para o cisto intra-abdominal. Segundo pesquisa realizada junto aos cirurgiões mais tradicionais, a hidatidose humana parece estar em declínio no Brasil, conclusão que parece reforçada pela distribuição etária em nossa casuística, e é igualmente subsidiada por recentes estudos realizados por uma equipe de veterinários.

Algoritmos de estimação da direção de chegada de sinal

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Eletrónica e Telecomunicações

Análise de desempenho de algoritmos de otimização para extração de parâmetros em modelos semicondutores de potência

Apresenta-se nesta tese uma revisão da literatura sobre a modelação de semicondutores de potência baseada na física e posterior análise de desempenho de dois métodos estocásticos, Particle Swarm Optimizaton (PSO) e Simulated Annealing (SA), quando utilizado para identificação eficiente de parâmetros de modelos de dispositivos semicondutores de potência, baseado na física. O conhecimento dos valores destes parâmetros, para cada dispositivo, é fundamental para uma simulação precisa do comportamento dinâmico do semicondutor. Os parâmetros são extraídos passo-a-passo durante simulação transiente e desempenham um papel relevante. Uma outra abordagem interessante nesta tese relaciona-se com o facto de que nos últimos anos, os métodos de modelação para dispositivos de potência têm emergido, com alta precisão e baixo tempo de execução baseado na Equação de Difusão Ambipolar (EDA) para díodos de potência e implementação no MATLAB numa estratégia de optimização formal. A equação da EDA é resolvida numericamente sob várias condições de injeções e o modelo é desenvolvido e implementado como um subcircuito no simulador IsSpice. Larguras de camada de depleção, área total do dispositivo, nível de dopagem, entre outras, são alguns dos parâmetros extraídos do modelo. Extração de parâmetros é uma parte importante de desenvolvimento de modelo. O objectivo de extração de parâmetros e otimização é determinar tais valores de parâmetros de modelo de dispositivo que minimiza as diferenças entre um conjunto de características medidas e resultados obtidos pela simulação de modelo de dispositivo. Este processo de minimização é frequentemente chamado de ajuste de características de modelos para dados de medição. O algoritmo implementado, PSO é uma técnica de heurística de otimização promissora, eficiente e recentemente proposta por Kennedy e Eberhart, baseado no comportamento social. As técnicas propostas são encontradas para serem robustas e capazes de alcançar uma solução que é caracterizada para ser precisa e global. Comparada com algoritmo SA já realizada, o desempenho da técnica proposta tem sido testado utilizando dados experimentais para extrair parâmetros de dispositivos reais das características I-V medidas. Para validar o modelo, comparação entre resultados de modelo desenvolvido com um outro modelo já desenvolvido são apresentados.

Método de Bootstrap e teoria da credibilidade na estimativa das provisões para sinistros

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Matemática e Aplicações, no ramo Actuariado, Estatística e Investigação Operacional

Solução de navegação inercial para o sistema plasys

Neste trabalho faz-se uma pesquisa e análise dos conceitos associados à navegação inercial para estimar a distância percorrida por uma pessoa. Foi desenvolvida uma plataforma de hardware para implementar os algoritmos de navegação inercial e estudar a marcha humana. Os testes efetuados permitiram adaptar os algoritmos de navegação inercial para humanos e testar várias técnicas para reduzir o erro na estimativa da distância percorrida. O sistema desenvolvido é um sistema modular que permite estudar o efeito da inserção de novos sensores. Desta forma foram adaptados os algoritmos de navegação para permitir a utilização da informação dos sensores de força colocados na planta do pé do utilizador. A partir desta arquitetura foram efetuadas duas abordagens para o cálculo da distância percorrida por uma pessoa. A primeira abordagem estima a distância percorrida considerando o número de passos. A segunda abordagem faz uma estimação da distância percorrida com base nos algoritmos de navegação inercial. Foram realizados um conjunto de testes para comparar os erros na estimativa da distância percorrida pelas abordagens efetuadas. A primeira abordagem obteve um erro médio de 4,103% em várias cadências de passo. Este erro foi obtido após sintonia para o utilizador em questão. A segunda abordagem obteve um erro de 9,423%. De forma a reduzir o erro recorreu-se ao filtro de Kalman o que levou a uma redução do erro para 9,192%. Por fim, recorreu-se aos sensores de força que permitiram uma redução para 8,172%. A segunda abordagem apesar de ter um erro maior não depende do utilizador pois não necessita de sintonia dos parâmetros para estimar a distância para cada pessoa. Os testes efetuados permitiram, através dos sensores de força, testar a importância da força sentida pela planta do pé para aferir a fase do ciclo de marcha. Esta capacidade permite reduzir os erros na estimativa da distância percorrida e obter uma maior robustez neste tipo de sistemas.

Alterações de pH após adição de pulsos de glucose a Saccharomyces cerevisiae: estimativa de parâmetros a partir da modelação matemática do comportamento cinéticometabólico

Dissertação para a obtenção do grau de mestre em Bioquímica Estrutural e Funcional

SleepLab V.2.0: plataforma integrada de teste de algoritmos para classificação não supervisionada do sono

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Desenvolvimento de uma ferramenta de avaliação da performance de atletas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Estimativa da Eficiência do Uso de Palivizumab na Prevenção de Hospitalizações por Infecção por Vírus Sincicial Respiratório numa Coorte de Prematuros

As recomendações da Secção de Neonatologia da Sociedade Portuguesa de Pediatria (SNN-SPP) prevêem a profilaxia medicamentosa da infecção por vírus sincicial respiratório (VSR) com palivizumab em idades gestacionais (IG)inferiores a 30 semanas. Alguns Hospitais de Apoio Perinatal Diferenciado seguem práticas mais restritas, limitando o seu uso à extrema prematuridade e/ou a prematuros com doença pulmonar crónica da prematuridade. Objectivos. Estimar a relação custo-eficácia da profilaxia com palivizumab segundo as recomendações da SNN-SPP, através da aplicação de um modelo teórico a uma coorte real de prematuros. Metodologia. Estudo prospectivo histórico. Coorte de crianças nascidas num Hospital de Apoio Perinatal Diferenciado entre 1/10/2002 e 30/04/2005 com IG ² 35 semanas. Considerou- se caso o internamento no mesmo hospital por bronquiolite por VSR nas épocas 2003/04 e 2004/05. Baseando-nos nas recomendações SNN-SPP e no Number Needed to Treat dos estudos IMpact e IRIS, estimámos a redução prevista nas taxas de hospitalização caso a profilaxia fosse efectuada, comparando os seus custos com a redução de custos de hospitalização. Resultados. Dos 356 recém-nascidos elegíveis, nove foram excluídos por óbito e dois por administração de palivizumab. A taxa de hospitalização por bronquiolite por VSR nas 345 crianças incluídas foi 9,3%. No subgrupo com indicação para profilaxia (26 crianças) a taxa de hospitalização foi 15,4%, com uma estimativa de custo médio de hospitalização de Û 6.542,35. Não ocorreu nenhuma morte por infecção por VSR. A redução estimável no número de hospitalizações sob profilaxia seria de 1,5 (IMpact) ou 2,4 (IRIS). O custo necessário para prevenir um internamento seria de Û 26.263,11 na melhor estimativa e Û 57.716,26 na pior estimativa. Conclusão. Com o modelo desenvolvido, não conseguimos demonstrar nesta coorte uma estimativa de relação custo-eficácia favorável à administração de Palivizumab segundo recomendações da SNN-SPP.

Avaliação do ensaio de pull-out na estimativa da resistência à compressão do betão em idades jovens

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil Estruturas

Estimativa da prevalência de infeccções micobacterianas em escolares na Guanabara, através de testes intradérmicos com PPD-Rt 23 E PPD-B

Foram testados 543 escolares do Estado da Guanabara, Brasil, na faixa etária de 12 a 14 anos, quanto à hipersensibilidade tuberculínica ao PPD-Rt 23 e ao PPD-B. Confirmou-se a alta prevalência de sensibilidade às tuberculoproteínas em crianças, obtendo-se 33,65% de reatores fortes ao PPD-Rt 23. Da população estudada 85,63% reagiu ao PPD-B, sendo que 6,26% apresentou reação maior a esta tuberculina que ao PPD-Rt 23, sugerindo uma hipersensibilização pelo bacilo Battey, ou outra microbactéria mais relacionada antigenicamente a esse microrganismo que ao Mycobacterium tuberculosis.