A medida e as escalas de avaliação da saúde das populações neonatais e pediátricas : estudo de simulação de Monte Carlo com variáveis ordinais

A investigação na área da saúde e a utilização dos seus resultados tem funcionado como base para a melhoria da qualidade de cuidados, exigindo dos profissionais de saúde conhecimentos na área específica onde desempenham funções, conhecimentos em metodologia de investigação que incluam as técnicas de observação, técnicas de recolha e análise de dados, para mais facilmente serem leitores capacitados dos resultados da investigação. Os profissionais de saúde são observadores privilegiados das respostas humanas à saúde e à doença, podendo contribuir para o desenvolvimento e bem-estar dos indivíduos muitas vezes em situações de grande vulnerabilidade. Em saúde infantil e pediatria o enfoque está nos cuidados centrados na família privilegiando-se o desenvolvimento harmonioso da criança e jovem, valorizando os resultados mensuráveis em saúde que permitam determinar a eficácia das intervenções e a qualidade de saúde e de vida. No contexto pediátrico realçamos as práticas baseadas na evidência, a importância atribuída à pesquisa e à aplicação dos resultados da investigação nas práticas clínicas, assim como o desenvolvimento de instrumentos de mensuração padronizados, nomeadamente as escalas de avaliação, de ampla utilização clínica, que facilitam a apreciação e avaliação do desenvolvimento e da saúde das crianças e jovens e resultem em ganhos em saúde. A observação de forma sistematizada das populações neonatais e pediátricas com escalas de avaliação tem vindo a aumentar, o que tem permitido um maior equilíbrio na avaliação das crianças e também uma observação baseada na teoria e nos resultados da investigação. Alguns destes aspetos serviram de base ao desenvolvimento deste trabalho que pretende dar resposta a 3 objetivos fundamentais. Para dar resposta ao primeiro objetivo, “Identificar na literatura científica, os testes estatísticos mais frequentemente utilizados pelos investigadores da área da saúde infantil e pediatria quando usam escalas de avaliação” foi feita uma revisão sistemática da literatura, que tinha como objetivo analisar artigos científicos cujos instrumentos de recolha de dados fossem escalas de avaliação, na área da saúde da criança e jovem, desenvolvidas com variáveis ordinais, e identificar os testes estatísticos aplicados com estas variáveis. A análise exploratória dos artigos permitiu-nos verificar que os investigadores utilizam diferentes instrumentos com diferentes formatos de medida ordinal (com 3, 4, 5, 7, 10 pontos) e tanto aplicam testes paramétricos como não paramétricos, ou os dois em simultâneo, com este tipo de variáveis, seja qual for a dimensão da amostra. A descrição da metodologia nem sempre explicita se são cumpridas as assunções dos testes. Os artigos consultados nem sempre fazem referência à distribuição de frequência das variáveis (simetria/assimetria) nem à magnitude das correlações entre os itens. A leitura desta bibliografia serviu de suporte à elaboração de dois artigos, um de revisão sistemática da literatura e outro de reflexão teórica. Apesar de terem sido encontradas algumas respostas às dúvidas com que os investigadores e os profissionais, que trabalham com estes instrumentos, se deparam, verifica-se a necessidade de desenvolver estudos de simulação que confirmem algumas situações reais e alguma teoria já existente, e trabalhem outros aspetos nos quais se possam enquadrar os cenários reais de forma a facilitar a tomada de decisão dos investigadores e clínicos que utilizam escalas de avaliação. Para dar resposta ao segundo objetivo “Comparar a performance, em termos de potência e probabilidade de erro de tipo I, das 4 estatísticas da MANOVA paramétrica com 2 estatísticas da MANOVA não paramétrica quando se utilizam variáveis ordinais correlacionadas, geradas aleatoriamente”, desenvolvemos um estudo de simulação, através do Método de Monte Carlo, efetuado no Software R. O delineamento do estudo de simulação incluiu um vetor com 3 variáveis dependentes, uma variável independente (fator com três grupos), escalas de avaliação com um formato de medida com 3, 4, 5, e 7 pontos, diferentes probabilidades marginais (p1 para distribuição simétrica, p2 para distribuição assimétrica positiva, p3 para distribuição assimétrica negativa e p4 para distribuição uniforme) em cada um dos três grupos, correlações de baixa, média e elevada magnitude (r=0.10, r=0.40, r=0.70, respetivamente), e seis dimensões de amostras (n=30, 60, 90, 120, 240, 300). A análise dos resultados permitiu dizer que a maior raiz de Roy foi a estatística que apresentou estimativas de probabilidade de erro de tipo I e de potência de teste mais elevadas. A potência dos testes apresenta comportamentos diferentes, dependendo da distribuição de frequência da resposta aos itens, da magnitude das correlações entre itens, da dimensão da amostra e do formato de medida da escala. Tendo por base a distribuição de frequência, considerámos três situações distintas: a primeira (com probabilidades marginais p1,p1,p4 e p4,p4,p1) em que as estimativas da potência eram muito baixas, nos diferentes cenários; a segunda situação (com probabilidades marginais p2,p3,p4; p1,p2,p3 e p2,p2,p3) em que a magnitude das potências é elevada, nas amostras com dimensão superior ou igual a 60 observações e nas escalas com 3, 4,5 pontos e potências de magnitude menos elevada nas escalas com 7 pontos, mas com a mesma ma magnitude nas amostras com dimensão igual a 120 observações, seja qual for o cenário; a terceira situação (com probabilidades marginais p1,p1,p2; p1,p2,p4; p2,p2,p1; p4,p4,p2 e p2,p2,p4) em que quanto maiores, a intensidade das correlações entre itens e o número de pontos da escala, e menor a dimensão das amostras, menor a potência dos testes, sendo o lambda de Wilks aplicado às ordens mais potente do que todas as outra s estatísticas da MANOVA, com valores imediatamente a seguir à maior raiz de Roy. No entanto, a magnitude das potências dos testes paramétricos e não paramétricos assemelha-se nas amostras com dimensão superior a 90 observações (com correlações de baixa e média magnitude), entre as variáveis dependentes nas escalas com 3, 4 e 5 pontos; e superiores a 240 observações, para correlações de baixa intensidade, nas escalas com 7 pontos. No estudo de simulação e tendo por base a distribuição de frequência, concluímos que na primeira situação de simulação e para os diferentes cenários, as potências são de baixa magnitude devido ao facto de a MANOVA não detetar diferenças entre grupos pela sua similaridade. Na segunda situação de simulação e para os diferentes cenários, a magnitude das potências é elevada em todos os cenários cuja dimensão da amostra seja superior a 60 observações, pelo que é possível aplicar testes paramétricos. Na terceira situação de simulação, e para os diferentes cenários quanto menor a dimensão da amostra e mais elevada a intensidade das correlações e o número de pontos da escala, menor a potência dos testes, sendo a magnitude das potências mais elevadas no teste de Wilks aplicado às ordens, seguido do traço de Pillai aplicado às ordens. No entanto, a magnitude das potências dos testes paramétricos e não paramétricos assemelha-se nas amostras com maior dimensão e correlações de baixa e média magnitude. Para dar resposta ao terceiro objetivo “Enquadrar os resultados da aplicação da MANOVA paramétrica e da MANOVA não paramétrica a dados reais provenientes de escalas de avaliação com um formato de medida com 3, 4, 5 e 7 pontos, nos resultados do estudo de simulação estatística” utilizaram-se dados reais que emergiram da observação de recém-nascidos com a escala de avaliação das competências para a alimentação oral, Early Feeding Skills (EFS), o risco de lesões da pele, com a Neonatal Skin Risk Assessment Scale (NSRAS), e a avaliação da independência funcional em crianças e jovens com espinha bífida, com a Functional Independence Measure (FIM). Para fazer a análise destas escalas foram realizadas 4 aplicações práticas que se enquadrassem nos cenários do estudo de simulação. A idade, o peso, e o nível de lesão medular foram as variáveis independentes escolhidas para selecionar os grupos, sendo os recém-nascidos agrupados por “classes de idade gestacional” e por “classes de peso” as crianças e jovens com espinha bífida por “classes etárias” e “níveis de lesão medular”. Verificou-se um bom enquadramento dos resultados com dados reais no estudo de simulação.

Evaluating tests for convergence of economic series using Monte Carlo methods with an application to real GDP's per head.

Doutoramento em Economia.

Aplicando programación lineal entera a la búsqueda de conjuntos de productos de prueba priorizados para líneas de productos software

Las líneas de productos software son familias de productos que están íntimamente relacionados entre sí, normalmente formados por combinaciones de un conjunto de características software. Generalmente no es factible testar todos los productos de la familia, ya que el número de productos es muy elevado debido a la explosión combinatoria de características. Por este motivo, se han propuesto criterios de cobertura que pretenden probar al menos todas las interacciones entre características sin necesidad de probar todos los productos, por ejemplo todos los pares de características (emph{pairwise coverage}). Además, es deseable testar primero los productos compuestos por un conjunto de características prioritarias. Este problema es conocido como emph{Prioritized Pairwise Test Data Generation}. En este trabajo proponemos una técnica basada en programación lineal entera para generar este conjunto de pruebas priorizado. Nuestro estudio revela que la propuesta basada en programación lineal entera consigue mejores resultados estadísticamente tanto en calidad como en tiempo de computación con respecto a las técnicas existentes para este problema.

Computational Evaluation of Wind Loads on Low- and High- Rise Buildings

Buildings and other infrastructures located in the coastal regions of the US have a higher level of wind vulnerability. Reducing the increasing property losses and causalities associated with severe windstorms has been the central research focus of the wind engineering community. The present wind engineering toolbox consists of building codes and standards, laboratory experiments, and field measurements. The American Society of Civil Engineers (ASCE) 7 standard provides wind loads only for buildings with common shapes. For complex cases it refers to physical modeling. Although this option can be economically viable for large projects, it is not cost-effective for low-rise residential houses. To circumvent these limitations, a numerical approach based on the techniques of Computational Fluid Dynamics (CFD) has been developed. The recent advance in computing technology and significant developments in turbulence modeling is making numerical evaluation of wind effects a more affordable approach. The present study targeted those cases that are not addressed by the standards. These include wind loads on complex roofs for low-rise buildings, aerodynamics of tall buildings, and effects of complex surrounding buildings. Among all the turbulence models investigated, the large eddy simulation (LES) model performed the best in predicting wind loads. The application of a spatially evolving time-dependent wind velocity field with the relevant turbulence structures at the inlet boundaries was found to be essential. All the results were compared and validated with experimental data. The study also revealed CFD’s unique flow visualization and aerodynamic data generation capabilities along with a better understanding of the complex three-dimensional aerodynamics of wind-structure interactions. With the proper modeling that realistically represents the actual turbulent atmospheric boundary layer flow, CFD can offer an economical alternative to the existing wind engineering tools. CFD’s easy accessibility is expected to transform the practice of structural design for wind, resulting in more wind-resilient and sustainable systems by encouraging optimal aerodynamic and sustainable structural/building design. Thus, this method will help ensure public safety and reduce economic losses due to wind perils.

A GIS (geographical information system)-based spatial data mining approach for optimal location and capacity planning of distributed biomass power generation facilities: A case study of Tumkur district, India

This paper primarily intends to develop a GIS (geographical information system)-based data mining approach for optimally selecting the locations and determining installed capacities for setting up distributed biomass power generation systems in the context of decentralized energy planning for rural regions. The optimal locations within a cluster of villages are obtained by matching the installed capacity needed with the demand for power, minimizing the cost of transportation of biomass from dispersed sources to power generation system, and cost of distribution of electricity from the power generation system to demand centers or villages. The methodology was validated by using it for developing an optimal plan for implementing distributed biomass-based power systems for meeting the rural electricity needs of Tumkur district in India consisting of 2700 villages. The approach uses a k-medoid clustering algorithm to divide the total region into clusters of villages and locate biomass power generation systems at the medoids. The optimal value of k is determined iteratively by running the algorithm for the entire search space for different values of k along with demand-supply matching constraints. The optimal value of the k is chosen such that it minimizes the total cost of system installation, costs of transportation of biomass, and transmission and distribution. A smaller region, consisting of 293 villages was selected to study the sensitivity of the results to varying demand and supply parameters. The results of clustering are represented on a GIS map for the region.

Toward automated generation of parametric BIMs based on hybrid video and laser scanning data

Only very few constructed facilities today have a complete record of as-built information. Despite the growing use of Building Information Modelling and the improvement in as-built records, several more years will be required before guidelines that require as-built data modelling will be implemented for the majority of constructed facilities, and this will still not address the stock of existing buildings. A technical solution for scanning buildings and compiling Building Information Models is needed. However, this is a multidisciplinary problem, requiring expertise in scanning, computer vision and videogrammetry, machine learning, and parametric object modelling. This paper outlines the technical approach proposed by a consortium of researchers that has gathered to tackle the ambitious goal of automating as-built modelling as far as possible. The top level framework of the proposed solution is presented, and each process, input and output is explained, along with the steps needed to validate them. Preliminary experiments on the earlier stages (i.e. processes) of the framework proposed are conducted and results are shown; the work toward implementation of the remainder is ongoing.

Data-driven fuzzy rule generation and its application for student academic performance evaluation

K. Rasmani and Q. Shen. Data-driven fuzzy rule generation and its application for student academic performance evaluation. Applied Intelligence, 25(3):305-319, 2006.

The role of space charge formation in the generation of thermally stimulated current (TSC) spectroscopy data for a model amorphous drug system

Thermally stimulated current (TSC) spectroscopy is attracting increasing attention as a means of materials characterization, particularly in terms of measuring slow relaxation processes in solid samples. However, wider use of the technique within the pharmaceutical field has been inhibited by difficulties associated with the interpretation of TSC data, particularly in terms of deconvoluting dipolar relaxation processes from charge distribution phenomena. Here, we present evidence that space charge and electrode contact effects may play a significant role in the generation of peaks that have thus far proved difficult to interpret. We also introduce the use of a stabilization temperature in order to control the space charge magnitude. We have studied amorphous indometacin as a model drug compound and have varied the measurement parameters (stabilization and polarization temperatures), interpreting the changes in spectral composition in terms of charge redistribution processes. More specifically, we suggested that charge drift and diffusion processes, charge injection from the electrodes and high activation energy charge redistribution processes may all contribute to the appearance of shoulders and 'spurious' peaks. We present recommendations for eliminating or reducing these effects that may allow more confident interpretation of TSC data.

Testing the Prebish-Singer hypothesis using second-generation panel data stationarity tests with a break

In this paper, we test the Prebish-Singer (PS) hypothesis, which states that real commodity prices decline in the long run, using two recent powerful panel data stationarity tests accounting for cross-sectional dependence and a structural break. We find that the hypothesis cannot be rejected for most commodities other than oil.

Connectivity Mapping for Candidate Therapeutics Identification Using Next Generation Sequencing RNA-Seq Data

The advent of next generation sequencing technologies (NGS) has expanded the area of genomic research, offering high coverage and increased sensitivity over older microarray platforms. Although the current cost of next generation sequencing is still exceeding that of microarray approaches, the rapid advances in NGS will likely make it the platform of choice for future research in differential gene expression. Connectivity mapping is a procedure for examining the connections among diseases, genes and drugs by differential gene expression initially based on microarray technology, with which a large collection of compound-induced reference gene expression profiles have been accumulated. In this work, we aim to test the feasibility of incorporating NGS RNA-Seq data into the current connectivity mapping framework by utilizing the microarray based reference profiles and the construction of a differentially expressed gene signature from a NGS dataset. This would allow for the establishment of connections between the NGS gene signature and those microarray reference profiles, alleviating the associated incurring cost of re-creating drug profiles with NGS technology. We examined the connectivity mapping approach on a publicly available NGS dataset with androgen stimulation of LNCaP cells in order to extract candidate compounds that could inhibit the proliferative phenotype of LNCaP cells and to elucidate their potential in a laboratory setting. In addition, we also analyzed an independent microarray dataset of similar experimental settings. We found a high level of concordance between the top compounds identified using the gene signatures from the two datasets. The nicotine derivative cotinine was returned as the top candidate among the overlapping compounds with potential to suppress this proliferative phenotype. Subsequent lab experiments validated this connectivity mapping hit, showing that cotinine inhibits cell proliferation in an androgen dependent manner. Thus the results in this study suggest a promising prospect of integrating NGS data with connectivity mapping. © 2013 McArt et al.