A framework for scientific computing with GPUs

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

A Communication Intervention for Training Southern European Oncologists to Recognize Psychosocial Morbidity in Cancer. I - Development of the Model and Preliminary Results on Physicians' Satisfaction

BACKGROUND: The detection of psychosocial distress is a significant communication problem in Southern Europe and other countries. Work in this area is hampered by a lack of data. Because not much is known about training aimed at improving the recognition of psychosocial disorders in cancer patients, we developed a basic course model for medical oncology professionals. METHODS: A specific educational and experiential model (12 hours divided into 2 modules) involving formal teaching (ie, journal articles, large-group presentations), practice in small groups (ie, small-group exercises and role playing), and discussion in large groups was developed with the aim of improving the ability of oncologists to detect emotional disturbances in cancer patients (ie, depression, anxiety, and adjustment disorders). RESULTS: A total of 30 oncologists from 3 Southern European countries (Italy, Portugal, and Spain) participated in the workshop. The training course was well accepted by most participants who expressed general satisfaction and a positive subjective perception of the utility of the course for clinical practice. Of the total participants, 28 physicians (93.3%) thought that had they been exposed to this material sooner, they would have incorporated the techniques received in the workshop into their practices; 2 participants stated they would likely have done so. Half of the doctors (n = 15) believed that their clinical communication techniques were improved by participating in the workshop, and the remaining half thought that their abilities to communicate with cancer patients had improved. CONCLUSIONS: This model is a feasible approach for oncologists and is easily applicable to various oncology settings. Further studies will demonstrate the effectiveness of this method for improving oncologists skills in recognizing emotional disorders in their patients with cancer.

Scientific authorships and collaboration network analysis on Chagas disease: papers indexed in PubMed (1940-2009)

Chagas disease is a chronic, tropical, parasitic disease, endemic throughout Latin America. The large-scale migration of populations has increased the geographic distribution of the disease and cases have been observed in many other countries around the world. To strengthen the critical mass of knowledge generated in different countries, it is essential to promote cooperative and translational research initiatives. We analyzed authorship of scientific documents on Chagas disease indexed in the Medline database from 1940 to 2009. Bibliometrics was used to analyze the evolution of collaboration patterns. A Social Network Analysis was carried out to identify the main research groups in the area by applying clustering methods. We then analyzed 13,989 papers produced by 21,350 authors. Collaboration among authors dramatically increased over the study period, reaching an average of 6.2 authors per paper in the last five-year period. Applying a threshold of collaboration of five or more papers signed in co-authorship, we identified 148 consolidated research groups made up of 1,750 authors. The Chagas disease network identified constitutes a "small world," characterized by a high degree of clustering and a notably high number of Brazilian researchers.

Do Brazilian scientific journals promote the adherence of Chagas disease researchers to internacional ethical principals?

The ethical aspects of the Brazilian publications about human Chagas disease (CD) developed between 1996 and 2010 and the policy adopted by Brazilian medical journals were analyzed. Articles were selected on the SciELO Brazil data basis, and the evaluation of ethical aspects was based on the normative contents about ethics in research involving human experimentation according to the Brazilian resolution of the National Health Council no. 196/1996. The editorial policies of the section "Instructions to authors" were analyzed. In the period of 1996-2012, 58.9% of articles involving human Chagas disease did not refer to the fulfillment of the ethical aspects concerning research with human beings. In 80% of the journals, the requirements and confirmation of the information about ethical aspects in the studies of human CD were not observed. Although a failure in this type of service is still observed, awareness has been raised in federal agencies, educational institutions/research and publishing groups to standardize the procedures and ethical requirements for the Brazilian journals, reinforcing the fulfillment of the ethical parameters, according to the resolution of NHC no. 196/1996.

A eficiência energética nas redes de telecomunicações e tecnologias de informação e comunicação

A presente tese pretende fazer uma abordagem ao crescimento dos consumos de energia elétrica, que se tem verificado, nos últimos anos, no setor das telecomunicações e das tecnologias de informação; devido ao constante crescimento das redes, dos equipamentos a ela ligados e do tráfego que nelas transita. Num contexto de globalização da economia, no qual, as redes de telecomunicações e de energia elétrica são dois dos maiores contribuintes, a presente tese procura encontrar enquadramentos e soluções para um dos maiores desafios que a humanidade enfrenta atualmente, e que em parte, é consequente dessa globalização: encontrar novas fontes e formas de utilização da energia, -particularmente da energia elétrica - para que a humanidade continue a usufruir, de uma forma sustentável, dos benefícios que a mesma proporciona. Na primeira parte, procura-se fazer uma abordagem que utiliza fontes de informação e conhecimento, do mercado global, nomeadamente, entidades reguladoras e normalizadoras, operadores, fornecedores de tecnologias e consumidores, que abrangessem os três maiores mercados mundiais – União Europeia, Estados Unidos da América e Ásia-Pacífico. Considerou-se fundamental fazê-lo, por se tratar de uma dissertação no âmbito de um Mestrado com o selo de garantia EUR-ACE. Ao longo da dissertação analisou-se a temática da eficiência energética nas redes de telecomunicações e das tecnologias de informação e comunicação, um tema cada vez mais pertinente, já que o número de pessoas com ligações à Internet, já supera os 3 mil milhões, e as redes passaram a ser o meio por onde são transmitidos, a cada segundo, terabytes de sinais de voz, dados e vídeo. Procurou-se encontrar as linhas de orientação que estão a ser traçadas, para otimizar os consumos energéticos, de um complexo sistema convergente de redes e serviços, formado por entidades reguladoras e normalizadoras, operadores, fornecedores de tecnologias e consumidores, onde nem sempre as fronteiras estão perfeitamente definidas. Perante a constatação da realidade exposta, analisou-se as políticas energéticas desenvolvidas nos últimos anos, pelos vários players do mercado das telecomunicações, das tecnologias de informação e dos sistemas elétricos de energia bem como algumas métricas e objetivos comumente aceites. viii São analisados os contributos das partes interessadas, para o desenvolvimento de políticas energéticas eficazes, por forma a permitirem uma implementação, que considere o funcionamento dos equipamentos como um todo, e não de uma forma isolada como tradicionalmente o assunto era abordado. As especificidades na forma como funcionam as redes de telecomunicações e respetivos equipamentos, são expostas sobre várias óticas, comprovando-se que a temática da eficiência energética é uma das áreas mais difíceis lidar, de todas as consideradas nas políticas energéticas. Demonstrou-se que muitos dos equipamentos não estão otimizados em termos de gestão de energia, procurou-se evidenciar as consequências dessa realidade, uma vez que os equipamentos referidos, têm a necessidade de estar permanentemente a ser alimentados pela rede de energia elétrica, para garantir as funções para que foram projetados. Da pesquisa efetuada e descrita ao longo da dissertação, constatamos o empenho de toda a comunidade científica, operadores e agências de energia e de telecomunicações, em resolver o problema, já que há a consciencialização de que o ritmo de crescimento da rede e equipamentos terminais, é superior ao registado na melhoria da eficiência energética dos vários componentes e equipamentos terminais. Na segunda parte do relatório da tese, procurou-se testar a aplicabilidade das normas e recomendações dos organismos que tutelam a atividade a nível global - algumas publicadas nos últimos 2 anos - a um caso prático. Um edifício hospitalar de média dimensão. Foi elaborada uma aplicação informática, que suportada numa metodologia padronizada, seja capaz de fazer a avaliação da eficiência energética dos equipamentos serviços de telecomunicações de informação e comunicação em funcionamento do hospital. Por dificuldades de disponibilidade dos responsáveis do edifício, os resultados ficaram aquém do esperado. Conseguiu-se desenhar a aplicação, inventariar-se apenas parte dos equipamentos. Demonstrou-se que, a forma como alguns equipamentos estão a ser utilizados, não cumprem regras de utilização racional e eficiente. Procurou-se sensibilizar alguns dos responsáveis, para a necessidade de alterar comportamentos e prosseguir o processo de inventariação, por forma, a que o trabalho iniciado atinja os objetivos propostos.

Three transducers for one photodetector: essays for optical communications

Dissertation presented to obtain the PhD degree in Electrical and Computer Engineering - Electronics

Reconfiguração e desenvolvimento do sistema de controlo de um AGV

O veículo guiado automaticamente (AGV) adquirido pelo Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) tem vindo a ficar obsoleto devido ao hardware, que nos dias de hoje começa a dar sinais de falhas bem como falta de peças de substituição, e ao software, sendo o PLC (Programmable Logic Controller) usado muito limitado quanto às suas funções de controlo, ficando as principais tarefas de controlo do AGV a cargo de placas eletrónicas de controlo. Para promover o controlo autónomo do AGV, foi decidido retirar toda a parte de hardware que detinha o controlo do mesmo e passou a ser um novo PLC, com maior capacidade de processamento, a executar todo o tipo de controlo necessário ao funcionamento do mesmo. O hardware considerado apenas incluí, de forma resumida, os motores responsáveis pelo movimento e direção, placa de controlo de potência dos motores, placa de interface entre as saídas digitais do PLC e as entradas da placa de controlo de potência dos motores e os demais sensores necessários à deteção de obstáculos, fins de curso da direção, sensores dos postos de trabalho e avisadores de emergência. Todo o controlo de movimento e direção bem como a seleção das ações a executar passou a ficar a cargo do software programado no PLC assim como a interação entre o sistema de supervisão instalado num posto de controlo e o PLC através de comunicação via rádio. O uso do PLC permitiu a flexibilidade de mudar facilmente a forma como as saídas digitais são usadas, ao contrário de um circuito eletrónico que necessita de uma completa remodelação, tempo de testes e implementação para efetuar a mesma função. O uso de um microcontrolador seria igualmente viável para a aplicação em causa, no entanto o uso do PLC tem a vantagem de ser robusto, mais rápido na velocidade de processamento, existência de software de interface de programação bastante intuitivo e de livre acesso, facilidade de alterar a programação localmente ou remotamente, via rádio, acesso a vários protocolos de comunicação robustos como Modbus, Canbus, Profinet, Modnet, etc., e acesso integrado de uma consola gráfica totalmente programável. iv É ainda possível a sua expansão com adição de módulos de entradas e saídas digitais e/ou analógicas permitindo expandir largamente o uso do AGV para outros fins. A solução está a ser amplamente testada e validada no Laboratório de Automação (LabA) do Departamento de Engenharia Mecânica do ISEP (Instituto Superior de Engenharia do Porto), permitindo a otimização dos sistemas de controlo de direção bem como a interatividade entre o PLC e o programa de interface/supervisão do posto de trabalho.

Produção Sustentável em BT- Análise de Características de Contadores Inteligentes

A crescente necessidade de reduzir a dependência energética e a emissão de gases de efeito de estufa levou à adoção de uma série de políticas a nível europeu com vista a aumentar a eficiência energética e nível de controlo de equipamentos, reduzir o consumo e aumentar a percentagem de energia produzida a partir de fontes renováveis. Estas medidas levaram ao desenvolvimento de duas situações críticas para o setor elétrico: a substituição das cargas lineares tradicionais, pouco eficientes, por cargas não-lineares mais eficientes e o aparecimento da produção distribuída de energia a partir de fontes renováveis. Embora apresentem vantagens bem documentadas, ambas as situações podem afetar negativamente a qualidade de energia elétrica na rede de distribuição, principalmente na rede de baixa tensão onde é feita a ligação com a maior parte dos clientes e onde se encontram as cargas não-lineares e a ligação às fontes de energia descentralizadas. Isto significa que a monitorização da qualidade de energia tem, atualmente, uma importância acrescida devido aos custos relacionados com perdas inerentes à falta de qualidade de energia elétrica na rede e à necessidade de verificar que determinados parâmetros relacionados com a qualidade de energia elétrica se encontram dentro dos limites previstos nas normas e nos contratos com clientes de forma a evitar disputas ou reclamações. Neste sentido, a rede de distribuição tem vindo a sofrer alterações a nível das subestações e dos postos de transformação que visam aumentar a visibilidade da qualidade de energia na rede em tempo real. No entanto, estas medidas só permitem monitorizar a qualidade de energia até aos postos de transformação de média para baixa tensão, não revelando o estado real da qualidade de energia nos pontos de entrega ao cliente. A monitorização nestes pontos é feita periodicamente e não em tempo real, ficando aquém do necessário para assegurar a deteção correta de problemas de qualidade de energia no lado do consumidor. De facto, a metodologia de monitorização utilizada atualmente envolve o envio de técnicos ao local onde surgiu uma reclamação ou a um ponto de medição previsto para instalar um analisador de energia que permanece na instalação durante um determinado período de tempo. Este tipo de monitorização à posteriori impossibilita desde logo a deteção do problema de qualidade de energia que levou à reclamação, caso não se trate de um problema contínuo. Na melhor situação, o aparelho poderá detetar uma réplica do evento, mas a larga percentagem anomalias ficam fora deste processo por serem extemporâneas. De facto, para detetar o evento que deu origem ao problema é necessário monitorizar permanentemente a qualidade de energia. No entanto este método de monitorização implica a instalação permanente de equipamentos e não é viável do ponto de vista das empresas de distribuição de energia já que os equipamentos têm custos demasiado elevados e implicam a necessidade de espaços maiores nos pontos de entrega para conter os equipamentos e o contador elétrico. Uma alternativa possível que pode tornar viável a monitorização permanente da qualidade de energia consiste na introdução de uma funcionalidade de monitorização nos contadores de energia de determinados pontos da rede de distribuição. Os contadores são obrigatórios em todas as instalações ligadas à rede, para efeitos de faturação. Tradicionalmente estes contadores são eletromecânicos e recentemente começaram a ser substituídos por contadores inteligentes (smart meters), de natureza eletrónica, que para além de fazer a contagem de energia permitem a recolha de informação sobre outros parâmetros e aplicação de uma serie de funcionalidades pelo operador de rede de distribuição devido às suas capacidades de comunicação. A reutilização deste equipamento com finalidade de analisar a qualidade da energia junto dos pontos de entrega surge assim como uma forma privilegiada dado que se trata essencialmente de explorar algumas das suas características adicionais. Este trabalho tem como objetivo analisar a possibilidade descrita de monitorizar a qualidade de energia elétrica de forma permanente no ponto de entrega ao cliente através da utilização do contador elétrico do mesmo e elaborar um conjunto de requisitos para o contador tendo em conta a normalização aplicável, as características dos equipamentos utilizados atualmente pelo operador de rede e as necessidades do sistema elétrico relativamente à monitorização de qualidade de energia.

USE OF LOPINAVIR/RITONAVIR ASSOCIATED WITH ERGOTAMINE RESULTING IN FOOT AMPUTATION: BRIEF COMMUNICATION

A 32-year-old female, was diagnosed in 2004 with a C1 HIV1 infection, using zidovudine/lamivudine 300/150 mg BID and lopinavir/ritonavir 400/100 mg BID, in addition to prophylaxis with trimethoprim-sulfamethoxazole 800/160 mg QD, but no prophylaxis with macrolide antibiotics. The patient presented with a severe headache and was prescribed two capsules of the anti-migraine drug Ormigrein™, which contained ergotamine tartrate 1 mg, caffeine 100 mg, paracetamol 220 mg, hyoscyamine sulfate 87.5 mcg, and atropine sulfate 12.5 mcg. Afterwards she was prescribed one capsule of Ormigrein every 30 minutes for a total of six capsules a day. The patient took the medication as prescribed but developed a pain in her left ankle three days later, which evolved to the need for amputation.

Heterogeneous sensor database framework for the sensor observation service: integrating remote and in-situ sensor observations at the database backend

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

SOUTH AMERICAN COLLABORATION IN SCIENTIFIC PUBLICATIONS ON LEISHMANIASIS: BIBLIOMETRIC ANALYSIS IN SCOPUS (2000-2011)

Objectives: Evaluate the production and the research collaborative network on Leishmaniasis in South America. Methods: A bibliometric research was carried out using SCOPUS database. The analysis unit was original research articles published from 2000 to 2011, that dealt with leishmaniasis and that included at least one South American author. The following items were obtained for each article: journal name, language, year of publication, number of authors, institutions, countries, and others variables. Results: 3,174 articles were published, 2,272 of them were original articles. 1,160 different institutional signatures, 58 different countries and 398 scientific journals were identified. Brazil was the country with more articles (60.7%) and Oswaldo Cruz Foundation (FIOCRUZ) had 18% of Brazilian production, which is the South American nucleus of the major scientific network in Leishmaniasis. Conclusions: South American scientific production on Leishmaniasis published in journals indexed in SCOPUS is focused on Brazilian research activity. It is necessary to strengthen the collaboration networks. The first step is to identify the institutions with higher production, in order to perform collaborative research according to the priorities of each country.

GEOGRAPHICAL EXPANSION OF CANINE VISCERAL LEISHMANIASIS IN RIO DE JANEIRO STATE, BRAZIL

SUMMARY Visceral Leishmaniasis (VL) is a vector-borne disease that affects humans, and domestic and wild animals. It is caused by the protozoan Leishmania (Leishmania) infantum (syn = Leishmania chagasi). The domestic dog (Canis familiaris) is considered the main reservoir of the etiologic agent of VL in domestic and peridomestic environments. In the past three years, although control actions involving domestic dogs are routinely performed in endemic areas of the Rio de Janeiro State, new cases of canine visceral leishmaniasis (CVL) have been reported in several municipalities. The objective of this short communication was to describe the geographical expansion of CVL in the Rio de Janeiro State, Brazil, through its reports in the scientific literature and studies performed by our group. From 2010 to 2013, autochthonous and allochthonous cases of CVL were reported in the municipalities of Mangaratiba, Marica, Niteroi, Barra Mansa, Cachoeiras de Macacu, Volta Redonda, Resende and Rio de Janeiro. These reports demonstrate that CVL is in intense geographical expansion around the state; therefore, a joint effort by public agencies, veterinarians and researchers is needed in order to minimize and/or even prevent the dispersion of this disease.

Sustainability of systems interoperability in dynamic business networks

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