Architecture for real-time coordination of multiple autonomous mobile units

Interest on using teams of mobile robots has been growing, due to their potential to cooperate for diverse purposes, such as rescue, de-mining, surveillance or even games such as robotic soccer. These applications require a real-time middleware and wireless communication protocol that can support an efficient and timely fusion of the perception data from different robots as well as the development of coordinated behaviours. Coordinating several autonomous robots towards achieving a common goal is currently a topic of high interest, which can be found in many application domains. Despite these different application domains, the technical problem of building an infrastructure to support the integration of the distributed perception and subsequent coordinated action is similar. This problem becomes tougher with stronger system dynamics, e.g., when the robots move faster or interact with fast objects, leading to tighter real-time constraints. This thesis work addressed computing architectures and wireless communication protocols to support efficient information sharing and coordination strategies taking into account the real-time nature of robot activities. The thesis makes two main claims. Firstly, we claim that despite the use of a wireless communication protocol that includes arbitration mechanisms, the self-organization of the team communications in a dynamic round that also accounts for variable team membership, effectively reduces collisions within the team, independently of its current composition, significantly improving the quality of the communications. We will validate this claim in terms of packet losses and communication latency. We show how such self-organization of the communications can be achieved in an efficient way with the Reconfigurable and Adaptive TDMA protocol. Secondly, we claim that the development of distributed perception, cooperation and coordinated action for teams of mobile robots can be simplified by using a shared memory middleware that replicates in each cooperating robot all necessary remote data, the Real-Time Database (RTDB) middleware. These remote data copies, which are updated in the background by the selforganizing communications protocol, are extended with age information automatically computed by the middleware and are locally accessible through fast primitives. We validate our claim showing a parsimonious use of the communication medium, improved timing information with respect to the shared data and the simplicity of use and effectiveness of the proposed middleware shown in several use cases, reinforced with a reasonable impact in the Middle Size League of RoboCup.

Histórias em Intercompreensão: a voz dos autores

Este relatório foi elaborado no âmbito do lote 7 (Inserção Curricular da Intercompreensão) do projeto MIRIADI. Trata-se de um lote cujo objetivo é desenvolver processos de integração curricular da Intercompreensão (IC) à distância em grupos plurilingues, a partir de trabalhos experimentais levados a cabo no terreno e realizados numa lógica de investigação-ação, tendo em vista compreender as “condições de exequibilidade” desta abordagem didática nos curricula de aprendizagem de línguas e de formação. Procura-se, em particular, identificar empiricamente permeabilidades e resistências dos contextos e dos atores educativos face à IC como conceito prático com relevância profissional, bem como vantagens e limites do ponto de vista da aprendizagem linguística que possam justificar o seu valor educativo. A Intercompreensão tem vindo, nas últimas décadas, a percorrer um percurso de destaque em Didática de Línguas (sobretudo Estrangeiras) na Europa e fora dela, em particular no âmbito das atuais abordagens plurais, ocupando um lugar de visibilidade nos discursos e práticas de investigação e formação desta disciplina e contribuindo para a tonalidade da sua voz mais propriamente politico-ideológica (Alarcão, Andrade, Araújo e Sá, Melo-Pfeifer & Santos, 2009). Contudo, a presença do conceito nos espaços concretos de educação em línguas (tais como escolas, liceus, universidades e outras instituições) é extremamente débil, limitando-se a algumas experiências pontuais, sob o impulso (e mesmo a condução), na maior parte dos casos, dos investigadores e tendo como finalidade principal a produção de conhecimento didático (Degache & Tavares, 2011). Assim, pouco se sabe ainda do que pode ser efetivamente o contributo da IC para o projeto educativo das instituições, e muito menos do modo como o conceito pode ser integrado em práticas curriculares continuadas e sistemáticas de educação em línguas, sabendo-se que estas mesmas práticas são reguladas por múltiplas instâncias, internas e externas, objetivas e subjetivas, que atuam a vários níveis (macro, meso, micro) e que não podem deixar de ser consideradas. O lote 7 de Miriadi propõe abordar estas questões, relativas à integração curricular da IC, a partir de uma outra lógica epistemológica, uma lógica que não busca propostas desenhadas a partir dos resultados da investigação e orientadas para a transferência do conhecimento, ou seja, que não reflete uma perspetiva aplicacionista do saber didático. Ao invés, o trabalho realizado por este lote entende o currículo como uma construção dinâmica que se (re)define e se (re)negocia em função dos contextos específicos em que ocorre, atribuindo-lhe por conseguinte uma natureza contingente, situada, intersubjetiva e local. Nesta perspetiva sócio-construtivista, em que o currículo é uma co-construção que ocorre entre sujeitos precisos nas suas ações educativas quotidianas, a integração curricular da IC produz-se no âmbito destas ações, ou, dito de outra forma, através de práticas situadas nas especificidades e possibilidades que oferecem os contextos concretos, em particular os sujeitos que deles fazem parte. Esta perspetiva de trabalho do lote 7 parece-nos ser a mais coerente com o posicionamento teórico relativamente à IC enquanto conceito didático do projeto MIRIADI. Com efeito, está amplamente estudado que a IC tem vindo a ser tratada segundo diferentes pontos de vista, de acordo com as escolas epistemológicas e as proveniências e ancoragens disciplinares dos seus autores (para uma revisão recente, ver Araújo e Sá, 2013; Olliver, 2013). No âmbito do percurso específico de investigação/formação/intervenção do grupo e-Gala (www.e-gala.eu), no seio do qual emergiu MIRIADI, em particular das suas mais disseminadas realizações – as plataformas Galanet (www.galanet.eu) e Galapro (www-galapro.eu/sessions) -, a IC é abordada numa perspetiva socio-construtivista do saber e da relação comunicativa. Dito de outra forma, MIRIADI define a IC como um processo e uma prática interacional que ocorre entre sujeitos, atores sociais que vivem em diferentes línguas e que se implicam coletivamente num quadro dialógico “où le grand enjeu devient la construction d’un territoire de parole partagé” (Araújo e Sá, Degache & Spita, 2010: 26). Esta aceção interacionista (e plurilingue e intercultural) é complementada pelo recurso a meios de comunicação tecnológicos. Definido o enquadramento conceptual e metodológico do lote7, importa agora explicitar como se desenvolveu o trabalho ao longo dos seus 36 meses de execução. O lote organizou-se em 3 grandes etapas, que envolveram toda a equipa: Etapa 1. Identificação e caracterização de contextos de ensino e formação linguística suscetíveis de poderem beneficiar de uma integração curricular da IC (plurilingue e à distância) (os resultados desta etapa encontram-se na Prestation 7.1. do projeto, referida na nota anterior). Etapa 2. Planificação e desenvolvimento de múltiplas e diversificadas iniciativas de divulgação da IC nesses mesmos contextos, destinadas à comunidade educativa na generalidade (públicos, professores/formadores, órgãos de gestão, funcionários, etc.), tendo em vista a sua familiarização com a IC enquanto conceito didático e prática de educação em línguas, de modo a criar condições (e aberturas) para a sua integração curricular; uma atenção especial foi dada à formação dos agentes educativos. Etapa 3. Planificação, experimentação e avaliação, numa lógica de investigação-ação e em rede (aproveitando-se as potencialidades das plataformas Galapro e Galanet), de propostas de integração curricular da IC; pretendia-se, em especial, com estas propostas, identificar contributos da IC para a qualidade dos projetos educativos dos contextos de integração caracterizados (na etapa 1), mas também constrangimentos, fragilidades, obstáculos e resistências, numa abordagem crítica do conceito que fosse sensível às propriedades dos espaços-alvo de educação em línguas. Neste sentido, foram recolhidos, analisados e discutidos, em função das suas características contextuais (definidas na etapa 1), dados empíricos de natureza diversa (produções dos alunos, transcrições de excertos de aulas, testemunhos espontâneos de alunos e professores, respostas a questionários, entre outros). Este Rapport é um produto da Etapa 3. Trata-se de um documento multimédia, que pretende dar acesso sistematizado e crítico aos discursos e vozes de sujeitos reais que experienciaram propostas didáticas concretas de IC elaboradas durante esta etapa do lote. Mais concretamente, este relatório oferece 6 narrativas de estudos de caso (3 em contexto de ensino secundário e outros 3 no ensino superior), realizados em vários países (Brasil, França, Itália Portugal e República da Maurícia), contendo uma descrição detalhada das situações educativas experimentadas e uma análise dos dados recolhidos, com apresentação dos recursos e materiais utilizados e testemunhos dos sujeitos concretos (professores e alunos). Incluem-se igualmente os instrumentos de recolha de dados e alguns exemplos dos mesmos. Cada narrativa obedece a uma mesma estrutura discursiva, de forma a mais facilmente poderem ser comparáveis, permitindo a extração de conclusões transversais aos vários estudos: introdução; descrição do contexto de intervenção; descrição da intervenção (objetivos, atividades, com acesso aos recursos utilizados, e avaliação); resultados obtidos; conclusões e implicações A secção final, “Témoignages”, apresenta-se sob a forma de um conjunto de vídeos e podcasts, identificados de acordo com a instituição parceira do projeto que os recolheu e organizados segundo três critérios: • as línguas dos locutores (espanhol, francês, italiano e português); • os contextos de formação onde decorreram as experiências de IC (ensino secundário e ensino universitário); • o tipo de intervenientes nas experiências de IC (alunos ou professores). Assume-se mais uma vez, neste Rapport, as dinâmicas de trabalho plurilingue da equipa Miriadi, cuja rentabilidade para a produção do conhecimento didático foi analisada e evidenciada no âmbito de projetos anteriores (ver Melo-Pfeifer, 2014) e se encontra ilustrada, numa outra linguagem, nos nossos postais (disponíveis no Facebook). Assim, com exceção desta introdução, que foi traduzida para francês (ver acima), o documento encontra-se nas línguas de trabalho dos membros da equipa que o redigiram.

The Educational and Employment Aspirations of Adolescents from Areas of High Deprivation in London

Adolescents from areas of high deprivation are often assumed to have low aspirations for the future. However, recent research has suggested otherwise and there have been calls for more substantial investigation into the relationship between poverty and aspiration. This article reports levels and variation in aspiration from 1,214 adolescents (49.5% male; 50.5% female) living in areas of high deprivation across 20 London boroughs. A strength of this study is our large and diverse population of low socio-economic status (SES) adolescents, comprising of white British (22%), black African (21%), black Caribbean (9%), Indian/Pakistani/Bangladeshi/Other Asian (24%), mixed ethnicity (9%), and 15% defining themselves as Other. Our measures indicated a high group level of reported aspiration with notable variations. Females reported higher educational (but not occupational) aspirations than males; white British students reported lower educational and occupational aspirations than other ethnic groups; and black African children reported the highest educational aspirations. Perceived parental support for education had the largest positive association with aspirations. In contrast to previous findings from studies carried out in the United States, aspirations were found to be negatively associated with perceptions of school and school peer environment. These measures explored feelings of safety, happiness and belonging within the school environment and school peer group. We discuss possible explanations for this unexpected finding within our population of adolescents from UK state schools and how it might affect future policy interventions. This study makes an important contribution to the literature on adolescent aspirations because of the unique nature of the data sample and the multiple domains of functioning and aspiration measured.

Avaliação para as aprendizagens de alunos com necessidades educativas especiais no 1º ciclo de ensino básico : da diversidade da avaliação à avaliação da diversidade

Tese de doutoramento, Educação (Avaliação em Educação), Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2014

Labirintos da justiça na escola : representações e práticas de alunos e professores

Tese de doutoramento, Educação (Supervisão e Orientação da Prática Profissional), Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2015

Using Workload Measurement Tools in Diverse Care Contexts: the Experience of Staff in Mental Health and Learning Disability Inpatient Settings

Introduction The critical challenge of determining the correct level and skill-mix of nursing staff required to deliver safe and effective healthcare has become an international concern. It is recommended that evidence-based staffing decisions are central to the development of future workforce plans. Workforce planning in mental health and learning disability nursing is largely under-researched with few tools available to aid the development of evidence-based staffing levels in these environments. Aim It was the aim of this study to explore the experience of staff using the Safer Nursing Care Tool (SNCT) and the Mental Health and Learning Disability Workload Tool (MHLDWT) in mental health and learning disability environments. Method Following a 4-week trial period of both tools a survey was distributed via Qualtrics on-line survey software to staff members who used the tools during this time. Results The results of the survey revealed that the tools were considered a useful resource to aid staffing decisions; however specific criticisms were highlighted regarding their suitability to psychiatric intensive care units (PICU) and learning disability wards. Discussion This study highlights that further development of workload measurement tools is required to support the implementation of effective workforce planning strategies within mental health and learning disability services. Implications for Practice With increasing fiscal pressures the need to provide cost-effective care is paramount within NHS services. Evidence-based workforce planning is therefore necessary to ensure that appropriate levels of staff are determined. This is of particular importance within mental health and learning disability services due to the reduction in the number of available beds and an increasing focus on purposeful admission and discharge.

Genome-wide Association Study Identifies SESTD1 as a Novel Risk Gene for Lithium Responsive Bipolar Disorder

Lithium is the mainstay prophylactic treatment for bipolar disorder (BD), but treatment response varies considerably across individuals. Patients who respond well to lithium treatment might represent a relatively homogeneous subtype of this genetically and phenotypically diverse disorder. Here, we performed genome-wide association studies (GWAS) to identify (i) specific genetic variations influencing lithium response and (ii) genetic variants associated with risk for lithium-responsive BD. Patients with BD and controls were recruited from Sweden and the United Kingdom. GWAS were performed on 2698 patients with subjectively defined (self-reported) lithium response and 1176 patients with objectively defined (clinically documented) lithium response. We next conducted GWAS comparing lithium responders with healthy controls (1639 subjective responders and 8899 controls; 323 objective responders and 6684 controls). Meta-analyses of Swedish and UK results revealed no significant associations with lithium response within the bipolar subjects. However, when comparing lithium-responsive patients with controls, two imputed markers attained genome-wide significant associations, among which one was validated in confirmatory genotyping (rs116323614, P=2.74 × 10-8). It is an intronic single-nucleotide polymorphism (SNP) on chromosome 2q31.2 in the gene SEC14 and spectrin domains 1 (SESTD1), which encodes a protein involved in regulation of phospholipids. Phospholipids have been strongly implicated as lithium treatment targets. Furthermore, we estimated the proportion of variance for lithium-responsive BD explained by common variants ('SNP heritability') as 0.25 and 0.29 using two definitions of lithium response. Our results revealed a genetic variant in SESTD1 associated with risk for lithium-responsive BD, suggesting that the understanding of BD etiology could be furthered by focusing on this subtype of BD.

Teaching Toward Utopia: Promise, Provocation, and Pain in Pedagogies of Radical Imagination

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2014

How does developmental plasticity differ between diverse types of nutrition regimes?

Tese de mestrado em Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Developing Low Fouling Peptides and Zwitterionic Materials for Biomedical Applications

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2015

Jewish Identity in the Modern World: Its Nature and Dynamics, pt. 3

Jewish identity and its development through the Enlightenment, Antisemitism and Zionism.

Jewish Identity in the Modern World: Its Nature and Dynamics, pt. 2

Discussion of Jewish Identity and its development through the Enlightenment, Antisemitism and Zionism.