A calculus for modeling and analyzing conversations in service-oriented computing

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Doutor em Informática pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Development of new methodologies in sample treatment for proteomics workflow based on enzymatic probe sonication technology and mass spectrometry

Thesis submitted to the Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, for the degree of Doctor of Philosophy in Biochemistry

Systematic reviews on leptospirosis

OBJECTIVES: To find the existing clinical evidence on interventions for leptospirosis. The objective is to evaluate the effectiveness and safety of any intervention on leptospirosis through systematic reviews of randomized controlled trials (RCTs). DATA SOURCE: The sources of studies used (where there were no limitations concerning language, date, or other restrictions) were: EMBASE, LILACS, MEDLINE, the Cochrane Controlled Clinical Trials Database, and the Cochrane Hepato-Biliary Group Randomized Trials register. SELECTION OF STUDIES: Type of Study: All systematic reviews of randomized controlled trials. Participants: patients with clinical and/or laboratorial diagnosis of leptospirosis, and subjects potencially exposed to leptospirosis as defined by the authors Interventions: any intervention for leptospirosis (as antibiotics or vaccines for prevention or treatment). DATA COLLECTION: The assessment will be independently made by the reviewers and cross-checked. The external validity was assessed by analysis of: studies, interventions, and outcomes. DATA SYNTHESIS: Located 163 studies using the search strategy described above, at the electronic databases above. Only 2 hits were selected, which are protocols of systematic reviews of Cochrane Collaboration, and not full reviews. One of the protocols evaluates antibiotics for treatment, and the other evaluates antibiotics for prevention of leptospirosis. CONCLUSIONS: There were not complete systematic reviews on interventions for leptospirosis. Any interventions for leptospirosis, such as prevention and treatment remains unclear for guidelines and practice.

Ferramentas de gestão de redes e classificação de tráfego: estudo de um caso

A gestão de redes informáticas converteu-se num fator vital para uma rede operar de forma eficiente, produtiva e lucrativa. A gestão envolve a monitorização e o controlo dos sistemas para que estes funcionam como o pretendido, ações de configuração, monitorização, reconfiguração dos componentes, são essenciais para o objetivo de melhorar o desempenho, diminuir o tempo de inatividade, melhor a segurança e efetuar contabilização. Paralelamente, a classificação de tráfego é um tema de bastante relevância em várias atividades relacionadas com as redes, tais como a previsão de QoS, segurança, monitorização, contabilização, planeamento de capacidade de backbones e deteção de invasão. A variação de determinados tipos de tráfego pode influenciar, decisões técnicas na área da gestão de redes, assim como decisões políticas e sociais. Neste trabalho pretende-se desenvolver um estudo dos vários protocolos, ferramentas de gestão e de classificação de tráfego disponíveis para apoiar a atividade de gestão. O estudo efetuado terminou com a proposta e implementação de uma solução de gestão adequado a um cenário real, bastante rico na diversidade de tecnologias e sistemas.

Polymerase chain reaction (PCR) for the detection of Salmonella in artificially inoculated chicken meat

The aim of this study was to develop a polymerase chain reaction (PCR) protocol for the detection of Salmonella in artificially contaminated chicken meat. Tests were performed with different dilutions of Salmonella Typhimurium or Salmonella Enteritidis cells (10-7, 10-8 or 10-9 CFU/mL) inoculated in chicken meat samples, in order to establish the limits of detection, incubation times (0, 6, 8 and 24 hours of pre-enrichment in PBW 1%) and three DNA extraction protocols (phenol-chloroform, thermal treatment and thermal treatment and Sephaglass). The assay was able to detect until 10-9 CFU/mL of initial dilution of Salmonella cells inoculated in chicken meat, which allows detection of Salmonella within 48 hours, including 24 hours of pre-enrichment and using the phenol-chloroform DNA extraction protocol. As the results are obtained in a shorter time period than that of microbiological culture, this procedure will be useful in the methodology for detection of Salmonella in chicken.

Experimental infection and horizontal transmission of Bartonella henselae in domestic cats

In order to study B. henselae transmission among cats, five young cats were kept in confinement for two years, one of them being inoculated by SC route with B. henselae (10(5) UFC). Only occasional contact among cats occurred but the presence of fleas was observed in all animals throughout the period. Blood culture for isolation of bacteria, PCR-HSP and FTSZ (gender specific), and BH-PCR (species-specific), as well as indirect immunofluorescence method for anti-B. henselae antibodies were performed to confirm the infection of the inoculated cat as well as the other naive cats. Considering the inoculated animal, B. henselae was first isolated by blood culture two months after inoculation, bacteremia last for four months, the specific antibodies being detected by IFI during the entire period. All contacting animals presented with bacteremia 6 months after experimental inoculation but IFI did not detect seroconversion in these animals. All the isolates from these cats were characterized as Bartonella (HSP and FTSZ-PCR), henselae (BH-PCR). However, DNA of B. henselae could not be amplified directly from peripheral blood by the PCR protocols used. Isolation of bacteria by blood culture was the most efficient method to diagnose infection compared to PCR or IFI. The role of fleas in the epidemiology of B. henselae infection in cats is discussed.

Efeitos de Uma Sessão de Exercício Físico Associado à Microcorrente Abdominal na Seleção do Substrato Energético

Introdução: A acumulação de gordura na região abdominal acarreta um maior risco para a saúde. Objetivo(s): Analisar o efeito de um protocolo de uma sessão de exercício físico aeróbio associada à eletrolipólise no tecido adiposo da região abdominal nos valores do consumo e proporção dos substratos energéticos. É ainda objetivo avaliar as diferenças no consumo e proporção dos substratos energéticos, com o mesmo protocolo, no sexo feminino e no sexo masculino. Métodos: 38 participantes foram distribuídos aleatoriamente por dois grupos, o grupo experimental (9 feminino e 9 masculino) e o grupo placebo (11 feminino e 9 masculino). Ambos os grupos foram avaliados através das medidas antropométricas e foram sujeitos aos dois protocolos do estudo, o de microcorrente com aplicação 2 frequências (25 e 10Hz), 20 minutos cada, e o de exercício aeróbio a 45-55% frequência cardíaca de reserva. Contudo, no grupo placebo a microcorrente foi realizada sem intensidade. Para obtenção dos valores do consumo e proporção dos substratos foi utilizado o K4b2 durante o exercício físico. Resultados: Não se verificaram diferenças significativas nas quantidades de ácidos gordos, glucose e no quociente respiratório entre os grupos (ρ> 0,05). No entanto, parece haver uma tendência para um maior consumo de ácidos gordos após a aplicação da microcorrente durante o exercício físico. Conclusão: Os resultados deste estudo indicam que uma sessão de eletrolipólise associada ao exercício físico aeróbio não parece ser suficiente para influenciar a quantidade do consumo e a proporção dos substratos energéticos numa amostra de indivíduos jovens de ambos os sexos.

Implementação ESB numa unidade hospitalar. Uso normalizado de mensagens HL7

Atualmente, os sistemas de informação hospitalares têm de possibilitar uma utilização diferenciada pelos diferentes intervenientes, num cenário de constante adaptação e evolução. Para tal, é essencial a interoperabilidade entre os sistemas de informação do hospital e os diversos fornecedores de serviços, assim como dispositivos hospitalares. Apesar da necessidade de suportar uma heterogeneidade entre sistemas ser fundamental, o acesso/troca de informação deve ser feito de uma forma protocolada, segura e transparente. A infraestrutura de informação médica moderna consiste em muitos sistemas heterogéneos, com diversos mecanismos para controlar os dados subjacentes. Informações relativas a um único paciente podem estar dispersas por vários sistemas (ex: transferência de pacientes, readmissão, múltiplos tratamentos, etc.). Torna-se evidente a necessidade aceder a dados do paciente de forma consolidada a partir de diferentes locais. Desta forma, é fundamental utilizar uma arquitetura que promova a interoperabilidade entre sistemas. Para conseguir esta interoperabilidade, podem-se implementar camadas de “middleware” que façam a adaptação das trocas de informação entre os sistemas. Todavia, não resolvemos o problema subjacente, ou seja, a necessidade de utilização de um standard para garantir uma interacção fiável entre cliente/fornecedor. Para tal, é proposto uma solução que passa por um ESB dedicado para a área da saúde, denominada por HSB (Healthcare Service Bus). Entre as normas mais usuais nesta área devem-se salientar o HL7 e DICOM, esta última mais especificamente para dispositivos de imagem hospitalar, sendo a primeira utilizada para gestão e trocas de informação médica entre sistemas. O caso de estudo que serviu de base a esta dissertação é o de um hospital de média dimensão cujo sistema de informação começou por ser uma solução monolítica, de um só fornecedor. Com o passar dos anos, o fornecedor único desagregou-se em vários, independentes e concorrentes, dando lugar a um cenário extremamente preocupante em termos de manutenção e evolução futura do sistema de informação existente. Como resultado do trabalho efetuado, foi proposta uma arquitetura que permite a evolução do sistema atual de forma progressiva para um HSB puro.

Sistema de apoio à racionalização da utilização de energia eléctrica

Esta dissertação descreve o sistema de apoio à racionalização da utilização de energia eléctrica desenvolvido no âmbito da unidade curricular de Tese/Dissertação. O domínio de aplicação enquadra-se no contexto da Directiva da União Europeia 2006/32/EC que declara ser necessário colocar à disposição dos consumidores a informação e os meios que promovam a redução do consumo e o aumento da eficiência energética individual. O objectivo é o desenvolvimento de uma solução que permita a representação gráfica do consumo/produção, a definição de tectos de consumo, a geração automática de alertas e alarmes, a comparação anónima com clientes com perfil idêntico por região e a previsão de consumo/produção no caso de clientes industriais. Trata-se de um sistema distribuído composto por front-end e back-end. O front-end é composto pelas aplicações de interface com o utilizador desenvolvidas para dispositivos móveis Android e navegadores Web. O back-end efectua o armazenamento e processamento de informação e encontra-se alojado numa plataforma de cloud computing – o Google App Engine – que disponibiliza uma interface padrão do tipo serviço Web. Esta opção assegura interoperabilidade, escalabilidade e robustez ao sistema. Descreve-se em detalhe a concepção, desenvolvimento e teste do protótipo realizado, incluindo: (i) as funcionalidades de gestão e análise de consumo e produção de energia implementadas; (ii) as estruturas de dados; (iii) a base de dados e o serviço Web; e (iv) os testes e a depuração efectuados. (iv) Por fim, apresenta-se o balanço deste projecto e efectuam-se sugestões de melhoria.

A DCAP for the social and solidarity economy

This article presents a work-in-progress version of a Dublin Core Application Profile (DCAP) developed to serve the Social and Solidarity Economy (SSE). Studies revealed that this community is interested in implementing both internal interoperability between their Web platforms to build a global SSE e-marketplace, and external interoperability among their Web platforms and external ones. The Dublin Core Application Profile for Social and Solidarity Economy (DCAP-SSE) serves this purpose. SSE organisations are submerged in the market economy but they have specificities not taken into account in this economy. The DCAP-SSE integrates terms from well-known metadata schemas, Resource Description Framework (RDF) vocabularies or ontologies, in order to enhance interoperability and take advantage of the benefits of the Linked Open Data ecosystem. It also integrates terms from the new essglobal RDF vocabulary which was created with the goal to respond to the SSE-specific needs. The DCAP-SSE also integrates five new Vocabulary Encoding Schemes to be used with DCAP-SSE properties. The DCAP development was based on a method for the development of application profiles (Me4MAP). We believe that this article has an educational value since it presents the idea that it is important to base DCAP developments on a method. This article shows the main results of applying such a method.

The influence of task design on upper limb muscles fatigue during low-load repetitive work: A systematic review

Ergonomic interventions such as increased scheduled breaks or job rotation have been proposed to reduce upper limb muscle fatigue in repetitive low-load work. This review was performed to summarize and analyze the studies investigating the effect of job rotation and work-rest schemes, as well as, work pace, cycle time and duty cycle, on upper limb muscle fatigue. The effects of these work organization factors on subjective fatigue or discomfort were also analyzed. This review was based on relevant articles published in PubMed, Scopus and Web of Science. The studies included in this review were performed in humans and assessed muscle fatigue in upper limbs. 14 articles were included in the systematic review. Few studies were performed in a real work environment and the most common methods used to assess muscle fatigue were surface electromyography (EMG). No consistent results were found related to the effects of job rotation on muscle activity and subjective measurements of fatigue. Rest breaks had some positive effects, particularly in perceived discomfort. The increase in work pace reveals a higher muscular load in specific muscles. The duration of experiments and characteristics of participants appear to be the factors that most have influenced the results. Future research should be focused on the improvement of the experimental protocols and instrumentation, in order to the outcomes represent adequately the actual working conditions. Relevance to industry: Introducing more physical workload variation in low-load repetitive work is considered an effective ergonomic intervention against muscle fatigue and musculoskeletal disorders in industry. Results will be useful to identify the need of future research, which will eventually lead to the adoption of best industrial work practices according to the workers capabilities.

An Enhanced WLAN Security System With FPGA Implementation for Multimedia Applications

Maintaining a high level of data security with a low impact on system performance is more challenging in wireless multimedia applications. Protocols that are used for wireless local area network (WLAN) security are known to significantly degrade performance. In this paper, we propose an enhanced security system for a WLAN. Our new design aims to decrease the processing delay and increase both the speed and throughput of the system, thereby making it more efficient for multimedia applications. Our design is based on the idea of offloading computationally intensive encryption and authentication services to the end systems’ CPUs. The security operations are performed by the hosts’ central processor (which is usually a powerful processor) before delivering the data to a wireless card (which usually has a low-performance processor). By adopting this design, we show that both the delay and the jitter are significantly reduced. At the access point, we improve the performance of network processing hardware for real-time cryptographic processing by using a specialized processor implemented with field-programmable gate array technology. Furthermore, we use enhanced techniques to implement the Counter (CTR) Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol (CCMP) and the CTR protocol. Our experiments show that it requires timing in the range of 20–40 μs to perform data encryption and authentication on different end-host CPUs (e.g., Intel Core i5, i7, and AMD 6-Core) as compared with 10–50 ms when performed using the wireless card. Furthermore, when compared with the standard WiFi protected access II (WPA2), results show that our proposed security system improved the speed to up to 3.7 times.

Reliable link quality estimation in low-power wireless networks and its impact on tree-routing

Radio link quality estimation is essential for protocols and mechanisms such as routing, mobility management and localization, particularly for low-power wireless networks such as wireless sensor networks. Commodity Link Quality Estimators (LQEs), e.g. PRR, RNP, ETX, four-bit and RSSI, can only provide a partial characterization of links as they ignore several link properties such as channel quality and stability. In this paper, we propose F-LQE (Fuzzy Link Quality Estimator, a holistic metric that estimates link quality on the basis of four link quality properties—packet delivery, asymmetry, stability, and channel quality—that are expressed and combined using Fuzzy Logic. We demonstrate through an extensive experimental analysis that F-LQE is more reliable than existing estimators (e.g., PRR, WMEWMA, ETX, RNP, and four-bit) as it provides a finer grain link classification. It is also more stable as it has lower coefficient of variation of link estimates. Importantly, we evaluate the impact of F-LQE on the performance of tree routing, specifically the CTP (Collection Tree Protocol). For this purpose, we adapted F-LQE to build a new routing metric for CTP, which we dubbed as F-LQE/RM. Extensive experimental results obtained with state-of-the-art widely used test-beds show that F-LQE/RM improves significantly CTP routing performance over four-bit (the default LQE of CTP) and ETX (another popular LQE). F-LQE/RM improves the end-to-end packet delivery by up to 16%, reduces the number of packet retransmissions by up to 32%, reduces the Hop count by up to 4%, and improves the topology stability by up to 47%.

Mental health promotion during pregnancy and early childhood : an action- research project in primary health care

ABSTRACT – Background: Primary Health Care (PHC) is usually the first contact with the health system, and health professionals are key mediators for enabling citizens to take care of their health. In Portugal, great improvements have been achieved in the biometric indicators of maternal and child health during the last decades. Nevertheless, scant attention has been paid to the mental health dimension, in spite of the recognition of its importance, being pregnancy and early childhood crucial opportunities in the lifecycle for mental health promotion, especially in the early years of life, with a strong impact in the health of the child. The impact of early attachment between mother and baby on maternal and child health has long been recognized. This attachment can be influenced by some factors, as the mother’s emotional adjustment. Attention to these factors may facilitate implementation of both positive conditions and preventative measures. Family support during the transition to parenthood has been highlighted as an effective measure and PHC professionals are in a privileged position as information sources as well as mediators. Aims: The project we present describes an action-research process developed together among academic researchers and health professionals to embrace these issues. We intend to enable health professionals to support families in the transition to parenthood thereby promoting children’s mental health. Approach: The project is driven by a participatory approach intended to lead to reorganization of health care during pregnancy and early childhood. Effective change happens when those involved are interested and motivated, what makes their participation so important. Reflection about current practices and needs, and knowledge about evidence-based interventions have been guiding the selection of changes to introduce in clinical practice for family support and development of parenthood skills and self-confidence. Development: We summarize the main steps in development: the initial assessment and the picture taken from the community under study; the decision making process; the training programme of PHC professionals in action; the review of the protocols of maternal consultation, home visits and antenatal education; the implementation planning; the plan for evaluation the effectiveness of the changes introduced in the delivery of maternal and child health care units. The already developed work has shown that motivation, leadership and organizational issues are decisive for process development.-------------------------- RESUMO - Os Cuidados de Saúde Primários são habitualmente o primeiro contacto com o sistema de saúde e os profissionais de saúde são mediadores chave na capacitação dos cidadãos para cuidarem da sua saúde. Em Portugal, nas últimas décadas, têm-se alcançado grandes melhorias nos indicadores biométricos de saúde materno-infantil. Contudo, tem-se dedicado pouca atenção à dimensão de saúde mental, apesar do reconhecimento da sua importância. A gravidez e primeira infância têm sido apontadas como uma oportunidade crucial no ciclo de vida para a promoção da saúde mental. É dado especial enfoque aos primeiros tempos de vida, dado o forte impacto na saúde da criança. O impacte da vinculação precoce entre a mãe e o bebé na saúde da mãe e da criança há muito que é reconhecido. Esta vinculação pode ser influenciada por vários factores, nomeadamente pelo ajustamento emocional da mãe. A focalização nestes aspectos pode facilitar a criação de condições favoráveis e a implementação de medidas preventivas. O suporte familiar durante o período de transição para a parentalidade tem sido enfatizado como uma medida eficaz e os Cuidados de Saúde Primários estão numa posição privilegiada como fontes de informação e como mediadores. O projecto que apresentamos descreve um processo de investigação- acção desenvolvido em parceria entre investigadores académicos e profissionais de saúde para abordar os aspectos referidos. Pretende-se capacitar os profissionais de saúde para apoiarem as famílias na transição para a parentalidade, promovendo assim a saúde mental das crianças. O projecto baseia-se numa abordagem participativa, direccionada para a reorganização dos cuidados durante a gravidez e primeiros tempos de vida. A mudança efectiva acontece quando os envolvidos estão interessados e motivados, o que torna a sua participação tão importante. A reflexão acerca das práticas e necessidades actuais e o conhecimento acerca de intervenções baseadas na evidência têm guiado a selecção das alterações a introduzir na prática clínica, no sentido de promover o suporte familiar e o desenvolvimento de competências parentais e auto-confiança. Neste artigo, apresentamos as etapas principais do desenvolvimento do projecto: avaliação inicial da comunidade em estudo; processo de tomada de decisão; programa de formação dos profissionais dos Cuidados de Saúde Primários; revisão dos protocolos da consulta de saúde materna, visita domiciliária e educação pré-natal; planeamento da implementação; plano de avaliação da efectividade das alterações introduzidas na prestação de cuidados. O trabalho já desenvolvido tem mostrado que a motivação, liderança e aspectos

Trade-Off Performance Regions of Slotted ALOHA Protocol using Multi-Objective Optimization

10th Conference on Telecommunications (Conftele 2015), Aveiro, Portugal.