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Trabalho final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Redes de Comunicação e Multimédia

Les théories de la complexité et la systémique en gouvernance clinique: le cas des soins intensifs chirurgicaux

Deux thématiques importantes des technologies de la santé: la pratique médicale fondée sur des preuves probantes et l’évaluation des interventions en médecine sont fondées sur une approche positiviste et une conception mécaniste des organisations en santé. Dans ce mémoire, nous soulevons l’hypothèse selon laquelle les théories de la complexité et la systémique permettent une conceptualisation différente de ces deux aspects de la gouvernance clinique d’une unité de Soins Intensifs Chirurgicaux (SIC), qui est considérée comme un système adaptatif dynamique non linéaire qui nécessite une approche systémique de la cognition. L’étude de cas d’une unité de SIC, permet de démontrer par de nombreux exemples et des analyses de micro-situations, toutes les caractéristiques de la complexité des patients critiques et instables et de la structure organisationnelle des SIC. Après une critique épistémologique de l’Evidence-Based Medicine nous proposons une pratique fondée sur des raisonnements cliniques alliant l’abduction, l’herméneutique et la systémique aux SIC. En nous inspirant des travaux de Karl Weick, nous suggérons aussi de repenser l’évaluation des modes d’interventions cliniques en s’inspirant de la notion d’organisation de haute fiabilité pour mettre en place les conditions nécessaires à l’amélioration des pratiques aux SIC.

Optimierung von Betriebsstrategien für elektrifizierte Antriebskonzepte

Im Rahmen dieser Arbeit wird eine gemeinsame Optimierung der Hybrid-Betriebsstrategie und des Verhaltens des Verbrennungsmotors vorgestellt. Die Übernahme von den im Steuergerät verwendeten Funktionsmodulen in die Simulationsumgebung für Fahrzeuglängsdynamik stellt eine effiziente Applikationsmöglichkeit der Originalparametrierung dar. Gleichzeitig ist es notwendig, das Verhalten des Verbrennungsmotors derart nachzubilden, dass das stationäre und das dynamische Verhalten, inklusive aller relevanten Einflussmöglichkeiten, wiedergegeben werden kann. Das entwickelte Werkzeug zur Übertragung der in Ascet definierten Steurgerätefunktionen in die Simulink-Simulationsumgebung ermöglicht nicht nur die Simulation der relevanten Funktionsmodule, sondern es erfüllt auch weitere wichtige Eigenschaften. Eine erhöhte Flexibilität bezüglich der Daten- und Funktionsstandänderungen, sowie die Parametrierbarkeit der Funktionsmodule sind Verbesserungen die an dieser Stelle zu nennen sind. Bei der Modellierung des stationären Systemverhaltens des Verbrennungsmotors erfolgt der Einsatz von künstlichen neuronalen Netzen. Die Auswahl der optimalen Neuronenanzahl erfolgt durch die Betrachtung des SSE für die Trainings- und die Verifikationsdaten. Falls notwendig, wird zur Sicherstellung der angestrebten Modellqualität, das Interpolationsverhalten durch Hinzunahme von Gauß-Prozess-Modellen verbessert. Mit den Gauß-Prozess-Modellen werden hierbei zusätzliche Stützpunkte erzeugt und mit einer verminderten Priorität in die Modellierung eingebunden. Für die Modellierung des dynamischen Systemverhaltens werden lineare Übertragungsfunktionen verwendet. Bei der Minimierung der Abweichung zwischen dem Modellausgang und den Messergebnissen wird zusätzlich zum SSE das 2σ-Intervall der relativen Fehlerverteilung betrachtet. Die Implementierung der Steuergerätefunktionsmodule und der erstellten Steller-Sensor-Streckenmodelle in der Simulationsumgebung für Fahrzeuglängsdynamik führt zum Anstieg der Simulationszeit und einer Vergrößerung des Parameterraums. Das aus Regelungstechnik bekannte Verfahren der Gütevektoroptimierung trägt entscheidend zu einer systematischen Betrachtung und Optimierung der Zielgrößen bei. Das Ergebnis des Verfahrens ist durch das Optimum der Paretofront der einzelnen Entwurfsspezifikationen gekennzeichnet. Die steigenden Simulationszeiten benachteiligen Minimumsuchverfahren, die eine Vielzahl an Iterationen benötigen. Um die Verwendung einer Zufallsvariablen, die maßgeblich zur Steigerung der Iterationanzahl beiträgt, zu vermeiden und gleichzeitig eine Globalisierung der Suche im Parameterraum zu ermöglichen wird die entwickelte Methode DelaunaySearch eingesetzt. Im Gegensatz zu den bekannten Algorithmen, wie die Partikelschwarmoptimierung oder die evolutionären Algorithmen, setzt die neu entwickelte Methode bei der Suche nach dem Minimum einer Kostenfunktion auf eine systematische Analyse der durchgeführten Simulationsergebnisse. Mit Hilfe der bei der Analyse gewonnenen Informationen werden Bereiche mit den bestmöglichen Voraussetzungen für ein Minimum identifiziert. Somit verzichtet das iterative Verfahren bei der Bestimmung des nächsten Iterationsschrittes auf die Verwendung einer Zufallsvariable. Als Ergebnis der Berechnungen steht ein gut gewählter Startwert für eine lokale Optimierung zur Verfügung. Aufbauend auf der Simulation der Fahrzeuglängsdynamik, der Steuergerätefunktionen und der Steller-Sensor-Streckenmodelle in einer Simulationsumgebung wird die Hybrid-Betriebsstrategie gemeinsam mit der Steuerung des Verbrennungsmotors optimiert. Mit der Entwicklung und Implementierung einer neuen Funktion wird weiterhin die Verbindung zwischen der Betriebsstrategie und der Motorsteuerung erweitert. Die vorgestellten Werkzeuge ermöglichten hierbei nicht nur einen Test der neuen Funktionalitäten, sondern auch eine Abschätzung der Verbesserungspotentiale beim Verbrauch und Abgasemissionen. Insgesamt konnte eine effiziente Testumgebung für eine gemeinsame Optimierung der Betriebsstrategie und des Verbrennungsmotorverhaltens eines Hybridfahrzeugs realisiert werden.

Modeling Stock Order Flows and Learning Market-Making from Data

Stock markets employ specialized traders, market-makers, designed to provide liquidity and volume to the market by constantly supplying both supply and demand. In this paper, we demonstrate a novel method for modeling the market as a dynamic system and a reinforcement learning algorithm that learns profitable market-making strategies when run on this model. The sequence of buys and sells for a particular stock, the order flow, we model as an Input-Output Hidden Markov Model fit to historical data. When combined with the dynamics of the order book, this creates a highly non-linear and difficult dynamic system. Our reinforcement learning algorithm, based on likelihood ratios, is run on this partially-observable environment. We demonstrate learning results for two separate real stocks.

Corner Flows in Free Liquid Films

A lubrication-flow model for a free film in a corner is presented. The model, written in the hyperbolic coordinate system ξ = x² – y², η = 2xy, applies to films that are thin in the η direction. The lubrication approximation yields two coupled evolution equations for the film thickness and the velocity field which, to lowest order, describes plug flow in the hyperbolic coordinates. A free film in a corner evolving under surface tension and gravity is investigated. The rate of thinning of a free film is compared to that of a film evolving over a solid substrate. Viscous shear and normal stresses are both captured in the model and are computed for the entire flow domain. It is shown that normal stress dominates over shear stress in the far field, while shear stress dominates close to the corner.

Agile methodologies

Outlines of both Scrum and Dynamic Systems Development Model

Metodologías de valoración de empresas

La valoración de una empresa como sistema dinámico es bastante compleja, los diferentes modelos o métodos de valoración son una aproximación teórica y por consiguiente simplificadora de la realidad. Dichos modelos, se aproximan mediante supuestos o premisas estadísticas que nos permiten hacer dicha simplificación, ejemplos de estos, son el comportamiento del inversionista o la eficiencia del mercado. Bajo el marco de un mercado emergente, este proceso presenta de indistinta forma retos paracualquier método de valoración, dado a que el mercado no obedece a los paradigmas tradicionales. Lo anterior hace referencia a que la valoración es aún más compleja, dado que los inversionistas se enfrentan a mayores riesgos y obstáculos. Así mismo, a medida que las economías se globalizan y el capital es más móvil, la valoración tomaráaún más importancia en el contexto citado. Este trabajo de gradopretende recopilar y analizar los diferentes métodos de valoración, además de identificar y aplicar aquellos que se reconocen como “buenas prácticas”. Este proceso se llevó a cabo para una de las empresas más importantes de Colombia, donde fundamentalmente se consideró el contexto de mercado emergente y específicamente el sector petrolero, como criterios para la aplicación del tradicional DCF y el práctico R&V.

Diseño y evaluación de intervenciones en organizaciones empresariales desde la dinámica de sistemas: triage

Este documento describe la problemática actual en el área de urgencia en las instituciones de la salud, enumerando los problemas más recurrentes que afectan a los distintos grupos de interés y que han generado una búsqueda por parte de la administración de nuevas estrategias para alcanzar sus objetivos. A partir de esto se realiza un acercamiento bibliográfico del funcionamiento del Triage y de los estudios realizados usando la simulación en las estancias hospitalarias, profundizando en la metodología de Dinámica de Sistemas, como una herramienta efectiva para la toma de decisiones.

Aproximación a un marco teórico para la construcción de una metodología para el estudio sistémico de sectores estratégicos

En la búsqueda de adaptabilidad por parte de las organizaciones, para sobrevivir y crecer frente a los cambios, así como de los procesos de formulación y revisión de la estrategia empresarial para la toma de decisiones, la exploración e interpretación del entorno, sus elementos y dinámica se han convertido en una necesidad apremiante. En este contexto, una de las herramientas que permite a las organizaciones mejorar la visión sectorial es la metodología del Análisis Estructural de Sectores Estratégicos (en adelante AESE). Esta visión que se construye a partir de la aplicación de dicha metodología se deriva de los procesos de análisis y de síntesis. En el mismo sentido, la falta de uniformidad del mundo actual, la cantidad de factores que impactan el desempeño organizacional y la complejidad de las interacciones que se dan en los sectores estratégicos conducen a la búsqueda un nuevo enfoque para comprenderlos e intervenirlos. Lo anterior debido a que es claro que desde el pensamiento analítico no se contemplan las múltiples interrelaciones en los sectores estratégicos, su permanente variación, ni los procesos circulares que en ellos se dan, por lo cual la visión que proporciona se considera limitada para comprender la realidad y guiar a los directivos empresariales en la toma de decisiones estratégicas. Por el contrario, el uso del pensamiento sistémico en el estudio sectorial sí posibilita la comprensión de los sectores como sistemas, su diseño, estructura (relaciones) y funcionamiento (dinámica) a fin de obtener una visión de conjunto para intervenirlos. Dentro de los beneficios que brinda la aplicación del pensamiento sistémico (dinámica de sistemas) se encuentra la posibilidad de simular un modelo dinámico que permite determinar el futuro de los sectores estratégicos y guiar a las organizaciones a la definición de políticas alineadas con la búsqueda de la perdurabilidad. Luego, el presente trabajo de investigación pretende establecer los elementos teóricos, conceptuales y metodológicos, asociados con la toma de decisiones estratégicas y con el pensamiento sistémico (dinámica de sistemas), que contribuyen a la construcción de una metodología para el Estudio Sistémico de Sectores Estratégicos (en adelante ESSE).

Artistic education an alternative formative pedagogical and didactic tool: folder, blog

The pedagogical and didactic dynamic system is focused on individual learning process and aims at the development of artistic knowledge, helping and guiding learners through different strategies or individual support, thus reinforcing the process. In consequence, this presentation looks for an alternative to the intercommunication student-teacher supported on the educational paradigm, through textual analyses of the daily diaries, developped by teacher and students, so as to discover successes or difficulties

Site Safety and Food Affect Movements of Semipalmated Sandpipers (Calidris pusilla) Migrating Through the Upper Bay of Fundy

The upper Bay of Fundy is a critical stopover site for Semipalmated Sandpipers (Calidris pusilla) during their fall migration. However, little is known about factors that influence selection of feeding and roosting sites by these birds, or the extent to which birds move between different sites during their time in the region. Using radio-telemetry, we studied movement patterns, examined habitat use, and tested hypotheses associated with factors influencing foraging and roost-site selection. Movements of radio-tagged sandpipers were tracked in the upper Bay of Fundy in August 2004 and 2005. In 2004, sandpipers from the Minas Basin, Nova Scotia and Chignecto Bay, New Brunswick and Nova Scotia, were tracked, and in 2005, sandpipers were tracked only in Chignecto Bay. Sandpipers were highly mobile in both the Minas Basin 2004 and Chignecto Bay 2005, making daily movements of up to 20 km between foraging and roosting sites, although very little movement was detected in Chignecto Bay in 2004. Migrating sandpipers appeared to select foraging sites based on relative safety, as measured by distance to cover, provided that these sites offered an adequate food supply. Similarly, roosting sandpipers preferred sites that were far from nearby trees that might offer cover to predators. This preference for safe sites became more apparent later in their stay in the Bay of Fundy, when birds were heavier and, therefore, possibly more vulnerable to predation. Semipalmated Sandpipers appear to be flexible during their time in the upper Bay of Fundy, displaying year-to-year and site-to-site variability in movement and mudflat usage. Therefore, multiple, synchronized population counts should be conducted at known roost sites in order to more accurately estimate Semipalmated Sandpiper abundance in this region. Furthermore, in a highly dynamic system where food can be variable, landscape features such as distance to cover may be important factors to consider when selecting candidate sites for shorebird conservation measures.

Neural networks for identification of nonlinear systems under random piecewise polynomial disturbances

The problem of identification of a nonlinear dynamic system is considered. A two-layer neural network is used for the solution of the problem. Systems disturbed with unmeasurable noise are considered, although it is known that the disturbance is a random piecewise polynomial process. Absorption polynomials and nonquadratic loss functions are used to reduce the effect of this disturbance on the estimates of the optimal memory of the neural-network model.

Linear-wavelet networks

This paper proposes a nonlinear regression structure comprising a wavelet network and a linear term. The introduction of the linear term is aimed at providing a more parsimonious interpolation in high-dimensional spaces when the modelling samples are sparse. A constructive procedure for building such structures, termed linear-wavelet networks, is described. For illustration, the proposed procedure is employed in the framework of dynamic system identification. In an example involving a simulated fermentation process, it is shown that a linear-wavelet network yields a smaller approximation error when compared with a wavelet network with the same number of regressors. The proposed technique is also applied to the identification of a pressure plant from experimental data. In this case, the results show that the introduction of wavelets considerably improves the prediction ability of a linear model. Standard errors on the estimated model coefficients are also calculated to assess the numerical conditioning of the identification process.

Friendly amendment: a commentary on Doyle and Ford's proposed re-definition of 'mental model'

Some amendments are proposed to a recent redefinition of the mental model concept in system dynamics. First, externalised, or articulated mental models should not be called cognitive maps; this term has a well established, alternative meaning. Second, there can be mental models of entities not yet existing beyond an individual's mind; the modelling of planned or desired systems is possible and recommended. Third, saying that mental models maintain social systems connects with some exciting research opportunities for system dynamics; however, it is probably an accidental distraction from the intended meaning of the redefinition. These minor criticisms apart, the new definition of mental model of a dynamic system is welcomed as a useful contribution to both research and practice.

Committing to quality learning through adaptive online assessment

With advances in computer-based technologies and the emergence of e-learning, there are unprecedented opportunities to reconsider assessment of learning (and, axiomatically, of teaching) and how this can be undertaken. One approach is adaptive assessment. Although it has existed in the tertiary environment since the time of the oral examination, advanced technologies allow much fuller exploitation of the possibilities inherent in a dynamic system of testing that responds to the user. Having described the characteristics of adaptive assessment, this paper considers how it can achieve significant pedagogical aims within the sector. The paper differentiates between adaptive assessment to assist learning and adaptive assessment to assess achievement. How adaptive assessment can be put in place and salient issues, such as security and system integrity, when such assessment is used for credit, are then discussed. The paper concludes that the capability exists but it has yet to be exploited within higher education as a viable approach to assessment and as a contributor to quality learning.