Reduced-order modeling of light transport in tissue for real-time monitoring of brain hemodynamics using diffuse optical tomography

This paper proposes a new reconstruction method for diffuse optical tomography using reduced-order models of light transport in tissue. The models, which directly map optical tissue parameters to optical flux measurements at the detector locations, are derived based on data generated by numerical simulation of a reference model. The reconstruction algorithm based on the reduced-order models is a few orders of magnitude faster than the one based on a finite element approximation on a fine mesh incorporating a priori anatomical information acquired by magnetic resonance imaging. We demonstrate the accuracy and speed of the approach using a phantom experiment and through numerical simulation of brain activation in a rat's head. The applicability of the approach for real-time monitoring of brain hemodynamics is demonstrated through a hypercapnic experiment. We show that our results agree with the expected physiological changes and with results of a similar experimental study. However, by using our approach, a three-dimensional tomographic reconstruction can be performed in ∼3  s per time point instead of the 1 to 2 h it takes when using the conventional finite element modeling approach

Generic construction of monitors for floating point unit designs

This paper proposes a set of well defined steps to design functional verification monitors intended to verify Floating Point Units (FPU) described in HDL. The first step consists on defining the input and output domain coverage. Next, the corner cases are defined. Finally, an already verified reference model is used in order to test the correctness of the Device Under Verification (DUV). As a case study a monitor for an IEEE754-2008 compliant design is implemented. This monitor is built to be easily instantiated into verification frameworks such as OVM. Two different designs were verified reaching complete input coverage and successful compliant results.

Upper-mantle seismic anisotropy from SKS splitting in the South American stable platform: A test of asthenospheric flow models beneath the lithosphere

Upper-mantle seismic anisotropy has been extensively used to infer both present and past deformation processes at lithospheric and asthenospheric depths. Analysis of shear-wave splitting (mainly from core-refracted SKS phases) provides information regarding upper-mantle anisotropy. We present average measurements of fast-polarization directions at 21 new sites in poorly sampled regions of intra-plate South America, such as northern and northeastern Brazil. Despite sparse data coverage for the South American stable platform, consistent orientations are observed over hundreds of kilometers. Over most of the continent, the fast-polarization direction tends to be close to the absolute plate motion direction given by the hotspot reference model HS3-NUVEL-1A. A previous global comparison of the SKS fast-polarization directions with flow models of the upper mantle showed relatively poor correlation on the continents, which was interpreted as evidence for a large contribution of ""frozen"" anisotropy in the lithosphere. For the South American plate, our data indicate that one of the reasons for the poor correlation may have been the relatively coarse model of lithospheric thicknesses. We suggest that improved models of upper-mantle flow that are based on more detailed lithospheric thicknesses in South America may help to explain most of the observed anisotropy patterns.

Relation between sedimentary framework and hydrogeology in the Guarani Aquifer System in Sao Paulo state, Brazil

This paper presents the results of a new investigation of the Guarani Aquifer System (SAG) in Sao Paulo state. New data were acquired about sedimentary framework, flow pattern, and hydrogeochemistry. The flow direction in the north of the state is towards the southwest and not towards the west as expected previously. This is linked to the absence of SAG outcrop in the northeast of Sao Paulo state. Both the underlying Piramboia Formation and the overlying Botucatu Formation possess high porosity (18.9% and 19.5%, respectively), which was not modified significantly by diagenetic changes. Investigation of sediments confirmed a zone of chalcedony cement close to the SAG outcrop and a zone of calcite cement in the deep confined zone. The main events in the SAG post-sedimentary history were: (1) adhesion of ferrugineous coatings on grains, (2) infiltration of clays in eodiagenetic stage, (3) regeneration of coatings with formation of smectites, (4) authigenic overgrowth of quartz and K-feldspar in advanced eodiagenetic stage, (5) bitumen cementation of Piramboia Formation in mesodiagenetic stage, (6) cementation by calcite in mesodiagenetic and telodiagenetic stages in Piramboia Formation, (7) formation of secondary porosity by dissolution of unstable minerals after appearance of hydraulic gradient and penetration of the meteoric water caused by the uplift of the Serra do Mar coastal range in the Late Cretaceous, (8) authigenesis of kaolinite and amorphous silica in unconfined zone of the SAG and cation exchange coupled with the dissolution of calcite at the transition between unconfined and confined zone, and (9) authigenesis of analcime in the confined SAG zone. The last two processes are still under operation. The deep zone of the SAG comprises an alkaline pH, Na-HCO(3) groundwater type with old water and enriched delta(13)C values (<-3.9), which evolved from a neutral pH, Ca-HCO(3) groundwater type with young water and depleted delta(13)C values (>-18.8) close to the SAG outcrop. This is consistent with a conceptual geochemical model of the SAG, suggesting dissolution of calcite driven by cation exchange, which occurs at a relatively narrow front recently moving downgradient at much slower rate compared to groundwater flow. More depleted values of delta(18)O in the deep confined zone close to the Parana River compared to values of relative recent recharged water indicate recharge occur during a period of cold climate. The SAG is a ""storage-dominated"" type of aquifer which has to be managed properly to avoid its overexploitation. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Prediction Of Hydrological Models’ Uncertainty By A Committee Of Machine Learning-Models

This study presents an approach to combine uncertainties of the hydrological model outputs predicted from a number of machine learning models. The machine learning based uncertainty prediction approach is very useful for estimation of hydrological models' uncertainty in particular hydro-metrological situation in real-time application [1]. In this approach the hydrological model realizations from Monte Carlo simulations are used to build different machine learning uncertainty models to predict uncertainty (quantiles of pdf) of the a deterministic output from hydrological model . Uncertainty models are trained using antecedent precipitation and streamflows as inputs. The trained models are then employed to predict the model output uncertainty which is specific for the new input data. We used three machine learning models namely artificial neural networks, model tree, locally weighted regression to predict output uncertainties. These three models produce similar verification results, which can be improved by merging their outputs dynamically. We propose an approach to form a committee of the three models to combine their outputs. The approach is applied to estimate uncertainty of streamflows simulation from a conceptual hydrological model in the Brue catchment in UK and the Bagmati catchment in Nepal. The verification results show that merged output is better than an individual model output. [1] D. L. Shrestha, N. Kayastha, and D. P. Solomatine, and R. Price. Encapsulation of parameteric uncertainty statistics by various predictive machine learning models: MLUE method, Journal of Hydroinformatic, in press, 2013.

Análise comparada da percepção de competitividade em bancos estatais e privados

O ambiente bancário brasileiro vem se mostrando, desde 1986, uma área atraente para estudos de estratégia empresarial, seja pela dinâmica que o setor assumiu diante das necessidades de uma economia fortemente globalizada, seja pelos impactos de tecnologias revolucionárias que vêm modificando rapidamente as fronteiras do negócio bancário. Este contexto foi tomado como referência para a comparação entre tecnoestrutura de bancos estatais e privados, tendo por base a percepção destes segmentos quanto à competitividade neste setor. São analisadas as diversas compreensões sobre o conceito de competitividade, de forma geral e especificamente na indústria bancária, e proposto um modelo referencial para sua utilização.

Gestão da cadeia de suprimentos aplicada à operação de numerário no Brasil

O presente trabalho é um estudo de caso exploratório que aplica os conceitos de Gestão da Cadeia de Suprimentos para a análise da operação de numerário no Brasil e para a proposição de melhorias. Como operação de numerário entende-se a distribuição de cédulas e moedas comumente usadas nas transações econômicas na sociedade, atividade que hoje movimenta aproximadamente R$120 Bilhões diariamente no país. O levantamento de dados usado para o mapeamento da operação de numerário foi feito através de uma pesquisa primária com gerentes e executivos de importantes empresas participantes desse setor e de uma pesquisa secundária com entidades desse setor tais como a ABTV, a FEBRABAN e o BACEN. A análise da operação foi feita utilizando dois modelos de Gestão da Cadeia de Suprimentos: o modelo de Supply Chain Management de Lambert, Cooper e Pagh (1998) e o framework Supply Chain Operations Reference model (SCOR) do Supply Chain Council (2008a). A metodologia de pesquisa escolhida permitiu a análise da operação e a identificação de oportunidade de melhorias para essa cadeia de suprimentos, alinhadas aos dois modelos de Gestão da Cadeia de Suprimentos citados. Por fim, são indicadas sugestões para pesquisas futuras nessa área.

Riscos, crises e confiança : uma análise do gerenciamento de riscos sobre segurança da informação em uma empresa brasileira de grande porte

Por muito tempo, os programas de qualidade e gestão vêm dominando o cenário de soluções para a melhoria das organizações. Nesse contexto, têm sido constantes os modismos e, ao mesmo tempo, o consumo de muitas soluções. E o mercado parece se nutrir desses pacotes. De pacote em pacote, a gestão nas companhias vem se desenvolvendo e se especializando e, junto como isso, os métodos e técnicas da boa gestão. A gestão de riscos, especificamente, vem nesse contexto. Apresenta-se como uma solução em gestão, mas parece se estabelecer como ponto de convergência e de influência na otimização e garantia de processos produtivos, de gestão e de suporte, abrangendo uma gama de possibilidades em diversas disciplinas do mundo empresarial, desde finanças até os aspectos de fraudes e distúrbios cotidianos. Na sequência da gestão de riscos, vem a gestão de crises. Esta, o hemisfério dos riscos transformados em impactos verdadeiros e com danos visíveis para a organização. A gestão de crises pressupõe a gestão dos riscos consumados e que, claramente, afetam a organização e seu contexto, tanto interno quanto externo. No ponto final dessa lógica, aparece a confiança como aquilo que sela o pacto da organização e seus stakeholders, como resultado da boa ou má gestão de riscos e crises. Este estudo é, então, sobre riscos, crises e confiança e sobre o entendimento de como a gestão sobrepõe esses elementos e como isso se aplica às organizações, especificamente a uma grande organização do mercado brasileiro. Após revisão bibliográfica, é feita uma pesquisa para se analisar como está sendo a aplicação dos conceitos e práticas de riscos e crises em uma grande empresa, entrevistando-se o principal executivo da companhia responsável pela gestão de riscos na área de segurança da informação e outro responsável pela gestão de crises. É feita uma pesquisa para se entender a percepção de empregados e gerentes da companhia estudada sobre os conceitos e práticas de gestão de riscos e crises e suas aplicações na companhia. Também é feita uma abordagem sobre confiança, extrapolando-se esse conceito para uma idéia de confiabilidade dessas práticas e propondo uma forma de medir essa confiabilidade, identificada como uma lacuna na gestão de crises. Ao final, é feita uma análise sobre o quanto a aplicação desses conceitos e práticas são sistemáticos ou não, de acordo com as hipóteses e suposições definidas, constatando-se o 9 caráter operacional e a aplicação recente das práticas, um tanto deslocada do modelo de referência proposto para o estudo e com pouca visibilidade por parte dos empregados, principalmente no que tange a percepção de efetividade das práticas adotadas.

Modelos de gestão da inovação: um estudo de casos em empresas brasileiras do setor petroquímico

A inovação consiste em desafio premente para inúmeras organizações, de diferentes portes e missões. Dada sua relevância para as organizações públicas e privadas, de portes variados, assim como para as economias locais, regionais, nacionais e internacionais, a gestão da inovação constitui o cerne deste estudo de casos múltiplos. A gestão da inovação e seu alinhamento com a estratégia organizacional pode representar um diferencial competitivo significativo. Através de uma visão sistêmica sobre a gestão da inovação, é possível que as organizações gerem benefícios e externalidades que poderão atender a diversos atores envolvidos e públicos interessados no processo, tais como colaboradores, parceiros de negócios, fornecedores, usuários, clientes e agências do governo. A partir desta perspectiva, a estratégia de inovação é considerada uma abordagem central no que diz respeito à estratégia empresarial. Nossa intenção na realização desta pesquisa é compreender a complexidade e o valor de processos de inovação em organizações e seus efeitos enquanto consequências de estratégias deliberadas e emergentes. Esta pesquisa propõe um modelo referencial a ser utilizado pelos gestores para o mapeamento de processos de variados graus de complexidade, com vistas a prestar suporte na gestão da inovação de produtos, processos e administrativa, de forma estruturada, com especial ênfase ao modelo do funil de inovação e sua interface com tecnologias de informação, assim como em processos organizacionais e interorganizacionais, que podem contemplar parcerias externas em inovação aberta. Foram desenvolvidos três estudos de caso, os quais formam a base deste modelo referencial. Todos os casos abrangem empresas do setor petroquímico brasileiro, sendo um caso de empresa de grande porte, a Braskem S.A., e dois casos de empresas de pequeno porte, respectivamente a Hausthene Poliuretanos Ltda. e a Prorevest Revestimentos de Poliuretanos e Peças Especiais Ltda. O modelo referencial proposto busca identificar as condições necessárias – os determinantes da inovação – que possibilitam a gestão da inovação em produtos, processos e em gestão, e seus possíveis resultados.

Reflexões sobre a utilização do balanced scorecard na gestão da cadeia de suprimentos: um estudo de caso na unidade operacional de uma grande distribuidora de combustíveis

As organizações contemporâneas apresentam elevado grau de complexidade. A extensa cadeia de processos deve ser gerenciada de forma integrada e requer descentralização da tomada de decisões para assegurar respostas ágeis aos estímulos do ambiente competitivo. Este contexto demanda a criação de ferramentas de gestão que apoiem os gestores no atingimento dos objetivos estratégicos globais das empresas, como o modelo de referência analisado neste trabalho, que alia as métricas de gestão da cadeia de suprimentos com o conceito do Balanced Scorecard. Este trabalho objetivou, por um lado, avaliar a atual arquitetura de indicadores de desempenho da unidade operacional (UO) de uma grande distribuidora de combustíveis à luz deste modelo de referência e, por outro, testar o modelo de referência através do estudo de caso quanto à sua universalidade de aplicação por diferentes empresas. Dentre os resultados obtidos, destacam-se: a arquitetura de indicadores atual da UO está desequilibrada nas dimensões do BSC – comparada à dimensão financeira que apresenta 7 indicadores, a dimensão clientes apresenta somente 2 indicadores; identificou-se uma lacuna de 50% na relação de indicadores de desempenho da UO quando a confrontamos com o modelo de referência; para as lacunas identificadas, desenvolveu-se um plano de ação para sua incorporação à arquitetura da UO; constatou-se que 24% das métricas do modelo de referência não se aplicam à realidade da UO e; o modelo de referência não abarca itens relevantes como treinamento, engajamento e Saúde, Meio Ambiente e Segurança (SMS), primordial para a realidade da empresa, que acompanha atualmente 6 indicadores de SMS. Verificou-se, também, que o uso de um modelo de referência genérico não é o mais adequado por causa das complexidades intrínsecas de cada uma das organizações. Entretanto, o mesmo pode ser usado como um guia para verificação de suficiência dos indicadores pré-selecionados por uma determinada empresa porque indica lacunas que podem não ser percebidas no processo de seleção.

Business process in supply chain integration in sugar and ethanol industry

This article presents the application of a diagnosis method in a Brazilian company from the sugar and ethanol industry to identify the level of supply chain integration. The diagnosis method is based on Cooper, Lambert and Pagh reference model for SCM. The method involves nine referential axes established from the eighth key business processes of the reference model.

Multilayer optimization in radio resource allocation for the packet transmission in wireless networks

In the last decade mobile wireless communications have witnessed an explosive growth in the user’s penetration rate and their widespread deployment around the globe. It is expected that this tendency will continue to increase with the convergence of fixed Internet wired networks with mobile ones and with the evolution to the full IP architecture paradigm. Therefore mobile wireless communications will be of paramount importance on the development of the information society of the near future. In particular a research topic of particular relevance in telecommunications nowadays is related to the design and implementation of mobile communication systems of 4th generation. 4G networks will be characterized by the support of multiple radio access technologies in a core network fully compliant with the Internet Protocol (all IP paradigm). Such networks will sustain the stringent quality of service (QoS) requirements and the expected high data rates from the type of multimedia applications to be available in the near future. The approach followed in the design and implementation of the mobile wireless networks of current generation (2G and 3G) has been the stratification of the architecture into a communication protocol model composed by a set of layers, in which each one encompasses some set of functionalities. In such protocol layered model, communications is only allowed between adjacent layers and through specific interface service points. This modular concept eases the implementation of new functionalities as the behaviour of each layer in the protocol stack is not affected by the others. However, the fact that lower layers in the protocol stack model do not utilize information available from upper layers, and vice versa, downgrades the performance achieved. This is particularly relevant if multiple antenna systems, in a MIMO (Multiple Input Multiple Output) configuration, are implemented. MIMO schemes introduce another degree of freedom for radio resource allocation: the space domain. Contrary to the time and frequency domains, radio resources mapped into the spatial domain cannot be assumed as completely orthogonal, due to the amount of interference resulting from users transmitting in the same frequency sub-channel and/or time slots but in different spatial beams. Therefore, the availability of information regarding the state of radio resources, from lower to upper layers, is of fundamental importance in the prosecution of the levels of QoS expected from those multimedia applications. In order to match applications requirements and the constraints of the mobile radio channel, in the last few years researches have proposed a new paradigm for the layered architecture for communications: the cross-layer design framework. In a general way, the cross-layer design paradigm refers to a protocol design in which the dependence between protocol layers is actively exploited, by breaking out the stringent rules which restrict the communication only between adjacent layers in the original reference model, and allowing direct interaction among different layers of the stack. An efficient management of the set of available radio resources demand for the implementation of efficient and low complexity packet schedulers which prioritize user’s transmissions according to inputs provided from lower as well as upper layers in the protocol stack, fully compliant with the cross-layer design paradigm. Specifically, efficiently designed packet schedulers for 4G networks should result in the maximization of the capacity available, through the consideration of the limitations imposed by the mobile radio channel and comply with the set of QoS requirements from the application layer. IEEE 802.16e standard, also named as Mobile WiMAX, seems to comply with the specifications of 4G mobile networks. The scalable architecture, low cost implementation and high data throughput, enable efficient data multiplexing and low data latency, which are attributes essential to enable broadband data services. Also, the connection oriented approach of Its medium access layer is fully compliant with the quality of service demands from such applications. Therefore, Mobile WiMAX seems to be a promising 4G mobile wireless networks candidate. In this thesis it is proposed the investigation, design and implementation of packet scheduling algorithms for the efficient management of the set of available radio resources, in time, frequency and spatial domains of the Mobile WiMAX networks. The proposed algorithms combine input metrics from physical layer and QoS requirements from upper layers, according to the crosslayer design paradigm. Proposed schedulers are evaluated by means of system level simulations, conducted in a system level simulation platform implementing the physical and medium access control layers of the IEEE802.16e standard.

Depleting the curriculum: teaching digital platforms and curricular impoverishment

The paper aims at showing how curricular complexity tends to be depleted by the use of digital platforms based on the SCORM (Sharable Content Object Reference Model) standard, which was created with the main purpose of recycling content as it is supposed to be independent both from the context of learning and the supporting technology also deemed to be neutral, all surrounded by a rhetoric of innovation and “pedagogical” innovation. The starting point of the discussion is García Perez’s model of Traditional Didactics as a simple tool to show almost graphically that any ancient didactic model is far richer in terms of complexity than the linearity, in disguise most of the times but still visible under a not so sophisticated critical lens, of the interaction human-(reusable) content that is the basis of the SCORM standard. The paper also addresses some of the more common deliberate mix-ups related to those digital platforms, such as learning and teaching, content and learning object, systems of automatic teaching and learning management systems.

Gestao tecnologia: um estudo de caso no setor sucroalcooleiro

PEDRO, Edilson da Silva Pedro. Gestão tecnológica: um estudo de caso no setor sucroalcooleiro. 2004. 145f. Dissertaçao (Mestrado em Engenharia de Producao) - Universidade Federal de Sao Carlos, Sao Carlos, 2004.

Construindo um modelo de referência ao despertar do interesse dos sujeitos em projetos educativos em ambiente on-line

This dissertation was written for the making of a model to be used as reference to the construction and diagnoses of educational projects in on-line environments. The model approaches a series of characteristics, technical and humans, which if considered can increase the potential of awake the interests to the active use of these projects for the students and build conditions to the development of an active posture by the students, fundamental factor to the educational advances. Focused in the students, not in the technology in use, we propose this model as a guide, reference to be used in a critical way in relation with every educational context. This research was made from the qualitative category, trough the method of study of case, using as reference to the analysis the use of the website guanabara.info - website outside of the school context - by it users, heard through the internet, by the use of semi-opened interview, in a data taken of the primary type. We follow as theoretical references Paulo Freire´s work, considering his vision of education and the building of knowledge as a process which occurs between man, and Celestín Freinet, in his pedagogy of humanized and critical insertion of the technologies in the school. At the end, we show the practical utilization of the model constructed using it for the diagnostics of an educational project in the on-line educational environmental moodle