Local up-down asymmetrically shaped equilibrium model for tokamak plasmas

A local magnetic equilibrium model is presented, with finite aspect ratio and up-down asymmetrically shaped cross section, that depends on eight free parameters. In contrast with other local equilibria, which provide simple magnetic-surface parametrizations at the cost of complex poloidal-field flux descriptions, the proposed model is intentionally built to afford analytically tractable magnetic-field components. Therefore, it is particularly suitable for analytical assessments of equilibrium-shaping effects on a variety of tokamak-plasma phenomena.Comment: 6 pages, 3 figure

ALFRED-DONAT AGACHE URBAN PROPOSAL FOR COSTA DO SOL. FROM THE TERRITORY TO THE CITY.

This paper reviews the development of Costa do Sol, as planned by architect urbanist Alfred-Donat Agache, for Lisbon Region in Portugal. The Plano Expansão Região Oeste de Lisboa (1934-1936) prepared by Agache and requested by Portuguese Minister of Public Works, Duarte Pacheco will be analyzed. This paper aims also to identify the principles and the theoretical foundations that have determined Agache urban vision for Lisbon City and its Territory. Finally, this paper aims to demonstrate that Alfred-Donat Agache methodological framework has applied Frederick Le Play socio-economic scientific approach. Such approach has informed the construction of a ‘civic’ urbanism that will be identified and analyzed. Two main goals seem to have guided Agache work at Costa do Sol: (i) the fully urban analysis of the city, throughout its social, economic, geographic and urban conditions (past and present) and (ii) the need to expose such analysis to the city’s inhabitants. Finally, this paper demonstrates Costa do Sol proposal to testify a comprehensive understanding of three distinct scales: (i) the territory; (ii) the city; (iii) but also the urban form. The acknowledgment of Agache ‘civic’ urban vision requests a public divulgation to allow the building of Good Practice Lessons for contemporary urban planning theory and practice

ALFRED-DONAT AGACHE URBAN PROPOSAL FOR COSTA DO SOL. FROM THE TERRITORY TO THE CITY.

This paper reviews the development of Costa do Sol, as planned by architect urbanist Alfred-Donat Agache, for Lisbon Region in Portugal. The Plano Expansão Região Oeste de Lisboa (1934-1936) prepared by Agache and requested by Portuguese Minister of Public Works, Duarte Pacheco will be analyzed. This paper aims also to identify the principles and the theoretical foundations that have determined Agache urban vision for Lisbon City and its Territory. Finally, this paper aims to demonstrate that Alfred-Donat Agache methodological framework has applied Frederick Le Play socio-economic scientific approach. Such approach has informed the construction of a ‘civic’ urbanism that will be identified and analyzed. Two main goals seem to have guided Agache work at Costa do Sol: (i) the fully urban analysis of the city, throughout its social, economic, geographic and urban conditions (past and present) and (ii) the need to expose such analysis to the city’s inhabitants. Finally, this paper demonstrates Costa do Sol proposal to testify a comprehensive understanding of three distinct scales: (i) the territory; (ii) the city; (iii) but also the urban form. The acknowledgment of Agache ‘civic’ urban vision requests a public divulgation to allow the building of Good Practice Lessons for contemporary urban planning theory and practice

Human-powered smartphone assistance for blind people

Mobile devices are fundamental tools for inclusion and independence. Yet, there are still many open research issues in smartphone accessibility for blind people (Grussenmeyer and Folmer 2017). Currently, learning how to use a smartphone is non-trivial, especially when we consider that the need to learn new apps and accommodate to updates never ceases. When first transitioning from a basic feature-phone, people have to adapt to new paradigms of interaction. Where feature phones had a finite set of applications and functions, users can extend the possible functions and uses of a smartphone by installing new 3rd party applications. Moreover, the interconnectivity of these applications means that users can explore a seemingly endless set of workflows across applications. To that end, the fragmented nature of development on these devices results in users needing to create different mental models for each application. These characteristics make smartphone adoption a demanding task, as we found from our eight-week longitudinal study on smartphone adoption by blind people. We conducted multiple studies to characterize the smartphone challenges that blind people face, and found people often require synchronous, co-located assistance from family, peers, friends, and even strangers to overcome the different barriers they face. However, help is not always available, especially when we consider the disparity in each barrier, individual support network and current location. In this dissertation we investigated if and how in-context human-powered solutions can be leveraged to improve current smartphone accessibility and ease of use. Building on a comprehensive knowledge of the smartphone challenges faced and coping mechanisms employed by blind people, we explored how human-powered assistive technologies can facilitate use. The thesis of this dissertation is: Human-powered smartphone assistance by non-experts is effective and impacts perceptions of self-efficacy

Study of the Effect of Magnetic Field on PET/MR Systems: GATE Monte Carlo Simulations

Tese de mestrado integrado, Engenharia Biomédica e Biofísica (Radiações em Diagnóstico e Terapia) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019The latest developments in PET technology have allowed for its integration with MR scanners as a superior alternative to PET/CT imaging, especially useful in instances such as detection of low-grade tumours and prostate cancer resurgence. However, the magnetic field inherent to the MR introduces some challenges and uncertainty regarding the scanners’ performance. Furthermore, novel radiopharmaceuticals that feature a wide range of radioisotopes with different properties have been introduced in the market and are being used more and more in clinical contexts. Thus, it is relevant to study how PET/MR systems perform when using such radioisotopes, and the impact the magnetic field has on the performance, as a way to better understand these scanners and optimize clinical practices. Recently, total-body PET scanners that entirely cover the patients, or large portions of the body, have also been introduced. In this dissertation, NEMA sensitivity and count rate statistics tests are performed on a realistic model of the GE Signa PET/MR scanner through GATE Monte Carlo simulations, using the prescribed 18F, as well as using other radioisotopes such as 11C, 13N, 15O, 68Ga and 82Rb, which feature positron energies from 633 keV do 3.3 MeV. The same studies are performed on a conceptual 1.04 m long PET scanner to study the potential performance of such a scanner. Also, a study of the positron range of the same radioisotopes in tissues of varying density was done in order to estimate the impact of the magnetic field. On the GE Signa PET/MR, the sensitivity test results are in line with published values and show a clear dependence on the positron branching ratio, with the pure β+ emitters having the highest sensitivity values, 21.50 cps/kBq for 13N in the presence of a 3 T MR field. The magnetic field increases sensitivity up to 5% for the higher energy radioisotopes, due to constraints on positron range preventing positron from escaping the phantom tube. The move to TB-PET shows a tremendous increase of up to 7 times the sensitivity, peaking at 177.87 cps/kBq for 13N. Regarding the NECR test, the simulation results on the GE Signa PET/MR are confirmed by the published values regarding 18F, with the other pure β+ emitters showing comparable peak NECR values. However, 68Ga and 82Rb have much lower peak NECR values, due to the 3.0% and 14.2% additional prompt-gamma emission, which contaminate the acquisition and contribute to detector busyness, effectively lowering NECR. Studies on positron range show strong dependence on the tissue density. The 3 T magnetic field introduces significant constraints on positron range in the transversal plane which can mean up to 4 times smaller range in the x and y directions when compared with the z direction, the direction of the MR field, which shows differences only in terms of density distribution but not absolute values. The results obtained in this dissertation point out the need to re-evaluate the different image reconstruction algorithms for PET/MR imaging, given the discrepancies between the transversal and axial ranges under a magnetic field, as well as the adaptation of the NEMA performance measurements protocols for scanners with long axial fields of view, and, to some extent, to be performed with different radioisotopes. However, there are some limitations to the conclusions drawn from the work presented, such as the fact that the method used to estimate NECR and the related measures can underestimate them due to uncertainty regarding dead time set-up. The work developed in this thesis and the achieved outcomes have real world applications in more than one area. Learning how scanners perform under difference circumstances, i.e. using different radioisotopes, can help clinics better prepare their schedules according to predicted scanning times, optimize activity quantities injected into patients, and overall improve the patient throughput. Furthermore, possible applications in reconstruction algorithms that may improve the quality of the produced imaged and help to diagnose and/or better identify multiple diseases, leading to general improvements in public health through screening programs and early diagnosis.Tomografia por emissão de positrões (PET, na sigla em inglês) é uma técnica de imagem de medicina nuclear que tem por base a emissão de positrões e a sua consequente aniquilação com as suas anti-partículas, electrões. Ao acoplar radioisótopos emissores de positrões a moléculas orgânicas, é possível seguir e quantificar diversos processos metabólicos que ocorrem no corpo, fazendo da PET uma técnica de imagem funcional. Sendo uma técnica de imagem funcional, com informação anatómica quase inexistente, a PET é frequentemente aliada a outras técnicas que ofereçam essa informação. Desde o aparecimento de scanners integrados PET/CT no início do século, estes sistemas tornaram-se extremamente populares. No entanto, sistemas integrados PET/MR surgiram no mercado nos últimos anos e têm vindo a ganhar popularidade devido às suas vantagens sobre PET/CT, tais como um contraste entre tecidos moles bastante superior e a eliminação da dose de radiação inerente à CT. A presença do campo magnético proveniente da MR introduz alguns desafios na porção PET dos sistemas integrados, nomeadamente no impacto do campo no comportamento dos radioisótopos, alterando a trajetória dos positrões emitidos para uma trajetória em hélice como resultado da força de Lorentz. Além disso, os testes NEMA de caracterização do desempenho de scanners PET/MR são apenas realizados com 18F. Dados os avanços em radiofarmacêutica, torna-se relevante e importante o estudo do desempenho destes scanners quando utilizados diferentes radioisótopos, nomeadamente a realização de testes NEMA. Com o objetivo de estudar e quantificar tanto o efeito do campo magnético no alcance dos positrões e na performance de scanners integrados PET/MR, como as diferenças na utilização de diferentes radioisótopos, foi construído um modelo realista do scanner GE Signa no qual podem ser realizadas simulações Monte Carlo dos testes NEMA de sensibilidade e NECR usando o toolkit GATE. Foram ainda desenvolvidos os scripts analíticos em Python, ROOT e MATLAB para análise dos resultados dos diferentes testes. A validação das simulações foi feita através da comparação com valores publicados, medidos experimentalmente num scanner GE Signa. Os mesmos testes foram aplicados a um sistema PET de corpo inteiro, com extensão axial de 104 cm, de modo a estudar o potencial desempenho de um sistema com estas características. Além disso, foi ainda estudado o efeito do campo magnético no alcance dos positrões em diferentes tecidos. O teste de sensibilidade mede a capacidade de um scanner em registar coincidências, sendo medida em contagens por segundo para um determinado nível de atividade (cps/kBq). A simulação deste teste requer a construção do seu respetivo fantoma, que envolve 5 camadas cilíndricas de alumínio com espessura constante, bem como a análise de dados prescrita pela NEMA. Para as simulações realizadas no GE Signa PET/MR sem campo magnético, no caso dos emissores β+ puros 11C, 13N e 15O, os resultados obtidos foram de 20.53, 20.65 e 20.31 cps/kBq, respetivamente, sendo comparáveis com o de 18F, 20.75 cps/kBq. 68Ga oferece também resultados semelhantes aos teóricos, 18.10 cps/kBq. Todos estes resultados estão de acordo com o esperado, dado que a fração de emissão de positrões é o fator mais significativo da sensibilidade. Quanto ao 82Rb, os valores obtidos são significativamente mais baixos que os previstos. Esta diferença pode ser explicada pela alta energia e longo alcance dos positrões provenientes deste decaimento, que têm alta probabilidade de não perderem a sua energia na primeira camada de alumínio, influenciando negativamente a análise de resultados, subestimando o valor real de sensibilidade. Aquando da aplicação do campo magnético de 3 T, as diferenças registadas em relação aos valores medidos e publicados são mínimas, e os valores simulados são até 5% maiores do que sem a presença do campo magnético, sendo que esta diferença aumenta à medida que aumenta a energia dos positrões. As mesmas conclusões são retiradas das simulações realizadas com o TB-PET. No entanto, os valores neste são significativamente mais elevados, sendo entre 5 a 7 vezes maiores do que os resultados obtidos no GE Signa, chegando a um máximo de 174.27 cps/kBq, já que, no TB-PET, a fonte é completamente coberta pelo scanner enquanto que apenas certa de 1/3 da fonte é coberta pelo GE Signa, deixando grande parte da atividade fora do scanner. O teste de NECR e estatísticas de contagem tem o objetivo de medir fontes altamente energéticas e reconhecer radiação dispersa, tal como radiação gama adicional. NECR é uma medida que está localmente relacionada com SNR, com a dose de atividade que é necessário administrar aos pacientes para obter imagens, e ainda com a duração dos exames. Usando o fantoma de dispersão (scatter phantom), e analisando os dados através de sinogramas, é possível obter três taxas de contagem: coincidências verdadeiras, dispersas e aleatórias, através das quais se calcula o valor do pico de NECR e o nível de atividade a que este ocorre. No GE Signa PET/MR, em a presença do campo magnético, os isótopos 11C, 13N e 15O demonstram resultados de pico de NECR de 206.77, 201.72 e 196.08 kcps, próximos do valor obtido para 18F, 209.32 kcps, como seria de esperar tendo em conta as semelhanças das propriedades de decaimento. No 68Ga e 82Rb, estes valores são significativamente mais baixos, 185.70 e 136.93 kcps, respetivamente, sendo notável a clara influência dos fotões gama imediatos nos dois isótopos, com maior expressão no 82Rb. O registo destes fotões contribui significativamente não só para o aumento do número de coincidências aleatórias registadas, como também para os efeitos do tempo morto do detetor, que leva a uma deterioração da capacidade do detetor de registar os fotões provenientes da aniquilação dos positrões e, consequentemente, registo de coincidências verdadeiras. Os resultados do mesmo teste aplicando um campo de magnético de 3 T, o pico de NECR para todos os isótopos teve um aumento até 8%, mais significativo para os isótopos que emitem positrões com mais alta energia, sendo que no caso do 82Rb, este pico chegou aos 173.50 kcps. Relativamente ao TB-PET, os aumentos de pico de NECR registaram-se na ordem das 7 a 8 vezes maiores que os valores obtidos no GE Signa. Neste scanner com 104 cm de comprimento, o pico de NECR chega aos 1624.54 kcps aquando da aplicação do campo magnético, efetuando o teste com 18F. Ainda seguindo a tendência registada anteriormente, 68Ga e 82Rb apresentam resultados muito inferiores aos emissores β+ puros. Neste scanner, é notável ainda uma maior discrepância entre os diferentes isótopos. O facto de as diferenças entre a aplicação ou não do campo magnético serem da mesma magnitude nos dois scanners pode sugerir que os efeitos são específicos aos protocolos NEMA e ao teste aplicado, e não se traduzem necessariamente para o contexto clínico e aquisições com pacientes. No entanto, estabelece-se uma relação com os constrangimentos impostos ao alcance dos positrões em ambos os testes. Por um lado, os constrangimentos ao alcance dos positrões no plano transversal à direção do campo magnético são notáveis pelo aumento do número de coincidências registadas nos primeiros cilindros de atenuação de alumínio, efetivamente aumentando o valor final calculado para a sensibilidade, particularmente para isótopos de alta energia. Por outro, os mesmos constrangimentos causam um aumento do número de coincidências detetadas próximas da fonte de radioatividade, o que, no processo de análise de dados, contribui significativamente para o aumento do número de coincidências verdadeiras e, consequentemente, NECR. O estudo do alcance dos positrões dos diferentes isótopos revela uma redução significativa do alcance tridimensional aquando da aplicação do campo magnético. Esta redução é sentida apenas no plano transversal (direções x e y), sendo que o alcance axial (direção z) se mantém em termos de valores absolutos. A distribuição de densidade dos pontos de aniquilação, ou do alcance axial, no entanto, apresenta-se alongada, devido aos constrangimentos no plano transversal. Além disso, é ainda notável uma forte dependência destes efeitos tanto na energia dos positrões como na densidade do tecido, sendo que o alcance transversal pode ser até 4 vezes menor que o axial para altas energias, em tecidos pouco densos. Assim, conclui-se que o uso de diferentes isótopos tem um impacto significativo na performance de sistemas integrados PET/MR, com o campo magnético inerente à RM introduzindo diferenças no comportamento dos isótopos, especificamente constrangimentos no alcance dos positrões no plano transversal. Além de otimização de planos de aquisição de imagens em contexto clínico, os resultados obtidos nesta dissertação podem ser futuramente aplicados em software de reconstrução de imagem, tendo em conta as limitações referidas

Role of Brain Angiotensin II in Cardiovascular Regulation and Erythropoiesis

Hypertension prevalence is still growing worldwide as well as the number of drug-therapy non-responsive patients. Therefore, improving the current and developing new therapies to control blood pressure (BP) is warranted. Growing literature points to the sympathetic nerve system as the major system controlling long-term BP homeostasis, and human hypertension is often accompanied by increased sympathetic nerve activity (SNA). The renin angiotensin system (RAS) is involved in cardiovascular control and beyond due to the broad actions of the powerful hormone angiotensin II (Ang II) produced in the circulation or within organs. The project aimed to further characterize the modulatory effects of the RAS on SNA and its impact on cardiovascular control and erythropoiesis, particularly focusing on the role of brain-borne Ang II. These questions were experimentally addressed with RAS gain and loss of function mouse models in the FVB/N background strain, and complementary experiments were performed with rats and mixed background mice. A transgenic line with brain-specific angiotensinogen (Agt) expression was validated (Agt-Tg) and used to demonstrate in vivo local brain Ang II formation. FVB/N mice cardiovascular regulation revealed predicted and surprising phenotypes. As expected FVB/N mice lacking the major Ang II receptor (AT1a-KO) presented reduced BP, and Agt-Tg displayed increased BP accompanied by increased SNA. Surprisingly, adult FVB/N mice lacking Agt (Agt-KO) were normotensive contrasting previous findings in other strains. Paradoxically, the genetic brain-rescue of Agt in Agt-KO (Agt-KO-Tg) strongly reduced BP. Using integrative physiology, we identified that the normotension in Agt-KO is driven by increased vascular tone due to exaggerated sympathetic outflow and impaired nitric oxide production which is reversed by brain Ang II in Agt-KO-Tg contrasting Agt-Tg. Agt-KO-Tg also presented better renal function compared to Agt-KO despite similar renal morphological damage. In addition, brain Ang II strongly activated renal SNA in Agt-KO-Tg, and renal denervation had minimal effect on Agt-KO and Agt-KO-Tg baseline BP. A genome-wide-association-study was employed to uncover the genetic alteration causing FVB/N Agt-KO to fail in reducing BP. For this, a mixed background (FVB/N x C57BL/6N) F2 Agt-KO line was generated. Strikingly, the phenotyping data of the F2 Agt-KO strongly indicates a single recessive allele responsible for the BP phenotype in FVB/N Agt-KO once the BP in the F2 presented a clear bimodal distribution with most mice being hypotensive. However, the association analyses demonstrated that several loci likely contribute to the phenotype in FVB/N Agt-KO. Finally, we identified one central and one peripheral mechanism of erythropoiesis regulation modulated by the RAS. In the brain, Ang II favors erythropoiesis via SNA. Agt-Tg with elevated brain Ang II displayed increased erythropoiesis that was reverted by peripheral sympathectomy, and rats with depleted brain Agt presented decreased baseline erythropoiesis. In the periphery, the experiments revealed that the RAS influences the iron homeostasis because Agt-KO mice presented microcytic anemia accompanied by reduced levels of circulating and tissue-stored iron. Altogether, the data set generated within the frame of my doctoral thesis supports local formation and function of brain Ang II. Furthermore, we provided evidence that brain Ang II is involved in differential SNA regulation to different organs impacting BP homeostasis. Finally, two unprecedented mechanisms of erythropoiesis control modulated by the RAS via SNA and iron homeostasis were revealed.Die Prävalenz von Bluthochdruck nimmt weltweit weiter zu, ebenso wie die Zahl der Patienten, die nicht auf eine medikamentöse Therapie ansprechen. Daher ist die Verbesserung der derzeitigen und die Entwicklung neuer Therapien zur Kontrolle des Blutdrucks gerechtfertigt. Zunehmend weist Literatur darauf hin, dass das sympathische Nervensystem das wichtigste System für die Steuerung langfristiger Blutdruckhomöostase ist, außerdem wird Bluthochdruck oft von einer erhöhten sympathischen Nervenaktivität (SNA) begleitet. Das Renin-Angiotensin-System (RAS) ist an der Kontrolle des Herz-Kreislauf-Systems beteiligt. Das potente Hormon Angiotensin-II (Ang-II) des RAS wird im Blutkreislauf oder in den Organen gebildet und besitzt vielfältige physiologische Effekte. Das Projekt zielte darauf ab, die modulatorischen Wirkungen des RAS auf die SNA und entsprechenden Folgen auf die kardiovaskuläre Kontrolle und die Erythropoese weiter zu charakterisieren, wobei der Schwerpunkt auf der Rolle des im Gehirn gebildeten Ang II lag. Dieses Ausgangsinteresse wurde experimentell mit RAS Gain und Loss-of-Function-Mausmodellen im FVB/N Hintergrundstamm untersucht. Ergänzend wurden Versuche mit Ratten und Mäusen mit gemischtem genetischen Hintergrund durchgeführt. Eine transgene Linie mit gehirnspezifischer Angiotensinogen-Expression (Agt) wurde validiert (Agt-Tg) und verwendet, um die lokale Ang-II-Bildung im Gehirn in vivo zu demonstrieren. Die Ergebnisse zur kardiovaskulären Regulation von FVB/N-Mäusen ergaben die vermuteten und überraschende Phänotypen. Wie erwartet hatten FVB/N-Mäuse, denen der wichtigste Ang-II-Rezeptor (AT1a-KO) fehlte, einen verminderten Blutdruck. Außerdem zeigte Agt-Tg einen erhöhten Blutdruck im Zusammenhang mit erhöhter SNA. Im Gegensatz zu früheren Befunden bei anderen Stämmen, waren erwachsene FVB/N-Mäuse ohne Agt (Agt-KO), überraschenderweise normotensiv. Paradoxerweise senkte die spezifische Wiederherstellung der Agt Genexpression im Gehirn von Agt-KO (Agt-KO-Tg) den Blutdruck dramatisch. Mithilfe von integrativer Physiologie konnten wir feststellen, dass die Normotonie bei Agt-KO durch einen erhöhten Gefäßtonus aufgrund eines übermäßigen Sympathikotonus und einer beeinträchtigten Stickoxidproduktion verursacht wird. Diese werden bei Agt-KO-Tg im Gegensatz zu Agt-Tg durch Ang II im Gehirn umgekehrt. Agt-KO-Tg wies im Vergleich zu Agt-KO trotz ähnlicher morphologischer Nierenschäden eine bessere Nierenfunktion auf. Des Weiteren aktivierte Ang II im Gehirn die renale SNA in Agt-KO-Tg stark, wohingegen eine renale Denervierung nur minimale Auswirkungen auf den Basisblutdruck von Agt-KO und Agt-KO-Tg hatte. Eine genomweite Assoziationsstudie wurde implementiert um die genetische Veränderung, die zu der Normotonie bei FVB/N Agt-KO führt, aufzudecken. Für diesen Zweck wurde eine F2 Agt-KO-Linie mit gemischtem Hintergrund (FVB/N x C57BL/6N) erzeugt. Bemerkenswerterweise wiesen die Phänotypisierungsdaten durch eine klare bimodale Verteilung des Basisblutdrucks in der F2 Agt-KO stark auf ein einzelnes rezessives Allel hin, das für den Blutdruck-Phänotyp in FVB/N Agt-KO verantwortlich ist, wobei die meisten Mäuse hypoton waren. Die Assoziationsanalysen zeigten jedoch, dass wahrscheinlich mehrere Loci zum Phänotyp bei FVB/N Agt-KO beitragen. Im letzten Teil der Arbeit identifizierten wir zwei Regulationsmechanismen der Erythropoese- (zentraler und peripherer), die durch das RAS moduliert werden. Im Gehirn begünstigt Ang II die Erythropoese über SNA, da Agt-Tg mit gesteigertem Ang-II im Gehirn eine erhöhte Erythropoese zeigte, die durch periphere Sympathektomie rückgängig gemacht wurde. Außerdem zeigten Ratten mit verminderter Agt-Expression im Gehirn eine verringerte Erythropoese. In der Peripherie zeigten die Experimente, dass das RAS die Eisenhomöostase beeinflusst, da Agt-KO-Mäuse eine mikrozytäre Anämie aufwiesen, die mit reduzierten Konzentrationen von zirkulierendem und im Gewebe gespeichertem Eisen einherging. Zusammenfassend zeigen die im Rahmen meiner Doktorarbeit erhobenen Daten die lokale Bildung und Funktion von Ang II im Gehirn. Darüber hinaus konnten wir nachweisen, dass Ang II im Gehirn an der differenzierten SNA-Regulierung in verschiedenen Organen beteiligt ist, was sich auf die Homöostase des Blutdrucks auswirkt. Schließlich wurden zwei neue Mechanismen der Erythropoese Kontrolle aufgedeckt, die durch das RAS über SNA und Eisenhomöostase moduliert werden

Use of GPU for time series analysis

The Global Navigation Satellite System (GNSS) provides the position of stations with millimetre accuracy. These positions are not constant over time due to motion of the tectonic plates on which they are installed. The motion of tectonic plates is not the same all over the world, leading stress to build up in some areas, thus increasing the occurrence of earthquakes. The knowledge of such movements is of extreme importance, as is the determination of their uncertainty. The tectonic motion is a very slow process that is constant over thousands of years. As a result, the motion can be represented by a linear trend. Programs such as Hector can estimate linear trends in time series with temporal correlated noise. Correlated noise means that GNSS observations made today are similar to those of the days before, and it implies that one actually has less information than when all observations were independent. This is the reason why the real uncertainty of the estimated tectonic motion is between 5 to 11 times larger than when this temporal correlation was not considered. Unfortunately, taking this temporal correlation into account in the analysis slows down the computations considerably. With the ever growing number of GNSS stations and the increasing length of the existing time series, it is necessary to speed up these computations. This behaviour can also be found in other geodetic time series such as sea level observed at tide gauges, and surface temperature time series. For climate change studies it is important that besides estimating sea level rise or an increase in temperature, also the associated uncertainties are realistic. The Hector software package was developed with also the aim to reduce the computation time as much as possible. In this thesis we will investigate if the use of a powerful Graphics Processing Unit (GPU) can further reduce this computation time. So far, no Hector-like software uses GPUs to perform data processing. This dissertation is therefore the first attempt to go in that direction.Os Sistemas de Navegação por Satélite, (do inglês Global Navigation Satellite System - GNSS) fornecem a posição de estações com uma precisão milimétrica. Estas posições não são constantes ao longo do tempo devido ao movimento das placas tectónicas nas quais as estações se encontram instaladas. O movimento das placas tectónicas não é igual em todas as partes do globo, o que leva à acumulação de stress em algumas áreas, aumentado assim a ocorrência de movimentos sísmicos. O conhecimento de tais movimentos é de extrema importância, bem como a determinação da sua incerteza. O movimento tectónico é um processo muito lento e constante ao longo de milhares de anos. Como resultado, o movimento pode ser representado por uma tendência linear. Programas como o Hector podem estimar tendências lineares em séries temporais com ruído temporal correlacionado. Ruído correlacionado significa que as observações dos Sistemas de Navegação por Satélite feitas hoje são similares às dos dias anteriores, o que implica que haja menos informação do que se as observações fossem independentes. Esta é a razão pela qual a incerteza real do movimento tectónico estimado é entre 5 a 11 vezes maior do que quando esta correlação temporal não é considerada. Infelizmente, ter em consideração essa correlação temporal na análise aumenta consideravelmente o tempo de computação. Com o crescente número de estações GNSS e o aumento da duração das séries temporais existentes, é necessário acelerar essa computação. Este comportamento também pode ser encontrado em outras séries temporais geodésicas, como as do nível do mar observado em medidores de maré ou séries temporais da temperatura da superfície. Para estudos das alterações climáticas, é importante que, para além de estimar a elevação do nível do mar ou um aumento da temperatura, também as incertezas associadas sejam realísticas. O conjunto de software Hector foi desenvolvido com o objetivo de reduzir o tempo de computação tanto quanto possível. Nesta tese, investigaremos se o uso de uma potente Unidade de Processamento Gráfico (do inglês Graphics Processing Unit), vulgarmente conhecida como placa gráfica, pode reduzir ainda mais este tempo de computação. Até ao momento, nenhum software semelhante ao Hector usa placas gráficas para realizar o processamento de dados. Esta dissertação é, portanto, a primeira tentativa a ir nesse sentido

The Portuguese startup ecosystem : key success factors on the entrepreneurial ecosystem

The purpose of this research is to identify the main driver for Portuguese startups between team oriented factors and product/market oriented factors. Given the importance of startups in the economic growth of modern economies - in job creation or innovation, it is crucial to identify what drives startup success and how it differs between ecosystems. We aim at understand the characteristics of the Portuguese entrepreneurial ecosystem and compare the Portuguese environment with startup ecosystems in the USA and in Germany. First in terms of strengths and areas for improvement of the national ecosystem, and second on the critical factors for success in the perspective of entrepreneurs. The research was developed through survey interviews in which was asked to 92 entrepreneurs from Portuguese startups that participated in Web Summit 2016 to rank ecosystem factors in terms of satisfaction and importance to success. In this study, the factors that affect the startup ecosystems are analyzed and compared, suggesting that the Portuguese ecosystem for startups has a favorable human capital pool and a conductive culture that fosters entrepreneurship. On the other hand, should improve government policy and support from accelerators and incubators. The Portuguese entrepreneurial ecosystem, even though mixed in terms of primary driver for success, is mainly driven by people factors, being key in this ecosystem to access and capture talented people, but also to access international markets. It is found that ecosystems conditions are favorable to the main drivers for success in the perspective of entrepreneurs.O propósito deste estudo é a identificação do principal motivador para as startups portuguesas, entre fatores humanos e fatores relacionados com produto/mercado. Dada a importância das startups no crescimento económico nas economias modernas, seja por criação de emprego ou inovação, é crucial identificar o que leva as startups ao sucesso e como isso difere entre ecossistemas. Pretende-se perceber as características do ecossistema português para o empreendedorismo, comparando-o com ecossitemas de startups nos EUA e na Alemanha. Esta comparação é feita em termos de forças e áreas a melhorar no ecossistema nacional e posteriormente, em termos de fatores críticos para o sucesso na perspectiva do empreendedor. O estudo foi desenvolvido através da resposta a questionários feitos a 92 empreendedores de startups portuguesas que participaram na Web Summit 2016, para que avaliassem fatores do ecossistema, em termos da sua satisfação e importância para o sucesso. Neste estudo, os fatores que afetam o ecossistema de startups são analisados e comparados, sugerindo que o ecossitema português de startups tem capital humano favorável e normas culturais que fomentam empreendedorismo. Por outro lado, devem ser melhoradas políticas governamentais e apoio por parte de aceleradoras e incubadoras. O ecossistema português de empreendedorismo, apesar de misto em termos do principal condutor para o sucesso, é fundamentalmente impulsionado por fatores humanos, sendo essencial o acesso e retenção de pessoas talentosas mas também o accesso a mercados internacionais. Por fim, é exposto que as condições do ecossitema asseguram de forma satisfatória os fatores mais importantes para o sucesso de startups

A Framework for Mobile Augmented Reality in Urban Maintenance

Mobile handheld devices such as smartphones have become increasingly powerful in modern times. Because of this, there has been a surge in 3D graphics-heavy mobile applications that aim to provide immersive experiences. An example of this phenomenon would be Augmented Reality (AR) applications, which have been increasingly popular and offer a wide array of use-cases. The ability to merge the real world with the virtual world seamlessly using the built-in camera of the smartphone brings a whole new world of possibilities, which makes it interesting to explore how such a technology could be used to solve real-world problems. This dissertation focuses on applying this technology in the field of urban maintenance. To do so, a mobile AR application was developed, designed to be used by urban maintenance workers as a field-assistance tool. Using any standard smartphone camera, the developed system can accurately detect any equipment and augment it with relevant information and step-by-step instructions on how to do any required maintenance jobs. Alongside this mobile application, a desktop application was also developed with the purposes of creating and authoring the data and augmentations that should be displayed during a given job, called Archer. Lastly, this dissertation proposes a novel approach to automatically detect and minimize the amount of points (checkpoints) at which the application will ask the user to perform a new equipment recognition, which are useful in order to maintain tracking stability as the user modifies the real-world object during the course of the job. The experiments and user tests conducted during the final stages of this dissertation demonstrate the accuracy and practicality of the developed systems, proving that they can effectively be used to greatly improve the workflow of urban maintenance workers.Dispositivos móveis tais como os smartphones têm-se tornado cada vez mais poderosos nos tempos modernos. Como tal, tem havido um grande aumento na quantidade de aplicações móveis 3D com o intuito de fornecer experiências imersivas. Um exemplo desse fenómeno são as aplicações de Realidade Aumentada (RA), as quais se têm tornado cada vez mais populares, oferecendo um vasto leque de casos de uso. A habilidade de fundir o mundo real com o mundo virtual através da câmara de um smartphone traz todo um novo mundo de possibilidades, o que torna interessante a exploração de como esta tecnologia pode ser usada para resolver problemas no mundo real. Esta dissertação foca-se na aplicação desta tecnologia na área da manutenção urbana. Nesse sentido, foi desenvolvida uma aplicação móvel de RA projetada para ser usada como uma ferramenta de assistência em campo por trabalhadores de manutenção urbana. Usando qualquer câmara de smartphone, este sistema consegue detetar qualquer equipamento de forma precisa e aumentá-lo digitalmente com informação relevante e instruções passo-a-passo de como fazer qualquer trabalho de manutenção. Juntamente com esta aplicação móvel, também foi desenvolvida uma aplicação para desktop — chamada Archer — com o intuito de criar e validar os dados e os objetos digitais que serão apresentados na aplicação mobile durante o curso de um trabalho de manutenção. Por fim, esta dissertação apresenta uma nova solução para a deteção e minimização automática dos pontos (checkpoints) em que a aplicação móvel deverá pedir ao utilizador para efetuar um novo reconhecimento do equipamento, os quais são úteis para manter um tracking fiável e estável à medida que o utilizador vai modificando o equipamento durante um trabalho. As experiências e testes com utilizadores efetuados na fase final desta dissertação demonstram a precisão e praticidade dos sistemas desenvolvidos, provando que estes podem efetivamente ser usados para melhorar o workflow dos trabalhadores de manutenção urbana