Hamiltonian elliptic dynamics on symplectic 4-manifolds

We consider C2 Hamiltonian functions on compact 4-dimensional symplectic manifolds to study elliptic dynamics of the Hamiltonian flow, namely the so-called Newhouse dichotomy. We show that for any open set U intersecting a far from Anosov regular energy surface, there is a nearby Hamiltonian having an elliptic closed orbit through U. Moreover, this implies that for far from Anosov regular energy surfaces of a C2-generic Hamiltonian the elliptic closed orbits are generic.Comment: 9 page

SMT-Based Bounded Model Checking of Fixed-Point Digital Controllers

Digital controllers have several advantages with respect to their flexibility and design's simplicity. However, they are subject to problems that are not faced by analog controllers. In particular, these problems are related to the finite word-length implementation that might lead to overflows, limit cycles, and time constraints in fixed-point processors. This paper proposes a new method to detect design's errors in digital controllers using a state-of-the art bounded model checker based on satisfiability modulo theories. The experiments with digital controllers for a ball and beam plant demonstrate that the proposed method can be very effective in finding errors in digital controllers than other existing approaches based on traditional simulations tools

Perceived stress in obsessive-compulsive disorder is related with obsessive but not cmpulsive symptoms

Obsessive–compulsive disorder (OCD) is achronic psychiatric disorder characterized by recurrent intrusive thoughts and/or repetitive compulsory behaviors. This psychiatric disorder is known to be stress responsive, as symptoms increase during periods of stress but also because stressful events may precede the onset of OCD. However, only a few and inconsistent reports have been published about the stress perception and the stress-response in these patients. Herein, we have characterized the correlations of OCD symptoms with basal serum cortisol levels and scores in a stress perceived questionnaire (PSS-10). The present data reveals that cortisol levels and the stress scores in the PSS-10 were significantly higher in OCD patients that in controls. Moreover, stress levels self-reported by patients using the PSS-10 correlated positively with OCD severity in the Yale–Brown Obsessive–Compulsive Scale (Y–BOCS). Interestingly, PSS-10 scores correlated with the obsessive component, but not with the compulsive component, of Y–BOCS. These results confirm that stress is relevant in the context of OCD, particularly for the obsessive symptomatology.Pedro Morgado is supported by a fellowship “SFRH/SINTD/60129/2009” funded by FCT – Foundation for Science and Technology. Supported by FEDER funds through Operational program for competitive factors – COMPETE and by national funds through FCT –Foundation for Science and Technology to project “PTDC/SAU-NSC/111814/2009.

The perspectives of Medical Students and Health Professionals

Background: When healthcare systems worldwide face unprecedented pressure the growth of information technology use and in particular artificial intelligence (AI) embedded tools promise to improve health and care. However, health professionals remain quite reticent about adopting AI technologies. Such attitude bears the potential to damper its successful implementation since they play a central role in this digital transition. Aims: This investigation aims to explore the perspectives and expectations of health professionals and medical students on the adoption of AI in healthcare while understanding their vision on the main challenges, concerns and opportunities that accompany this process. Materials and methods: Base on technology acceptance models and literature review an online survey was designed and applied. It was composed of eight multiple choice questions and seven questions using a seven-point Likert scale, evaluating interest, knowledge, satisfaction and opinions on AI’s application. A link to the online survey was sent via email to health professionals and medical students through mailing lists of medical faculties and health associations, intending to collect as many answers as possible. Data was analyzed using IBM SPSS (version 25). Results: The results provide descriptive analysis covering answers from 119 health professionals and 154 medical students undergoing clinical rotations. Even though the vast majority of respondents agrees it makes sense to integrate AI in health, only one third of them feels their institution is prepared to adopt more AI-based technologies. Less than 15% are satisfied with the current AI applications in the workplace and only about 10% feel supported to use them. The top challenges to AI implementation were considered to be technology costs (75%), healthcare-associated bureaucracy (70%) and lack of training (60%). The main concerns associated with liability issues (66%), increased healthcare inequity (54%) and fear of making bad decisions following AI-based recommendations (51%). The main focus of AI-based tools should aim at making processes more efficient (90%), with staff training (85%) and articulation with other stakeholders (62%) being identified as key aspects to faster developing adequate solutions. Conclusions: AI use in healthcare is still in its begging, with respondents recognizing lack of support and alternatives despite showing interest. There are important challenges that need to be addressed and concerns that need clarification, mirroring the complexity of this matter. Nonetheless, it seems clear that future AI technologies should prioritize overall efficiency thereby tackling health systems’ increasing demand. It seems a wise adoption of AI depends on right attitude and education of all stakeholders, particularly medical students as future care providers, in order to leverage its capabilities.Introdução: Numa fase em que os sistemas de saúde enfrentam uma enorme pressão, o uso crescente de tecnologias e, particularmente, de ferramentas baseadas em Inteligência Artificial (IA), promete otimizar a prestação de cuidados. Servindo-se da sua capacidade de aprendizagem, adaptação e manipulação de dados os sistemas de IA são capazes de mimetizar o raciocínio humano e auxiliar na execução de variadíssimas tarefas, desde cirurgias robóticas à definição de um plano de cuidados individualizado. Contudo, apesar dos sucessos registados e da aparente recetividade por parte da população, os profissionais de saúde parecem estar algo reticentes quanto à adoção de tecnologias de IA, o que naturalmente coloca em risco o sucesso da sua implementação uma vez que eles desempenham um papel central nesta transição digital. Sendo eles os principais utilizadores destas ferramentas, o seu conhecimento, atitude e confiança tornam-se fatores-chave para o sucesso na implementação e adoção de sistemas baseados em IA. Como tal, as suas opiniões e sugestões devem ser consideradas ao longo dos processos de idealização e conceção tecnológica. Assim, poder-se-á conceber um ambiente pautado pela segurança e informação sustentada, em que os profissionais se sentem mais confiantes na utilização de ferramentas que reconhecem ser úteis, com consequente repercussão numa adoção mais positiva e consciente. Objetivos: Este trabalho de investigação tem como objetivo explorar as perspetivas e expectativas de profissionais de saúde e estudantes de medicina relativamente à adoção de IA na saúde, tentando compreender a sua visão no que diz respeito aos principais desafios, preocupações e oportunidades que acompanham este processo. Desta forma, será possível compreender que passos devem ser tomados pela indústria no sentido de desenvolver ferramentas que vão ao encontro das suas necessidades reais e que, portanto, serão mais facilmente aceites e utilizadas com efeito. Materiais e métodos: Com base em modelos de aceitação de tecnologia e revisão da variada literatura disponível, construímos e aplicámos um questionário online. Este era composto por oito questões de escolha múltipla e sete questões assentes em escalas de Likert de sete pontos, explorando interesse, conhecimento e opiniões em torno da aplicação de IA. Recorrendo às mailing lists de associações de estudantes das várias escolas médicas nacionais e de ordens profissionais da área da saúde, o questionário online foi disseminado no sentido de recolher o maior número possível de repostas. Posteriormente, os dados obtidos foram organizados e analisados através do IBM SPSS (versão 25). Resultados: Os resultados exploram a análise descritiva baseada em respostas de 119 profissionais de saúde e 154 estudantes de medicina matriculados em “anos clínicos”. Os participantes tinham mais frequentemente menos de 25 anos e eram maioritariamente do sexo feminino. Os estudantes de medicina estavam mais frequentemente matriculados no sexto ano do mestrado integrado, enquanto os profissionais de saúde eram principalmente médicos e enfermeiros. A quantificação do interesse em tecnologia mostrou-se equilibrada no que diz respeito às respostas positivas e negativas, apesar de cerca de 50% dos participantes reconhecer como limitado o seu conhecimento acerca das aplicações da IA na saúde. Apesar de a vasta maioria dos participantes considerar que a integração de IA na saúde é positiva, apenas um terço sente que a sua instituição está preparada para adotar mais tecnologias desta natureza. Menos de 15% está satisfeito com as ferramentas de IA existentes no local de trabalho e apenas cerca de 10% se sente apoiado para as utilizar. O custo das tecnologias (75%), a burocracia associada aos cuidados de saúde (70%) e a falta de formação (60%) foram identificados como os principais desafios à implementação de IA. Por outro lado, as preocupações em torno desta temática dizem principalmente respeito a problemas de responsabilização (66%), iniquidade (54%) e receio de ser influenciado a tomar decisões erradas (51%). A formação dos profissionais (85%) e a articulação com outros atores (62%) foram identificados como aspetos essenciais no sentido de acelerar o desenvolvimento de soluções adequadas, sendo que estas devem ter como principal foco a eficiência e só posteriormente a melhoria das habilidades clínicas dos trabalhadores. Conclusões: A utilização de IA na saúde encontra-se ainda numa fase inicial. Apesar de mostrarem interesse na sua integração, os profissionais reconhecem que o apoio e as soluções existentes no local de trabalho estão ainda longe do ideal. Na verdade, parece não existir ainda uma “cultura digital” vincada nas suas instituições de saúde A complexidade deste tema está espelhada nos diversos desafios e múltiplas preocupações ainda sem resposta clara, como aspetos de responsabilização, segurança e financiamento, que demonstram que, pelo menos no caso português, parece não existir ainda um caminho exato a seguir. Por outro lado, fica claro que as ferramentas de IA desenvolvidas devem priorizar a eficiência global. Ao mesmo tempo, parece lógico começar por automatizar tarefas simples e repetitivas, como é o caso das excessivas atividades administrativas que consomem uma porção considerável do tempo dos profissionais, impedindo-os de se focar em tarefas mais relevantes e na exploração de novas tecnologias. Para além de otimizar o funcionamento laboral, esta automatização fomentaria sentimentos de confiança e utilidade, com repercussão positiva nas atitudes e adoção subsequente de ferramentas de IA mais complexas. Finalmente, a educação e empenho de todos os atores nesta transição digital, particularmente de estudantes de medicina enquanto futuros prestadores de cuidados, parecem ser fundamentais para uma adoção consciente de IA no sentido de maximizar as suas capacidades

Generic dynamics of 4-dimensional C2 Hamiltonian systems

We study the dynamical behaviour of Hamiltonian flows defined on 4-dimensional compact symplectic manifolds. We find the existence of a C2-residual set of Hamiltonians for which every regular energy surface is either Anosov or it is in the closure of energy surfaces with zero Lyapunov exponents a.e. This is in the spirit of the Bochi-Mane dichotomy for area-preserving diffeomorphisms on compact surfaces and its continuous-time version for 3-dimensional volume-preserving flows

Counterexample Guided Inductive Optimization Applied to Mobile Robots Path Planning (Extended Version)

We describe and evaluate a novel optimization-based off-line path planning algorithm for mobile robots based on the Counterexample-Guided Inductive Optimization (CEGIO) technique. CEGIO iteratively employs counterexamples generated from Boolean Satisfiability (SAT) and Satisfiability Modulo Theories (SMT) solvers, in order to guide the optimization process and to ensure global optimization. This paper marks the first application of CEGIO for planning mobile robot path. In particular, CEGIO has been successfully applied to obtain optimal two-dimensional paths for autonomous mobile robots using off-the-shelf SAT and SMT solvers.Comment: 7 pages, 14rd Latin American Robotics Symposium (LARS'2017

Hyperbolicity through stable shadowing for generic geodesic flows

We prove that the closure of the closed orbits of a generic geodesic flow on a closed Riemannian n >= 2 dimensional manifold is a uniformly hyperbolic set if the shadowing property holds C2-robustly on the metric. We obtain analogous results using weak specification and the shadowing property allowing bounded time reparametrization.The authors were partially supported by the Project ‘New trends in Lyapunov exponents’ (PTDC/MAT-PUR/29126/2017). MB was partially supported by FCT - ‘Fundação para a Ciência e a Tecnologia’, through Centro de Matemática e Aplicações (CMA-UBI), Universidade da Beira Interior, project UID/MAT/00212/2013. JLD was partially supported by the Project CEMAPRE - UID/MULTI/00491/2019 financed by FCT/MCTES through national funds. MJT was partially supported by the Research Centre of Mathematics of the University of Minho with the Portuguese Funds from the Fundação para a Ciência e a Tecnologia, through the Project UID/MAT/00013/2013