Improving Key-Value Database Scalability with Lazy State Determination

Applications keep demanding higher and higher throughput and lower response times from Database systems. Databases leverage concurrency, by using both multiple computer systems (nodes) and the multiple cores available in each node, to execute multiple requests (transactions) concurrently. Executing multiple transactions concurrently requires coordination, which is ensured by the database concurrency control (CC) module. However, excessive control/limitation of concurrency by the CC module negatively impacts the overall performance (latency and throughput) of the database system. The performance limitations imposed by the database CC module can be addressed by exploring new hardware, or by leveraging software-based techniques such as futures and lazy evaluation of transactions. This is where Lazy State Determination (LSD) shines [43, 42]. LSD proposes a new transactional API that decreases the conflicts between concurrent transactions by enabling the use of futures in both SQL and Key-Value database systems. The use of futures allows LSD to better capture the application semantics and to make more informed decisions on what really constitutes a conflict. These two key insights get together to create a system that provides high throughput in high contention scenarios. Our work builds on top of a previous LSD prototype. We identified and diagnosed its shortcomings, and devised and implemented a new prototype that addressed them. We validated our new LSD system and evaluated its behaviour and performance by comparing and contrasting with the original prototype. Our evaluation showed that the throughput of the new LSD prototype is from 3.7× to 4.9× higher, in centralized and distributed settings respectively, while also reducing the latency up to 10 times. With this work, we provide an LSD-based Key-Value Database System that has better vertical and horizontal scalability, and can take advantage of systems with higher core count or high number of nodes, in centralized and distributed settings, respectively.As aplicações continuam a exigir aos sistemas de base de dados (BD) débitos cada vez maiores e tempos de resposta cada vez menores. As BD respondem explorando a concorrência, usando múltiplos sistemas computacionais (nós) e os vários cores disponíveis em cada um desses nós, para executar vários pedidos (transações) simultaneamente. A execução de múltiplas transações simultaneamente requer coordenação, assegurada pelo módulo de controlo de concorrência (CC) da BD. No entanto, o controlo/limitação excessiva de concorrência pelo módulo de CC impacta negativamente o desempenho geral (latência e débito) do sistema de BD. As limitações de desempenho impostas pelo módulo CC da BD podem ser abordadas tanto explorando novo hardware como recorrendo a técnicas baseadas em software, como futuros e avaliação diferida de transações. É aqui que o Lazy State Determination (LSD) brilha [43, 42]. O LSD propõe uma nova API transacional que permite o uso de futuros em sistemas de BD SQL e Chave-Valor, diminuindo os conflitos entre transações concorrentes. O uso de futuros permite também que o LSD capture melhor a semântica da aplicação e tome decisões mais informadas sobre o que realmente constitui um conflito. Estes dois aspetos combinam-se para criar um sistema transacional que fornece elevado débito em cenários de alta contenção. O nosso trabalho foi desenvolvido sobe um protótipo anterior de LSD. Identificamos e diagnosticamos as suas deficiências e limitações, e concebemos e implementamos um novo protótipo que as endereçou. Validamos o novo sistema LSD e avaliamos o seu comportamento e desempenho comparando e contrastando com o protótipo original. A nossa avaliação mostrou que o débito do novo protótipo LSD é de 3,7× a 4,9× maior, em configurações centralizadas e distribuídas, respetivamente, além de reduzir a latência até 10 vezes. Com este trabalho, disponibilizamos um sistema de base de dados de Chave-Valor baseado em LSD que possui melhor escalabilidade vertical e horizontal, fazendo melhor uso de sistemas com múltiplos cores ou com elevado número de nós

CloudAnchor Smart Contracts

The CloudAnchor platform allows the negotiation of IaaS Cloud resources for Small and Medium Sized Enterprises (SME), either as resource providers or consumers. This project entails the research, design, and implementation of a solution based on smart contracts, with the goal of permanently recording and managing the contracts on a blockchain network. The usage of smart contracts enables safe contract code execution and raises the level of trust, integrity, and traceability of the platform contracts by keeping the data stored in a decentralised manner. To do so, a method to coordinate and submit transactions to the blockchain network must be implemented. The tests carried out indicate that the solution has been successfully implemented, with contract registration saved in a decentralised and safe manner. As a result, there was an increase in the platform’s execution time, caused by the new transactions made to the blockchain.A plataforma CloudAnchor permite a negociação e contratualização de recursos Cloud do tipo IaaS a pequenas e médias empresas, sejam elas fornecedoras ou clientes. Este trabalho inclui o estudo, projeto e implementação de uma solução baseada em smart contracts, com o objetivo de administrar e registar de forma permanente os contratos celebrados numa rede blockchain. A utilização de smart contracts permite executar o respetivo código de forma segura e aumentar o nível de confiança, integridade e rastreabilidade dos contratos celebrados na plataforma, guardando-os de forma descentralizada. Para tal, é necessário implementar um mecanismo de coordenação e submissão de transações para a rede blockchain. Os testes realizados permitiram concluir que a implementação da solução foi bem sucedida, passando os contratos a ficar guardados de forma descentralizada e segura. Em consequência, verificou-se um aumento do tempo de execução da plataforma provocado pelas novas transações com a blockchain

Sustainability in wine production : a study on stakeholders’ perception

Nowadays, sustainable development is an imperative in all sectors of the economy and society worldwide. The wine industry aligns with this observation, since it has experienced an increase in sustainability interest. This is due to the changes in consumer and market demand and the adverse effects of the extreme weather. But how do leaders perceive this transformation? This research investigates weather different perceptions on sustainability can affects its integrations in the Portuguese wine industry. To answer the research question, we conducted a qualitative study, with semi-structured individual interviews, to explore the own perceptions about the three dimensions of sustainability in wine industry, environmental, economic and social. The focus is the analysis of the company’s relation with the nature, the stakeholders and internal and external community. The results indicate that the perceptions between cost-benefit and barriers opportunities influence the adoption of sustainable practices and certification. Therefore, even with the perceived challenges, companies in the wine sector tend to continue to adopt sustainable practices in the production chain (vineyard, cellar and commercialisation). Also, recommendations to improve future research are given.Atualmente, o desenvolvimento sustentável é imperativo para todos os setores da economia e da sociedade mundial. A indústria do vinho alinha-se com esta observação, uma vez que se tem verificado um aumento no interesse pela sustentabilidade. Isto deve-se à mudança das escolhas dos consumidores e do mercado, e aos efeitos prejudiciais das extremas condições climáticas. Mas como é que os líderes percebem esta transformação? Esta pesquisa pretende compreender se diferentes perceções sobre a sustentabilidade podem afetar a sua integração na indústria vitivinícola portuguesa. Para responder à pergunta da pesquisa, realizou-se um estudo qualitativo, com entrevistas individuais semiestruturadas, para explorar as próprias perceções sobre as três dimensões da sustentabilidade na indústria vitivinícola: ambiental, económica e social. O foco é a análise da relação da empresa com a natureza, as partes interessadas e a comunidade interna e externa. Os resultados indicam que as perceções sobre o custo-benefício e barreiras-oportunidades influenciam a adoção de práticas sustentáveis e certificação. Ainda assim, mesmo com os desafios evidentes, as empresas do setor vitivinícola tendem a continuar a adotar práticas sustentáveis na cadeia de produção (vinha, adega e comercialização). Além disso, são fornecidas recomendações para melhorar pesquisas futuras

Effects of product characteristics and brand strength on brand engagement in Instagram

Brands should focus their attention to SNS, allocating efforts into achieving a relevant and SMM strategy. After all, only relevant and targeted content will obtain relevant engagement from its consumers on SNS. This dissertation aims to study the impact different types of product involvement (high and low involvement products) and brand strength might have on the levels of consumers engagement with a brand on SNS, namely Instagram. To this end, this study is divided into descriptive and explanatory research methods. Results of the study show that product involvement does not have an impact on consumer engagement with branded content posts. However, product involvement has a significant impact on the willingness to follow a brand. The level of consumer engagement with branded content was found to be influenced by brand appeal and brand identity. Results show that brand strength has an impact on consumer engagement, since stronger brands typically display lower levels of consumer engagement. In conclusion, these findings are relevant for managers and marketers in allocating budget on social media marketing and in optimizing the levels of consumer engagement for their branded content posts on Instagram.As marcas devem concentrar a atenção nas redes sociais, alocando esforços para alcançar uma estratégia de marketing relevante nas redes sociais. Afinal, apenas conteúdo relevante e direcionado obterá o envolvimento relevante dos consumidores nas redes sociais. Esta dissertação visa estudar o impacto que diferentes tipos de envolvimento do produto (produtos de alto e baixo envolvimento) e a força da marca podem ter nos níveis de envolvimento dos consumidores com uma marca nas redes sociais, nomeadamente o Instagram. Para este fim, este estudo é dividido em métodos de pesquisa descritiva e explicativa. Os resultados do estudo mostram que o envolvimento do produto não tem impacto no envolvimento do consumidor com as publicações da marca. Contudo, o envolvimento do produto tem um impacto significativo na vontade de seguir uma marca. O nível de envolvimento do consumidor com o conteúdo publicado pela marca é influenciado pelo apelo da marca e pela identidade da marca. Os resultados mostram que a força da marca tem um impacto no envolvimento do consumidor, uma vez que marcas mais fortes geralmente apresentam níveis mais baixos de engajamento do consumidor. Em conclusão, essas descobertas são relevantes para gerentes e gestores de marketing na alocação do orçamento no marketing de redes sociais e na otimização dos níveis de participação do consumidor com as publicações feitas pelas marcas, no Instagram

Luxury fashion clothes and accessories: the role of envy on desire to purchase

The strongest and most prevalent emotional consequence of perceiving superior competitors is envy. On one hand, envy is a powerful motivator that may cause socially harmful behavior, on the other hand, it may also increase the desire to move upward. It is difficult to change physique, or personality, but it is relatively easy to change consumption, especially in a world of unlimited choices. The following dissertation seeks to comprehend and delimit to what extent the feeling of Envy has an impact on the desire to purchase luxury fashion clothes and accessories from luxury brands such as Gucci, Chanel and Christian Dior. There has been considerable research into the phenomenon of envy in the Psychology field, but relatively few studies have explored this feeling as a driver to desire to buy. It was created a conceptual model that test the relationship between envy and other emotions such as Admiration, Affiliation and Moral Disengagement that drive consumption desire. Moreover, the paper focuses on the effect of Self-Esteem as moderator of the proposed relationships in the model. After collecting quantitative data, the conceptual model and the corresponding hypothesis, have been tested with a partial least squares modelling approach. The results revealed that Admiration, Affiliation and Moral Disengagement play an important role as influencers of Desire to Buy. Furthermore, it could be seen that Benign Envy has indeed a more significant impact on consumption desire when compared with Malicious Envy.A consequência emocional mais predominante e forte depois de uma comparação social é a inveja. Por um lado, a inveja é uma poderosa motivação que pode desencadear em comportamentos socialmente prejudiciais, por outro lado, pode ser a força impulsionadora do auto-melhoramento. É difícil mudar o aspecto físico e a personalidade, no entanto é relativamente fácil mudar o consumo, especialmente num mundo de escolhas ilimitadas. A seguinte dissertação procura compreender e delimitar em que medida o sentimento de inveja influencia o desejo de compra de roupas e acessórios de marcas de luxo como Gucci, Chanel e Christian Dior. O tema da inveja tem sido pesquisado com alguma frequência no domínio da Psicologia, no entanto foram poucos os estudos que exploraram o sentimento da inveja como motor de desejo de compra. Deste modo, foi criado um modelo conceptual que testou o impacto da inveja noutras emoções como Admiração, Afiliação, e "Moral Disengagement" (propensão para comportamentos destrutivos), que posteriormente levariam a um desejo de compra. Este modelo também testou o efeito da auto-estima como moderadora das relações presentes neste. Após obtidos os dados quantitativos, o modelo e as correspondentes hipóteses foram testados através da ferramenta "parcial least squares". Os resultados revelaram que tanto a Admiração, como a Afiliação e o "Moral desingagement" desempenham um papel importante como influenciadores do desejo de compra. Além disso, observou-se que a inveja positiva tem um impacto mais significativo no desejo de consumo do que a inveja maliciosa

Mutational study in Wilms tumour using next-generation sequencing

O Tumor de Wilms (TW) é o tumor renal mais comum da infância, com uma incidência de 1 em ~10000 crianças. Esta patologia é de etiologia genética complexa e diversificada. No entanto, cerca de um terço dos doentes apresenta mutações somáticas associadas aos genes WT1, CTNNB1, TP53 e/ou AMER1. Assim, foi desenvolvido um painel de amplicões destes 4 genes para a identificação de mutações num grupo de doentes portugueses com TW, através de uma metodologia baseada na sequenciação de nova geração. As bibliotecas de DNA foram preparadas a partir de amostras de sangue periférico e tumor de 36 doentes com TW e sequenciadas no MiSeq. Foram identificadas alterações somáticas em 7 dos 36 (19,4%) doentes estudados. Conclui-se que a sequenciação de um painel de genes é um método rápido para a deteção de mutações somáticas quando desenhado com cuidado de forma a serem evitados problemas de perda de cobertura.Wilms' tumor (WT) is the most common renal tumor of childhood affecting 1 in ~10,000 children. This tumor has a complex and diverse genetic etiology. About one third of the patients show somatic mutations in WT1, CTNNB1, TP53 and/or AMER1 genes. A new amplicon-based next-generation sequencing methodology was developed for the identification of mutations in those 4 genes in a cohort of Portuguese WT patients. DNA libraries were prepared from paired peripheral blood/tumor samples of 36 patients and sequenced on a MiSeq instrument. Somatic alterations were detected in 7 of 36 (19,4%) patients. It can be concluded that gene panel sequencing is a fast methodology for the detection of somatic mutations. However, care must be taken in the gene panel design in order to avoid low coverage targets

A next-generation sequencing approach for the simultaneous study of Wilms tumors and parathyroid tumours

Wilms Tumor (WT), also known as nephroblastoma, is a rare kidney condition which affects 1 in ~10.000 infants and children. This tumor is of complex etiology with underlying causes still incompletely understood. The majority of known mutations in WT are of somatic origin, with approximately one-third of patients displaying mutations in WT1, CTNNB1, AMER1 (WTX) and/or TP53 genes. In contrast, familial predisposition mutations are very rare. Recently, we used Next-Generation Sequencing (NGS) technology and a customized amplicon panel (TruSeq Custom Amplicon, Illumina) to detect somatic mutations of WT1, AMER1, TP53 and CTNNB1 (exon 4) genes, and identified mutations in 11 of 36 patients (30.5%). These results prompted us to design a new sequencing panel which incorporates a larger set of genes and addresses the problems encountered with low or inexistent coverage for some amplicons. In addition to those 4 genes, the new panel also includes genes involved in the SIX1/SIX2 pathway, which are frequently mutated in WT patients with blastemal-type histology(1), microRNA-processing genes (DROSHA, DICER1, DGCR8, XPO5 and TARBP2), which were found to be mutated in over 10% of WT patients(2), as well as other genes (e.g., MYCN) previously known to be involved in Wilms tumorigenesis. Moreover, we included 6 other genes (CDC73, CTR9, PAF1, LEO1, RTF1 and WDR61), which encode subunits of the PAF1 complex. Among these genes, CTR9 is already known to be a WT-predisposition gene(3), and CDC73 is associated with the pathogenesis of the hereditary hyperparathyroidism-jaw tumour syndrome, and is also frequently mutated in sporadic parathyroid carcinomas. Using this new sequencing approach it will be possible to sequence genes involved in different types of familial cancer syndromes and sporadic tumours, simultaneously. Moreover, this strategy may also lead to identification of novel mutations of PAF1 complex genes, not yet known to be implicated in WT and parathyroid tumour development.N/

The Technology and Innovation Unit of the National Institute of Health: A sequencing and bioinformatics core facility specializing in public health genomics

The National Institute of Health (INSA) has a long tradition in investigating the molecular etiology of genetic and complex diseases. These activities greatly benefit from centralized sequencing services provided by the Technology and Innovation Unit (UTI). Its mission is to perform sequencing and genotyping assays in the framework of research, diagnosis and epidemiological surveillance, as well as to implement data analysis pipelines for the study of human gene variants. The equipment portfolio includes a NextSeq 550, a MiSeq, two 3500 AB Genetic Analyzers, a Fragment Analyzer and a 7500 Real-time PCR system. UTI provides results for average of 36.000 sequencing/fragment samples per year. The team has already performed >300 small genome, amplicon, gene panel (including clinical exome), 16S rRNA gene and RNA/microRNA next-generation sequencing assays for INSA and for several Universities in the scope of scientific collaborations. Technical procedures are conducted under a quality control system that includes external quality assessment for next-generation sequencing/Sanger sequencing and ISO 15189 accreditation for Sanger sequencing. UTI plays a key role in public health genomics, providing state-of-the-art equipment, centralized resources, technical expertise and short response times.This work was supported by Centre for Toxicogenomics and Human Health - UID/BIM/00009/2019 - and GenomePT project – POCI-01-0145-FEDER-022184info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Chromatic filters for color vision deficiencies

Dissertação de mestrado em Optometria AvançadaAbout 10% of the population have some form of color vision deficiency. One of the most sever deficiencies is dichromacy. Dichromacy impairs color vision and impoverishes the discrimination of surface colors in natural scenes. Computational estimates based on hyperspectral imaging data from natural scenes suggest that dichromats can discriminate only about 7% of the number of colors discriminated by normal observers on natural scenes. These estimates, however, assume that the colors are equally frequent. Yet, pairs of color confused by dichromats may be rare and thus have small impact on the overall perceived chromatic diversity. By using an experimental setup that allows visual comparation between different spectra selected form hyperspectral images of natural scenes, it was estimated that the number of pairs that dichromats could discriminate was almost 70% of those discriminated by normal observers, a fraction much higher than anticipated from estimates of the number of discernible colors on natural scenes. Therefore, it may be rare for a dichromat to encounter two objects of different colors that he confounds. Thus, chromatic filters for color vision deficiencies intended to improve all colors in general may constitute low practical value. On this work it is proposed a method to compute filters specialized for a specific color-detection task, by taking into account the user’s color vision type, the local illuminant, and the reflectance spectra of the objects intended to be distinguished during that task. This method was applied on a case of a medical practitioner with protanopia to idealize a filter to improve detection of erythema on the skin of its patients. The filter improved the mean color difference between erythema and normal skin by 44%.Cerca de 10% da população possui alguma forma de deficiência de visão de cor. Uma das deficiências mais severas é a dicromacia. Dicromacia prejudica a visão das cores e empobrece a discriminação de superficies coloridas em cenas naturais. Estimativas computacionais baseadas em dados de imagens hiperespectrais de cenas naturais sugerem que dicromatas só pode discriminar cerca de 7% do número de cores discriminadas por observadores normais em cenas naturais. Estas estimativas, no entanto, assumem que todas as cores são igualmente frequentes. Contudo, pares de cores confundidos por dichromats podem ser raros e, portanto, têm pequeno impacto na diversidade cromática global percebida. Ao usar uma montagem experimental que permite comparação visual entre espectros diferentes selecionados a partir de imagens hiperespectrais de cenas naturais, estimou-se que o número de pares que dicromatas poderiam discriminar era quase 70% dos discriminados por observadores normais, uma fração muito maior do que o antecipado a partir de estimativas do número de cores percebidas em cenas naturais. Portanto, pode ser raro para um dicromat para encontrar dois objetos cujas cores ele confunda. Assim, filtros cromático para deficiências de visão das cores pretendidos para melhorar todas as cores em geral podem constituir baixo valor prático. Neste trabalho é proposto um método para calcular filtros especializados para uma tarefa específica de detecção de cor, tendo em conta o tipo de visão de cor do utilizador, o iluminante local, e os espectros de reflectancia dos objetos pretendidos a serem distinguidos durante essa tarefa. Este método foi aplicado em um caso de um médico com Protanopia para idealizar um filtro para melhorar a detecção de eritema na pele de seus pacientes. O filtro melhorou a diferença média de cor entre o eritema e a pele normal por 44%