Dynamic Consumption and Portfolio Choice with Ambiguity about Stochastic Volatility

We introduce ambiguity about the variance of the risky asset's return in the model of Chacko and Viceira (2005) for dynamic consumption and portfolio choice with stochastic variance. We find that, with investors being able to update their portfolio continuously (as a function of the instantaneous variance), ambiguity has no impact. To shed some light on the case in which continuous portfolio updating is not possible, we also evaluate the effect of ambiguity when investors must use their expectation of future variance for their portfolio decision. In the latter scenario, demand for the risky asset can be decomposed into three components: myopic and intertemporal hedging demands (as in Chacko and Viceira (2005)) and ambiguity demand. Using long-run US data, Chacko and Viceira (2005) found that intertemporal hedging demand is empirically small, suggesting a low impact of stochastic variance on portfolio choice. Using the same calibration, we find that ambiguity demand may be very high, much more than intertemporal hedging demand. Therefore, stochastic variance can be very relevant for portfolio choice, not because of the variance risk, but because of investors' ambiguity about variance.Asset Allocation, Stochastic Volatility, Ambiguity

Microencapsulation technology: a powerful tool for human embryonic stem cells expansion and cryopreservation

Dissertation presented to obtain a Master degree in Biotechnology at the Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e TecnologiaHuman embryonic stem cells (hESCs) are known by their ability to either self-renewal and differentiate into any adult cell type. These properties confer to hESCs a huge applicability for cell therapy, tissue engineering and drug screening. However, successful implementation of hESCs-based technologies requires the production of large numbers of well characterized cells and their efficient long-term storage. In this study, alginate microencapsulation technology was used in order to develop an efficient, scalable and integrated 3D culture system for expansion and cryopreservation of pluripotent hESCs. Three strategies were outlined: microencapsulation of hESCs as single cells, cell aggregates and cells immobilized on microcarriers. Encapsulation of hESCs immobilized on microcarriers was the best strategy to expand and cryopreserve pluripotent hESCs. The culture of encapsulated hESCs-microcarriers in spinner vessels assured an approximately 20-fold increase in cell concentration. Moreover, this strategy improved twice cell survival after cryopreservation by a slow-freezing rate procedure, comparatively with non-encapsulated culture. Microencapsulation also protected hESC aggregates from damage caused by stirring, allowed the control of aggregates size and the maintenance of cells pluripotency for two weeks. This work demonstrates that microencapsulation technology is a powerful tool to enhance growth and post-thawing recovery of pluripotent hESCs. The 3D culture systems developed herein represent a promising vehicle to assist the transition of hESCs to the clinical and industrial fields.This work was performed in the scope of the project - Integrated strategy for expansion, neuronal differentiation and cryopreservation of human embryonic stem cells (PTDC/BIO/72755/2006) funded by FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia

Bioprocessing of human Pluripotent Stem Cells for cardiac cell therapy and pre-clinical research

Cardiovascular diseases remain the leading cause of death worldwide. Some of these diseases, e.g. myocardial infarction (MI), are associated with a massive and permanent loss of cardiomyocytes (CMs), a non-proliferative and terminally differentiated cell population in the heart. Available pharmacological and interventional therapies are not suitable to amend the effects of this cell loss, mainly due to the limited regenerative capacity of the myocardium, and heart transplantation is limited by the number of compatible organs donated. Recently, human pluripotent stem cells (hPSCs), have emerged as attractive candidate cell sources to obtain CMs. Due to their inherent capacity to proliferate indefinitely and to differentiate into all mature cells of the human body, hPSCs constitute the unique cell source that can provide, ex-vivo, an unlimited number of functional CMs suitable for cell therapy and other applications including disease modeling and cardiotoxicity drug testing. Nonetheless, the complex nets of signaling pathways involved in cardiomyogenesis as well as the line-to-line variability compromise the effectiveness of the existing differentiation protocols to reproducibly produce high-quality CM from multiple hPSC lines. The immature phenotype of the produced hPSC-CMs and the lack of efficient methods for worldwide shipment of these cells also constrain the applicability of these cells in the clinic and industry. The main aim of this thesis was to devise robust, scalable and integrated approaches for the production and maturation of hPSC-CMs. The strategy consisted in exploring the impact of environmental factors, cell culture configuration, and metabolic substrate availability on bioprocess yields and cell’s quality using a set of “-omic” tools, namely transcriptomics, metabolomics and fluxomics, and cell characterization assays. In Chapter 1, the recent advances on the use of hPSC for cardiac cell therapy were reviewed. In Chapter 2, the effect of dissolved oxygen and bioreactor hydrodynamics on CM differentiation was explored. It was demonstrated that combining a hypoxia culture (4% O2 tension) with wave-induced agitation enables the differentiation of iPSCs towards CMs at faster kinetics and with higher yields. Chapter 3 focused on the development and characterization of a robust protocol for directed differentiation of hPSC towards CMs, suitable to generate CMs in both 2D monolayer and 3D aggregate culture formats. The culture of hPSC-cardiac progenitors as 3D aggregates revealed to be an efficient approach to improve CM enrichment and commitment. Although hPSC-CMs generated from both methods revealed to be highly glycolytic, 3D aggregate cultures showed slightly improved metabolic energetics (including increased TCA-cycle activity and ATP production). Chapter 4 assessed whether alterations in hPSC-CM culture medium composition to mimic in vivo substrate availability during cardiac development would induce hPSC-CM maturation in vitro. It was demonstrated that shifting hPSC-CMs from glucose-containing to galactose- and fatty acid-containing media promotes their maturation into adult-like CMs with higher oxidative metabolism, transcriptional signatures closer to ventricular CMs, higher myofibril density and alignment, improved calcium handling, enhanced contractility, and more physiological action potential kinetics, within 10-20 days. The feasibility to cold store hPSC-CMs monolayers and aggregates in a fully-defined clinical compatible formulation was evaluated in Chapter 5. It was demonstrated that hPSC-CMs are more resistant to prolonged hypothermic storage–induced cell injury in 3D aggregates than in 2D monolayers, showing high cell recoveries, typical (ultra)structure and functionality after 7 days of storage. Chapter 6 consists of a general discussion, where the main scientific and technological outcomes of this thesis are outlined. Overall, by pursuing an holistic approach that brought together a quantitative molecular and metabolic characterization, this thesis provides novel insights into the interaction of metabolism and CM differentiation/maturation but also establishes robust and scalable methods for production, functional maturation and short-term storage of hPSC-CMs. This will pave the way for the widespread application of hPSC-CMs in clinical and preclinical applications

Managers’ influence in decision process : the choice of new international markets : Automotive Industry Case Study : MCG-Mind for Metal, Lda.

The current environment experienced within the various industries is characterized by globalization, competitiveness and high demand. These days it is extremely important for a firm to have the ability to adapt and it is also important its effectiveness in doing so. For an organization to tackle these challenges it is fundamental to see internationalization as a competitive advantage. Therefore, and to be effective in the process of entering in new markets, the decision-making and influence at management level can dictate the success of the organization. Hence, the aim of this work is to explore a firm’s process of entry into new international markets as well as the management influence power in decision-making and choice of these same new markets. The theme of the dissertation was explored through a case study of a Portuguese family business with productive activity in the automotive industry: MCG-Mind for Metal. The case study was developed through interviews with the general director of MCG and the directors of the main functional areas of the automotive sector as well as through direct observation and documentation. It was concluded that the strongest influence in decision process regarding new markets happens in the strategic phase of the process. This happens due to an homogeneity in the management team where the managers influence is going for more comfortable and less risky options. This influence in decision is mainly because of the emotional fear factor of going to diferent and not so mature market.O ambiente atual vivido no seio das mais diversas indústrias caracteriza-se pela globalização, alta competitividade e exigência. Nos dias de hoje é extremamente importante a capacidade de adaptação de uma empresa e a sua eficácia ao fazê-lo. Para que uma organização faça face a estes desafios torna-se fundamental a internacionalização enquanto vantagem competitiva, como tal para que haja eficácia neste processo a tomada de decisão e a influência ao nível da gestão pode ditar o sucesso da organização. Assim sendo, o objectivo desta dissertação é explorar o processo de entrada de uma empresa em novos mercados internacionais como também o poder de influência da gestão no processo de decisão e escolha destes mesmos novos mercados. Para explorar o tema a dissertação explora o caso de estudo de uma empresa familiar Portuguesa com atividade produtiva na indústria automóvel, a MCG-Mind for Metal. O caso de estudo foi desenvolvido através de entrevistas com o diretor geral da MCG e com os diretores das áreas funcionais do sector automóvel da empresa bem como por observação direta e documentação. Concluiu-se que a influência mais forte no processo de decisão sobre novos mercados acontece na fase estratégica do processo. Isto acontece devido a uma homogeneidade na equipa de gestão onde a influência dos gestores é a escolha de opções mais confortáveis e menos arriscadas. Esta influência na decisão é principalmente por causa do factor emocional medo de explorar diferentes mercados que podem não ser tão maduros

Weight-loss in overweight and obese women : models and methods to assess body composition changes

Doutoramento em Motricidade Humana, na especialidade de Saúde e Condição FísicaThis thesis derives from three scientific problems which resulted in the same number of scientific articles. The background and questions of this investigation are centre in the methodological area and body composition rules. The first problem analysed the accuracy of some laboratory and field methods available (DXA, BIA and Anthropometry) in assessing body composition changes in overweight and obese women after a 16 months weight loss program management using a four-component molecular model as reference. The second studied the reasons why the changes in weight and body composition may result in functional changes in the thoracic gas volume (VTG) and, consequently, in the inadequate assessment of fat mass through a two-compartment model as Bod Pod. The last problem tested the accuracy of Bod Pod in tracking body composition changes using DXA as reference. It was verified that the single frequency BIA-Tanita device, a field method, showed a good level of performance in tracking body composition changes, similarly to the laboratory methods used, DXA and Bod Pot, despite being a two-compartment model. Draw attention to those different methods should not be applied in different moments interchangeably to detect body composition changes after a weight loss program.Esta tese é constituída por 3 problemas científicos que deram origem ao mesmo número de artigos científicos. As questões e fundamentos desta tese centraram-se na área metodológica e nas regras da composição corporal. O primeiro problema analisou a validade de alguns dos métodos laboratoriais e de terreno disponíveis (DXA, BIA e Antropometria) na medição das alterações da composição corporal durante um programa de 16 meses de perda de peso apenas em mulheres usando, como referência, um modelo 4-C. O segundo problema estudou as razões pelas quais as alterações no peso e na composição corporal podem resultar em alterações funcionais no volume do gás toráxico (VGT) e, consequentemente, na inadequada avaliação da massa gorda através do método de 2-C com Bod Pod. O último problema testou a validade do Bod Pod para detectar alterações da composição corporal usando como referência o DXA. Verificou-se que o método de terreno de bio-impedância de frequência única, BIA-Tanita, teve um elevado desempenho na detecção das alterações da composição corporal, similar às técnicas laboratoriais utilizadas, DXA e Bod Pod, apesar de ser um modelo de dois compartimentos. De salientar que as técnicas utilizadas nos diferentes momentos devem ser sempre as mesmas.FC

The therapeutic potential of small molecules p53-MDM protein-protein interaction inhibitors

Tese de mestrado, Ciências Biofarmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2016Ao longo dos anos, vários estudos científicos têm comprovado a importância da proteína supressora de tumor p53 na homeostase celular. Esta proteína encontra-se inativada em aproximadamente 50% dos tumores humanos, quer seja por mutação ou por deleção do seu gene. Por outro lado, a inativação da p53 por inibição reversível é frequentemente observada nos tumores que expressam a forma selvagem da proteína. Esta inativação pode resultar da sobre-expressão dos seus reguladores negativos, tais como a proteínas MDM2 e MDMX, conduzindo a patologias oncogénicas caracterizadas principalmente pela expressão da p53 do tipo selvagem. Vários estudos têm demonstrado que a interação da p53 com as MDM’s envolve três aminoácidos hidrofóbicos (Phe19, Trp23 e Leu26) da proteína p53. Além disso, sabe-se que a reativação da p53 é facilitada pela inibição destas interações. Nos últimos anos, várias famílias de compostos têm sido concebidas e desenvolvidas como moduladoras da atividade da p53. No entanto, o objetivo de desenvolver uma terapia anti-tumoural baseada na inibição das interações p53-MDM’s, e consequentemente na reativação da p53, encontra-se ainda no início, com apenas alguns candidatos em ensaios clínicos. Deste modo, torna-se premente a descoberta e desenvolvimento de inibidores mais potentes e seletivos para a interação entre a p53 e os seus reguladores negativos. Nos últimos anos, o nosso grupo de investigação tem vindo a investigar o potencial de várias famílias de spirooxindoles com anéis de cinco membros para o tratamento do cancro. Trabalhos anteriormente desenvolvidos pelo grupo, mostraram que as spiropirazolinas e spiroisoxazolina oxindoles apresentam propriedades anticancerígenas in vitro. O anel spiro encontrado nestes compostos funciona como uma estrutura heterocíclica rígida, a partir da qual podem ser projetados os três grupos lipofílicos que mimetizam a Phe19, Trp23 e Leu26 da p53. Estudos mais detalhados sobre o mecanismo de ação das spiroisoxazolina oxindoles mostraram que estes compostos inibem a interação p53-MDM2. No entanto, estes compostos apenas induziram moderada atividade anti-proliferativa (IC50 cerca de 35 μM) para a linha celular de cancro colo-retal humano HCT-116. Estudos de química computacional indicaram que esta moderada atividade resulta provavelmente da orientação espacial do oxindole nestes compostos não permitir que mimetizasse o resíduo Trp23 da p53, fundamental para ocorrer a ligação à proteína MDM2. Em particular, os estudos de docking molecular mostraram que o oxindole é projetado para a cavidade que seria ocupada pela Phe19 da proteína p53, enquanto os grupos aromáticos ligados ao anel de isoxazolina são projetados para as cavidades Trp23 e Leu26 da p53. A substituição do átomo de oxigénio do anel de isoxazolina por um grupo N-Ar, poderia permitir não só a inclusão de mais um substituinte no anel de 5 membros, como uma reorientação dos substituintes do anel de 5 membros de forma a ocuparem as cavidades da MDM2 a que se ligam os aminoácidos da p53. Por esse motivo, foi desenvolvida uma família de spiropirazolina oxindoles que foi testada nas linhas celulares de cancro da mama humano, MCF-7 e MDA-MB-231. Os compostos mais ativos apresentaram um valor de IC50 cerca de 7 μM. Adicionalmente, estes compostos apresentaram seletividade para a linha celular MDA-MB-231 e não foram tóxicos em células não tumorais Hek-293T. Nesta dissertação, otimizou-se esta família de compostos (spiropirazolina oxindoles) e avaliou-se em mais detalhe os seus efeitos biológicos. As spiropirazolina oxindoles foram obtidas através de uma reação de cicloadição 1,3-dipolar entre 2-indolinonas e nitrilo iminas (formadas in situ a partir de cloretos de hidrazonoílo). Esta nova biblioteca de compostos foi caracterizada e posteriormente avaliada quanto ao seu potencial anti-proliferativo in vitro, utilizando as linhas celulares humanas de cancro colo¬retal HCT-116 e cancro da mama MCF-7 e MDA-MB-231, e glioma de murino GL-261. Para a linha de cancro colo-retal os compostos apresentaram atividades entre os 11-13 µM, e para as linhas de cancro da mama MCF-7 e MDA-MB-231 apresentaram atividades de 7-12 µM e 6-11 µM, respetivamente. No caso da linha celular de glioma de murino, apenas um composto apresentou valores de atividade anti-proliferativa na mesma gama de valores com um IC50 de 19 µM. De salientar, a inclusão de um grupo N-Ar aumentou para mais do dobro a capacidade anti-proliferativa em HCT-116 p53, quando é feita uma comparação direta entre os compostos equivalentes de spiroisoxazolina oxindoles. Com o intuito de avaliar o potencial citotóxico dos compostos em células saudáveis, foi realizado o ensaio de viabilidade celular em fibroblastos de colon humano normal e em culturas primárias de astroglia de murino. Como resultado, dois compostos (2e e 2m) pertencentes à família spiropirazolina oxindoles não apresentaram citotoxicidade nas células saudáveis, apesar de serem citotóxicos nas linhas celulares de cancro. O mesmo não se verificou para o composto 2q, para o qual foi observada citotoxicidade tanto em células normais como cancerígenas. Os compostos não citotóxicos em células normais foram então avaliados quanto à sua capacidade de indução de apoptose e paragem do ciclo celular na linha celular HCT-116. Os resultados demonstraram que estes compostos induzem tanto a morte por apoptose como a paragem do ciclo celular na fase G0/G1, estando ambos os fenómenos dependentes do tempo de exposição ou concentração de composto utilizada. Com a finalidade de confirmar a capacidade desta família de compostos para induzir a morte celular, foram ainda avaliados os níveis de libertação da enzima citoplasmática lactato desidrogenase (LDH) indicativos do grau de rutura da membrana celular e, por conseguinte, de morte. Os resultados obtidos corroboraram o ensaio de apoptose, confirmando assim a capacidade de indução de morte dependente da concentração. As spiropirazolina oxindoles apresentaram ainda a capacidade de aumentar os níveis de expressão da p53 e induzir a inibição da MDM2, através da diminuição dos seus níveis de expressão proteica. Adicionalmente, a aptidão destes compostos para inibir a interação p53-MDM2 foi observada através do ensaio de complementação de fluorescência bimolecular (BiFC), e foi ainda verificada uma boa estabilidade em PBS (pH 7.4). Por último, foi observado um efeito sinergético entre um agente quimioterapêutico amplamente utilizado na clínica e um dos compostos em estudos. As spiropirazolina oxindoles foram também avaliadas quanto à capacidade de induzir apoptose e paragem do ciclo celular na linha de glioma de murino GL-261. No entanto, os resultados obtidos não demonstraram qualquer evidência de indução de apoptose ou paragem do ciclo celular nestas células, indicando que estes compostos não têm potencial terapêutico neste tipo de tumores. No âmbito desta tese foi também estudado em mais detalhe o mecanismo de ação de três spirotriazolina oxindoles previamente desenvolvidas no grupo como potenciais agentes anticancerígenos. Resultados obtidos anteriormente, tinham demonstrado que esta família apresentava boa seletividade para as linhas de cancro da mama MCF-7 e MDA-MB-231, sem apresentar citotoxicidade na linha não-tumoral Hek-293T. Observou-se ainda a capacidade destes compostos para inibir a interação p53-MDM2, ativar as caspases-3 e -7 e, consequentemente, induzir apoptose. Por último, uma boa estabilidade em plasma já tinha sido observada para os compostos em estudo. De forma a estudar o eventual mecanismo de ação desta família de compostos como potenciais agentes anticancerígenos, na presente dissertação, testaram-se os compostos mais promissores de spirotriazolina oxindoles em células da linha de cancro colo-retal HCT-116, tendo-se verificado que estes compostos induzem apoptose e clivagem da PARP, assim como a paragem do ciclo celular na fase G0/G1, sendo esta dependente do tempo de exposição ou da concentração de composto utilizada. Adicionalmente, avaliou-se a capacidade destes compostos para ativar a p53 e diminuir os níveis de expressão de MDM2, indicando uma potencial inibição da interação p53-MDM2. A indução de apoptose e paragem do ciclo celular foi também avaliada na linha celular de cancro da mama MDA-MB-231. Contudo, os resultados obtidos não demonstraram qualquer indução de apoptose após 72 horas de exposição das células ao composto. Porém, às 48 horas de exposição das células ao composto foi possível verificar a ativação das caspases-3 e -7 e paragem do ciclo celular na fase G2/M. Por último, os compostos mais promissores de spirotriazolina oxindoles foram testados em fibroblastos de colon humano normal, não se tendo verificado citotoxicidade para as concentrações testadas. Em suma, nesta dissertação demonstrou-se o potencial de cinco compostos (2e, 2m, 7f, 7h e 7z) pertencentes a duas famílias de spirooxindoles, contendo anéis heterocíclicos de 5 membros, como agentes anticancerígenos e inibidores da interação proteína-proteína p53-MDM2.Over the years, several scientific studies have been proving the importance of the p53 tumour suppressor protein, in cellular homeostasis. This protein is found inactivated in approximately 50% of human cancers, by mutation or deletion of its gene. Moreover, the inactivation of p53 by reversible inhibition is frequently observed in various human cancers, especially in those expressing wild type p53. This inactivation results from overexpression of its negative regulators such as MDM2 and MDMX, leading to oncogenic pathologies, mostly characterized by expression of a p53 wild type form. Several studies have shown that p53 interaction with its negative regulators involves three main hydrophobic amino acids (Phe19, Trp23 and Leu26) in the p53 protein. Moreover, it is known that p53 reactivation is facilitated by inhibition of its negative regulators. In recent few years, several families of compounds were designed and developed as modulators of p53. However, the development of a p53 reactivating cancer therapy through inhibition of p53–MDM´s interaction is still at the beginning, with only a few candidates entering clinical trials. Therefore, the discovery of more powerful and selective p53–MDM´s interaction inhibitors are still an unmet need. The work developed in this master thesis aimed at developing new anticancer agents containing a spirooxindole scaffold having a pyrazoline ring. The spiro ring works as the rigid heterocyclic scaffold, from which the three lipophilic groups can be projected to mimic the p53 amino acids. The first goal included the development and optimization of a potential new anticancer agent by 1,3-dipolar cycloaddition reaction, complemented with biological activity studies, such as evaluation of cell death and cell cycle progression, and analysis of p53¬MDM2 interaction. In addition, studies of combination therapy using the newly synthetized molecules and a chemotherapeutic agent commonly used in the clinic, were also performed and finally, the stability of the compound in a saline solution was assessed. The second main goal of this thesis was to understand the effect of changing the carbon atom by a nitrogen atom in position 4´ of the pyrazoline ring. The results presented here reveal the potential anticancer activity of the new molecules, as shown by the ability to induce apoptosis and cell cycle arrest, inhibit the interaction between p53 and MDM2, while presenting good stability in PBS and no cytotoxic effects in normal human cells. Furthermore, a synergistic effect with the chemotherapeutic agent was observed. The change of the carbon atom for a nitrogen atom in position 4´ (pyrazoline ring replaced by a tryazoline ring) led to a new family of small molecules that has the ability to increase the expression of p53, thus leading to apoptosis and cell cycle arrest. In addition, these compounds were not cytotoxic in human normal cells

PRISMA: a prefetching storage middleware for accelerating deep learning frameworks

Dissertação mestrado integrado em Informatics EngineeringDeep Learning (DL) is a widely used technique often applied to many domains, from computer vision to natural language processing. To avoid overfitting, DL applications have to access large amounts of data, which affects the training performance. Although significant hardware advances have already been made, current storage systems cannot keep up with the needs required by DL techniques. Considering this, multiple storage solutions have already been developed to improve the Input/Output (I/O) performance of DL training. Nevertheless, they are either specific to certain DL frameworks or present drawbacks, such as loss of accuracy. Most DL frameworks also contain internal I/O optimizations, however they cannot be easily decoupled and applied to other frameworks. Furthermore, most of these optimizations have to be manually configured or comprise greedy provisioning algorithms that waste computational resources. To address these issues, we propose PRISMA, a novel storage middleware that employs data prefetching and parallel I/O to improve DL training performance. PRISMA provides an autotuning mechanism to automatically select the optimal configuration. This mechanism was designed to achieve a good trade-off between performance and resource usage. PRISMA is framework-agnostic, meaning that it can be applied to any DL framework, and does not impact the accuracy of the training model. In addition to PRISMA, we provide a thorough study and evaluation of the TensorFlow Dataset Application Programming Interface (API), demonstrating that local DL can benefit from I/O optimization. PRISMA was integrated and evaluated with two popular DL frameworks, namely Tensor Flow and PyTorch, proving that it is successful under different I/O workloads. Experimental results demonstrate that PRISMA is the most efficient solution for the majority of the scenar ios that were studied, while for the other scenarios exhibits similar performance to built-in optimizations of TensorFlow and PyTorch.Aprendizagem Profunda (AP) é uma área bastante abrangente que é atualmente utilizada em diversos domínios, como é o caso da visão por computador e do processamento de linguagem natural. A aplicação de técnicas de AP implica o acesso a grandes quantidades de dados, o que afeta o desempenho de treino. Embora já tenham sido alcançados avanços significativos em termos de hardware, os sistemas de armazenamento atuais não conseguem acompanhar os requisitos de desempenho que os mecanismos de AP impõem. Considerando isto, foram desenvolvidas várias soluções de armazenamento com o objetivo de melhorar o desempenho de Entrada/Saída (E/S) do treino de AP. No entanto, as soluções existentes possuem certas desvantagens, nomeadamente perda de precisão do modelo de treino e o facto de serem específicas a determinadas plataformas de AP. A maioria das plataformas de AP também possuem otimizações de E/S, contudo essas otimizações não podem ser facilmente desacopladas e aplicadas a outras plataformas. Para além disto, a maioria destas otimizações tem que ser configurada manualmente ou contém algoritmos de provisionamento gananciosos, que desperdiçam recursos computacionais. Para resolver os problemas anteriormente mencionados, esta dissertação propõe o PRISMA, um middleware de armazenamento que executa pré-busca de dados e paralelismo de E/S, de forma a melhorar o desempenho de treino de AP. O PRISMA providencia um mecanismo de configuração automática para determinar uma combinação de parâmetros ótima. Este mecanismo foi desenvolvido com o objetivo de obter um bom equilíbrio entre desempenho e utilização de recursos. O PRISMA é independente da plataforma de AP e não afeta a precisão do modelo de treino. Além do PRISMA, esta dissertação providencia um estudo e uma avaliação detalhados da Interface de Programação de Aplicações (API) Dataset do TensorFlow, provando que AP local pode beneficiar de otimizações de E/S. O PRISMA foi integrado e avaliado com duas plataformas de AP amplamente utilizadas, o TensorFlow e o PyTorch, demonstrando que este middleware tem sucesso sob diferentes cargas de trabalho de E/S. Os resultados experimentais demonstram que o PRISMA é a solução mais eficiente na maioria dos cenários estudados, e possui um desempenho semelhante às otimizações internas do TensorFlow e do PyTorch.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - project UIDB/50014/202

Avaliação físico-química de compostos de bagaço e engaço de uva branca e eficácia da sua utilização na cultura da alface

Dissertação de Mestrado em Engenharia Agronómica apresentada na Escola Superior Agrária de Ponte de LimaA indústria vinícola produz anualmente milhões de toneladas de resíduos orgânicos que podem ser reutilizados através da compostagem para a fertilização do solo, assegurando assim a eficiência na gestão dos recursos naturais. Nesse sentido, realizou-se uma experiência de compostagem com engaço e bagaço (películas e grainhas) de uva branca que incluiu uma pilha estática e pilhas com 3 e 6 revolvimentos, com o objetivo de avaliar o processo de compostagem e a qualidade do composto como corretivo orgânico do solo incluindo o seu efeito, com diferentes tempos de compostagem, no crescimento da alface. O peso e o teor de nutrientes da alface foram avaliados em três ensaios de vasos com blocos casualizados. O primeiro ensaio decorreu após 130 dias de compostagem, com 5 repetições e 11 tratamentos: um tratamento controlo sem aplicação de qualquer fertilizante; um tratamento com adubo mineral azotado aplicado na dose de 50 kg ha-1 N; e nove tratamentos com os três compostos, aplicados ao solo na proporção equivalente às doses de 10, 20 e 40 t ha-1 de matéria fresca. Os outros ensaios realizaram-se após 140 e 260 dias de compostagem, respetivamente, e incluíram 4 repetições e 11 tratamentos, os quais, para além do controlo e do tratamento com adubo mineral azotado, incluíram as combinações dos três compostos com as doses de 5, 10 e 20 t ha-1 de matéria seca. Verificou-se que a mistura de engaço e bagaço de uva tem uma estrutura com porosidade adequada para beneficiar a decomposição aeróbia, mesmo sem revolvimentos, permitindo obter um composto com um elevado grau de maturação e estabilização, sem efeitos fitotóxicos, com baixa salinidade e rico em nutrientes. Os compostos revelaram potencial para aumentar a produção da alface em comparação com o tratamento controlo ou com adubo mineral e, genericamente, com aumentos de produção significativos com as doses crescentes de composto, mas sem diferenças significativas entre compostos para a mesma dose de composto. Provavelmente porque, para além dos nutrientes que fornece ao solo, os compostos beneficiam as caraterísticas físicas e químicas do solo, contribuindo para melhoria da fertilidade e produtividade do solo. Concluiu-se que o composto de engaço e bagaço de uva produzido com o mínimo de intervenção, reduzindo assim a complexidade e os custos da compostagem com vantagens agronómicas e ambientais, tem elevado potencial para ser utilizado como corretivo orgânico do solo.The wine industry annually produces millions of tons of organic waste that can be reused through composting to fertilize the soil, thus ensuring efficient management of natural resources. With this logic, a composting experiment was carried out with pomace (stalks, skins and seeds) of white grapes, including a static pile and piles with 3 and 6 turnings, with the objective of evaluating the composting process, and the quality of the final compost as soil organic amendment, including its effect with different composting periods, on lettuce growth. Lettuce weight and nutrient content were evaluated in three pot trials with randomized blocks. The first trial took place after 130 days of composting, with 5 repetitions and 11 treatments: a control treatment without fertilizers; one treatment with mineral nitrogen fertilizer applied at the rate of 50 kg ha-1 N; and nine treatments with the three composts, applied at the rates equivalent to 10, 20 and 40 t ha-1 of fresh matter. The second and third tests were carried out after 140 and 260 days of composting, respectively, and included 4 repetitions and 11 treatments, which, in addition to the control and treatment with mineral nitrogen fertilizer, included combinations of the three composts with the rates of 5, 10 and 20 t ha-1 of dry matter. Grape pomace has a structure with adequate porosity to benefit from aerobic decomposition, even without turning over, allowing to obtain a compost with a high degree of maturation and stabilization, without phytotoxic effects, with low salinity and rich in nutrients. Composts showed potential to increase lettuce yields compared to the control or the mineral fertilizer treatment, and generally with significant yield increases with increasing compost rates. However, without significant differences between composts for the same compost rate. This is probably because, in addition to the nutrients provided, composts benefit the physical and chemical characteristics of the soil, contributing to improved soil fertility and productivity. Therefore, composts from grape pomace produced with minimal intervention, thus reducing the complexity and costs of composting with agronomic and environmental advantages, have high potential to be used as organic soil amendments