A simple model to interpret the ultraviolet, optical and infrared SEDs of galaxies

We present a simple, largely empirical but physically motivated model, which is designed to interpret consistently multi-wavelength observations from large samples of galaxies in terms of physical parameters, such as star formation rate, stellar mass and dust content. Our model is both simple and versatile enough to allow the derivation of statistical constraints on the star formation histories and dust contents of large samples of galaxies using a wide range of ultraviolet, optical and infrared observations. We illustrate this by deriving median-likelihood estimates of a set of physical parameters describing the stellar and dust contents of local star-forming galaxies from the Spitzer Infrared Nearby Galaxy Sample (SINGS) and from a newly-matched sample of SDSS galaxies observed with GALEX, 2MASS, and IRAS. The model reproduces well the observed spectral energy distributions of these galaxies across the entire wavelength range from the far-ultraviolet to the far-infrared. We find important correlations between the physical parameters of galaxies which are useful to investigate the star formation activity and dust properties of galaxies. Our model can be straightforwardly applied to interpret observed ultraviolet-to-infrared spectral energy distributions (SEDs) from any galaxy sample.Comment: 4 pages, 3 figures, to appear in the Conference Proceedings of IAU Symposium No. 262: Stellar Populations - Planning for the Next Decade, G. Bruzual & S. Charlot ed

Silicon Photonics Optical Beamformer for Broadband Phased Array Antennas

Este projecto tem como objectivo o estudo, desenho e simulação de um beamformer óptico, a operar na banda Ka (26 - 40 GHz) implementado num circuito fotónico integrado. Este dispositivo deve ser capaz de gerar atrasos TTD (True Time Delay) de modo a evitar deformações de feixe, denominadas beamsquint, que afectam negativamente a qualidade do sinal transmitido. Esta funcionalidade tem como objectivo melhorar a performance de sistemas baseados em agrupamentos de antenas (Phased Array Antennas) para sinais com elevada largura de banda. Outro aspecto importante do projecto é a integração do circuito óptico num chip fotónico baseado na tecnologia de fotónica integrada em Silício, que permite o fabrico de dispositivos ópticos compactos e de baixo custo.This project proposes the design of a Photonic Integrated Circuit, or PIC, Optical Beaformer for broadband Phased Array Antennas, or PAA, operating in the Ka band (26 - 40 GHz). The beamformer circuit should implement a True Time Delay device that enables seamless phase tuning for each radiating element that is independent from frequency. The frequency independence of the generated delays avoids a recurring phenomenon on PAA systems known as beamsquint, which consists in deformation of the array radiation pattern that deteriorates the quality of the transmitted signal. Therefore, by eliminating beamsquint, this technology should allow PAA based systems to be used in broadband communications, which are becoming evermore pervasive, due to modern day demands for high-speed data tranfer. This project also aims to take advantage of recent integrated phtonics techonology, in order to fabricate compact and cheaper optical circuit devices

Quantification of chloroquine by LC-MS and the macular degeneration disease

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2017Age-related macular degeneration is a visual disease that involves a progressive loss of central vision which its consequences are dramatic for the patient’s quality of life. Age is a major risk factor for macular degeneration. Other risk factors include, ethnicity, genetics, smoking and drugs. Chloroquine appears to be the most toxic drug to the retina, which might be explained by the extensive accumulation and very long retention of chloroquine bound to melanin. Chloroquine is used for malarial prevention and treatment, as well to various inflammatory diseases such as rheumatoid arthritis and lupus erythematosus. Chloroquine toxicity in age-related macular degeneration is of serious ophthalmologic concern because it is not treatable. Nonetheless, it has been demonstrated that central vision can be preserved if damage is recognized before there are changes in the retinal pigment epithelium. With proper screening, bull’s-eye retinopathy, no longer should be seen. The focus of this study is the development of a precise and sensible method of quantification of chloroquine, by using liquid chromatography–mass spectrometry, to determine the amount of chloroquine that binds to melanin when using a tissue sample and to relate the melanin-chloroquine binding to macular degeneration or age-related macular degeneration, from the premise that the extensive binding of chloroquine to the melanin of the eye contributes to a quicker evolution of the macular degeneration disease. A method of melanosome extraction and melanin-cloroquine binding was accomplished. It was also developed a liquid chromatography–mass spectrometry method. HPLC was done in an Agilent 1260 Infinity instrument with a Poroshell 120 SB-C18 column (2.1 x 50 mm, 2.7 µm). Mass spectrometry used an Agilent 6495 Triple Quadrupole Mass Spectrometer. The results showed the suitability of the method, which was improved with a stability study of chloroquine, included on this work. The results showed that more than 50% of the chloroquine binds to melanin, independently of the concentration of the melanin used. In the future, a more sensible method should be developed with other columns of HPLC. The present work joins the studies that associate the relation between chloroquine therapeutic and its influence on retinopathy, and therefore on AMD, making its consequences appear sooner or greater.A degenerescência macular da idade (DMI) é uma doença oftálmica que envolve a perda progressiva de visão central e cujas consequências são dramáticas para a qualidade de vida do doente. A idade é um importante fator de risco para a degenerescência macular. Outros fatores de risco incluem: etnia, genética, tabagismo e medicamentos. A cloroquina parece ser o fármaco mais tóxico para a retina, dada a sua extensa acumulação e retenção longa quando ligada à melanina. A cloroquina é utilizada na prevenção e tratamento da malária, sendo também utilizada na terapêutica de doenças inflamatórias, como a artrite reumatoide e o lúpus eritematoso. A toxicidade da cloroquina na degenerescência macular da idade é uma preocupação oftalmológica séria dada a ausência de tratamento. No entanto, demonstrou-se que o centro da visão pode ser preservado se o dano for reconhecido antes de ocorrerem alterações no epitélio do pigmento da retina. Com rastreio apropriado, a retinopatia do “olho de boi” deixará de se expressar. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um método preciso e sensível de quantificação de cloroquina, usando cromatografia líquida-espectrometria de massa, para determinar a quantidade de cloroquina que se liga à melanina, usando uma amostra de tecido, e relacionar a associação da cloroquina à melanina com a degenerescência macular ou degenerescência macular da idade. Foi realizado um método de extração melanossomal e de ligação melanina-cloroquina. Foi, igualmente, desenvolvido um método de LC-MS. O HPLC foi executado num aparelho Agilent 1260 Infinity com uma coluna Poroshell 120 SB-C18 (2,1 x 50 mm, 2,7 μm). A espectrometria de massa foi realizada com um espectrómetro Agilent 6495 Triple Quadrupole. Os resultados mostraram a adequação do método, sendo que este foi melhorado com um estudo de estabilidade da cloroquina, incluído neste trabalho. Os resultados mostraram que mais de 50% da cloroquina se liga à melanina, independentemente da concentração de melanina utilizada. No futuro, deverá ser desenvolvido um método mais sensível com o uso de outras colunas de HPLC. O presente trabalho junta-se aos estudos que associam a relação entre a terapêutica de cloroquina e sua influência na retinopatia e, portanto, na AMD, fazendo com que suas consequências aparecem mais precocemente

Application of neural networks for pavement evaluation

As vias de comunicação são indispensáveis para o desenvolvimento de uma nação, económica e socialmente. Num mundo globalizado, onde tudo deve chegar ao seu destino no menor espaço de tempo, as vias de comunicação assumem um papel vital. Assim, torna-se essencial construir e manter uma rede de transportes eficiente. Apesar de não ser o método mais eficiente, o transporte rodoviário é muitas vezes o mais económico e possibilita o transporte porta-a-porta, sendo em muitos casos o único meio de transporte possível. Por estas razões, o modo rodoviário tem uma quota significativa no mercado dos transportes, seja de passageiros ou mercadorias, tornando-o extremamente importante na rede de transportes de um país. Os países europeus fizeram um grande investimento na criação de extensas redes de estradas, cobrindo quase todo o seu território. Neste momento, começa-se a atingir o ponto onde a principal preocu+ação das entidades gestoras de estradas deixa de ser a construção de novas vias, passando a focar-se na necessidade de manutenção e conservação das vias existentes. Os pavimentos rodoviários, como todas as outras construções, requerem manutenção de forma a garantir bons níveis de serviço com qualidade, conforto e segurança. Devido aos custos inerentes às operações de manutenção de pavimentos, estas devem rigorosamente e com base em critérios científicos bem definidos. Assim, pretende-se evitar intervenções desnecessárias, mas também impedir que os danos se tornem irreparáveis e economicamente prejudiciais, com repercussões na segurança dos utilizadores. Para se estimar a vida útil de um pavimento é essencial realizar primeiro a caracterização estrutural do mesmo. Para isso, torna-se necessário conhecer o tipo de estrutura de um pavimento, nomeadamente a espessura e o módulo de elasticidade constituintes. A utilização de métodos de ensaio não destrutivos é cada vez mais reconhecida como uma forma eficaz para obter informações sobre o comportamento estrutural de pavimentos. Para efectuar estes ensaios, existem vários equipamentos. No entanto, dois deles, o Deflectómetro de Impacto e o Radar de Prospecção, têm demonstrado ser particularmente eficientes para avaliação da capacidade de carga de um pavimento, sendo estes equipamentos utilizados no âmbito deste estudo. Assim, para realização de ensaios de carga em pavimentos, o equipamento Deflectómetro de Impacto tem sido utilizado com sucesso para medir as deflexões à superfície de um pavimento em pontos pré-determinados quando sujeito a uma carga normalizada de forma a simular o efeito da passagem da roda de um camião. Complementarmente, para a obtenção de informações contínuas sobre a estrutura de um pavimento, o equipamento Radar de Prospecção permite conhecer o número de camadas e as suas espessuras através da utilização de ondas electromagnéticas. Os dados proporcionam, quando usados em conjunto com a realização de sondagens à rotação e poços em alguns locais, permitem uma caracterização mais precisa da condição estrutural de um pavimento e o estabelecimento de modelos de resposta, no caso de pavimentos existentes. Por outro lado, o processamento dos dados obtidos durante os ensaios “in situ” revela-se uma tarefa morosa e complexa. Actualmente, utilizando as espessuras das camadas do pavimento, os módulos de elasticidade das camadas são calculados através da “retro-análise” da bacia de deflexões medida nos ensaios de carga. Este método é iterativo, sendo que um engenheiro experiente testa várias estruturas diferentes de pavimento, até se obter uma estrutura cuja resposta seja o mais próximo possível da obtida durante os ensaios “in Situ”. Esta tarefa revela-se muito dependente da experiência do engenheiro, uma vez que as estruturas de pavimento a serem testadas maioritariamente do seu raciocínio. Outra desvantagem deste método é o facto de apresentar soluções múltiplas, dado que diferentes estruturas podem apresentar modelos de resposta iguais. A solução aceite é, muitas vezes, a que se julga mais provável, baseando-se novamente no raciocínio e experiência do engenheiro. A solução para o problema da enorme quantidade de dados a processar e das múltiplas soluções possíveis poderá ser a utilização de Redes Neuronais Artificiais (RNA) para auxiliar esta tarefa. As redes neuronais são elementos computacionais virtuais, cujo funcionamento é inspirado na forma como os sistemas nervosos biológicos, como o cérebro, processam a informação. Estes elementos são compostos por uma série de camadas, que por sua vez são compostas por neurónios. Durante a transmissão da informação entre neurónios, esta é modificada pela aplicação de um coeficiente, denominado “peso”. As redes neuronais apresentam uma habilidade muito útil, uma vez que são capazes de mapear uma função sem conhecer a sua fórmula matemática. Esta habilidade é utilizada em vários campos científicos como o reconhecimento de padrões, classificação ou compactação de dados. De forma a possibilitar o uso desta característica, a rede deverá ser devidamente “treinada” antes, processo realizado através da introdução de dois conjuntos de dados: os valores de entrada e os valores de saída pretendidos. Através de um processo cíclico de propagação da informação através das ligações entre neurónios, as redes ajustam-se gradualmente, apresentando melhores resultados. Apesar de existirem vários tipos de redes, as que aparentam ser as mais aptas para esta tarefa são as redes de retro-propagação. Estas possuem uma característica importante, nomeadamente o treino denominado “treino supervisionado”. Devido a este método de treino, as redes funcionam dentro da gama de variação dos dados fornecidos para o “treino” e, consequentemente, os resultados calculados também se encontram dentro da mesma gama, impedindo o aparecimento de soluções matemáticas com impossibilidade prática. De forma a tornar esta tarefa ainda mais simples, foi desenvolvido um programa de computador, NNPav, utilizando as RNA como parte integrante do seu processo de cálculo. O objectivo é tornar o processo de “retro-análise” totalmente automático e prevenir erros induzidos pela falta de experiência do utilizador. De forma a expandir ainda mais as funcionalidades do programa, foi implementado um processo de cálculo que realiza uma estimativa da capacidade de carga e da vida útil restante do pavimento, recorrendo a dois critérios de ruína. Estes critérios são normalmente utilizados no dimensionamento de pavimentos, de forma a prevenir o fendilhamento por fadiga e as deformações permanentes. Desta forma, o programa criado permite a estimativa da vida útil restante de um pavimento de forma eficiente, directamente a partir das deflexões e espessuras das camadas, medidas nos ensaios “in situ”. Todos os passos da caracterização estrutural do pavimento são efectuados pelo NNPav, seja recorrendo à utilização de redes neuronais ou a processos de cálculo matemático, incluindo a correcção do módulo de elasticidade da camada de misturas betuminosas para a temperatura de projecto e considerando as características de tráfego e taxas de crescimento do mesmo. Os testes efectuados às redes neuronais revelaram que foram alcançados resultados satisfatórios. Os níveis de erros na utilização de redes neuronais são semelhantes aos obtidos usando modelos de camadas linear-elásticas, excepto para o cálculo da vida útil com base num dos critérios, onde os erros obtidos foram mais altos. No entanto, este processo revela-se bastante mais rápido e possibilita o processamento dos dados por pessoal com menos experiência. Ao mesmo tempo, foi assegurado que nos ficheiros de resultados é possível analisar todos os dados calculados pelo programa, em várias fases de processamento de forma a permitir a análise detalhada dos mesmos. A possibilidade de estimar a capacidade de carga e a vida útil restante de um pavimento, contempladas no programa desenvolvido, representam também ferramentas importantes. Basicamente, o NNPav permite uma análise estrutural completa de um pavimento, estimando a sua vida útil com base nos ensaios de campo realizados pelo Deflectómetro de Impacto e pelo Radar de Prospecção, num único passo. Complementarmente, foi ainda desenvolvido e implementado no NNPav um módulo destinado ao dimensionamento de pavimentos novos. Este módulo permite que, dado um conjunto de estruturas de pavimento possíveis, seja estimada a capacidade de carga e a vida útil daquele pavimento. Este facto permite a análise de uma grande quantidade de estruturas de pavimento, e a fácil comparação dos resultados no ficheiro exportado. Apesar dos resultados obtidos neste trabalho serem bastante satisfatórios, os desenvolvimentos futuros na aplicação de Redes Neuronais na avaliação de pavimentos são ainda mais promissores. Uma vez que este trabalho foi limitado a uma moldura temporal inerente a um trabalho académico, a possibilidade de melhorar ainda mais a resposta das RNA fica em aberto. Apesar dos vários testes realizados às redes, de forma a obter as arquitecturas que apresentassem melhores resultados, as arquitecturas possíveis são virtualmente ilimitadas e pode ser uma área a aprofundar. As funcionalidades implementadas no programa foram as possíveis, dentro da moldura temporal referida, mas existem muitas funcionalidades a serem adicinadas ou expandidas, aumentando a funcionalidade do programa e a sua produtividade. Uma vez que esta é uma ferramenta que pode ser aplicada ao nível de gestão de redes rodoviárias, seria necessário estudar e desenvolver redes similares de forma a avaliar outros tipos de estruturas de pavimentos. Como conclusão final, apesar dos vários aspectos que podem, e devem ser melhorados, o programa desenvolvido provou ser uma ferramenta bastante útil e eficiente na avaliação estrutural de pavimentos com base em métodos de ensaio não destrutivos

PaaS manager : a platform-as-a-service aggregation framework

The advent of Cloud Computing opened new opportunities in several areas, namely in the application development processes. As consequence, nowadays, PaaS (Platform-as-a-Service) service model allows simpler and flexible deployment strategies of applications, avoiding the need for dedicated networks, servers, stor- age, and other services. Within this context, several PaaS providers exist in the market, but each one having specific characteristics, proprietary technologies and Application Programming Interfaces (APIs). Based on such assumptions, this work addresses the challenge of devising a PaaS aggregation solution with the objective of unifying the information and management processes of applications created in PaaS environments. The proposed solution, denominated as PaaS Manager, take the form of a PaaS API aggregator aiming to struggle the existing lock-in in the PaaS market. In this perspective, this paper describes the specification, development and test of the proposed PaaS Manager solution. As result of this framework, end-users are able to select the most appropriate PaaS platform for an application, interacting with any supported vendor through a unique deployment and management interface.This work has been supported by FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia within the Project Scope: PEst-OE/EEI/UI0319/2014

Interoperability and portability of cloud service enablers in a PaaS environment

Nowadays, the competition in the telecommunications market is exciting and new entities with value-added services have emerged over the core network of Telecommunications operators (Telcos). These new participants have taken out the operators’ relevance since they are entirely agnostic from infrastructure service connectivity. Therefore Telcos, like Portugal Telecom Inovação (PTIN), need to focus on the provision of services to a user’s point of view to not become just a dumb-pipe between the consumers and Cloud service providers. This paper proposes a definition of a distributed architecture that allows developers to create and expose services through a Service Delivery Platform (SDP). The benefit of such Cloud-enabled SDP architecture is the portability of service enablers between Platform-as-a-Service (PaaS) providers through a standardized API. Service developers may thus select the more suitable PaaS offering in order to build on-top applications, based on the performance required by a service. An example of applications which can take advantage from more versatile Cloud platforms, is the delivery of mobile context-aware services that react to both environment and user conditions selecting the right type of content (e.g. photos, videos, etc.) to deliver.(undefined

Cloud Platform-as-a-Service

O Cloud Computing tem emergido como sendo um novo paradigma para entrega de serviços através da Internet. Neste mercado em expansão, o serviço de PaaS (Platform-as-a-Service) tem sido objeto de grande interesse por parte das mais variadas organizações permitindo o fácil deployment de aplicações sem necessidade de uma infra-estrutura dedicada, instalação de dependências ou configuração de servidores. No entanto, cada fornecedor de soluções PaaS acaba por gerar um lock-in do utiliza- dor às suas características proprietárias, tecnologias ou APIs (Application Programming Interfaces). Além disso, dando como garantida a conectividade até aos clientes, a rede de operadores como seja o caso da PT (Portugal Telecom) acaba por servir apenas de dumb-pipe entre o fornecedor e os seus clientes

Lumped damage mechanics as a diagnosis tool of reinforced concrete structures in service: case studies of a former bridge arch and a balcony slab

Reinforced concrete structures may need repair in order to ensure the designed durability. Such necessity vary in cause and effect, but the structural diagnosis serves as the basis for adopting intervention measures. The assessment of the structural condition usually is made in loco, but sometimes numerical analyses are required as a low cost and effective preliminary diagnosis. In general, numerical analyses use hundreds or thousands of finite elements and nonlinear theories that are not often used in engineering practice. As an alternative, lumped damage mechanics (LDM) uses key concepts of classic fracture and damage mechanics in plastic hinges throughout well-known quantities such as ultimate moment and cracking moment. Such theory describes the concrete cracking by a damage variable, which can be used as a diagnosis criterion. Therefore, this paper presents LDM as a diagnosis tool to analyse actual structures. The case studies presented in this paper are a former bridge arch tested in China and a balcony that collapsed in Brazil. The results show that LDM numerical response of those structures are quite close to laboratory observations (former bridge arch) and in loco measurements (balcony)

Estimation of the pre-burning condition of human remains in forensic contexts

The determination of the original condition of human remains prior to burning is critical since it may facilitate the reconstruction of circumstances surrounding death in forensic cases. Although the use of heat-induced bone changes is not a completely reliable proxy for determining pre-burning conditions, it is not completely devoid of potential, as we can observe a clear difference in the occurrence of such features between the fleshed and dry bones. In order to quantify this difference and determine its true value for forensic research, the frequencies of heat-induced warping and thumbnail fractures were documented on modern cremations of cadavers from recently deceased individuals and from the cremations of skeletons previously inhumed. The effect of age, sex, time span from death to cremation, duration and temperature of combustion on those frequencies was statistically investigated. Results demonstrated that the heat-induced features were significantly more frequent in the sample of cadavers. In addition, warping was determined to be the most useful indicator of the pre-burning condition of human remains. Temperature of combustion was the only variable having a significant effect on the frequency of both features, suggesting that fluctuation of temperature, along with collagen preservation and recrystallization of the inorganic phase, is paramount for their occurrence. Both warping and thumbnail fractures may eventually be used for the estimation of the pre-burning condition of human remains in lack of other indicators, but their reliability is far from absolute. Ideally, such inference must be supported by other data such as skeletal representation, objects or defleshing marks on the bones