Dynamics of mixtures under confinement

We study the self-organization of mixtures of colloidal particles in the presence of external fields and explore design strategies to obtain targeted structures. We consider two types of binary mixtures. In the first, the particles differ in their Stokes coefficient and in the second, the particles differ in their response to external fields. While for the first type the thermodynamic equilibrium state is completely mixed, for the second one, segregation is expected at equilibrium. Both types are characterized by having a complex energy landscape and, as a result, during the collective dynamics the systems get frequently trapped in local minima for long periods of time and so they rarely reach thermodynamic equilibrium within the timescale of relevance. The specific state in which the systems are kinetically arrested will depend strongly on the history. Thus, in order to properly simulate and characterize the dynamics of these systems, we need new methods and techniques. We employ particle based simulations such as Brownian Dynamics (BD) to probe the time evolution of the systems and Monte Carlo (MC) simulations to study the properties of the equilibrium states. We also use continuum models, including dynamical density functional theory of fluids (DDFT), to access long time scales that are not reachable with direct numerical simulations. We report the behavior in the presence of different spatially dependent external fields. We also show how mixtures of the first type can segregate while they are sedimenting under gravity. Finally, we propose a way to control the number of structural defects in crystals using random potentials in mixtures of the second type. Implications of our findings in the field of Soft Condensed Matter Physics are also discussed

Energy and volume of vector fields on spherical domains

We present in this paper a \boundary version" for theorems about minimality of volume and energy functionals on a spherical domain of threedimensional Euclidean sphere

Reassessing Social Movements' Position and Normative Force in Constitutional Settings

The present article examines the new position of social movements in constitutional settings. It argues that social movements-both structured and unstructured-have rearranged themselves both normatively and spatially to create new means to influence law and politics. The article sketches out new forms in which social movements have understood their ways of organizing and the possibilities for advancing legal and political change in constitutional settings. Using Judith Butler's theory of assemblage and Bruno Latour's concept of terrestriality, the article examines how social movements read constitutional settings, such as domestic constitutional apparatuses and international institutions, to advance their political and legal agendas. The article does not limit itself to a pure public law perspective but also incorporates insights from public international law

Self-assembly of colloids driven by external fields

Tese de mestrado, Física (Física Estatística e Não-Linear), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015We study self-assembly of colloidal particles under the influence of two types of external fields: one space-dependent where the system evolves into a stationary state (equilibrium) and the other time-dependent that keeps the system out of equilibrium at all times. We perform extensive Brownian dynamics simulations with different field profiles. In the first case, we analyze the formation of bands of colloidal particles driven by periodic external fields. We determine the dependence of the band width on the strength of the particle/particle interaction and on the strength and periodicity of the field. We also investigate the switching (field-on) dynamics and the relaxation times as a function of the system parameters. The observed scaling relations were analyzed using a simple dynamic density-functional theory of fluids. In the second case, we study the formation and stability of lanes under the influence of time-varying (rotating) fields. Lanes are stable kinetic structures formed in colloidal mixtures composed by opposite charged particles subjected to counterflow imposed by a uniform external field. We find that these structures resist the rotation of the field for small angles (increasing the shift between the lanes orientation and the direction of the field) but they are destroyed and rearranged into lanes along new orientations according to quantized angles (the magic angles) in a system with periodic boundary conditions. The evolution is constrained by these magic angles and has a dependence on the angular velocity of the field and its intensity. We also employ the Voronoi tessellation method to identify the clusters during the evolution and find that both the number of clusters and the distribution of the area of the Voronoi cells depend on the state of the system. When the evolution is trapped in a lane configuration the number of clusters is minimal and there is a greater number of small cells compared with the mixed state in which particles move along the field direction.A possibilidade de fabrico de materiais com propriedades físicas melhoradas através da auto-organização de partículas coloidais tem motivado estudos teóricos e experimentais ao longo das décadas. Inicialmente, o foco era a identificação de novas fases e a construção de diagramas de fase em equilíbrio, com base nas propriedades individuais das partículas, tais como a forma, o tamanho e a química. Contudo, o avanço de técnicas óticas e litográficas abriu a possibilidade de explorar outras alternativas, por exemplo, o uso de substratos e interfaces, o controlo do meio de suspensão ou a agregação sob o efeito de um fluxo. Mais recentemente, tem vindo a haver um crescente interesse na auto-organização na presença de campos eletromagnéticos (EM). Campos EM uniformes conjugados com os graus de liberdade rotacionais de partículas magnéticas não-esféricas permitem o controlo da sua orientação ou ajustar a intensidade e direção das interações das partículas. Campos que variam no espaço são usados para restringir a posição das partículas, formando moldes virtuais que induzem padrões periódicos no espaço. Sob a influência de constrangimentos externos, as suspensões coloidais são habitualmente levadas para fora do equilíbrio e a relaxação para o novo equilíbrio resulta da competição entre vários mecanismos que ocorrem a diferentes escalas espaciais e temporais. Como tal, para além da identificação das estruturas de equilíbrio e da sua dependência das condições experimentais, é extremamente interessante do ponto de vista pratico caracterizar os percursos cinéticos que levam à formação das estruturas de interesse e das escalas de tempo envolvidas. Parte desta tese é centrada no estudo de um caso protótipo de auto-organização guiada por um campo externo. Para simplificar, consideramos a formação de bandas induzida por um campo EM sinusoidal e estudamos como as estruturas de equilíbrio e a dinâmica para o equilíbrio dependem da magnitude e periodicidade do campo, assim como da interação entre partículas. Os resultados das simulações do sistema feitas com o método da dinâmica Browniana são comparados com uma análise contínua baseada na teoria dinâmica da densidade funcional dos fluidos (DDFT). Estabelecemos uma excelente concordância qualitativa entre os resultados numéricos e analíticos do comportamento do perfil de densidade de partículas quando sujeito a alterações nos parâmetros do campo externo. A análise em equilíbrio é feita com base na espessura das bandas. Observamos que a largura aumenta com a intensidade da interação partícula/partícula e diminui com a intensidade do campo externo e determinámos as dependências. Estes dois mecanismos têm influências contrárias na formação de estruturas em equilíbrio. Descobrimos também que existe uma relação direta entre a largura das bandas e o número de bandas no sistema, sendo possível re-escalar a primeira em função da segunda. Fizemos também o estudo dos tempos de relaxação do sistema até chegar ao equilíbrio. Mais uma vez os resultados numéricos e teóricos são bastante consistentes. Os tempos de relaxação dependem da posição sendo mais curtos para as regiões em que a densidade é mais baixa no equilíbrio. Determinámos que a dinâmica do perfil de densidades é exponencial nos pontos de densidade máxima e mínima. Os parâmetros do campo externo e da interação entre partículas também têm uma influência nos tempos de relaxação. Nos pontos de densidade máxima, o aumento das intensidades do campo e das interações partícula/partícula aceleram a dinâmica enquanto nos pontos de densidade mínima a dependência é mais complexa e existe um tempo de relaxação máximo que depende das intensidades do campo e das interações partícula/partícula. Também os tempos de relaxação podem ser re-escalados pelo número de bandas. Vários padrões não triviais surgem em sistemas constituídos por muitas partículas que se encontram longe do equilíbrio. A física fora de equilíbrio é uma área em intensa proliferação que introduz novos desafios do ponto de vista do desenvolvimento de ferramentas de estudo, que são bastante distintas daquelas utilizadas para o equilíbrio. As propriedades destes sistemas têm dependências temporais que tornam a sua análise mais complexa. Os coloides são excelentes para estudar estes sistemas, uma vez que experimentalmente é possível observar a posição (e trajetória individual) das partículas recorrendo a técnicas óticas convencionais. Noutra parte da tese, focamo-nos na dinâmica guiada por um campo externo rotativo que varia no tempo. Campos magnéticos rotativos podem ser usados para auto-organizar partículas coloidais com dipolos magnéticos permanentes. Aplicamos a dinâmica Browniana para estudar a resistência da estrutura das faixas à rotação do campo. Estas faixas são observadas experimentalmente em plasmas complexos, tráfico de pedestres e misturas coloidais. Elas são formadas espontaneamente em sistemas com um campo uniforme para reduzir as colisões frontais entre partículas com cargas opostas. Esta é considerada uma transição de fase fora do equilíbrio que é causada pelo balanço entre a intensidade da interação partícula/partícula e a intensidade do campo externo. São formadas apenas acima de um valor crítico da intensidade do campo. A densidade do número de partículas no sistema também desempenha um papel importante. Para densidades baixas, não há colisões suficientes para se observar a transição, para densidades elevadas o sistema fica bloqueado e as partículas não se movimentam. Apenas em valores intermédios são observadas a estrutura das faixas. Estas estruturas correspondem às configurações iniciais nas simulações. Descobrimos que as faixas formam obstáculos à passagem de partículas com carga oposta que querem mover-se de acordo com a direção do campo externo, o que resulta na resistência destas estruturas a pequenas rotações do campo. Contudo, as interfaces que se criam entre faixas de carga oposta não conseguem resistir à alteração constante na direção do campo externo e são eventualmente destruídas. O sistema atravessa um estado de desordem mas a estrutura das faixas produz-se novamente segundo uma nova orientação, mais próxima da direção do campo. Num sistema com condições fronteira periódicas as faixas reorganizam-se segundo ângulos (ângulos mágicos) que estão quantizados e são definidos pela geometria do sistema. O ângulo mágico adotado pelas faixas corresponde àquele mais próximo da direção do campo externo no momento da reestruturação. Estudámos também a influência da velocidade angular e da intensidade do campo externo na dinâmica do sistema. Para velocidades angulares baixas, a orientação das faixas e o tempo aproximado de formação podem ser determinados pelos parâmetros do campo. Neste regime existe uma grande consistência entre a evolução de diferentes amostras e elas tornam-se periódicas, com o período dos ângulos mágicos. As condições iniciais só afetam o primeiro período, após o qual o sistema entra num estado estacionário. Para velocidades angulares elevadas, o comportamento não é tão simples. A formação e destruição de faixas tornam-se irregulares mas a sua orientação continua a seguir os ângulos mágicos. Concluímos também que aumentando a velocidade angular o sistema passa mais tempo no estado misturado em que não existem faixas. Usámos ainda o método de tecelagem de Voronoi para a análise deste sistema. Isto permite-nos fazer a lista de primeiros vizinhos de cada partícula, traçar a célula que limita a região de pontos que se encontram mais próximos de cada partícula e identificar os agregados em cada momento. Este método confirma que em momentos de reestruturação o número de agregados é elevado e oscila rapidamente, enquanto que quando há faixas formadas o número de agregados é reduzido. A área das células de Voronoi para cada partícula está relacionada com a distância aos vizinhos mais próximos, e portanto, com a densidade na região em que a partícula se encontra. Nos momentos em que o sistema está organizado em faixas existe um maior número de células cuja área é baixa do que quando o sistema esta misturado, uma evidência da compressão de partículas nas interfaces

Modelling sovereign debt with Lévy Processes

Mestrado em Ciências ActuariaisPropomos modelizar o risco de crédito soberano de cinco países da zona Euro (Portugal, Irlanda, Itália, Grécia e Espanha) seguindo uma abordagem estrutural de primeira passagem em que o movimento Browniano geométrico é substituído por um processo de Lévy regido apenas por uma componente de saltos. Deste modo, introduzimos incrementos assimétricos e leptocúrticos e a possibilidade de incumprimento instantâneo, removendo assim algumas das principais limitações do modelo Black-Scholes. Calculamos a probabilidade de sobrevivência como preço de uma opção barreira discreta, utilizando um método de valorização de opções baseado na aproximação da densidade de transição como expansão em série de Fourier de cossenos. Assumindo uma taxa de recuperação determinística, calibramos o modelo de Lévy Carr-Geman-Madan-Yor (CGMY) utilizando spreads de Credit Default Swaps semanais e obtemos a estrutura temporal de probabilidades de incumprimento. Tiramos ainda partido da representação do processo Variance Gamma (uma instância do modelo CGMY) como movimento Browniano modificado temporalmente para considerar uma estrutura de dependência entre os riscos de crédito soberanos através de uma modificação temporal comum. Em seguida, ilustramos um possível procedimento de calibração multidimensional e obtemos a distribuição de sobrevivência conjunta via simulação.We propose to model the sovereign credit risk of five Euro area countries (Portugal, Ireland, Italy, Greece and Spain) under a first passage structural approach, replacing the classical geometric Brownian motion dynamics with a pure jump Lévy process. This framework caters for skewness, fat tails and instantaneous defaults, thus addressing some of the main drawbacks of the Black-Scholes model. We compute the survival probability as the price of a discrete barrier option, using an option pricing method based on the approximation of the transition density as a Fourier-cosine series expansion. Assuming a deterministic recovery rate, we calibrate the Carr-Geman-Madan-Yor (CGMY) Lévy model to weekly Credit Default Swaps data and obtain the default probability term structure. By drawing on the representation of the Variance Gamma process (a particular instance of the CGMY model) as a time-changed Brownian motion, we accommodate dependency between sovereigns via a common time change. We then illustrate a possible multivariate calibration procedure and simulate the joint default distribution

Protein engineering of xynalase XYN10C from Paenibacillus barcinonensis

Tese de mestrado. Biologia (Microbiologia Aplicada). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011Paenibacillus barcinonensis Xyn10C is a modular xylanase composed of an N-terminal tandem CBM22 module, a catalytic domain belonging to GH10 and a C-terminal tandem CBM9 module. The enzyme was previously cloned and a preliminary characterization was performed. In our work several truncated enzymes, containing different combinations of the modules of the xylanase have been constructed, purified and characterized. The activity assays here performed show that the complete enzyme (wild type Xyn10C) and a truncated variant containing only the GH10 catalytic domain are highly active on arabinoxylans, commonly found in cereal hemicelluloses, while show lower activity on glucuronoxylans, typical of hardwood species. Additionally, the diminished activity of the isolated GH10 domain on some arabinoxylans indicate that the CBM22 and CBM9 ancillary tandem domains play a role for the degradation these substrates, probably facilitating hydrolysis to the less accessible insoluble fraction of arabixoxylans. This is strongly supported by the fact that P. barcinonensis was isolated from a rice field. The microcrystalline binding capacity of Xyn10C was also investigated. The results here obtained indicate that the enzyme has binding capacity to insoluble cellulose and that this capacity is mediated through CBM9b, the external domain of the CBM9 tandem, which has been already reported for other enzymes with similar architecture. Together these results point Xyn10C as a potential candidate for application in agro-industrial processes that involve the degradation of straw and cereal biomass, a frequent by product of agriculture, such as bioethanol production, providing at the same time more insights on the biology of modular carbohydratases and on their contribution to xylan degradation in natural habitats.A parede celular de células vegetais é uma estrutura rígida que permite que organismos multicelulares mantenham a sua forma e que possam crescer verticalmente. Esta parede celular tem uma composição complexa e variada, não só entre organismos, mas também consoante a idade e até entre tecidos do mesmo organismo. Não obstante, o seu maior componente é a celulose. Este polisacárido é composto por monómeros de glucose unidos por ligações glicosidicas β (1-4), criando uma estrutura filamentar. Estes polímeros individuais podem agrupar-se criando fibras de celulose. O segundo maior componente destas paredes é a hemicelulose. A cadeia principal deste polissacárido é estruturalmente semelhante à celulose no sentido em que é constituída por monossacáridos conectados por ligações β (1-4) mas neste caso é composta por diferentes açúcares sendo que a glucose é pouco frequente. De facto, o polímero hemicelulósico mais frequente é o xilano que tem a sua cadeia principal constituída por monómeros de xilose unidos por ligações β (1-4). Tal como outras hemiceluloses e contrariamente à celulose, os polímeros de xilano apresentam frequentemente ramificações constituídas por mono ou dissacáridos. A natureza destas ramificações está na base da nomenclatura de xilanos. Arabinoxilanos são polímeros de xilano que possuem uma frequência importante de ramificações compostas por arabinose unidas a uma xilose por meio de uma ligação α (1-3). Por outro lado, glucuronoxilanos possuem um número importante de ramificações de ácido D-glucurónico ou 4-O-metilglucurónico unidos por uma ligação α (1-2) ou mais raramente α (1-3). As cadeias de xilano provenientes de plantas gimnospérmicas superiores, também conhecidas por „softwoods‟, possuem os dois tipos de ramificações e são por isso denominados de glucuroarabinoxilanos. Nas plantas angiospérmicas superiores, ou „hardwoods‟, os glucuronoxilanos compõem a maioria dos polímeros de xilano e inclusive, a cadeia principal de xilose encontra-se acetilada em 60 a 70% dos monómeros. Em gramíneas, e particularmente nos cereais, a predominância é de arabinoxilano. Diversos microrganismos, incluído bactérias e fungos, têm a capacidade de degradar polímeros de xilano enzimaticamente. Devido à sua complexidade, a sua hidrólise total é mediada por diversos enzimas. As endoxilanases são enzimas que hidrolizam a cadeia principal de xilano em locais aleatórios resultando na sua divisão. Por outro lado, enzimas como arabinofuranosidases ou glucuronosidases são responsáveis pela remoção das ramificações. Para estes microrganismos, a degradação de polímeros de xilano permite não só utilizar os oligossacáridos resultantes para o seu metabolismo mas também aumentar a disponibilidade dos polímeros de celulose. Esta propriedade está na base da aplicação de xilanases de origem microbiana em processos industriais, nomeadamente no fabrico de papel onde a sua actividade facilita o branqueamento das pastas de papel o que se reverte numa diminuição da utilização de compostos de cloro, nocivos para o ambiente. Os enzimas xilanoliticos também podem ser utilizados para a clarificação de sumos e vinhos e melhorar a consistência de cerveja e as qualidades nutricionais de ração animal, nomeadamente de aves. Paenibacillus barcinonensis é uma bactéria Gram-positiva que foi isolada devido ao seu forte poder de degradação de xilano. O seu sistema xilanolítico parece ser complexo e é composto por diferentes enzimas. Três xilanases distintas foram já clonadas e caracterizadas, incluindo a endoxilanase C (Xyn10C), que constitui o objecto de estudo do presente trabalho. A análise da sua sequência proteica revelou que se trata de uma xilanase modular que para além do domínio catalítico, pertencente à família 10 das hidrolases glicosídicas (GH10), possuí ainda outros dois módulos de união a hidratos de carbono (CBM), cada um deles repetido em tandem. Do lado N-terminal do domínio GH10 encontra-se um módulo em tandem da família 22 (CBM22) e do lado C-terminal existe um módulo em tandem pertencente à família 9 (CBM9). Estas famílias compreendem membros que apresentam união a xilano e a celulose, respectivamente. A subdivisão de módulos tandem CBM9 foi ainda proposta em subfamília a) e b) em que membros da subfamília a) representam o módulo adjacente ao domínio catalítico e apresentam mutações em resíduos cruciais para a ligação ao substrato ao passo que membros da subfamília b) são os módulos externos de um tandem ou os módulos CBM9 que se apresentam isolados. Estes são capazes de se unir a celulose e a conservação das suas sequências proteicas admite maior previsibilidade quanto a esta capacidade para membros não caracterizados da subfamília. Consequentemente, a estrutura geral de Xyn10C pode ser esquematizada da seguinte forma: CBM22-CBM22-GH10-CBM9a-CBM9b. Num estudo prévio, os extractos celulares de uma estirpe Escherichia coli recombinante que expressava Xyn10C constutivamente foram utilizados para fazer uma caracterização da sua actividade enzimática. O substrato para o qual a enzima exibiu mais actividade foi glucuronoxilano proveniente de bétula seguido por arabinoxilano de aveia. Não foram detectados níveis importantes de actividade sobre celulose amorfa ou cristalina. A capacidade de união a celulose microcristalina, sob o nome comercial de Avicel, também foi demonstrada e foi sugerido que seria mediada pelo tandem CBM9a-b. A avaliação das funções de cada domínio individualmente, mas também de combinações seleccionadas, é um passo necessário para a compreensão do papel que desempenham em Xyn10C. Inclusivamente, este tipo de informação pode permitir, através de engenharia genética, desenhar enzimas com funções e qualidades específicas para determinado processo industrial, como o branqueamento de pastas de papel. Assim, a clonagem e caracterização de diferentes variantes truncadas de Xyn10C é crucial para perceber o seu verdadeiro potencial de aplicação industrial, o que também contribui para o conhecimento geral sobre enzimas modulares, e em particular, xilanases. Neste trabalho, foram clonadas, produzidas e purificadas diferentes variantes de Xyn10C. A proteína completa (sem péptido sinal) e o domínio catalítico GH10 foram produzidos em fusão com uma cauda de histidina na sua extremidade amínica (N) ao passo que o módulo tandem CBM9a-b e os módulos GH10-CBM9a-b foram produzidos com uma cauda de histidina na extremidade carboxílica (C). Esta cauda de histidina permitiu a purificação das proteínas de interesse através da afinidade que apresenta para iões de níquel (Ni2+). O módulo externo do tandem da família 9, CBM9b, foi ainda clonado em fusão com um domínio GST na sua extremidade amínica (N), permitindo a purificação da proteína fusão graças à sua afinidade para moléculas de glutationa. A actividade enzimática do enzima completo e do seu domínio catalítico GH10 foi determinada para 5 xilanos de origem diferente: glucuronoxilando de bétula (birchwood xylan - BIX) e de faia (beechwood xylan - BEX) e arabinoxilano de aveia (oat spelt xylan - OSX), centeio (rye xylan - RYX) e trigo (wheat xylan - WHX). As duas enzimas apresentaram um perfil de actividades específicas muito semelhante, ambas com maior actividade sobre RYX e menor sobre BIX. O único substrato que provocou diferenças significativas na actividade destes enzimas foi o WHX, sendo que a actividade do domínio catalítico GH10 foi menor. As actividades foram também medidas sobre as fracções solúveis e insoluveis de BEX e OSX de forma a compreender melhor o papel dos domínios de ligação a hidratos de carbono. Ambas as enzimas apresentaram actividades semelhantes entre BEX solúvel e insolúvel ao passo que a actividade sobre OSX insolúvel foi bastante menor que a actividade sobre OSX solúvel. Esta diminuição foi significantemente maior para o domínio catalítico GH10. Juntos estes resultados sugerem que a incorporação dos domínios tandem CBM22 e CMB9 ao domínio catalítico melhoram a sua capacidade de hidrólise para alguns arabinoxilanos ao passo que parece não influenciar a actividade sobre glucuronoxilanos. A proteína completa Xyn10C, o tandem CBM9a-b e o domínio CBM9b, enquanto unido ao domínio GST (GST-CBM9b), foram submetidos a ensaios de união a celulose microcristalina (Avicel). Através de métodos qualitativos para a actividade de celulose, nomeadamente tratamento zimográfico de géis de acrilamida, verificou-se que Xyn10C apresenta pouca afinidade para celulose. Resultados semelhantes foram obtidos para CBM9a-b e CBM9b indicando que a afinidade da proteína é mediada pelo domínio CBM9b e que esta afinidade é baixa nas condições testadas. No geral, este enzima apresenta maior preferência para arabinoxilanos. Corroborantemente, os domínios auxiliares de união a hidratos de carbono que possui promovem a actividade sobre certos arabinoxilanos e, em alguns casos, este efeito pode ser devido ao aumento da hidrólise da fracção insolúvel do substrato. Parece, portanto, que Xyn10C é um enzima que reflecte uma adaptação do organismo para o seu habitat, uma vez que foi isolado de um arrozal e o conteúdo de xilano da planta de arroz é maioritariamente arabinoxilano

Machine Learning Applications on Algorithmic Trading in the Foreign Exchange Market

Nowadays, the largest share of trades done in market exchanges are made by computers. This has been proving to be the main way to invest in the various exchanges. Since the turn of the 20th century, the total volume of trades performed automatically by machines in the United States stock market as gone up from 15% to around 80%. Similarly, in the foreign exchange market, the largest market of the world with over 6 trillion US dollars in daily trade volume during 2019, it is estimated that the large majority of trades are also made by computers. With the possibility of using machines to trade for us, it makes sense to consider a mathematical theory that deals with modeling prices and financial products, and to program a software to take advantage of this information. Since the last century, another type of models have also been developed that have the capability of adapting themselves, or learn, with the information that they are provided. The objective of this thesis is to implement a strategy that benefits from the information generated by a machine learning model. This required an in-depth research on the underlying theory for this type of models, which is carefully defined here. Besides this, we developed a system that trades automatically for us, including a detailed backtesting engine that permitted to test this strategy, among others, in a simulated environment before using it in the market. This automatic trading system was meticulously designed to ensure extensibility and robustness purposing to explore as many strategies and models as needed, including machine learning approaches, based on a large set of user configurations. Subsequently, the foreign exchange market was used to live-run our strategies, which is open 24h a day during weekdays and is highly liquid. As a benchmark, other more common strategies were also tested and the predictive capability of the machine learning model was compared with an established mathematical model, the autoregressive integrated moving average model.Hoje em dia, a maior parte dos negócios em bolsa são feitos por computadores. Esta tem vindo a provar-se ser a forma principal de investir nas várias bolsas. Desde o virar do século 20, o volume total de negócios feitos por máquinas no mercado de ações dos Estados Unidos aumentou de 15% para cerca de 80%. Da mesma forma, no mercado de câmbio, o maior mercado do mundo com mais de 6 triliões de dólares americanos em volume de negócios diariamente durante 2019, é estimado que a larga maioria do total de negócios seja também feita por computadores. Com a possibilidade de usar máquinas para fazer negócios por nós, faz sentido considerarmos uma teoria matemática que trate de modelar preços e produtos financeiros, e desenvolver um programa que tome partido desta informação. Desde o século passado, tem-se desenvolvido também outro tipo de modelos que têm a capacidade de se adaptar, ou aprender, com a informação que lhes é passada. O objetivo desta dissertação passa por implementar uma estratégia que tome partido da informação gerada por um modelo de aprendizagem automática. Para tal, realizou-se uma pesquisa aprofundada sobre a teoria subjacente a este tipo de modelos, que definimos cuidadosamente aqui. Para além disto, foi desenvolvido um sistema que faz os negócios automaticamente por nós, incluindo um mecanismo de backtesting que permite testar esta estratégia, entre outras, num ambiente simulado antes de a usar no mercado. Este sistema de negociação automático foi projetado meticulosamente para garantir extensibilidade e robustez com o intuito de explorar tantas estratégias e modelos quanto necessárias, incluindo abordagens de aprendizagem automática, baseado num conjunto de configurações definidas pelo utilizador. Subsequentemente, usámos o mercado de câmbio para correr as nossas estratégias ao vivo, que está aberto 24h por dia durante os dias de semana, e é altamente líquido. Como referência, foram também testadas outras estratégias mais comuns e a capacidade preditiva do modelo de aprendizagem automática foi comparado com um modelo matemático estabelecido, o modelo auto-regressivo integrado de médias móveis

New generation of interoperable artefacts in medical informatics

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia InformáticaA healthcare institution produces huge amounts of data on a daily basis. These data come from n sources and therefore have m different formats. As it is evident, this heterogeneity of information sources can be a huge obstacle, since increases the need for this information to be available and shared among the various information systems. The exchange of clinical information between Health Information System (HIS) is crucial for the effective provision of care, significantly improving the performance of the institutions. In the healthcare industry, the ability of different information and software systems to communicate and share data, as well as use the data exchanged, is called interoperability. This knowledge can be exchanged around the healthcare ecosystem thanks to the use of standards and data sharing models, regardless of the application being used. However, the lack of interoperability remains a concern. The Agency for the Integration, Diffusion and Archive (AIDA) proposes to achieve levels of interoperability never before implemented. For this purpose, web services are used for the processing, dissemination, and archiving of clinical information. In the context of this master’s dissertation, the aim is to develop and explore new information technology artefacts to help the administrative and accounting teams of the Hospital da Santa Casa da Misericórdia de Vila Verde. This solution aims to fill the existing gaps between the hospital and the Assistência na Doença aos Servidores do Estado (ADSE). The first gap occurs in the dentistry speciality, where it is not possible to verify the patient’s ADSE status to perform some dental medicine act under co-payment. The second gap occurs in the invoicing process through ADSE in real-time, in order to perform some medical appointments and/or acts resulting from them since the hospital’s accounting team cannot verify if a patient complies with the ADSE requirements. The gaps identified can make ADSE refuse to reimburse the hospital for the medical acts performed, which makes the administrative and accounting work unpleasant. In this situation, the hospital will have to find a solution that suits the patient and the ADSE. Very often, the hospital has to bear the costs. In order to overpass these problems with the validation and invoicing process of medical acts through ADSE, this project consists of two web applications that enable the hospital’s information systems to interoperate with the ADSE web service.Diariamente, numa instituição de cuidados de saúde é produzida uma grande quantidade de dados. Esses dados derivam de n fontes e, consequentemente, têm m formatos diferentes. Como é evidente, esta hetero geneidade de fontes de informação pode ser um grande obstáculo, uma vez que aumenta a necessidade de essa informação ter de estar disponível e ser partilhada entre vários sistemas de informação. A troca de in formação clínica entre sistemas de informação na saúde é crucial para uma prestação eficaz dos cuidados de saúde, aumentando significativamente o desempenho das instituições. Na área da saúde, a capacidade de diferentes sistemas de informação e de diferentes sistemas informáticos para comunicar e partilhar dados, assim como de utilizar esses dados trocados, é chamada de interoperabili dade. Este conhecimento pode ser trocado em todo o ecossistema de saúde graças ao uso de padrões e de modelos de partilha de dados, independentemente da aplicação que está a ser utilizada. Contudo, a falta de interoperabilidade continua a ser preocupante. A Agency for the Integration, Diffusion and Archive (AIDA) propôs atingir níveis de interoperabilidade nunca antes atingidos. Para isso, são utilizados web services para processar, disseminar e arquivar informação clínica. No contexto desta dissertação, o objetivo consiste no desenvolvimento e exploração de novos artefactos da tecnologia da informação para ajudar as equipas de gestão e contabilidade do Hospital da Santa Casa da Mis ericórdia de Vila Verde. Esta solução visa preencher as lacunas existentes entre o hospital e a Assistência na Doença aos Servidores do Estado (ADSE). A primeira falha ocorre na especialidade de medicina dentária, onde não é possível verificar a situação de um paciente na ADSE para praticar um ato odontológico sob compartici pação. A segunda lacuna ocorre no processo de faturação através da ADSE para consultas médicas e/ou atos resultantes destas, uma vez que a equipa da contabilidade do hospital não consegue verificar se o paciente cumpre com os requisitos da ADSE. Estas lacunas podem fazer com que a ADSE se recuse a reembolsar o hos pital pelos atos efetuados, o que torna o trabalho da gestão e contabilidade do hospital desagradável. Quanto isto acontece, o hospital tem de encontrar uma solução que satisfaça o paciente e a ADSE o que, na maioria das vezes, passa por ser o hospital a acarretar com os custos. De maneira a ultrapassar estes problemas com a validação e faturação dos atos médicos através da ADSE, este projeto abrange duas aplicações web que permitem a interoperabilidade entre os sistemas de informação do hospital e o web service da ADSE

Optimal choice between even- and uneven-aged forestry: the case of non-industrial private forest owners

An infinite-horizon discrete time model with multiple size-class structures using a transition matrix is built to assess optimal harvesting schedules in the context of Non-Industrial Private Forest (NIPF) owners. Three model specifications accounting for forest income, financial return on an asset and amenity valuations are considered. Numerical simulations suggest uneven-aged forest management where a rational forest owner adapts her or his forest policy by influencing the regeneration of trees or adjusting consumption dynamics depending on subjective time preference and market return rate dynamics on the financial asset. Moreover she or he does not value significantly non-market benefits captured by amenity valuations relatively to forest income.NSBE - UN

What impacts the intentions to buy of the Personal Contract Purchase products in the automobile sector?

Dissertation presented as the partial requirement for obtaining a Master's degree in Information Management, specialization in Marketing IntelligenceA personal contract purchase (PCP) idea is a complex, innovative and progressively popular type of vehicle financing. Clients know in the beginning of the contract how much do they car is valorised in the end of the contract and finance the difference between the invoice price and that value, which originates a smaller monthly instalment. In the end of the contract, the costumer can buy the car for the price settled in the beginning of the contract, return it to the dealer, or exchange the old car by a new car, originating a new finance contract. This dissertations aims to investigate what impacts the consumer intentions to buy PCP products in the automobile sector. 131 participants completed a multiple-choice questions questionnaire to evaluate their opinions regarding what would lead them to acquire PCP products. The results revealed that consumer’s attitude, perceived value and monetary literacy influence the intentions to buy PCP. A conclusion was made that the monetary literacy have the biggest impact on it, so raise the knowledge of the costumers regarding financial knowledge could increase their intents to acquire PCP