Exploring heterogeneous computing with advanced path tracing algorithms

The CG research community has a renewed interest on rendering algorithms based on path space integration, mainly due to new approaches to discover, generate and exploit relevant light paths while keeping the numerical integrator unbiased or, at the very least, consistent. Simultaneously, the current trend towards massive parallelism and heterogeneous environments, based on a mix of conventional computing units with accelerators, is playing a major role both in HPC and embedded platforms. To efficiently use the available resources in these and future systems, algorithms and software packages are being revisited and reevaluated to assess their adequateness to these environments. This paper assesses the performance and scalability of three different path based algorithms running on homogeneous servers (dual multicore Xeons) and heterogeneous systems (those multicore plus manycore Xeon and NVidia Kepler GPU devices). These algorithms include path tracing (PT), its bidirectional counterpart (BPT) and the more recent Vertex Connect and Merge (VCM). Experimental results with two conventional scenes (one mainly diffuse, the other exhibiting specular-diffuse-specular paths) show that all algorithms scale well across the different platforms, the actual scalability depending on whether shared data structures are accessed or not (PT vs. BPT vs. VCM).This work was supported by COMPETE: POCI-01-0145FEDER-007043 and FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia) within Project Scope (UID/CEC/00319/2013), by the Cooperation Program with the University of Texas at Austin and co-funded by the North Portugal Regional Operational Programme (ON.2 - O Novo Norte), under the National Strategic Reference Framework, through the European Regional Development Fund

An integrated decision support system for improving wildfire suppression management

Funding Information: This work was financially supported by FCT (National Foundation of Science and Technology) within the Research Unit CTS?Centre of Technology and Systems, UIDB/00066/2020, and the Project forester (PCIF/SSI/0102/2017). We would like to thank the authorities from the municipality of Ma??o, in particular to Engineer Ant?nio Louro, for the valuable support in establishing the user requirements and the feedback for the system?s validation. Special thanks to the Adjunct of National Operations in the National Command of Security Operations (CNOS) part of the National Authority of Civil Protection (ANPC) Alexandre Penha, for their input in the early stages of this work.Wildfires are expected to increase in number, extent, and severity due to climate change. Hence, it is ever more important to integrate technological developments and scientific knowledge into fire management aiming at protecting lives, infrastructure, and the environment. In this paper, a decision support system (DSS) adapted to the Portuguese context and based on multi-sensor technologies and geographic information system (GIS) functionalities is proposed to leverage operational data, enabling faster and more informed decisions to reduce the impact of wildfires. Here we present a flexible and reconfigurable DSS composed of three components: an ArcGIS online feature service that provides operational data and enables a collaborative environment of users that share operational data in near real-time; a mobile client application to interact with the system, enabling the use of GIS technology and visualization dashboards; and a multi-sensor device that collects field data providing value to external services. The design and validation of this system benefitted from the feedback of wildfire management specialists and a partnership with an end-user in the municipality of Mação that also helped establish the system requirements. The validation results demonstrated that a robust system was achieved with fully interoperable components that fulfill the defined system requirements.publishersversionpublishe

A coastal flooding database from 1980 to 2018 for the continental Portuguese coastal zone

Continental Portugal presents an extensive and diversified coastal zone which concentrates the main public and private infrastructures of the different economic sectors, as well as the main critical infrastructures. This area is also characterized by a high population density, being a differentiated territory in geophysical, biological and landscape terms. The wave regime is highly energetic, and storms are frequent. In the last decades, the coast of continental Portugal has been affected numerous times by overtopping and coastal flooding processes. Identifying the critical coastal typologies affected by flooding can contribute to a comprehensive flood risk management framework for the Portuguese coastal zones. Hence, a historical database of coastal flooding occurrences was created for the period 1980–2018 based on national and regional newspapers. For this period 650 occurrences were identified as well as 1708 impacts associated with them. In terms of impacts, the typologies associated with public areas, human impacts, the natural system, environmental degradation and buildings stand out. Results provide relevant temporal and spatial information about coastal historical flood occurrences related to extreme storm events and associated impacts, and contribute to the design of a risk framework.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

In vitro embryo rescue of interspecific hybrids of oil palm (Elaeis oleifera x Elaeis guineensis)

The oil palm (Elaeis guineennsis Jacq.) is the plant with major oil yield in tropical areas over the world. Pará state is the major producer of Brazil. However, the production of resistant hybrids (Elaeis oleifera x Elaeis guinennsis) to several diseases is necessary, in spite of less productive, is a viable alternative for areas where occur more aggressive diseases. The aim of this research was to rescue in vitro embryos of four varieties of interspecific hybrids of oil palm (Elaeis oleifera x Elaeis guineensis) in different media. Four varieties were tested: (1) Cj-2141; (2) CI-2061; (3) Cj-502 and (4) Cj-494. Four media were tested: (T1) half strength MS medium (½ MS), (T2) MS, (T3) MS + 0.5mg L-1 1-naphthaleneacetic acid (NAA) and 6-benzylaminopurine (BAP) and (T4) ½ MS+ 0.5mg.L-1 NAA and BAP. All media were supplemented with 0.17g.L-1 NaH2PO4, activated charcoal (0.25%), sucrose (3%) and solidified with phytagel (0.2%). The most germination rate of interspecific hybrids embryos was obtained on ½ MS medium, supplemented with 0.17g.L-1 NaH2PO4, activated charcoal (0.25%), sucrose (3%) and solidified with phytagel (0.2%). The variety CI-2061 presents the best capacity to develop normal seedlings.O Dendezeiro (Elaeis guineennsis Jacq.) é a oleaginosa com a maior produtividade por hectare em áreas tropicais do mundo. O estado do Pará é o maior produtor nacional. Entretanto, é necessário a produção de híbridos (Elaeis oleifera x Elaeis guineennsis) resistentes a varias doenças encontrada na área de plantio.O objetivo dessa pesquisa foi resgatar embriões de quatro variedades de híbridos interespecíficos do dendezeiro (Elaeis oleifera x Elaeis guineennsis) em diferentes meios de cultura. As seguintes variedades (CI-2061,Cj-2141,Cj-502 e Cj-492) e os meios de cultura: (1) ½ MS, (2) MS, (3) MS + 0,5 mg.L-1de ácido naftalenoacético (ANA) e 6-benzilaminopurina (BAP) e (4) ½ MS + 0,5 mg.L-1de ANA e BAP foram testados. Todos os meios de cultura foram suplementados com 0,17 g.L-1de NaH2PO4, 0,25% de carvão ativado, 3% de sacarose e solidificado com 0,2% de phytagel. A maior taxa de germinação dos embriões de híbridos interespecíficos foi obtida no meio ½ MS suplementado com 0,17 g.L-1de NaH2PO4, 0,25% de carvão ativado, 3% de sacarose e solidificado com 0,2% de phytagel. A variedade CI-2061 apresentou maior capacidade de desenvolver plântulas normais

FUNDAMENTOS TEÓRICO-METODOLÓGICOS DAS EXPERIMENTAÇÕES DEMONSTRATIVA E INVESTIGATIVA VS. REALIDADES COTIDIANA E CONTEXTUAL: UMA ASSOCIAÇÃO CONTRIBUTIVA AO ENSINO DE QUÍMICA

Este artigo relata e analisa resultados levantados ao se apresentar/desenvolver temáticas em Química, por meio de experimentações demonstrativas e investigativas, a alunos da Educação Básica do município de Caçapava do Sul/RS. Para tanto, se buscou um referencial teórico que trata das contribuições dessa metodologia à aprendizagem da Química, a partir das relações que se estabelecem entre a Ciência da sala de aula e a realidade dos estudantes, relações essas percebidas como contributivas ao processo de aprendizagem daqueles. Sendo assim, os tópicos Contribuições das relações contextuais e cotidianas ao ensino da Química e A experimentação e o ensino da Química mostram-se relevantes aos propósitos deste texto, os quais serão apresentados em seu segmento. Verificou-se ampla potencialidade do enfoque das relações cotidianas e contextuais favorecerem a aprendizagem da Química, em seu tratamento experimental

CARACTERIZAÇÃO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MISTURAS DE SOLO-ESCÓRIA DE ACIARIA-CINZA VOLANTE VISANDO A APLICAÇÃO EM PAVIMENTAÇÃO

Grandes quantidades de resíduos siderúrgicos, a exemplo da escória de aciaria, são geradas pelas indústrias, estimulando o desenvolvimento de pesquisas voltadas para o aproveitamento desses resíduos em obras de engenharia.  Este trabalho visou introduzir e avaliar o potencial técnico de um estabilizante oriundo da mistura íntima de pó de escória de aciaria elétrica moída e cinza volante, visando à melhoria das propriedades de engenharia de solos para fins de aplicação em pavimentação rodoviária. Utilizou-se um programa experimental de ensaios laboratoriais destinados a caracterizar o comportamento mecânico de amostras compactadas de um solo regional e de misturas desses solos com escória oxidante de aciaria elétrica moída e cinza volante. A caracterização mecânica das combinações foi realizada por meio dos ensaios ISC (Índice de Suporte Califórnia e expansão) e de resistência à compressão simples. O comportamento hidro-mecânico destes materiais foi avaliado por meio de ensaios de Perda de massa por imersão em água conforme a metodologia Miniatura Compactado Tropical. As proporções das misturas dos resíduos (escória oxidante de aciaria elétrica e cinza volante) foi de 10% da massa seca total das combinações solo-resíduos, e as porcentagens de escória de aciaria moída serão de 75%, 87,5% e 100% em relação à massa seca total das misturas dos resíduos. Ao término do trabalho, pretendeu-se avaliar a viabilidade técnica do emprego de resíduos siderúrgicos em obras de pavimentação, realçando a relevância da proposta no atendimento à necessidade das empresas siderúrgicas da região do Alto Paraopeba, de conferirem uma destinação sustentável de seus resíduos.            Palavras-chave  Resíduo siderúrgico, estabilizações mecânica e química, pavimento, desenvolvimento sustentável

CARACTERIZAÇÃO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MISTURAS DE SOLO-ESCÓRIA DE ACIARIA-CINZA VOLANTE VISANDO A APLICAÇÃO EM PAVIMENTAÇÃO

Grandes quantidades de resíduos siderúrgicos, a exemplo da escória de aciaria, são geradas pelas indústrias, estimulando o desenvolvimento de pesquisas voltadas para o aproveitamento desses resíduos em obras de engenharia.  Este trabalho visou introduzir e avaliar o potencial técnico de um estabilizante oriundo da mistura íntima de pó de escória de aciaria elétrica moída e cinza volante, visando à melhoria das propriedades de engenharia de solos para fins de aplicação em pavimentação rodoviária. Utilizou-se um programa experimental de ensaios laboratoriais destinados a caracterizar o comportamento mecânico de amostras compactadas de um solo regional e de misturas desses solos com escória oxidante de aciaria elétrica moída e cinza volante. A caracterização mecânica das combinações foi realizada por meio dos ensaios ISC (Índice de Suporte Califórnia e expansão) e de resistência à compressão simples. O comportamento hidro-mecânico destes materiais foi avaliado por meio de ensaios de Perda de massa por imersão em água conforme a metodologia Miniatura Compactado Tropical. As proporções das misturas dos resíduos (escória oxidante de aciaria elétrica e cinza volante) foi de 10% da massa seca total das combinações solo-resíduos, e as porcentagens de escória de aciaria moída serão de 75%, 87,5% e 100% em relação à massa seca total das misturas dos resíduos. Ao término do trabalho, pretendeu-se avaliar a viabilidade técnica do emprego de resíduos siderúrgicos em obras de pavimentação, realçando a relevância da proposta no atendimento à necessidade das empresas siderúrgicas da região do Alto Paraopeba, de conferirem uma destinação sustentável de seus resíduos.            Palavras-chave  Resíduo siderúrgico, estabilizações mecânica e química, pavimento, desenvolvimento sustentável

Adiposity and postural balance control: Correlations between bioelectrical impedance and stabilometric signals in elderly Brazilian women

OBJECTIVE: The purpose of this study was to investigate the correlation between body adiposity and postural control in elderly women. INTRODUCTION: Aging and obesity account for a significant portion of healthcare spending. Life expectancy is increasing worldwide, and Rio de Janeiro has the largest proportion of elderly residents of all Brazilian states. METHODS: A total of 45 women underwent bioelectrical impedance analysis, waist circumference measurements, weight and height measurements, and stabilometric tests in eight different stance conditions (opened and closed bases with both eyes opened and closed and right and left tandem and unilateral stances with eyes opened). During unilateral stances, the number of hand or foot contacts was counted. RESULTS: Weight, body mass index, waist circumference, fat percentage, and fat mass showed statistically significant (p,0.05) and positive correlations with the number of contacts made during unilateral stances. The subjects with greater fat mass showed significantly higher anterior-posterior standard deviation and range when their eyes were closed. The sway area was also greater for this group in opened base when their eyes were closed. DISCUSSION: The results relating body adiposity and postural control can be explained by the difficulty of maintaining a greater quantity of body fat mass within the limits of the individual support base, especially while assuming a unilateral stance. CONCLUSION: The subjects with a greater fat mass exhibited poor balance control, indicating that body adiposity level was associated with postural control in the elderly women examined in the present study

Febre e Anemia Hemolítica: relato de caso de um Linfoma de Hodgkin

A Doença de Hodgkin é uma neoplasia maligna do sistema linfático com incidência importante na população pediátrica. Apresenta incidência estimada entre 1 a 29 casos por milhão na população pediátrica. Tem caráter progressivo, principalmente se não diagnosticada e tratada precocemente. Os territórios iniciais acometidos são integrados por nódulos linfáticos adjacentes, podendo atingir órgãos relevantes, tais como pulmão e osso, impactando no prognóstico do paciente. Comumente, o quadro clínico do Linfoma de Hodgkin é caracterizado pela presença de febre, perda ponderal, sudorese noturna (constituindo os sintomas B ou sintomas sistêmicos), prurido e também achados não típicos, como o quadro de anemia hemolítica autoimune (AHAI) e febre de origem desconhecida. O presente trabalho se constitui de um estudo observacional descritivo e que abordará um relato de caso em torno da associação incomum da febre e a anemia hemolítica autoimune na Doença de Hodgkin, em uma paciente de 11 anos do sexo feminino. Objetiva-se ressaltar a possível correlação entre os achados clínicos citados e a enfermidade no momento do diagnóstico, sobretudo, precoce da doença e na resposta ao tratamento, através do gerenciamento do projeto terapêutico correto, à favor do paciente

RETRAÇÃO TARDIA DO SACO ANEURISMÁTICO DA AORTA ABDOMINAL APÓS COLOCAÇÃO DE ENDOPRÓTESE

Introdução: Nos últimos anos o EVAR tem se afirmado cada vez mais como principal opção cirúrgica para correção do AAA sem rotura. Este procedimento apresenta indicações clínicas e anatómicas específicas, no entanto estas não impedem o aparecimento de complicações a longo prazo associadas ao EVAR. Materiais e Métodos: Estudo retrospetivo de todos os doentes submetidos a EVAR no Hospital em estudo, entre 01/01/2010 e 31/12/2016. Após seleção de 52 doente, aplicaram-se os critérios de exclusão e obteve-se 26 doentes para estudo. Procedeu-se à análise estatística dessa amostra com o intuito de avaliar a existência de algum fator que se relacionasse ou permitisse prever a retração aneurismática pós-EVAR. Resultados: Realizaram-se testes de correlação onde apenas a variável História de Tabagismo mostrou significância estatística (Spearman r=-,390; p=0,049). Esta alteração foi posteriormente comprovada com uma análise de Comparação de médias onde ser verificou a existência de diferença significativa das médias de retração entre o grupo com História de Tabagismo (este com maior retração) e o grupo sem História de Tabagismo. Verificou-se a influência desta variável na retração através da análise de Regressão linear, na qual se verificou significância estatística (p=0,032; B=-6,538) comprovando a influência na retração. Numa análise de regressão linear para as restantes variáveis, apesar de mais nenhuma demonstrar significância, a variável maior diâmetro do colo foi a que apresentou maior influência na retração, com B=8,047 e valor de p mais perto da significância (p=0,058). Na regressão Binária apenas a variável % trombo no colo apresentou significância fora da equação, não apresentando posteriormente significância estatística (p=0,071; Exp(B)=0,121) na equação. Conclusão: Em suma, este estudo permite-nos inferir que a realização de EVAR em doentes com AAA apresenta melhores resultados quando os doentes possuem história de tabagismo. Adicionalmente verifica-se uma tendência para a existência de uma relação da variável % trombo no colo com a retração do AAA pós-EVAR