Sharp mixed norm spherical restriction

Let $d\geq 2$ be an integer and let $2d/(d-1) < q \leq \infty$. In this paper we investigate the sharp form of the mixed norm Fourier extension inequality \begin{equation*} \big\|\widehat{f\sigma}\big\|_{L^q_{{\rm rad}}L^2_{{\rm ang}}(\mathbb{R}^d)} \leq {\bf C}_{d,q}\, \|f\|_{L^2(\mathbb{S}^{d-1},{\rm d}\sigma)}, \end{equation*} established by L. Vega in 1988. Letting $\mathcal{A}_d \subset (2d/(d-1), \infty]$ be the set of exponents for which the constant functions on $\mathbb{S}^{d-1}$ are the unique extremizers of this inequality, we show that: (i) $\mathcal{A}_d$ contains the even integers and $\infty$; (ii) $\mathcal{A}_d$ is an open set in the extended topology; (iii) $\mathcal{A}_d$ contains a neighborhood of infinity $(q_0(d), \infty]$ with $q_0(d) \leq \left(\tfrac{1}{2} + o(1)\right) d\log d$. In low dimensions we show that $q_0(2) \leq 6.76\,;\,q_0(3) \leq 5.45 \,;\, q_0(4) \leq 5.53 \,;\, q_0(5) \leq 6.07$. In particular, this breaks for the first time the even exponent barrier in sharp Fourier restriction theory. The crux of the matter in our approach is to establish a hierarchy between certain weighted norms of Bessel functions, a nontrivial question of independent interest within the theory of special functions.Comment: 21 page

Modeling the chemical, diffusional, and thermal processes of a microreactor

Thesis (S.B.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 2012.Cataloged from PDF version of thesis.Includes bibliographical references (p. 34).This thesis seeks to create a high fidelity model of the multiphysics present in a typical microreactor using propane combustion as a fuel source. The system is fully described by energy, momentum, and mass equations, all of which are highly coupled by their dependence on temperature. Using the work done on the S[mu]RE IV microreactor as a basis, this undergraduate thesis implements the relevant equations of a general microreactor model in the finite element software known as COMSOL Multiphysics. Combustion was modeled as a surface reaction occurring on the microchannel walls, with rates modeled based on Arrhenius assumptions. Furthermore, a compressible Navier-Stokes equation was applied to describe the gas flow. Finally, Maxwell-Stefan equations were implemented in order to capture the concentration and temperature dependence of the various species diffusivities. For characterizing the thermal profile, convective, conductive, and radiataive heat transfer modes were all included. However, because this ideal model faced convergence issues due to the complexity of the Maxwell-Stefan diffusion equations, a simpler model is presented. The simpler model assumed general convective and conductive mass transfer, with diffusivity values typical of gas-gas mass transfer utilized. Furthermore, the flow was also simplified to be described by the incompressible Navier- Stokes equation. Temperatures from this simplified simulation ranged from 850-856K as compared to previous results, which showed a range of approximately 850-920K. Furthermore, propane concentration only fell from 0.150 mol m3 to 0.100 mol m 3 while previous results showed complete consumption for the same initial amount. These differences were anticipated and are thereby explained by the simplifications made. Finally, several steps are outlined for future investigation as to the problems facing the ideal model. These steps include analysis not only of the equations implemented by COMSOL, but also of numerical factors that could hinder convergence. Fixing the ideal model should allow for application to various projects that would require chemical or thermal data of such a microreactor.by James Emanuel Silva.S.B

The influence of noise emitted by vehicles on pedestrian crossing decision-making: a study in a virtual environment

When crossing a road, pedestrians must detect traffic, combine data coming from different perceptual modalities, evaluate the time envelope for safely cross the street, and monitor the position of oncoming vehicles to perform corrective actions if needed. This study analyzed the influence of noise emitted by vehicles, or its absence, on pedestrians’ crossing decision-making. Experiments were performed in a virtual environment using two road scenarios. Participants were presented with stimuli of approaching vehicles that varied regarding speed, movement patterns, and auditory condition: one concerning the approaching of an electric vehicle, another regarding the approaching of a gasoline combustion vehicle, and, finally, a condition regarding the absence of auditory cues. Participants were tasked with indicating the moment when they decided to cross the street. The results show that, despite the noise variations caused by the type of vehicle and its speed pattern, the participants’ decision to cross was mostly based on vehicle distance. When a vehicle approaches the crosswalk from a short distance and with no occlusion to the pedestrian’s visibility, the sound does not seem to influence the pedestrians’ crossing decision-making.The authors acknowledge the support of the research project: Nutraceutica come supporto nutrizionale nel paziente oncologico, CUP: B83D18000140007. E.B. Souto acknowledges the sponsorship of the projects M-ERA-NET-0004/2015-PAIRED and UIDB/04469/2020 (strategic fund), receiving support from the Portuguese Science and Technology Foundation, Ministry of Science and Education (FCT/MEC) through national funds, and co-financed by FEDER, under the Partnership Agreement PT2020

Proof-of-Concept

Biometry is an area in great expansion and is considered as possible solution to cases where high authentication parameters are required. Although this area is quite advanced in theoretical terms, using it in practical terms still carries some problems. The systems available still depend on a high cooperation level to achieve acceptable performance levels, which was the backdrop to the development of the following project. By studying the state of the art, we propose the creation of a new and less cooperative biometric system that reaches acceptable performance levels.A constante necessidade de parâmetros mais elevados de segurança, nomeadamente ao nível de autenticação, leva ao estudo biometria como possível solução. Actualmente os mecanismos existentes nesta área tem por base o conhecimento de algo que se sabe ”password” ou algo que se possui ”codigo Pin”. Contudo este tipo de informação é facilmente corrompida ou contornada. Desta forma a biometria é vista como uma solução mais robusta, pois garante que a autenticação seja feita com base em medidas físicas ou compartimentais que definem algo que a pessoa é ou faz (”who you are” ou ”what you do”). Sendo a biometria uma solução bastante promissora na autenticação de indivíduos, é cada vez mais comum o aparecimento de novos sistemas biométricos. Estes sistemas recorrem a medidas físicas ou comportamentais, de forma a possibilitar uma autenticação (reconhecimento) com um grau de certeza bastante considerável. O reconhecimento com base no movimento do corpo humano (gait), feições da face ou padrões estruturais da íris, são alguns exemplos de fontes de informação em que os sistemas actuais se podem basear. Contudo, e apesar de provarem um bom desempenho no papel de agentes de reconhecimento autónomo, ainda estão muito dependentes a nível de cooperação exigida. Tendo isto em conta, e tudo o que já existe no ramo do reconhecimento biometrico, esta área está a dar passos no sentido de tornar os seus métodos o menos cooperativos poss??veis. Possibilitando deste modo alargar os seus objectivos para além da mera autenticação em ambientes controlados, para casos de vigilância e controlo em ambientes não cooperativos (e.g. motins, assaltos, aeroportos). É nesta perspectiva que o seguinte projecto surge. Através do estudo do estado da arte, pretende provar que é possível criar um sistema capaz de agir perante ambientes menos cooperativos, sendo capaz de detectar e reconhecer uma pessoa que se apresente ao seu alcance.O sistema proposto PAIRS (Periocular and Iris Recognition Systema) tal como nome indica, efectua o reconhecimento através de informação extraída da íris e da região periocular (região circundante aos olhos). O sistema é construído com base em quatro etapas: captura de dados, pré-processamento, extração de características e reconhecimento. Na etapa de captura de dados, foi montado um dispositivo de aquisição de imagens com alta resolução com a capacidade de capturar no espectro NIR (Near-Infra-Red). A captura de imagens neste espectro tem como principal linha de conta, o favorecimento do reconhecimento através da íris, visto que a captura de imagens sobre o espectro visível seria mais sensível a variações da luz ambiente. Posteriormente a etapa de pré-processamento implementada, incorpora todos os módulos do sistema responsáveis pela detecção do utilizador, avaliação de qualidade de imagem e segmentação da íris. O modulo de detecção é responsável pelo desencadear de todo o processo, uma vez que esta é responsável pela verificação da exist?ncia de um pessoa em cena. Verificada a sua exist?ncia, são localizadas as regiões de interesse correspondentes ? íris e ao periocular, sendo também verificada a qualidade com que estas foram adquiridas. Concluídas estas etapas, a íris do olho esquerdo é segmentada e normalizada. Posteriormente e com base em vários descritores, é extraída a informação biométrica das regiões de interesse encontradas, e é criado um vector de características biométricas. Por fim, é efectuada a comparação dos dados biometricos recolhidos, com os já armazenados na base de dados, possibilitando a criação de uma lista com os níveis de semelhança em termos biometricos, obtendo assim um resposta final do sistema. Concluída a implementação do sistema, foi adquirido um conjunto de imagens capturadas através do sistema implementado, com a participação de um grupo de voluntários. Este conjunto de imagens permitiu efectuar alguns testes de desempenho, verificar e afinar alguns parâmetros, e proceder a optimização das componentes de extração de características e reconhecimento do sistema. Analisados os resultados foi possível provar que o sistema proposto tem a capacidade de exercer as suas funções perante condições menos cooperativas

Simulation of 4D Trajectory Navigation

An algorithm to accurately predict 4D trajectory navigation was developed alongside a graphical user interface (GUI) to allow the easy simulation of several trajectories with different parameters. Several simulations were conducted using this tool which were then analyzed and compared with actual flight values in order to validate its accuracy. The need for such a tool emerges from the ever increasing demand regarding the air transportation system, that is expected to maintain positive growth rates up until 2030. The programs of SESAR in Europe and NextGen in the USA were initiated to respond to this need and at their heart lies the implementation of 4D trajectories. A point-mass kinetic model was chosen to simulate the aircraft’s movement, as it provides sufficiently accurate results without requiring too much aircraft specific information. A database containing the information of several large turbofan commercial aircraft was compiled. In order to model the effect of the weather on the simulation, a large world wide historical weather database was incorporated into the tool. The intent information required for simulation is the flight’s course (in waypoints) and certain flight phase specific parameters. The tool was created using the Python programming language and the open source library for GUI development Kivy. Three real flights were simulated and their performance was analyzed. A comparison between the simulated and the actual flight’s values was made in order to validate the tool’s accuracy. The results were satisfactory with the three flights averaging a 2.27% error regarding average flight duration as well as a 9.19% median error regarding the aircraft’s position throughout the flight. Overall the tool proved to be satisfactorily accurate given the amount of possible error sources for flight trajectory prediction however, further improvements are important for implementation in real active air traffic management systems.Um algoritmo foi desenvolvido para prever com exatidão a navegação de trajetórias aéreas 4D juntamente com uma interface gráfica do utilizador para permitir a simulação eficaz de várias trajetórias com diferentes parâmetros. Várias simulações foram efetuadas recorrendo a esta ferramenta, que foram depois analisadas e comparadas com valores das trajetórias reais, de forma a validar a sua precisão. A necessidade para tal ferramenta emergiu do aumento constante da procura relativamente ao espaço aéreo, a qual se espera que se mantenha até 2030. As iniciativas SESAR na Europa e NextGen nos EUA visam responder a esta necessidade recorrendo para isso à implementação de trajetórias 4D na navegação aérea geral. O modelo dinâmico escolhido foi o modelo cinético de ponto-massa que gera resultados suficientemente exatos sem requerer demasiada informação especifica de cada aeronave. Uma base de dados contendo a informação necessária para a simulação de várias aeronaves de transporte comercial com motores turbofan foi compilada. De forma a abranger o efeito da atmosfera na simulação foi incorporada na ferramenta uma base de dados com informação atmosférica histórica mundial. A informação de intenção necessária para a simulação é o percurso da aeronave na forma de waypoints e alguns parâmetros de voo específicos de cada fase de voo. A ferramenta foi criada com a linguagem de programação Python e a biblioteca open source para a criação de interfaces gráficas do utilizador Kivy. Três voos foram simulados com o intuito de serem analisados e validados ao serem comparados com valores reais, de forma a estudar a exatidão da ferramenta. Os resultados gerais obtidos foram positivos com 2.27% de erro médio relativamente à duração média dos voos e 9.19% de erro médio relativamente à posição da aeronave ao longo do voo. A exatidão da ferramenta foi satisfatória dado a quantidade de fontes de erro na previsão de trajetórias de voo, no entanto, são importantes mais melhoramentos para que a ferramenta seja implementada com sucesso em sistemas reais de gestão de tráfego aéreo

On the performance of strategic attribute grammars

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia InformáticaStrategic programming is a powerful technique used in language processing to define functions that traverse abstract syntax trees. With strategies, the programmer only indicates the nodes of the tree where the work has to be done, and the strategy used to traverse the whole tree and apply the function that works only on the defined nodes. In Haskell, there are two libraries that implement strategies: Strafunski and an equivalent library developed by DI: Ztrategic. Beyond that, we also have the Kiama library which is implemented in the Scala programming language. The Ztrategic library uses memorization in order to save work. Using memorization, the elimination of all occurrences of "bad smells" in an abstract tree of a program is done only once! In this thesis, we present a detailed study of the performance of the Kiama, Ztrategic, and memoized Ztrategic libraries, using different strategic problems and input languages.Programação estratégica é uma técnica poderosa usada em processamento de linguagens para definir funções que atravessam árvores de sintaxe abstracta. Com estratégias o programador apenas indica os nodos da árvore onde o trabalho tem de ser feito, e depois que estratégia é utilizada para atravessar toda a árvore e aplicar a função que faz trabalho apenas nos nodos definidos. Em Haskell existem duas bibliotecas de combinadores que implementam estratégias: Strafunski e uma biblioteca equivalente desenvolvida no DI: Ztrategic. Existe também outra biblioteca desenvolvida em Scala, Kiama. A biblioteca Ztrategic usa memorização de modo a poupar trabalho. Usando memorização, a eliminação de todas a ocorrências do "mau cheiro" numa árvore abstracta de um programa é feita apenas uma vez! Nesta tese faz-se um estudo detalhado da performance das bibliotecas Kiama, Ztrategic, e memoized Ztrategic, utilizando diferentes problemas de programação estratégica e diferentes linguagens de input

Pessoa sem-abrigo: narrativas pessoais, condições sociais e políticas

Dissertação de mestrado em Psicologia AplicadaA realidade da pessoa sem-abrigo representa um fenómeno psico-socio-antropológico, que muitos desafios têm lançado à comunidade científica. O objetivo do presente estudo foi identificar e discutir perceções de uma comunidade de pessoas sem-abrigo, da cidade de Lisboa. Realizou-se uma pesquisa qualitativa, com recurso a uma entrevista semiestruturada, na qual participaram 6 pessoa sem-abrigo. Os dados são analisados com base na Análise Temática e apresentados à luz das narrativas identificadas, no âmbito das perceções quanto à escassez de oportunidades, exclusão social e apoio social percebido. A discussão é feita com suporte literário, lançando-se orientações, tanto para a investigação científica como ao nível da investigação-ação.The reality of the homeless people represents a psycho-social-anthropological phenomenon, which has been launching many challenges in the scientific community. The purpose of this study was to identify and discuss perceptions of a homeless community in the city of Lisbon. A qualitative research was carried out, using a semi-structured interview, with the participation of 6 homeless people. The results are presented in the light of the narratives identified, with no right to perceptions, social exclusion and perceived social support. The discussion made with literature support and issuing guidelines, both for a pure scientific investigation, was the base to an action-research initiative