Tolerância a falhas em sistemas de comunicação de tempo-real flexíveis

Nas últimas décadas, os sistemas embutidos distribuídos, têm sido usados em variados domínios de aplicação, desde o controlo de processos industriais até ao controlo de aviões e automóveis, sendo expectável que esta tendência se mantenha e até se intensifique durante os próximos anos. Os requisitos de confiabilidade de algumas destas aplicações são extremamente importantes, visto que o não cumprimento de serviços de uma forma previsível e pontual pode causar graves danos económicos ou até pôr em risco vidas humanas. A adopção das melhores práticas de projecto no desenvolvimento destes sistemas não elimina, por si só, a ocorrência de falhas causadas pelo comportamento não determinístico do ambiente onde o sistema embutido distribuído operará. Desta forma, é necessário incluir mecanismos de tolerância a falhas que impeçam que eventuais falhas possam comprometer todo o sistema. Contudo, para serem eficazes, os mecanismos de tolerância a falhas necessitam ter conhecimento a priori do comportamento correcto do sistema de modo a poderem ser capazes de distinguir os modos correctos de funcionamento dos incorrectos. Tradicionalmente, quando se projectam mecanismos de tolerância a falhas, o conhecimento a priori significa que todos os possíveis modos de funcionamento são conhecidos na fase de projecto, não os podendo adaptar nem fazer evoluir durante a operação do sistema. Como consequência, os sistemas projectados de acordo com este princípio ou são completamente estáticos ou permitem apenas um pequeno número de modos de operação. Contudo, é desejável que os sistemas disponham de alguma flexibilidade de modo a suportarem a evolução dos requisitos durante a fase de operação, simplificar a manutenção e reparação, bem como melhorar a eficiência usando apenas os recursos do sistema que são efectivamente necessários em cada instante. Além disto, esta eficiência pode ter um impacto positivo no custo do sistema, em virtude deste poder disponibilizar mais funcionalidades com o mesmo custo ou a mesma funcionalidade a um menor custo. Porém, flexibilidade e confiabilidade têm sido encarados como conceitos conflituais. Isto deve-se ao facto de flexibilidade implicar a capacidade de permitir a evolução dos requisitos que, por sua vez, podem levar a cenários de operação imprevisíveis e possivelmente inseguros. Desta fora, é comummente aceite que apenas um sistema completamente estático pode ser tornado confiável, o que significa que todos os aspectos operacionais têm de ser completamente definidos durante a fase de projecto. Num sentido lato, esta constatação é verdadeira. Contudo, se os modos como o sistema se adapta a requisitos evolutivos puderem ser restringidos e controlados, então talvez seja possível garantir a confiabilidade permanente apesar das alterações aos requisitos durante a fase de operação. A tese suportada por esta dissertação defende que é possível flexibilizar um sistema, dentro de limites bem definidos, sem comprometer a sua confiabilidade e propõe alguns mecanismos que permitem a construção de sistemas de segurança crítica baseados no protocolo Controller Area Network (CAN). Mais concretamente, o foco principal deste trabalho incide sobre o protocolo Flexible Time-Triggered CAN (FTT-CAN), que foi especialmente desenvolvido para disponibilizar um grande nível de flexibilidade operacional combinando, não só as vantagens dos paradigmas de transmissão de mensagens baseados em eventos e em tempo, mas também a flexibilidade associada ao escalonamento dinâmico do tráfego cuja transmissão é despoletada apenas pela evolução do tempo. Este facto condiciona e torna mais complexo o desenvolvimento de mecanismos de tolerância a falhas para FTT-CAN do que para outros protocolos como por exemplo, TTCAN ou FlexRay, nos quais existe um conhecimento estático, antecipado e comum a todos os nodos, do escalonamento de mensagens cuja transmissão é despoletada pela evolução do tempo. Contudo, e apesar desta complexidade adicional, este trabalho demonstra que é possível construir mecanismos de tolerância a falhas para FTT-CAN preservando a sua flexibilidade operacional. É também defendido nesta dissertação que um sistema baseado no protocolo FTT-CAN e equipado com os mecanismos de tolerância a falhas propostos é passível de ser usado em aplicações de segurança crítica. Esta afirmação é suportada, no âmbito do protocolo FTT-CAN, através da definição de uma arquitectura tolerante a falhas integrando nodos com modos de falha tipo falha-silêncio e nodos mestre replicados. Os vários problemas resultantes da replicação dos nodos mestre são, também eles, analisados e várias soluções são propostas para os obviar. Concretamente, é proposto um protocolo que garante a consistência das estruturas de dados replicadas a quando da sua actualização e um outro protocolo que permite a transferência dessas estruturas de dados para um nodo mestre que se encontre não sincronizado com os restantes depois de inicializado ou reinicializado de modo assíncrono. Além disto, esta dissertação também discute o projecto de nodos FTT-CAN que exibam um modo de falha do tipo falha-silêncio e propõe duas soluções baseadas em componentes de hardware localizados no interface de rede de cada nodo, para resolver este problema. Uma das soluções propostas baseiase em bus guardians que permitem a imposição de comportamento falhasilêncio nos nodos escravos e suportam o escalonamento dinâmico de tráfego na rede. A outra solução baseia-se num interface de rede que arbitra o acesso de dois microprocessadores ao barramento. Este interface permite que a replicação interna de um nodo seja efectuada de forma transparente e assegura um comportamento falha-silêncio quer no domínio temporal quer no domínio do valor ao permitir transmissões do nodo apenas quando ambas as réplicas coincidam no conteúdo das mensagens e nos instantes de transmissão. Esta última solução está mais adaptada para ser usada nos nodos mestre, contudo também poderá ser usada nos nodos escravo, sempre que tal se revele fundamental.Distributed embedded systems (DES) have been widely used in the last few decades in several application fields, ranging from industrial process control to avionics and automotive systems. In fact, it is expectable that this trend will continue over the years to come. In some of these application domains the dependability requirements are of utmost importance since failing to provide services in a timely and predictable manner may cause important economic losses or even put human life in risk. The adoption of the best practices in the design of distributed embedded systems does not fully avoid the occurrence of faults, arising from the nondeterministic behavior of the environment where each particular DES operates. Thus, fault-tolerance mechanisms need to be included in the DES to prevent possible faults leading to system failure. To be effective, fault-tolerance mechanisms require an a priori knowledge of the correct system behavior to be capable of distinguishing them from the erroneous ones. Traditionally, when designing fault-tolerance mechanisms, the a priori knowledge means that all possible operational modes are known at system design time and cannot adapt nor evolve during runtime. As a consequence, systems designed according to this principle are either fully static or allow a small number of operational modes only. Flexibility, however, is a desired property in a system in order to support evolving requirements, simplify maintenance and repair, and improve the efficiency in using system resources by using only the resources that are effectively required at each instant. This efficiency might impact positively on the system cost because with the same resources one can add more functionality or one can offer the same functionality with fewer resources. However, flexibility and dependability are often regarded as conflicting concepts. This is so because flexibility implies the ability to deal with evolving requirements that, in turn, can lead to unpredictable and possibly unsafe operating scenarios. Therefore, it is commonly accepted that only a fully static system can be made dependable, meaning that all operating conditions are completely defined at pre-runtime. In the broad sense and assuming unbounded flexibility this assessment is true, but if one restricts and controls the ways the system could adapt to evolving requirements, then it might be possible to enforce continuous dependability. This thesis claims that it is possible to provide a bounded degree of flexibility without compromising dependability and proposes some mechanisms to build safety-critical systems based on the Controller Area Network (CAN). In particular, the main focus of this work is the Flexible Time-Triggered CAN protocol (FTT-CAN), which was specifically developed to provide such high level of operational flexibility, not only combining the advantages of time- and event-triggered paradigms but also providing flexibility to the time-triggered traffic. This fact makes the development of fault-tolerant mechanisms more complex in FTT-CAN than in other protocols, such as TTCAN or FlexRay, in which there is a priori static common knowledge of the time-triggered message schedule shared by all nodes. Nevertheless, as it is demonstrated in this work, it is possible to build fault-tolerant mechanisms for FTT-CAN that preserve its high level of operational flexibility, particularly concerning the time-triggered traffic. With such mechanisms it is argued that FTT-CAN is suitable for safetycritical applications, too. This claim was validated in the scope of the FTT-CAN protocol by presenting a fault-tolerant system architecture with replicated masters and fail-silent nodes. The specific problems and mechanisms related with master replication, particularly a protocol to enforce consistency during updates of replicated data structures and another protocol to transfer these data structures to an unsynchronized node upon asynchronous startup or restart, are also addressed. Moreover, this thesis also discusses the implementations of fail-silence in FTTCAN nodes and proposes two solutions, both based on hardware components that are attached to the node network interface. One solution relies on bus guardians that allow enforcing fail-silence in the time domain. These bus guardians are adapted to support dynamic traffic scheduling and are fit for use in FTT-CAN slave nodes, only. The other solution relies on a special network interface, with duplicated microprocessor interface, that supports internal replication of the node, transparently. In this case, fail-silence can be assured both in the time and value domain since transmissions are carried out only if both internal nodes agree on the transmission instant and message contents. This solution is well adapted for use in the masters but it can also be used, if desired, in slave nodes

Object Tracking Using Adapted Optical Flow

The objective of this work is to present an object tracking algorithm developed from the combination of random tree techniques and optical flow adapted in terms of Gaussian curvature. This allows you to define a minimum surface limited by the contour of a two-dimensional image, which must or should not contain a minimum amount of optical flow vector associated with the movement of an object. The random tree will have the purpose of verifying the existence of superfluous vectors of optical flow by discarding them, defining a minimum number of vectors that characterizes the movement of the object. The results obtained were compared with those of the Lucas-Kanade algorithms with and without Gaussian filter, Horn and Schunk and Farneback. The items evaluated were precision and processing time, which made it possible to validate the results, despite the distinct nature between the algorithms. They were like those obtained in Lucas and Kanade with or without Gaussian filter, the Horn and Schunk, and better in relation to Farneback. This work allows analyzing the optical flow over small regions in an optimal way in relation to precision (and computational cost), enabling its application to area, such as cardiology, in the prediction of infarction

A EFICIÊNCIA DO VÍDEO COMO MEDIADOR DE APRENDIZAGEM NA FORMAÇÃO PROFISSIONAL RURAL

A utilização do vídeo como recurso instrucional não é novidade na formação profissional e na divulgação de informações na extensão rural e seu grande potencial como instrumento didático contribuiu de maneira substancial para a capacitação dos trabalhadores e a melhoria dos processos produtivos no setor agrário. A pesquisa tem por objetivo analisar a eficiência do vídeo como mediador da aprendizagem na formação profissional de agricultores, avaliando como expressam o conteúdo aprendido por meio da verbalização do conhecimento ou demonstração das habilidades adquiridas

Serum Epidemiological Analysis and Risk Factors Associated with Leptospira spp. in Cattle in the State of Piauí

Background: Leptospirosis is a cosmopolitan zoonosis caused by pathogenic spirochetes of the genus Leptospira spp. and it is considered one of the main causes of reproductive problems in cattle. Therefore, the aim of this study was to determine the occurrence of anti-Leptospira antibodies and identify the prevalent serovars and risk factors associated with infection in cattle herds, in the microregion of Floriano, Piaui State, Brazil.Materials, Methods & Results: A total of 414 bovine sera samples were collected (390 females aged over 24 months and 24 bulls) from 22 properties (farms) in the municipalities that compose the study area. The samples were analyzed using the Microscopic Agglutination Test (MAT) to detect anti-Leptospira antibodies from 23 pathogenic serovars. An epidemiological questionnaire was applied in each farm to evaluate the risk factors, using a univariate analysis of the variables of interest, by Pearson’s Chi-square test (χ2) or Fisher’s exact test, when it was necessary. Then, each independent variable was crossed with the dependent variable and those that presented statistical significance 1: 100) in the 22 evaluated farms; all of them had at least one positive animal, resulting in a prevalence of 34.54%, with 32,8% females (136) and 1,7% males (07), and 8,93% (37) of co-agglutination. Nineteen of the 23 tested serovars were identified; among them, Icterohaemorrhagiae (42.48%), Hardjo (31.2%), Pomona (4.3%), and Castellonis (4.3%) stood out. Absence of quarantine (OR = 16.172, P = 0.024), vaccination (OR = 0.090, P = 0.037) and isolation of diseased animals (OR = 0.006, P = 0.030) were identified, by the multivariate logistic regression analysis, as risk factors for any serovar of Leptospira spp.Discussion: The results of the present study showed that leptospirosis is present in all studied municipalities, in which the prevalence may be related to the variety of factors that influence the occurrence of the disease, such as climatic and environmental conditions, transit of animal, practices of management adopted in the herd, and the lack of information about the disease. The occurrence of co-agglutination can be explained by the possibility of multiple and concomitant contaminations with several serovars. Icterohaemorrhagiae was the most prevalent serovar, which has significant importance to public health since it is considered the main serovar of leptospirosis in humans, associated with the presence of rodents. On the other hand, the serovar Hardjo is related to the chronic leptospirosis in cattle, demonstrated through reproductive problems. The serovars Castellonis and Pomona were also observed in bovine herds, suggesting a possible transmission of the microorganism between animal species, probably due to exposure to the same sources of infection. In fact, the large number of serovarieties of Leptospira spp. indicates the presence of one or more maintenance hosts, which are natural reservoirs of this infection. The risk factors confirmed in the logistic regression analysis probably occur due to failures in sanitary management. It is concluded that Leptospira spp. is disseminated in cattle in the studied region, with the presence of several serovars, which reinforces the need for intensifying the prevention and control measures, such as vaccination

XXX Jornadas Luso-Españolas de Gestión Científica. Cooperación transfronteriza: desarrollo y cohesión territorial: libro de actas - Vol. III

As XXX Jornadas Luso-Espanholas de Gestão Científica (XXX JLE 2020), que tinham como tema principal ‘Cooperação transfronteiriça: desenvolvimento e coesão territorial’ decorreram entre os dias 5 e 8 de fevereiro de 2020, com a participação de mais de 270 conferencistas. Para além das mais de 200 comunicações apresentadas, envolvendo um total de 564 investigadores nacionais e internacionais, as XXXJLE 2020 contaram com a presença de alguns distintos convidados, começando no dia 6 de fevereiro na Sessão com os editores das revistas (Helena Alves, João Ferreira e António Navarro; Bernabé Escobar como moderador) e no dia 7 de fevereiro com a Mesa-Redonda onde se refletiu sobre Cooperação Transfronteiriça: Desenvolvimento e coesão territorial (Isabel Ferreira, Fernando Freire de Sousa, Raquel Rocha, João Bule, José Luis Prieto e Paula Franco; Miguel André Cabral como moderador). Foram, ainda, distinguidos 22 trabalhos científicos que apresentaram uma elevada qualidade científica. A todos, investigadores, conferencistas e convidados, se fica a dever o êxito científico das XXX Jornadas Luso Espanholas de Gestão Científica. Os quatro volumes de atas que agora se publicam são fruto da totalidade das comunicações dos investigadores apresentadas nas XXX JLE 2020, agrupadas em 19 capítulos, de acordo com a sessão paralela em que foram apresentadas, cobrindo, assim, praticamente todas as áreas das ciências empresariais: Administração Pública; Contabilidade; Desenvolvimento Regional; Docência: Metodologia e Experiências docentes; Empreendedorismo; Economia Social; Empresa Familiar; Estratégia; Ética e Responsabilidade Social; Finanças; Fiscalidade; Gestão das Organizações sem Fins Lucrativos; Gestão de Desporto; Inovação e Gestão do Conhecimento; Marketing; Organização de Empresas; Recursos Humanos; Turismo; Jovens investigadores em ciências económicas e empresariais. A Organização das XXX JLE 2020, a publicação do livro de resumos, a publicação do livro de atas são o resultado do esforço conjunto de várias pessoas e instituições. Fica aqui expresso o reconhecimento e gratidão à Presidência do Instituto Politécnico de Bragança, à Direção da Escola Superior de Tecnologia e Gestão e à Câmara Municipal de Bragança pelas condições logísticas proporcionadas e por todo o apoio recebido, à Pró-Presidência para a Comunicação e aos Serviços de Imagem do IPB, à Fundação para a Ciência e a Tecnologia e à Unidade de Investigação Aplicada em Gestão (UNIAG), a todas as entidades públicas e privadas que patrocinaram a realização das XXX JLE 2020, a todos os membros das Sessões de Abertura e de Encerramento das XXX JLE 2020, a todos os membros da Comissão Científica (Portuguesa e Espanhola), aos conferencistas, aos investigadores e aos moderadores das diferentes sessões, pela excelente qualidade dos trabalhos apresentados e pelo rigor e profundidade com que os diversos temas foram abordados e discutidos. Por último, mas não menos importante, à Comissão Organizadora e respetivo Staff por aceitarem mais este desafio e por ‘viajarem’ comigo nesta longa, árdua, mas profícua jornada e por todo o suporte desde o primeiro minuto, o meu Muito Obrigada! A finalizar e em nome da Comissão Organizadora gostaria de expressar o nosso voto final e desejar que estas Jornadas Luso-Espanholas de Gestão Científica continuem a ter todo o êxito e força que têm vindo a demonstrar, a ensinar e que proporcionem não só, momentos de reflexão e debate sobre as questões mais prementes para e no futuro, bem como a discussão de novos desafios e oportunidades de cooperação em rede, transferência e partilha de conhecimento.Financiado por UNIAG, unidade de I&D financiada pela FCT – Fundação para a ciência e a Tecnologia, Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, no âmbito do Projeto n.º UIDP/04752/2020.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Envejecimiento de la población

•Actividades básicas de la vida diaria en personas mayores y factores asociados •Asociación entre depresión y posesión de mascotas en personas mayores •Calidad de vida en adultos mayores de Santiago aplicando el instrumento WHOQOL-BREF •Calidad de vida en usuarios con enfermedad de Parkinson, demencia y sus cuidadores, comuna de Vitacura •Caracterización de egresos hospitalarios de adultos mayores en Puerto Natales (2007-2009) •Comportamiento de las patologías incluidas como GES para el adulto mayor atendido en un Cesfam •Contribución de vitaminas y minerales a las ingestas recomendadas diarias en ancianos institucionalizados de Madrid •Estado de salud oral del paciente inscrito en el Programa de Visita Domiciliaria •Evaluación del programa de discapacidad severa en Casablanca con la matriz de marco lógico •Factores asociados a satisfacción vital en una cohorte de adultos mayores de Santiago, Chile •Pauta instrumental para la identificación de riesgos para el adulto mayor autovalente, en su vivienda •Perfil farmacológico del paciente geriátrico institucionalizado y posibles consecuencias en el deterioro cognitivo •Programa de cuidados paliativos y alivio del dolor en Puerto Natales •Rehabilitación mandibular implantoprotésica: efecto en calidad de vida relacionada con salud bucal en adultos mayores •Salud bucodental en adultos mayores autovalentes de la Región de Valparaíso •Transición epidemiológica y el estudio de carga de enfermedad en Brasi

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio