Data mining predictive models for pervasive intelligent decision support in intensive care medicine

The introduction of an Intelligent Decision Support System (IDSS) in a critical area like the Intensive Medicine is a complex and difficult process. In this area, their professionals don’t have much time to document the cases, because the patient direct care is always first. With the objective to reduce significantly the manual records and, enabling, at the same time, the possibility of developing an IDSS which can help in the decision making process, all data acquisition process and knowledge discovery in database phases were automated. From the data acquisition to the knowledge discovering, the entire process is autonomous and executed in real-time. On-line induced data mining models were used to predict organ failure and outcome. Preliminary results obtained with a limited population of patients showed that this approach can be applied successfully.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT

As relações Europa-África: perspectiva diacrónica

Africanologia : Revista Lusófona de Estudos AfricanosO estudo das relações entre a Europa e a África mostra que o ponto de vista europeu prevaleceu sempre sobre o africano. Na verdade, durante o período colonial, esta relação nunca foi entre iguais e, no presente, a situação não é muito diferente. Este artigo tenta traçar a evolução desta relação e abrir uma janela em direcção a uma mudança necessária.The study of the relations between Europe and Africa shows that European point of view was always considered more important than the African one. Indeed, during the colonial period, this relation was never between equals and, in the present, the situation isn't quite different. This article tries to draw the evolution of this relationship and to open a window towards a necessary change

Portugal e a Revisão da Lei Eleitoral

ResPublica : Revista Lusófona de Ciência Política, Segurança e Relações InternacionaisAntes da realização do ciclo eleitoral que marcou a vida portuguesa em 2009, houve uma tentativa, que chegou a ser aprovada na generalidade, para alterar a Lei Eleitoral no que concerne às eleições autárquicas e surgiram estudos sobre as possíveis alterações da lei para a eleição da Assembleia da República. As dificuldades sentidas pelo Governo de maioria relativa, chefiada por José Sócrates, na sua ação governatiava, desde logo na aprovação do Orçamento para 2010, trouxera, de novo para a discussão a questão da estabilidade governativa. Este artigo procura mostrar para essa estabilidade - tanto a nível do Poder Central como do Poder Local - não resulta da alteração da Lei, mas da construção de uma consciência democrática.Before the electoral cycle that marked the Portuguese life in 2009, there was an attempt, which was approved in general, to change the electoral law on the local elections and some studies on possible amendments to the law for the election of the Assembly of the Republic were presented. The difficulties experienced by the relative majoraty government ruled by José Sócrates in its policy, as for example, the Budget Approval Process for 2010, brought the discussion back to the question of political stability. This article seeks to show that this stability - both in the Central Government as in Local Power - doesn't result from the alteration or amendment to the law, but it requires a democratic awareness

Análise do desempenho da tecnologia 4G LTE

O objectivo deste trabalho passa pelo desenvolvimento de uma ferramenta de simulação dinâmica de recursos rádio em LTE no sentido descendente, com recurso à Framework OMNeT++. A ferramenta desenvolvida permite realizar o planeamento das estações base, simulação e análise de resultados. São descritos os principais aspectos da tecnologia de acesso rádio, designadamente a arquitectura da rede, a codificação, definição dos recursos rádio, os ritmos de transmissão suportados ao nível de canal e o mecanismo de controlo de admissão. Foi definido o cenário de utilização de recursos rádio que inclui a definição de modelos de tráfego e de serviços orientados a pacotes e circuitos. Foi ainda considerado um cenário de referência para a verificação e validação do modelo de simulação. A simulação efectua-se ao nível de sistema, suportada por um modelo dinâmico, estocástico e orientado por eventos discretos de modo a contemplar os diferentes mecanismos característicos da tecnologia OFDMA. Os resultados obtidos permitem a análise de desempenho dos serviços, estações base e sistema ao nível do throughput médio da rede, throughput médio por eNodeB e throughput médio por móvel para além de permitir analisar o contributo de outros parâmetros designadamente, largura de banda, raio de cobertura, perfil dos serviços, esquema de modulação, entre outros. Dos resultados obtidos foi possível verificar que, considerando um cenário com estações base com raio de cobertura de 100 m obteve-se um throughput ao nível do utilizador final igual a 4.69494 Mbps, ou seja, 7 vezes superior quando comparado a estações base com raios de cobertura de 200m.The goal of this thesis is to develop a tool for dynamic simulation of radio resources in LTE in downlink using OMNET++ Framework. The developed tool performs base stations planning, simulation and analysis. The main aspects of radio access technology related to this work are described: network architecture, radio resources definition, supported channel data rates and the mechanism of admission control. A definition of scenarios was done, that includes the definition of source traffic models and packet and circuit services characterization. A reference scenario definition was used for the simulation model verification and validation. For implementing the different mechanisms of OFDMA radio technology, the simulation tool kernel was supported by a system-level, dynamic, stochastic and event driven simulation model. The obtained results allow analysis of service, basestations and system performance such as average network throughput, average throughput per eNodeB and average throughput per UE. In addition, the simulation model allows analyzing the contribution of other parameters such as bandwidth, radius coverage, services profile, modulation code, among others. From the obtained results, considering a scenario with radius coverage eNodeB’s equal to 100 meters, the average throughput per UE obtained was equal to 4.69494 Mbps, in other words, 7 times better when compared to radius coverage eNodeB’s equal to 200 meters

Protecção contra descargas atmosféricas: aplicação informática de identificação das vulnerabilidades das edificações e de apoio à concepção da protecção

A concepção de instalações eléctricas deve garantir condições de segurança para as pessoas e equipamentos. Para tal é exigida, quer por força de regulamentação ou de normalização, a instalação de dispositivos que garantam a detecção e a protecção contra os defeitos mais comuns nas instalações eléctricas como, por exemplo, as sobreintensidades e as sobretensões. Susceptíveis de criar sobretensões perigosas nas instalações eléctricas, as descargas atmosféricas podem ainda causar danos estruturais elevados, o que, em algumas actividades económicas, torna fundamental a implementação de medidas de protecção contra este fenómeno natural. A protecção contra descargas atmosféricas directas consiste em identificar as vulnerabilidades das estruturas e, nesses locais, implementar dispositivos de captura, direccionamento e escoamento da descarga atmosférica à terra, em condições de segurança. O presente trabalho, desenvolvido no âmbito da dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica, visa desenvolver e implementar uma ferramenta computacional, baseada em programas de desenho assistido por computador (CAD) de utilização corrente na área de projecto de arquitectura e de engenharia, que permita, no âmbito de normas internacionais, a análise e implementação de sistemas de protecção em edifícios contra descargas atmosféricas de uma forma rápida e expedita. Baseado num programa CAD 3D, que permite a modelização tridimensional das estruturas a proteger, a ferramenta desenvolvida tentará identificar as suas vulnerabilidades das estruturas às descargas atmosféricas directas, com o intuito de implementar as medidas de protecção mais adequadas do ponto de vista técnico económico. Prevê-se que a ferramenta resultante deste estudo, o Simulador do Modelo Electrogeométrico (SIMODEL), possibilite aos projectistas e particularmente aos alunos das unidades curriculares na área do projecto de instalações eléctricas da Área Departamental de Engenharia de Sistemas e Potencia e Automação (ADESPA) do ISEL, estudar e implementar sistemas de protecção contra descargas atmosféricas (SPDA) baseados na normalização internacional do CENELEC e da IEC, nomeadamente as normas da série 62305.The design of electrical installations should ensure safe condition for people and equipment. Such requirement, either by virtue of regulations or standardization, is guaranteed by the installation of devices that ensure the detection and protection against the most common defects in electrical installations, such as the current surges and overvoltage. Capable of creating hazardous overvoltage in the electric installations, the energetic characteristics of the direct atmospherical lightning discharge is also capable to cause structural damage to buildings which, in certain economic activities, makes essential the implementation of protection measures against this natural phenomenon. The protection against direct lightning discharge consists in identifying thevulnerabilities in the building structure and, in does places, implementing measures that intercept, conduct and disperse the lightning safely to the earth. The present work, developed in the master degree of electrotecnical engineering dissertation, aims to develop and implement a computer tool, based on current architectural and engineering computer aid design software (CAD), that allows the analysis and implementation of lightning protection systems in buildings according to international standards. Based on a 3D modeling CAD, that allows the building modeling and studying, the developed tool will try to identify the location of the building vulnerabilities to direct lightning, and implement adequate protective measures, in the technical and economical point of view. The implementation of the Electrogeometric Modeling Simulator tool (SIMODEL), expects to aid students, in the area of electrical installations project of the Power Systems Engineering and Automation Departmental Area (ADESPA) of ISEL, in the elaboration of studies, and implementations, of lightning protection systems (LPS) based on international standards of CENELEC and IEC, including the 62305 series standards

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation by Theta Burst

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive diagnostic and therapeutic technique used to stimulate the brain in several neurological and psychiatric diseases, even though the main bases underlying its action are not fully understood. Theta Burst Stimulation (TBS), a patterned form of repetitive TMS, has been assuming particular importance due to its faster application. Research of TBS effects on some higher cortical functions such as cognition after stimulation of the prefrontal cortex (PFC), or its possible influence in some less studied cortical regions (as the temporal cortex) has been limited and revealed inconsistent results. One of the problems assessing the cognitive TBS after-effects relates to the use of multiple evaluation methods, with different sensitivities. In this matter, the use of neurophysiology studies such as the auditory P300, a cognitive evoked potential, may be of particular importance. To date, studies addressing the association between auditory P300 and TBS are scarce, and some contradictory results were found. The study of other higher cognitive domains such as creativity is even rarer, but it may be relevant given that part of the neural networks involved in creative processing are associated with the PFC. The effect of TMS over the PFC, studying the modulation of functions mediated by the autonomic nervous system has also been reported, but there is still a significant disagreement between the rare studies performed. So far, the extent of the modulatory effects associated with TBS at the sensory level is still poorly known, and research with TBS over the auditory cortex, despite showing some positive results, remains inconclusive, with some reports of sound hypersensitivity after sessions with higher intensity stimulation. It should also be noted that a significant part of the knowledge about the effects of TBS derives from studies in patients, with dysfunctional neuronal networks or hemispheric lesions, which add challenges to the search for scientific evidence in healthy individuals. Given the uncertainties that remain regarding the extent of the neuromodulatory effects of TBS, the primary objective of this thesis focused on increasing the scientific knowledge related to the use of TBS in the healthy brain. Therefore, we intended to study the neurophysiological responses (such as auditory P300), the functional responses (such as auditory thresholds), and the physiological responses (such as cerebral oximetry and blood pressure) associated with the application of TBS in the prefrontal and temporal cortices. All studies used a target population of healthy young adults, with an average age of approximately 23 years, and similar education. TBS was performed accordingly to the 600-pulse paradigm described by Huang et al. (continuous and intermittent). Sham-controlled, double-blind intervention protocols were used, with random distribution by the respective groups. The main objective of the study in chapter III was to evaluate the effect of TBS on the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) of both cerebral hemispheres in cognitive processing. The objective was to assess if the auditory P300 would be influenced by the stimulation type. Results revealed that the mean P300 peak latency after TBS decreased only after leftward iTBS. A significant delay in P300 latency was originated from both right and left cTBS. Amplitude response did not change significantly. The results covered in chapter IV derived from the use of TBS on the left DLPFC, studying the possibility of a relationship between the post-TBS auditory P300 and the post-TBS neuropsychological tests: Trail Making Test (TMT) and the Stroop Test of Words and Colours. Results revealed that cTBS led to a delay of the P300, also significantly influencing the expected performance on Stroop C and Stroop Interference when compared to the groups submitted to iTBS and sham stimulation. No significant results were found in the TMT tests for any type of TBS stimulation. In Chapter V, we studied the cerebral oximetry using Near Infra-Red Spectroscopy, blood pressure, and heart rate, after applying TBS to the right and left DLPFC. We found a significant reduction in oximetry in the left frontal region after ipsilateral cTBS and a significant decrease in systolic blood pressure after cTBS to the right DLPFC. Chapter VI covered the evaluation of the effects of TBS over the left temporal cortex, specifically studying the auditory thresholds in the ear closest to the coil. Results showed no major side effects after iTBS, cTBS, or sham stimulation. It was also found that iTBS led to lower hearing thresholds, especially when comparing the iTBS and sham groups at 500Hz and between the iTBS and cTBS groups at 4000Hz. Chapter VII addresses a patent concerning the technique and possible use of iTBS as a method to influence creative processing. After iTBS over the right DLPFC, results of an adapted selection of the Torrance Tests of Creative Thinking suggest that divergent thinking, originality and fluency improved significantly compared to the sham group. An integrative analysis of the results shows that TBS seems to effectively influence the underlying cortical neurons and cortico-subcortical networks. The findings thus support the existence of a trans-synaptic effect advocated initially for the classic repetitive TMS, which after the publication of our research can continue to be extended with greater confidence to TBS protocols. Our results also support the most consensual theory about the modulatory effects of the two main forms of TBS – intermittent (excitatory) and continuous (inhibitory) – particularly on the prefrontal and temporal cortices. The effects of TBS seem to be intrinsically correlated with the hemispheric lateralization and this may be related to the specific functions or dominance of each hemisphere and the specific stimulated cortical regions. The combined results of this investigation also seem to suggest that the inhibition induced by cTBS seems more effective when compared to the excitatory effect of iTBS, which seemed stronger in the left hemisphere. After all our research with TBS in more than one cortical region, we can infer that this is a safe technique, with rare and incipient side effects. The encouraging results after using iTBS in the auditory cortex opens new perspectives regarding future implementations of the technique and should be replicated in patients, particularly with mild sensorineural hearing loss, in order to assess whether this stimulation protocol can be a valid therapeutic technique in these cases. We also conclude that the techniques used to study TBS-related effects, as the P300 or the NIRS, can be very useful in the future, as an attempt to identify the effectiveness of the therapeutic use of TBS protocols, possibly allowing to adapt and modify the idealized interventions, leading to a personalized patient intervention. Our findings provide relevant information, necessary to increase the technical and scientific credibility required for achieving a more comprehensive and reliable clinical use of TBS. This is crucial at a time when transcranial magnetic stimulation use as an off-label therapy for numerous neurological and psychiatric diseases grows unregulated, and the patient best interests must be defended.A estimulação magnética transcraniana (EMT) é uma técnica de diagnóstico e terapêutica não invasiva, que tem vindo a evoluir nos últimos 35 anos. A aplicação terapêutica da forma repetitiva da EMT (EMTr), tem vindo a demonstrar a sua utilidade científica e clínica, com aplicação em várias doenças neurológicas e psiquiátricas como a depressão major, a perturbação obsessivo-compulsiva, dor e reabilitação em doentes com acidentes vasculares cerebrais, ainda que as principais bases subjacentes à sua acção não sejam totalmente compreendidas. A EMT baseia-se no princípio da indução magnética e na sua capacidade de induzir correntes elétricas no tecido cortical. Esses campos magnéticos (pulsos) originados por uma bobina adjacente ao couro cabeludo originam um fluxo iónico intracraniano que irá provocar a despolarização da membrana neuronal, desencadeando assim um potencial de ação. Embora a EMT exerça os seus efeitos predominantemente na área cortical adjacente à bobina, os potenciais de ação induzidos espalham-se trans-sinapticamente, originando a propagação da ativação para regiões corticais e subcorticais vizinhas pertencentes à rede neuronal em questão. Parece ocorrer ainda a aparente capacidade de influenciar a função do hemisfério contralateral à estimulação possivelmente por mediação calossal. Os efeitos da EMTr ao nível da modulação da excitabilidade neuronal estão intrinsecamente dependentes das características da estimulação, nomeadamente ao nível da frequência e padronização dos estímulos. A aplicação de frequências inferiores ou iguais a 1 Hz (EMTr de baixa frequência) são associadas à indução de um efeito inibitório neuronal, enquanto que a aplicação de frequências acima de 1 Hz, normalmente acima dos 5 Hz (EMTr de alta frequência), podem induzir um efeito excitatório. Em 2005 surgiu uma forma padronizada de aplicação dos pulsos magnéticos, denominada Theta Burst Stimulation (TBS), na qual grupos de 3 pulsos com alta frequência (bursts de 50Hz) são enviados a cada 200 milissegundos (5 Hz – frequência teta), implicando normalmente a aplicação de 600 pulsos por cada sessão de estimulação. Este é um protocolo que assume particular importância pela sua rápida aplicação, levando menos de 3 minutos a executar, sendo significativamente mais célere do que os protocolos clássicos de EMTr (que podem exceder 30 minutos). Efeitos neuromodulatórios opostos podem ser igualmente induzidos com TBS, sendo que a aplicação ininterrupta da estimulação durante 40 segundos – TBS contínua (cTBS) – parece originar uma diminuição na excitabilidade cortical com uma duração de até 50 minutos pós-estimulação, enquanto que a aplicação de apenas 2 segundos de TBS intervalada por 8 segundos de pausa – TBS intermitente (iTBS) – durante 190 segundos, terá a capacidade de induzir aumento na excitabilidade cortical até cerca de 60 minutos pós-estimulação. Apesar do volume significativo de investigação acumulada na estimulação com EMTr e TBS, demonstrando a sua capacidade modulatória e a sua aplicabilidade na prática clínica, a investigação dos seus efeitos sobre algumas funções corticais superiores como a cognição ou os efeitos da aplicação em algumas regiões corticais menos estudadas como a região temporal tem sido mais limitada (principalmente com a TBS) e apresentado alguns resultados contraditórios. O córtex pré-frontal assume particular importância associado à aplicação da EMTr/TBS dada a extensa rede de conexões com outras regiões corticais (como o córtex motor, o córtex sensitivo, a amígdala, o tálamo e o hipocampo), importantes em doenças como a depressão (desequilíbrio inter-hemisférico pré-frontal verificado por neuroimagem), e ainda pela sua aparente capacidade de influenciar funções autonómicas e cardiovasculares. Meta-análises como a de Lowe et al. 2018, avaliando os efeitos da TBS sobre o córtex pré-frontal, revelam que parece existir um efeito negativo no desempenho das tarefas de função executiva após estimulação com cTBS e um efeito positivo mas em menor grau após estimulação com iTBS. No entanto, o efeito mais definido da estimulação sobre as várias dimensões cognitivas permanece envolto em alguma dúvida, dado que por um lado têm surgido alguns resultados negativos e por outro lado a maioria dos estudos tem usado populações relativamente pequenas, com infrequente recurso a grupos sham. Um dos principais problemas na avaliação dos possíveis efeitos da estimulação magnética repetitiva prende-se com o uso de diversos métodos de avaliação, com diferentes sensibilidades para o estudo das várias dimensões cognitivas, ou ainda com técnicas com menor resolução temporal (como os estudos de imagem cerebral funcional) comparativamente a técnicas neurofisiológicas. Neste ponto, a utilização de estudos no âmbito da neurofisiologia, como os potenciais de longa latência, pode assumir particular importância. O P300 auditivo, é um potencial evocado cognitivo, dependente da atenção e capacidade de discriminação do sujeito, traduzindo estadios mais superiores ou avançados de processamento associado a uma tarefa. As origens neuronais do P300 são múltiplas e bi-hemisféricas, associando-se a regiões como o hipocampo, o córtex pré-frontal ventrolateral e o córtex cingulado posterior. Até à data, são raros os estudos que abordaram a associação entre o P300 auditivo e a EMTr e ainda mais raros combinando a estimulação com TBS e o P300. A avaliação dos resultados prévios sugere que a estimulação magnética pode ser capaz de influenciar o processamento cognitivo e que as alterações podem ser monitorizadas pelo P300, mas são encontrados alguns resultados contraditórios, existindo significativas discrepâncias na metodologia usada. […

Traction and charging systems for an electric motorcycle

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores (área de especialização em Electrotecnia e Sistemas de Energia)With the current mobility paradigm, it is proven that excessive energy consumption and low energy efficiency are harming the planet and deteriorating human life conditions. Therefore it is required to substitute Internal Combustion Engines (ICEs) for electric motors and consequently shift gradually to fully electric vehicle (EV) fleets. The electrification of mobility is one of the most researched topics in all technology fields. These efforts put society closer to achieve energy sustainability and reduce the negative human impact on the environment. With this, low energy consumption vehicles such as electric motorcycles (EMs) are a very viable solution to reduce energy consumption. Due to their low power and weight, EMs have high energy efficiency and are optimized for urban transit. In this context, it becomes necessary to develop systems and prototypes common to any EV. Therefore the focus of this thesis is to implement motor traction and battery charging systems for an EM. One of the most important characteristics of an electric traction system is the possibility of applying regenerative braking. Regenerative braking converts the mechanical energy, otherwise dissipated by conventional brakes, into reusable energy that is sent back to the batteries. This process occurs due to the operation of the traction system’s power converter and improves greatly the energy efficiency of the EV. Besides, is proposed that the traction system’s input is a hand accelerator that can control the motor speed/torque. The charging system acts as an interface between the power grid and the motorcycle system. In applications such as EV charging, it is important to ensure power quality in order to maintain the developed system and the power grid healthy. With this, the first stage of the charger is AC-DC rectification and besides regulating the DC-link voltage should also act as a Power Factor Corrector (PFC) and compensate current harmonics. Secondly, the charger system should be able to regulate and control the charging process by maintaining a constant current, voltage, or temperature. The charger should also ensure the battery’s safety, and offer the possibility of regulating the charging speed. This document, details the development of traction and charger systems from the state of the art research and topologies presentation, to the computational simulations, and respective experimental tests/validation.Com o paradigma da mobilidade é evidente que o consumo excessivo de energia proveniente de combustíveis fosseis está a prejudicar o planeta. Por conseguinte, é necessário substituir os Motores de Combustão Interna (MCI) por motores eléctricos e, consequentemente, transitar gradualmente para frotas de veículos 100% elétricos (VE). A eletrificação da mobilidade é um dos tópicos com mais investimento em investigação de todos os campos tecnológicos. Estes esforços aproximam a sociedade para alcançar a sustentabilidade energética e reduzir o impacto humano no ambiente através da extração de combustíveis fósseis. Com isto, veículos de baixo consumo energético, tais como motociclos eléctricos (ME), são uma solução muito viável. Devido à sua baixa potência e peso, os MEs possuem elevada eficiência energética e são optimizados para o trânsito urbano.. Neste contexto, torna-se necessário o desenvolvimento de sistemas e protótipos comuns a qualquer EV. Portanto, o foco desta dissertação é a implementação dos sistemas de tração para um motor e de carregamento de baterias para um ME. Uma das características mais importantes de um sistema de tracção elétrica é a possibilidade de aplicar travagem regenerativa. A travagem regenerativa converte a energia mecânica, de outro modo dissipada pelos travões convencionais, em energia reutilizável que é reenviada para as baterias. Este processo ocorre devido ao funcionamento do conversor do sistema de tracção e aumenta a eficiência energética do VE. Além disso, é proposto que o sistema de tracção seja controlado através de um acelerador manual que pode controlar a velocidade/torque do motor. O sistema de carregamento actua como interface entre a rede elétrica e o motociclo. Em aplicações como o carregamento de VEs, é importante assegurar a qualidade da energia tanto do sistema desenvolvido como da rede de elétrica. Com isto, a primeira fase do carregador, para além de regular a tensão DC, deve também actuar como corrector do factor de potência (PFC). Em segundo lugar, o sistema carregador deve ser capaz de regular e controlar o processo de carregamento mantendo uma corrente, tensão ou temperatura constantes. O carregador, para além de fazer a interface entre o DC-link e a bateria, deve oferecer a possibilidade de regular a taxa de carregamento. Este documento, detalha o desenvolvimento de sistemas de tracção e carregamento desde a investigação e apresentação das topologias mais utilizadas, até às simulações computacionais, e respectivos testes experimentais/validação