RCAAP Repository
Mouth occlusion pressure at 100ms (P0.1) as a respiratory biomarker in amyotrophic lateral sclerosis
Airway pressure in the first 100ms of an occluded inspiration (P0.1) evaluates the respiratory center activity, increasing in the presence of respiratory muscle weakness. It is uncertain if its activity can compensate for respiratory muscles weakness in amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Methods: Consecutive ALS patients with P0.1 evaluated at first visit were included. Depending on P0.1 percentile, patients were divided in three groups: G1 (<25th percentile); G2 (25th-74th percentiles); G3 (≥75th percentile); two subgroups were further considered: SG0 (<10th percentile); SG1 (>90th percentile). Body mass index (BMI), functional ALS rating scale and its subscores, respiratory function tests, including forced vital capacity, maximal inspiratory (MIP) and expiratory pressures, percentage of P0.1 (%P0.1), blood gas analyses, phrenic nerve motor amplitude (MeanPhrenAmpl) were compared. P0.1/MIP and %P0.1 predictors were explored by linear and multinomial logistic regression analyses. p < 0.05 was considered as significant. Results: From the 497 patients included, 124 were in G1 and G3 each, 249 in G2, 49 in SG0 and SG1 each. G1 included more men, with higher BMI (p < 0.001). G3 had older women, with predominant bulbar phenotype (p < 0.001). Lower respiratory function (p < 0.05) was present in both groups. SG0 (%P0.1 < 51.73%, P0.1/MIP = 1.48 ± 1.02) had more spinal-onset men (p < 0.001) with lower MeanPhrenAmpl (p < 0.004). SG1 (P0.1 > 147.12, P0.1/MIP = 7.92 ± 4.62) predominantly included older patients (p = 0.033), women (p = 0.012), with lower MeanPhrenAmpl (p = 0.039). Discussion: ALS patients with respiratory failure can show high or low P01 values, related to phenotype. Possible central drive reactivity and exhaustion, and the role of respiratory-metabolic-renal buffering system should be further addressed.
2025-10-28T12:19:54Z
Pinto, Susana Swash, Michael Carvalho, Mamede
Crayon, sanguínea e carvão : técnicas do desenho na coleção de litografia antiga da FBAUL
Esta comunicação apresenta o estudo da reprodução das técnicas do desenho na Litografia, através da análise da técnica do crayon, da sanguínea e do carvão, em obras da coleção de litografia antiga da FBAUL (1836-1911). Selecionámos obras segundo desenhos de François-Gédéon Reverdin (1772-1828) para a “maneira do crayon” – à la manière du crayon -; de Charles Bargue (1826-1883) para a sanguínea e fototipias de desenhos de Auguste Allongé (1833-1898) para a técnica do carvão. Reconhece-se o contributo das litografias destes artistas dos séculos XVIII e XIX, como modelos para o ensino e aprendizagem das técnicas do desenho na antiga Academia / Escola de Belas-Artes de Lisboa.
A second endoscopic ultrasound with fine‐needle aspiration for cytology identifies high‐risk pancreatic cysts overlooked by current guidelines
Background: Endoscopic ultrasound with fine-needle aspiration (EUS-FNA) is recommended for diagnosis of pancreatic cystic lesions (PCLs). Its role in surveillance is unclear. Our goal was to determine if a second EUS-FNA changes diagnosis or management of PCLs. Methods: A retrospective analysis of an EUS database, searching for EUS-FNAs in PCLs from 2007 to 2017 was performed. Demographics, cyst characteristics, and FNA results were compared in patients under surveillance, performing a single or two consecutive EUS-FNAs. Results: Of 203 PCLs referred for EUS-FNA, surveillance was decided in 128 (63%). Data of 105 (82%) patients with a single EUS-FNA were compared with 23 (18%) with two EUS-FNAs during surveillance. Patients were younger in this latter group (P = .055), whereas CEA levels were marginally higher (P = .078) and a mass/nodule were more frequent (P = .006). The mean time between EUSFNAs was 38 months (4.7-118.8) for 18 patients maintaining surveillance vs 18 months (2.9-56.9) in the four referred for surgery (P = NS) after two EUS-FNAs (two NETs, one IPMN-HGD, and one MCN-LG). A high correlation in CEA level between consecutive EUS-FNAs (r 2 = 0.945, P < .01) was present, with a change of category observed (cut-off level = 192 ng/mL) in two patients only. Of four patients with a second EUS-FNA with conclusive cytology, two had NETs confirmed on resection. Conclusions: Repeating EUS-FNA in surveillance of PCLs with clinical suspicion of malignancy increased neoplasm diagnoses, changing decision toward surgery in almost 20% of patients while excluding IPMNs with mucin nodules from unnecessary resections. A second EUS-FNA for cytology appears justified in some PCLs, particularly for diagnosing NETs.
2025-10-28T12:12:12Z
Faias, Sandra Pereira, Luisa Fonseca, Ricardo Chaves, Paula Dias Pereira, António Cravo, Marília
COVID-19 in children : what did we learn from the first wave?
A pandemic caused by the novel coronavirus, severe acute respiratory syndrome - coronavirus 2 (SARS-CoV-2), has caused high rates of mortality, predominantly in adults. Children are significantly less affected by SARS-CoV-2 with far lower rates of recorded infections in children compared to adults, milder symptoms in the majority of children and very low mortality rates. A suspected late manifestation of the disease, paediatric inflammatory multisystem syndrome - temporally associated with SARS-CoV-2 (PIMS-TS), has been seen in small numbers of children and has a more severe disease course than acute SARS-CoV-2. The pandemic has meant that children around the world have been kept off school, isolated from their extended family and friends and asked to stay inside. The UK has been declared as being in an economic recession and unemployment rates are increasing. These indirect effects of SARS-CoV-2 are likely to have a significant impact on many children for years to come. Consolidating the knowledge that has accumulated during the first wave of this pandemic is essential for recognising the clinical signs, symptoms and effective treatment strategies for children; identifying children who may be at increased risk of severe SARS-CoV-2 infection; planning the safe delivery of healthcare and non-health related services that are important for childrens' wellbeing; and engaging in, and developing, research to address the things that are not yet known. This article summarises the evidence that has emerged from the early phase of the pandemic and offers an overview for those looking after children or planning services.
2025-10-28T12:13:20Z
Bogiatzopoulou, Aliki Mayberry, Huw Hawcutt, Daniel B. Whittaker, Elizabeth Munro, Alasdair Roland, Damian Simba, Justus Gale, Christopher Felsenstein, Susanna Abrams, Elissa Jones, Caroline B. Lewins, Ian Rodriguez-Martinez, Carlos R. Fernandes, Ricardo M. Stilwell, Philippa A. Swann, Olivia Bhopal, Sunil Sinha, Ian Harwood, Rachel
Pré-certificação energética de grandes edifícios de serviços e dimensionamento de um sistema de produção renovável
Um contínuo crescimento populacional e a consequente procura de energia cada vez mais acentuada, levou as grandes organizações mundiais a procurar medidas no sentido da otimização do consumo. A educação e sensibilização dos consumidores e o aumento da penetração de energias renováveis têm sido fundamentais no alcance deste objetivo mundial. Segundo dados de 2017 o setor dos edifícios representava 41,7% do consumo de energia na União Europeia. Com uma tendência crescente decorrente do crescimento populacional tornou-se fulcral a definição de um desempenho energético mínimo de forma a alcançar as metas propostas pela União Europeia. O estudo em causa tem por objetivo a avaliação do desempenho energético de um edifício de comércio e serviços (resort) com a emissão de um pré-certificado e posterior implementação de medidas de otimização as quais passam por um sistema de produção renovável com vista a alcançar um balanço de energia nulo. O estudo visa igualmente a análise económica da implementação do sistema fotovoltaico. Tanto para a avaliação do desempenho energético dos edifícios, bem como para o dimensionamento e cálculo da energia produzida pelo sistema fotovoltaico houve necessidade de recorrer a um software que nos permitisse realizar uma simulação térmica dinâmica de multizona. Para tal utilizou-se, o EnergyPlus sendo necessário a criação de um modelo, em que o edifício é dividido em diferentes zonas térmicas, utilizando-se o Sketch Up como software auxiliar de desenho. Com a presente dissertação verifica-se que a implementação do sistema de produção renovável, seja este On-Grid com ou sem sistema de armazenamento, torna possível alcançar um edifício de balanço energético quase nulo. O sistema de produção de energia renovável é composto por painéis fotovoltaicos, com uma potência instalada de 990 kWp e um banco de baterias de ácido chumbo com uma capacidade de 4645 kWh. Este sistema apresenta uma penetração renovável de 34,4% face ao consumo de energia primário pelo edifício em estudo o que ainda é manifestamente reduzido face à potencia instalada e à capacidade do banco de baterias. Economicamente foi considerado para o projeto um período de vida útil de 25 anos, com um Valor Atualizado Líquido (VAL) no final do mesmo de 1 278 487,98€, a que correspondeu um período de retorno do investimento de 12,94 anos.
2025-10-28T12:10:48Z
Simões, João Carlos Costa Pereira Coelho
The Unruly Island: colonialism's predicament in late nineteenth-century East Timor
This paper describes the state of colonial administration in East Timor in the late nineteenth century. It explores a common view of the “underdeveloped” nature of nineteenth-century Portuguese colonialism by examining the recurrent complaints made by the Portuguese governors about East Timor’s miserable and unmanageable colonial condition. From the civilizing perspective, Portuguese rule in Timor seemed virtually impossible. The island was geographically isolated from Macau and Lisbon; the administration was militarily weak, economically poor, and enmeshed in multiple political conflicts, either between the colonizers and the indigenous or amongst colonizers. Yet this paper also tries to go beyond the negative connotations and the Eurocentric character of such discourses. In contrast, it suggests a productive engagement with the predicament of colonial administration. The intention is to set forth an alternative hypothesis that emphasizes the tactical character of colonialism and its embedding in the pragmatics of local colonial interactions.
Im[per]manências: estudos sobre desenho à luz dos manuais de pintura chineses: uma breve síntese
Neste artigo apresentamos uma síntese da nossa investigação de doutoramento pela Faculdade de Belas-Artes da Universidade de Lisboa, defendida em julho de 2020. O objetivo foi realizar uma investigação teórica e artística sobre o desenho, cujo tema foi o conceito budista de Impermanência. O ponto de partida, que também conduziu todo o processo, foram dois textos clássicos da literatura pictórica chinesa, que estruturam-se nas filosofias taoista, confucionista e budista e apontam regras bastante específicas para o fazer artístico. Esta síntese, escrita originalmente para a apresentação da tese, aponta os principais fios condutores da discussão, bem como os principais resultados alcançados.
O desenho como ato de nomeação
Nesta comunicação o desenho é problematizado como ato de nomeação, na medida em que, sendo uma inscrição visual e tátil, identifica e representa o acontecimento e o assunto, podendo considerar-se que os nomeia. A investigação decorre da minha práxis, na qual o desenho surge como nomeação ‘em verdadeira grandeza’. Cada obra ‘sujeitifica’ signos para lhes ampliar o significado. A nomeação não é o título, mas uma relação entre significantes e significados capaz de objetivar, unificando as diferentes etapas do desenho. Este constitui uma menção própria com raiz familiar tutelada por uma sensibilidade interior de gestos e procedimentos, que desdobram tempo, espaço e imagens e, desse modo, signos e conceitos.
A vergonha de ser Lucrécia
Tendo por base o conceito de vergonha e, a reacção de auto mutilação, apresentamos o resultado da realização de um conjunto de desenhos, que abordam o conceito de vergonha, expressa a partir das representações de Lucrécia, que segundo a lenda se suicidou perante a vergonha de ter sido violada e chantageada por Sexto Tarquinio: este tema foi abordado por diversos pintores como Jorg Breu ou Lucas Cranach. Mais particularmente a partir da obra de Lorenzo Lotto, Ritratto di gentildonna nelle vesti di Lucrezia, de 1533, onde uma jovem ostenta um desenho representando Lucrecia, desenvolvemos um conjunto de desenhos onde a abordagem contemporânea pretende retratar as imagens resultante da vergonha e da automutilação. Transposição desse mesmo conceito para trabalhos que espelham a contemporaneidade de um quotidiano pautado pela internet e smartphones, com redes sociais e livestreaming.
Automatic selection of multiple response functions for generalized Richardson-Lucy spherical deconvolution of diffusion MRI data
O processo de desenvolvimento do cérebro humano tem sido objeto de estudo desde há vários anos, levando a avanços significativos no que diz respeito à compreensão das suas diferentes fases e mecanismos. Visto que este desenvolvimento resulta de uma série de complexos processos dinâmicos e adaptativos, existe uma busca contínua de informação sobre a sua organização estrutural e funcional, bem como o seu processo de maturação. A ressonância magnética de difusão (dMRI) é uma técnica bastante completa no que diz respeito à análise do cérebro in vivo. Esta técnica é utilizada para realizar um mapeamento quantitativo, através da aplicação de modelos como o modelo de difusão tensorial (DTI). Estes modelos fornecem medidas que caracterizam o cérebro, tais como a anisotropia fraccional (FA) e difusividade média (MD), permitindo assim a quantificação de microestruturas e consequentemente a reconstrução de feixes de substância branca (WM) que ligam diferentes regiões cerebrais. Dadas as suas propriedades de difusão anisotrópica e a sua constituição fibrosa, as fibras de WM têm sido amplamente estudadas através da dMRI. Além disso, a tractografia tornou-se a abordagem padrão no que diz respeito à avaliação da conectividade cerebral usando dados de dMRI. Os métodos de desconvolução esférica (SD) estão entre os mais utilizados para quantificar a distribuição da orientação das fibras (FOD) a partir de dados dMRI do cérebro, sendo que a forma mais comum de o fazer é com desconvolução esférica limitada (CSD). A ideia original da CSD baseia-se no facto de podermos escolher uma função de resposta (RF) representativa de um determinado tecido presente no cérebro e aplicar a SD para resolver o problema de cruzamento de fibras que o modelo de DTI não consegue resolver. Uma vez que o cérebro possui uma complexa organização de tecidos, múltiplos tecidos devem ser considerados. Não é apropriado usar uma RF de WM em todo o cérebro, pois isso pode levar a reconstruções imprecisas da orientação das fibras e a um mau desempenho durante o processo de tractografia. Ao ter em conta múltiplos tecidos, as propriedades da substância cinzenta (GM) e do líquido céfalo-raquidiano (CSF) podem ser quantificadas, e os efeitos de volume parcial (PVE) podem ser reduzidos. Nos últimos anos, tem sido possível adquirir dados “multi-camada” mais complexos e de elevada resolução, mesmo em recém-nascidos, o que permitiu melhorar a técnica de CSD. Consequentemente, esta aquisição também vai melhorar a reconstrução da FOD no cérebro adulto, pois considera os PVE entre diferentes tipos de tecidos. No cérebro neonatal existem algumas diferenças, pois este é constituído por WM em diferentes fases de maturação, e a GM possui características diferentes em comparação com um cérebro adulto. A possibilidade de distinguir diferentes tipos de fibras apenas com base nas suas características microestruturais deve-se às diferenças presentes no cérebro enquanto este se encontra numa fase de desenvolvimento. Em cérebros adultos, é menos provável conseguir observar tais diferenças. Uma das melhores formas de compreender e estudar estes processos de desenvolvimento cerebral é através do estudo do cérebro de neonatais. Como seria de esperar, o cérebro de um recém-nascido não se encontra completamente maturado, sofrendo por isso diversas alterações até estar totalmente desenvolvido. Estas mudanças vão desde o aumento do tamanho do cérebro a alterações ao nível vascular, levando consequentemente a uma alteração dos processos de cognitivos. Em última análise, a aplicação de CSD a dados de “multi-camada” leva a uma extração mais precisa da FOD que por sua vez irá melhorar o processo de tractografia e levará, consequentemente, a uma melhor compreensão do cérebro humano e do seu desenvolvimento, particularmente se aplicada em recém-nascidos e comparada com adultos. O método Generalized Richardson-Lucy (GRL) pode superar os problemas encontrados pela CSD através da realização de SD robusta, suprimindo picos imprecisos na FOD em dados “multi-camada” de dMRI. Este método pode definir múltiplos tecidos que irão aumentar a precisão da estimativa da FOD. No entanto, no método GRL, as três classes de tecidos representadas (WM, GM e CSF) são pré-definidas com valores FA e MD retirados da literatura. Este estudo consistiu em desenvolver um método que determina automaticamente o número de classes (tecidos) necessárias para aplicar corretamente GRL no cérebro com dados “multi-camada”, utilizando para isso os seus valores de FA e MD. O objetivo é aplicar corretamente o método de GRL no cérebro com as classes obtidas, de forma avaliar se existe uma melhoria no processo de estimação das FOD e por sua vez no processo de tractografia. Os dados utilizados neste trabalho consistem em dados de dMRI de dez neonatais e dez adultos, fornecidos pelo Developing Human Connectome Project (dHCP) e pelo Human Connectome Project (HCP), respetivamente. Estes dados já se encontravam num formato pré-processado, pelo que não foi necessário realizar qualquer etapa adicional neste sentido. A primeira parte do estudo consistiu no desenvolvimento do método de deteção automática do número de tipos de tecidos no cérebro. Para isso, todos os dados foram processados no ExploreDTI, um programa de interface gráfica para dados de dMRI e que permite, por exemplo, a realização de tractografia. Este programa foi também usado para extrair os valores de FA e MD dos dados de dMRI dos cérebros dos neonatais e dos adultos, de modo a analisar a sua distribuição de valores por todo o cérebro através de histogramas. De seguida foi aplicado um gaussian mixture model (GMM) aos histogramas de FA e MD, utilizando o MATLAB R2018a, de forma a decompor os dados em classes. Depois de aplicar o GMM aos dados, foi determinado o número ideal de Gaussianas para os mapas de FA e MD. Para isso foi calculado o Bayesian information criterion (BIC) de cada modelo, em que cada um destes se caracteriza por um certo número de Gaussianas. De seguida, foi calculada a probabilidade do valor de cada voxel pertencer a uma das classes escolhidas de FA e MD, atribuiu-se assim uma classe a cada voxel. Posteriormente selecionaram-se as três melhores combinações de FA e MD de cada classe com base na frequência de ocorrência de cada combinação, sendo que cada classe foi definida pela média e desvio padrão das respetivas Gaussianas. Por fim, foram criados mapas espaciais do cérebro com as classes finais, utilizando o MATLAB R2018a. Na segunda parte do estudo aplicou-se o método GRL aos dados, de forma a estimar a RF de cada um dos tecidos que foram selecionados na primeira parte. Estas duas partes do trabalho integram a nossa abordagem, sendo esta designada por "GRL-auto". No método GRL, a RF da GM e do CSF é baseada em valores de FA e MD retirados da literatura, enquanto que o método GRL-auto desenvolvido neste estudo estima esses valores através da seleção automática dos valores de FA e MD que são característicos de cada um destes tecidos. Obtiveram-se os mapas das frações de sinal da WM, GM, e CSF e foram feitas comparações entre o método GRL e GRL-auto. As FOD da WM obtidas com ambos os métodos foram comparadas entre si em regiões de cruzamento de fibras, tanto para neonatais como para os adultos. Por fim, para ambos os métodos, procedeu-se à tractografia em neonatais. Os resultados indicam que, tanto para recém-nascidos como para adultos, existe consistência em relação aos valores de FA e MD e ao seu respetivo número de classes selecionadas. Além disso, conseguem ser observadas diferentes fases de maturação de WM nos neonatais, mas também algumas imperfeições à volta dos ventrículos e regiões onde ocorre cruzamento de fibras. Todos os mapas espaciais de FA e MD fizeram sentido anatomicamente, sendo consistentes quer nos neonatais quer nos adultos, demonstrando assim a eficácia deste método. Os mapas de sinal das frações de WM, GM, e CSF apresentaram valores plausíveis e concordância com a anatomia esperada, para além de consistência tanto nos recém-nascidos como nos adultos. Os mapas de frações de sinal dos adultos praticamente não apresentaram diferenças entre os dois métodos. No entanto, os neonatais mostraram algumas diferenças notáveis, particularmente nos mapas de GM e CSF. Os resultados relativos às FODs não mostraram diferenças significativas no que diz respeito aos adultos. No entanto, para os neonatais, o método GRL-auto estimou FODs de elevada qualidade na WM, em comparação com o método GRL. Além disso, o método GRL-auto detetou mais picos plausíveis em regiões de cruzamento de fibras par além de uma diferença angular maior entre os principais picos das FOD, em comparação com o método GRL. Por fim, este método demonstrou uma melhoria no processo de tractografia, o que por sua vez levará a uma melhor compreensão do cérebro humano e do seu desenvolvimento. Conclui-se assim que o método desenvolvido neste estudo é eficiente e mostra consistência no que diz respeito ao processo de seleção automática do número de tecidos necessários para efetuar CSD no cérebro. Observou-se uma melhoria na tractografia das fibras, o que permitirá uma melhor compreensão da maturação do cérebro bem como das conexões entre as diversas regiões, tendo-se, assim, cumprido o objetivo principal deste trabalho.
2025-10-28T12:16:48Z
Gabriel, João Carlos Holbeche Fino da Costa
Pobreza energética: avaliação das características do parque residencial e de outros indicadores relativos ao aquecimento de habitações
A pobreza energética, é muitas vezes definida como a incapacidade de manter uma temperatura interior adequada, numa habitação, dado o baixo orçamento familiar. Esta incapacidade está relacionada com a carência de conforto térmico sentida pelas populações, prejudicando muitas das vezes a sua saúde e bem-estar. A complexidade da temática da pobreza energética, levou a União Europeia a tomar medidas, direcionadas a todos os estados membros. Portugal, é considerado um dos países mais pobres energeticamente da europa, contando com um dos parques habitacionais menos eficientes energeticamente. Embora o clima ameno, Portugal é um país com uma elevada taxa de mortalidade no inverno, incluindo um dos grupos de maior risco à pobreza energética, os idosos. Este estudo tem como objetivo a caracterização da pobreza energética em Portugal continental, através do mapeamento de um índice de exposição e risco, tendo em conta diferentes cenários, com a contribuição de dados do sistema de certificação energética de edifícios, fornecidos pela ADENE. A metodologia proposta, aborda uma análise de vários indicadores de pobreza energética, ao nível do concelho, tanto na vertente socioeconómica como na construtiva. Em paralelo, foi feito também um pequeno estudo que permitiu uma avaliação das características construtivas do parque habitacional ao longos dos anos. Relativamente à pobreza energética perante o aquecimento de habitações, as regiões NUTS III mais vulneráveis são o Alto Tâmega, as Terras de Trás-os-Montes, o Douro, parte da Região de Coimbra e Beiras e Serra da Estrela, com grande influência de indicadores construtivos e a elevada taxa de desemprego e mortalidade. É de notar a grande diferença, entre o interior norte e o litoral do país, bem como entre zonais rurais e urbanas. A população considerada mais vulnerável e de maior risco, é o grupo de pessoas com mais de 65 anos e como tal, os municípios que apresentam um maior risco são a Pampilhosa da Serra, Vinhais, Penamacor, Almeida e Idanha-a-Nova. Verifica-se que o risco é menor na Área Metropolitana de Lisboa (Alcochete, Oeiras e Seixal), Área Metropolitana do Porto (Maia) e o Algarve (Albufeira).
2025-10-28T12:28:59Z
Antunes, João Francisco Sousa
Unsupervised behavioral classification with 3D pose data from tethered Drosophila melanogaster
O comportamento animal e guiado por instruções geneticamente codificadas, com contribuições do meio envolvente e experiências antecedentes. O mesmo pode ser considerado como o derradeiro output da atividade neuronal, pelo que o estudo do comportamento animal constitui um meio de compreensão dos mecanismos subjacentes ao funcionamento do cérebro animal. Para desvendar a correspondência entre cérebro e comportamento são necessárias ferramentas que consigam medir um comportamento de forma precisa, apreciável e coerente. O domínio científico responsável pelo estudo dos comportamentos dos animais denomina-se Etologia. No início do seculo XX, os etólogos categorizavam comportamentos animais com recurso as suas próprias intuições e experiência. Consequentemente, as suas avaliações eram subjetivas e desprovidas de comportamentos que os etólogos não considerassem a priori. Com o ressurgimento de novas técnicas de captura e analise de comportamentos, os etólogos transitaram para paradigmas mais objetivos, quantitativos da medição de comportamentos. Tais ferramentas analíticas fomentaram a construção de datasets comportamentais que, por sua vez, promoveram o desenvolvimento de softwares para a quantificação de comportamentos: rastreamento de trajetórias, classificação de ações, analise de padrões comportamentais em grandes escalas consistem nos exemplos mais preeminentes. Este trabalho encontra-se inserido na segunda categoria referida (classificação de ações). Os classificadores de ações dividem-se consoante são supervisionados ou não-supervisionados. A primeira categoria compreende classificadores treinados para reconhecer padrões específicos, definidos por um especialista humano. Esta categoria de classificadores e encontra-se limitada por: 1) necessitar de um processo extenuado de anotação de frames para treino do classificador; 2) subjetividade face ao especialista que classifica os mesmos frames, 3) baixa dimensionalidade, na medida em que a classificação reduz os complexos comportamentos a um só rotulo; 4) assunções erróneas; 5) preconceito humano face aos comportamentos observados. Por sua vez, os classificadores não-supervisionados seguem exaustivamente uma formula: 1) computer vision e empregue para a extração das características posturais do animal; 2) dá-se o pré-processamento dos dados, que inclui um modulo vital que envolve a construção de uma representação dinâmico-postural das ações do animal, de forma a capturar os elementos dinâmicos do comportamento; 3) segue-se um modulo opcional de redução de dimensionalidade, caso o utilizador deseje visualizar diretamente os dados num espaço de reduzidas dimensões; 4) efetua-se a atribuição de um rótulo a cada elemento dos dados, por via de um algoritmo que opera quer diretamente no espaço de alta dimensão, ou no de baixa dimensão, resultante do passo anterior. O objetivo deste trabalho passa por alcançar uma classificação objetiva e reproduzível, de forma não-supervisionada de frames de Drosophila melanogaster suspensas numa bola que flutua no ar, tentando minimizar o número de intuições requeridas para o efeito e, se possível, dissipar a influência dos aspetos morfológicos de cada individuo (garantindo assim uma classificação generalizada dos comportamentos destes insetos). Para alcançar tal classificação, este estudo recorre a uma ferramenta recém desenvolvida que regista a pose tridimensional de Drosophila fixas, o DeepFly3D, para construir um dataset com as coordenadas x-, y- e z-, ao longo do tempo, das posições de referência de um conjunto de três genótipos de Drosophila melanogaster (linhas aDN>CsChrimson, MDN-GAL4/+ e aDNGAL4/+). Sucede-se uma operação inovadora de normalização que recorre ao cálculo de ângulos entre pontos de referência adjacentes, como as articulações, antenas e riscas dorsais das moscas, por via de relações trigonométricas e a definição dos planos anatómicos das moscas, que visa atenuar os pesos das diferenças morfológicas das moscas, ou a sua orientação relativa as camaras do DeepFly3D, para o classificador. O modulo de normalização e sucedido por outro de analise de frequência, focado na extração das frequências relevantes nas series temporais dos ângulos calculados, bem como dos seus pesos relativos. O produto final do pré-processamento consiste numa matriz com a norma dos ditos pesos – a matriz de expressão do espaço dinâmico-postural. Subsequentemente, seguem-se os módulos de redução de dimensionalidade e de atribuição de clusters (pontos 3) e 4) do paragrafo anterior). Para os mesmos, são propostas seis configurações possíveis de algoritmos, submetidas de imediato a uma anélise comparativa, de forma a determinar a mais apta para classificar este tipo de dados. Os algoritmos de redução de dimensionalidade aqui postos a prova são o t-SNE (t-distributed Stochastic Neighbor Embedding) e o PCA (Principal Component Analysis), enquanto que os algoritmos de clustering comparados são o Watershed, GMM-posterior probability assignment e o HDBSCAN (Hierarchical Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise). Cada uma das pipelines candidatas e finalmente avaliada mediante a observação dos vídeos inclusos nos clusters produzidos e, dado o vasto numero destes vídeos, bem como a possibilidade de uma validação subjetiva face a observadores distintos, com o auxilio de métricas que expressam determinados critérios abrangentes de qualidade dos clusters: 1) Fly uncompactness, que avalia a eficiência do modulo de normalização com ângulos de referencia da mosca; 2) Homogeneity, que procura garantir que os clusters não refletem a identidade ou o genótipo das moscas; 3) Cluster entropy, que afere a previsibilidade das transições entre os clusters; 4) Mean dwell time, que pondera o tempo que um individuo demora em media a realizar uma Acão. Dois critérios auxiliares extra são ainda considerados: o número de parâmetros que foram estimados pelo utilizador (quanto maior, mais limitada e a reprodutibilidade da pipeline) e o tempo de execução do algoritmo (que deve ser igualmente minimizado). Apesar de manter alguma subjetividade face aquilo a que o utilizador considera um “bom” cluster, a inclusão das métricas aproxima esta abordagem a um cenário ideal de completa autonomia entre a conceção de uma definição de comportamento, e a validação dos resultados que decorrem das suas conjeturas. Os desempenhos das pipelines candidatas divergiram largamente: os espaços resultantes das operações de redução de dimensionalidade demonstram-se heterogéneos e anisotrópicos, com a presença de sequências de pontos que tomam formas vermiformes, ao invés de um antecipado conglomerado de pontos desassociados. Estas trajetórias vermiformes limitam o desempenho dos algoritmos de clustering que operam nos espaços de baixas (duas, neste caso) dimensões. A ausência de um passo intermedio de amostragem do espaço dinâmico-postural explica a génese destas trajetórias vermiformes. Não obstante, as pipelines que praticam redução de dimensionalidade geraram melhores resultados que a pipeline que recorre a clustering com HDBSCAN diretamente sobre a matriz de expressão do espaço dinâmico-postural. A combinação mais fortuita de módulos de redução de dimensionalidade e clustering adveio da pipeline PCA30-t-SNE2-GMM. Embora não sejam absolutamente consistentes, os clusters resultantes desta pipeline incluem um comportamento que se sobressai face aos demais que se encontram inseridos no mesmo cluster (erroneamente). Lacunas destes clusters envolvem sobretudo a ocasional fusão de dois comportamentos distintos no mesmo cluster, ou a presença inoportuna de sequências de comportamentos nas quais a mosca se encontra imóvel (provavelmente o resultado de pequenos erros de deteção produzidos pelo DeepFly3D). Para mais, a pipeline PCA30-t-SNE2-GMM foi capaz de reconhecer diferenças no fenótipo comportamental de moscas, validadas pelas linhas genéticas das mesmas. Apesar dos resultados obtidos manifestarem visíveis melhorias face aqueles produzidos por abordagens semelhantes, sobretudo a nível de vídeos dos clusters, uma vez que só uma das abordagens inclui métricas de sucesso dos clusters, alguns aspetos desta abordagem requerem correções: a inclusão de uma etapa de amostragem, sucedida de um novo algoritmo que fosse capaz de realizar reduções de dimensionalidade consistentes, de forma a reunir todos os pontos no mesmo espaço embutido será possivelmente a característica mais capaz de acrescentar valor a esta abordagem. Futuras abordagens não deverão descurar o contributo de múltiplas representações comportamentais que possam vir a validar-se mutuamente, substituindo a necessidade de métricas de sucesso definidas pelos utilizadores.
2025-10-28T12:29:54Z
Campagnolo, João Henrique Fróis Lameiras
Modelação e implementação de fluxos de trabalho transversais: processos de extensão
Ao longo dos últimos anos a necessidade de uma gestão eficiente de processos de negócio tem vindo a crescer significativamente. Isto pelo facto de se ter entendido, que melhorar os processos nas organizações contribuía diretamente para o aumento da competitividade, a diminuição de custos e a agregação de valor no negócio. Na maioria dos casos, os processos podem ser automatizados e implementados num sistema de gestão de conteúdos para facilitar a troca de informação entre as pessoas e as máquinas. A Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa apresenta um grande conjunto de processos realizados no dia-a-dia, que envolvem muita administração de informação e de documentação. A enorme quantidade de registos físicos, prejudica e causa dificuldades na gestão, organização, procura, acesso e armazenamento das informações. A presente dissertação surge no âmbito do estudo de um destes processos existentes, de forma a compreendê-lo, definindo os responsáveis pelas atividades, documentos que são necessários para a execução do processo e, caso seja relevante, redefinindo certas tarefas. Com base nos dados recolhidos é possível modelar este processo, usando na sua representação a nomenclatura BPMN. O Activiti é uma ferramenta criada para realizar esta modelação e por sua vez gerir e configurar workflows. No final deste estudo teremos o processo que se queria desmaterializar, representado no sistema de gestão de conteúdos da FCUL, o Alfresco. Neste contexto será alcançado o objetivo de melhorar, facilitar e garantir uma resposta eficiente às necessidades da Faculdade e dos membros envolvidos.
2025-10-28T12:20:07Z
Abreu, Madalena Espanha Alves de Battaglia
Internal hacking detection using machine learning
Being able to prevent and early detect insider threats through an automated forewarning system has been a massive challenge for large companies. In recent years, to fill this gap several anomaly user behavior algorithms based on machine learning have been proposed, experimentally evaluated and analyzed in numerous surveys. The present work was conducted in the cybersecurity department (DCY) of Altice Portugal (MEO) and aims to address this problem identifying the families of unsupervised anomaly detection techniques that are more effective for insider threats detection based on a large dataset corresponding to a collection of users’ access log records. To this end, multi-domain attributes related to possible insider threats are interactively extracted and processed, creating a summary of user account’s daily activity. A clusteringbased algorithm that groups and characterizes similar accounts was applied. Without any example anomalies required in the training set, anomaly detection techniques were computed over those profiles, identifying unusual changes in user account behavior on a current day. Finally, to make it easier for analysts and managers to understand the anomaly, anomaly metrics and a visualization dashboard were created. To evaluate the efficiency of this project ten insider threat scenarios were injected and was found that the system can successfully detect anomalous behavior that may be an insider threat event.
2025-10-28T12:17:46Z
Guerra, Madalena da Costa França Ribeiro
Fault-Tolerant, Scalable and Interoperable IoT Platform
Nowadays the growth of Internet usage is quite visible. Everyday the number of devices connected to the Internet increases, everything may be a smart device capable of interacting with the Internet, from smartphones, smartwatches, refrigerators and much more. All of these devices are called things in the Internet of Things. Many of them are usually constrained devices due to it’s size, usually very small with low capacities such as memory and/or processing power. These kind of devices need to be very efficient in all of their actives. For example, the battery lifetime should be maximized as possible so that the necessity to change each device’s battery could be minimized. There are many technologies that allow communication between devices. Besides the technologies, protocols may be involved in the communication between each device in an IoT system. Communication Protocols define the behaviour that is followed by things when communicating with each other. For example, in some protocols acknowledgments must be used to ensure data arrival, while in others this feature is not enforced. There are many communication Protocols available in the literature. The use of communication protocols and communication models bring many benefits to IoT systems, but they may also benefit from using the cloud. One of the biggest struggles in IoT is the fact that things are very constrained devices in terms of resources (CPU and RAM). With the cloud this would no longer be an issue. Plus, the cloud is able of providing device management, scalability, storage and real time transmission. The characteristics of the communication protocols were studied and an innovative system architecture based on micro-services, Kubernetes and Kafka is proposed in this thesis. This proposal tries to address issues such as scalability, interoperability, fault tolerance, resiliency, availability and simple management of large IoT systems. Supported by Kubernetes, which is an open-source technology that allows micro-services to be extensible, configurable and automatically managed with fault tolerance and Kafka, which is a distributed event log that uses the publish-subscribe pattern, the proposed architecture is able to deal with high number of devices producing and consuming data at the same time. The proposed Fault-Tolerant and Interoperable IoT Architecture is a cluster composed of many components (micro-services) that were implemented using docker containers. The current implementation of the system supports the MQTT, CoAP and REST protocols for data incoming and the same plus websockets for data output. Since the system is based on micro-services, more protocols may be added in a simple way (just a new micro-service must be added). The system is able to convert any protocol into another protocol, e.g., if a message arrives at the system through MQTT protocol, it can be consumed using the CoAP or REST protocol. When messages are sent to the system the payload is stored in Kafka independently of the protocol, and when clients request it, it is consumed from Kafka and encapsulated by the client protocol to be sent to the client. In order to evaluate and demonstrate the capabilities of our proposal a set of experiments were made, which allows to collect information about the performance of the Communication Protocols, the system as a whole, Kubernetes and Kafka. From the experiments we were able to conclude that the message size is not so much important, since the system is able to deal with messages from 39 bytes to 2000 bytes. Since we are designing the system for IoT applications, we considered that messages with 2000 Bytes are big messages. Also, it was recognized that the system is able to recover from crashed nodes and to respond well in terms of average delay and packet loss when low and high throughput are compared. In this situation, there is a significant impact of the RAM usage, but the system still works without problems. In terms of scalability, the evaluation of the system through its cluster under-layer platform (Kubernetes) allowed us to understand that there is no direct relation between the time spent toconstant. However, the same conclusion is not true for the number of instances that are needed at high layer (application layer). Here, time spent to increase the number of instances of a specific application is directly proportional to the number of instances that are already running. In respect to data redundancy and persistence, the experiments showed that the average delay and packet loss of a message sent from a Producer to a Receiver is approximately the same regardless of the number of Kafka instances being used. Additionally, using a high number of partitions has a negative impact on the system’s behaviour.
Deteção de acessos anómalos a bases de dados críticas
O acesso ilícito e exfiltração il´ıcita de informação confidencial e privada das organizações e dos seus clientes é um risco cada vez mais relevante, com um custo associado potencialmente muito elevado. A exfiltração ilícita de informação, onde informação sensível é acedida e transferida para o exterior da organização, sem autorização, constitui um incidente de cibersegurança grave. Com entrada em vigor do Regulamento Geral sobre a Proteção de Dados (RGPD), a proteção dos dados e o controlo de acessos torna-se ainda mais importante numa entidade com a dimensão da Altice Portugal (MEO), em quem um número muito elevado de clientes confiam a sua informação privada e altamente sensível (telefonemas móveis e fixos, SMS, televisão, geolocalização dos mesmos, entre outros). Os dados podem ser acedidos tanto por colaboradores internos como externos (subcontratados) e todos os acessos devem ser considerados como possíveis ameaças à sua integridade e confidencialidade. Neste projeto é descrita uma solução desenvolvida com o intuito de detetar e prevenir problemas desta natureza, recorrendo, essencialmente, ao IBM Guardium, que é uma tecnologia de monitorização e segurança de bases de dados e sistemas de ficheiros. A monitorização é realizada às bases de dados críticas da organização (classificadas como RGPD críticas e relevantes no combate à fraude), capturando o tráfego e recorrendo aos mecanismos de monitorização e deteção de anomalias disponibilizados pelo IBM Guardium. O objetivo é identificar automaticamente, e em tempo útil, acessos anómalos aos dados críticos sob monitorização. O projeto utiliza dois módulos do IBM Guardium. O primeiro, através da implementação de políticas de segurança, identifica anomalias em tempo (quase) real. O segundo, através da análise de outliers produzidos pelo algoritmo de Machine Learning do IBM Guardium, são identificadas alterações de comportamento dos utilizadores, sendo que os resultados de ambos os métodos são comparados. Além do mais, foram desenvolvidos feature decorators (decoradores), que enriquecem toda a informação capturada, e dashboards que integram atividade relevante das bases de dados, anomalias e alarmes produzidos, de modo a agilizar tanto o processo de análise como o de comunicação.
2025-10-28T12:23:14Z
Águas, José Maria Águas de Matos
Cumulus boundary layers in the atmosphere : high resolution models and satellite observations
This project intends to explore some of the challenges on the representation of the Planetary Boundary Layer (PBL) using both high resolution models and state of the art observations. Some of the issues related the different types of boundary layers are highlighted in the context of a model intercomparison at a transect in the northeast Pacific that served as a benchmark for studying cloud regimes and transitions between them. Several model biases were detected and even reanalysis products do not show reasonable comparisons against observations in terms of low-cloud related variables. The transition from shallow to deep convection over land is a key process in the diurnal cycle of convection over land. High resolution simulations were analyzed the ability of the model to reproduce observed precipitation characteristics and its sensitivity to horizontal resolution and to the evaporation of precipitation. The latter physical process influences the development of new convection by increasing the thermodynamic heterogeneities at the PBL through the formation of cold pools which result from convective downdrafts. At the later stages of the transition these features dominate the PBL behavior, as the turbulent length scales increase up to several times the size of the PBL height. Results are however quite sensitive to model resolution. At the observational perspective, the Atmospheric Infrared Sounder was used to characterize the PBL properties in a variety of situations. An algorithm for PBL height determination was developed and validated against radiosondes launched at the Rain in Cumulus over the Ocean campaign. The encouraging results of the validation led to the calculation of a PBL height climatology over the tropical, subtropical and midlatitude oceans. Results were then compared to similar estimates from collocated profiles from ERA-Interim, revealing similar geographical distribution and seasonal variations. Diurnal variability is much different between both datasets which warrants further investigations.
G-Tric: enhancing triclustering evaluation using three-way synthetic datasets with ground truth
Three-dimensional datasets, or three-way data, started to gain popularity due to their increasing capacity to describe inherently multivariate and temporal events, such as biological responses, social interactions along time, urban dynamics, or complex geophysical phenomena. Triclustering, subspace clustering of three-way data, enables the discovery of patterns corresponding to data subspaces (triclusters) with values correlated across the three dimensions (observations _ features _ contexts). With an increasing number of algorithms being proposed, effectively comparing them with state-of-the-art algorithms is paramount.These comparisons are usually performed using real data, without a known ground-truth, thus limiting the assessments. In this context, we propose a synthetic data generator, G-Tric, allowing the creation of synthetic datasets with configurable properties and the possibility to plant triclusters. The generator is prepared to create datasets resembling real three-way data from biomedical and social data domains, with the additional advantage of further providing the ground truth (triclustering solution) as output. G-Tric can replicate real-world datasets and create new ones that match researchers’ needs across several properties, including data type (numeric or symbolic), dimension, and background distribution. Users can tune the patterns and structure that characterize the planted triclusters (subspaces) and how they interact (overlapping). Data quality can also be controlled by defining the number of missing values, noise, and errors. Furthermore, a benchmark of datasets resembling real data is made available, together with the corresponding triclustering solutions (planted triclusters) and generating parameters. Triclustering evaluation using G-Tric provides the possibility to combine both intrinsic and extrinsic metrics to compare solutions that produce more reliable analyses. A set of predefined datasets, mimicking widely used three-way data and exploring crucial properties was generated and made available, highlighting G-Tric’s potential to advance triclustering state-of-the-art by easing the process of evaluating the quality of new triclustering approaches. Besides reviewing the current state-of-the-art regarding triclustering approaches, comparison studies and evaluation metrics, this work also analyzes how the lack of frameworks to generate synthetic data influences existent evaluation methodologies, limiting the scope of performance insights that can be extracted from each algorithm. As well as exemplifying how the set of decisions made on these evaluations can impact the quality and validity of those results. Alternatively, a different methodology that takes advantage of synthetic data with ground truth is presented. This approach, combined with the proposal of an extension to an existing clustering extrinsic measure, enables to assess solutions’ quality under new perspectives.
VASelfCare: Aplicação de apoio ao autocuidado da diabetes tipo 2 para pessoas mais velhas
A diabetes afecta mais de 425 milhões de pessoas globalmente, sendo a diabetes tipo 2 (DT2) a mais prevalente, afectando 90% dos adultos diabéticos. Como resultado do aumento das pessoas afectadas pela diabetes, os sistemas de saúde têm dificuldades em prestar serviço a todos estes doentes. Este trabalho vem na continuidade de três teses realizadas no âmbito do projecto VASelfCare com o objectivo de desenvolver uma solução tecnológica visando promover o autocuidado de idosos com diabetes tipo 2, na qual foi integrado um agente relacional chamado Vitória, na forma de uma figura humana virtual. A Vitória é dotada de representações antropomórficas e inteligência artificial, que permite uma adaptação ao utilizador ao longo das interacções, em três vertentes: medicação, actividade física e alimentação. O objectivo deste trabalho foca-se em três pontos, sendo o primeiro adaptar e estender para uma intervenção de 90 dias a solução implementada no protótipo anterior que cobria um período de 26 dias. O segundo é consequência deste e consiste em acrescentar e ajustar a interface a um período de intervenção significativamente mais extenso. O último é concluir o BackOffice que permite ao enfermeiro visualizar os dados do paciente ao longo da sua interacção com o protótipo. A solução desenvolvida neste trabalho enriquece a interacção e a utilização por parte do doente e do enfermeiro, apresentado uma solução mais real e adaptada à situação concreta do doente e ao seu estilo de vida, com o objectivo de ser a mais personalizada possível de maneira a manter o utilizador motivado e receptivo às mudanças comportamentais apresentadas. O VASelfCare éum projecto multidisciplinar, financiado pela FCT (LISBOA-01- 0145-FEDER-024250, 02/SAICT/2016) que envolve investigadores de quatro instituições: a Faculdade de Ciências e Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa, a Escola Superior de Enfermagem de Lisboa e Escola Superior de Desporto de Rio Maior.
2025-10-28T12:17:19Z
Anastácio, João Maria Santos Machado
Security for constrained IoT devices
In the recent past the Internet of Things has been the target of a great evolution, both in terms of applicability and of use. Society increasingly wants to use and massify the IoT to obtain information and act in the environment, for example, to remotely control an irrigation system. The reduction in the cost of devices and the constant evolution of personal mobile devices has largely contributed to their spread. However, its implementation is carried out in adverse environments and outside the typical information systems. The devices are, as a rule, limited in terms of resources, both computation and memory. The applicability to the IoT of the security techniques already known to conventional systems has therefore to be adapted, because it does not take into account the characteristics of the resources of the devices and require additional load when exchanging messages between these system elements. In addition, the development of applications is difficult because there is not yet developed tools and standards as there are for the traditional HTTPS or TLS when considering conventional systems. In this work, we intend to present a prototype of a low-cost solution (compared to existing equivalent solutions) that uses a secure communication channel based on standard protocols. An application is also developed based on technologies more familiar to programmers, similar to traditional Web development. We took into account the ”Green By Web” project as a case study. We have concluded that it is possible to have a secure communication, using UDP/DTLS over the CoAP protocol. With this approach we optimized the number of exchanged messages between the client and the server to be up to 8 times less and their size to be up to 10%, comparing against applications that use TCP/TLS connections, such as web applications that use HTTPS. This allows the energy spent by the low-cost components to be lower and increases their battery lifetime.