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- Acetification: an approach to valorize non marketed fruitsPublication . Mehrpour, Gisou Raouf; Quintas, Célia; Nunes, Patrícia A.Four different vinegars (Fig enxario, Fig, Sweet potato and Grape) were collected from a vinegar production factory, Fateixa, located in Algarve, Portugal and were examined for different physico-chemical and antimicrobial characteristics. Results of the physico-chemical experiments revealed that in the tested vinegar samples, the pH ranged from 2.83 to 3.49 and the titratable acidity was between 4.84% and 6.75%. Moreover, the lowest Brix value was found in Grape vinegar (4.80) while the highest value was in Fig vinegar (11.20). Total phenolic and total flavonoid contents ranged from 0.35 to 2.03 mg GAE/ml and 93.68-357.31 mg catechin/ml, respectively. Antioxidant activity revealed no significant difference between samples. Color properties showed that L* values of the tested vinegars varied from 25.47 to 28.36, and values of a* and b* were found in the range of -0.49-0.48 and 2.01-3.23, respectively. The antibacterial properties of the vinegars were evaluated against eight bacterial isolates, Gram-positive (Staphylococcus aureus ATCC 25923, Listeria innocua ATCC 33090, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 and Bacillus cereus ATCC 10876) and Gram-negative (Cronobacter sakazakii ATCC 29544, Salmonella enterica Typhimurium ATCC 14028, Escherichia coli ATCC 25922 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853) bacteria. The highest antibacterial activity was found in Grape vinegar, however in the case of C. sakazakii and S. Typhimurium, Sweet potato vinegar had the greatest growth-inhibitory effects. It was also observed that P. aeruginosa was the most sensitive strain, particularly against Grape vinegar. Furthermore, antifungal activity of the vinegars against seven yeast strains (namely, Candida albicans ATCC 10231, Candida albicans ATCC 90028, Cryptococcus neoformans YPO 186, Saccharomyces cerevisiae PYCC 3507, Pichia membranifaciens PYCC 2489, Zygosaccharomyces bailii PYCC 4806 and Debaryomyces hansenii PYCC 2968) was examined. None of the vinegars showed fungicidal activity against C. albicans, S. cerevisiae and Z. bailii. On the contrary, growth of D. hansenii was considerably affected by all samples, while the highest level of growth-inhibitory effect was observed for Sweet potato vinegar. In conclusion, the bacteria tested were more sensitive to the vinegars than the yeasts.
- Acompanhamento das obras que constam do projeto de intervenção urbana, reabilitação, requalificação e beneficiação parcial da rede viária da cidade de LagoaPublication . Teixeira, Flávio de Abreu; Santos, Carlos Alberto Bragança dosO relatório de estágio a desenvolver tem essencialmente por objeto o acompanhamento das obras que constam do projeto de intervenção urbana, reabilitação, requalificação e beneficiação parcial da rede viária da cidade de Lagoa. O concelho de Lagoa, situado no Barlavento algarvio, apresentou nas últimas duas décadas um crescimento económico assinalável, devido ao incremento da atividade turística e imobiliária que se registou em toda a orla litoral do Algarve. No entanto, a ocupação urbanística neste concelho, diferentemente de outros vizinhos, regeu-se por baixas volumetrias e conservação de áreas verdes e naturalizadas de enquadramento a arribas e praias. A aposta municipal incide agora na afirmação da identidade da sede de concelho, em particular através da intervenção da rede viária da malha urbana antiga. O casco antigo de Lagoa é constituído por uma estrutura urbana com características medievais, quer no sistema e geometria dos arruamentos quer na morfologia da maioria das construções. Esta área é diferenciável do restante tecido urbano; pela estrutura e morfologia urbana, pela existência de elementos arquitetónicos com interesse, pela existência de um ambiente urbano consolidado com uma escala característica dos aglomerados do Sul.
- Acoustic methods for assessment of bubbles produced by marine plantsPublication . Silva, João Pedro Santos Parente da; Felisberto, P.; Silva, AntónioThe aim of this dissertation is to evaluate different acoustic methods to characterise air bubbles and their application in the estimation of oxygen bubbles produced by marine plants during the photosynthesis process. Several methods are described in the literature to estimate the amount and distribution of air bubbles in marine waters however, the existing methods focus essentially on bubbles at the ocean’s surface. Under certain conditions, the oxygen released by marine plants during photosynthesis occurs in the form of bubbles. The estimation of this bubbles is difficult and is often considered underestimated by conventional methods. Acoustic methods can be used to estimate the production of bubbles with greater precision and, moreover, to learn the dynamics of their production. It is necessary to evaluate the oxygen transfer process of the plants to the water, the model of acoustic propagation in seagrass fields, the configuration of the system, methods to filter the influence of unwanted parameters on the received signal (e.g., temperature changes, noise, tide, sound speed, salinity), and, to characterise environmental and biological noise. In this work, I propose to evaluate a suitability and generic bubble estimation method described in the literature, or the development of new methods for the monitoring of bubbles released by marine plants, in particular, seagrass Cymodocea Nodosa. The reliability of a generic bubble estimation method described in the literature, as well as, new methods for monitoring the bubbles released by marine plants will be tested. All the tests were conducted with the Cymodocea Nodosa seagrass species, in tanks on IPMA-EPPO. Combining acoustic with other techniques (CTD data, tide height) will allow the development of a robust and accurate acoustic measurement system. The acquired signals can be processed to estimate the amount of oxygen bubbles produced in that environment. With the use of this measurement system, I believe that this innovative acoustic method can be used to accurately quantify the ecosystem metabolism and that it will represent an important tool to manage and monitor the production of coastal areas by integrating spatial and temporal scales.
- Adaptação e validação do carga mental questionnaire (CarMen-Q) para uma amostra de trabalhadores portuguesesPublication . Mestre, Cláudia Patrícia Martins; Viseu, JoãoA carga mental, pode ser considerada um risco psicossocial, que afeta negativamente a saúde física e mental dos trabalhadores. De forma a colmatar este risco, é necessária a implementação de medidas em que o empregador é a chave, permitindo melhorias na saúde e no bem-estar laboral dos trabalhadores. A recolha de dados feita respeitou todos os pressupostos éticos de uma investigação e procurou dar resposta ao objetivo geral: contribuir para a adaptação e validação do instrumento Carga Mental Questionaire (CarMen-Q) numa amostra de trabalhadores portugueses. Especificamente, pretendeu-se avaliar as propriedades psicométricas do CarMen-Q, testando a validade convergente através das dimensões exigências quantitativas, exigências cognitivas, exigências emocionais e ritmo de trabalho do Copenhagen Psychosocial Questionnaire (COPSOQ- II). A validade de critério foi examinada através da relação que as dimensões do CarMen-Q estabeleceram com os conceitos de satisfação no trabalho, engagement no trabalho, exaustão emocional, performance no trabalho, stresse, clima de segurança psicossocial e caraterísticas individuais (i.e., traços de personalidade). Por último, a fidelidade foi calculada através de dois coeficientes, alfa de Cronbach e Composite Reliability. Verificou-se a existência de validade fatorial, quanto à validade convergente apenas para as dimensões exigências emocionais e temporais atingiram valores de Average Variance Extracted (AVE) iguais ou superiores a .50. No que diz respeito à validade de critério, a carga mental estabeleceu uma correlação negativa e estatisticamente significativa com o clima de segurança psicossocial, conformidade com a segurança e satisfação no trabalho; e uma correlação positiva e estatisticamente significativa com a exaustão emocional, o stresse, a ansiedade, a depressão, o neuroticismo e a abertura à experiência. Por último, os valores de fiabilidade para as dimensões e constructo de carga mental foram superiores a .70, demonstrando que esta é uma ferramenta fiável.
- Adaptation of an acoustic propagation model to the parallel architecture of a graphics processorPublication . Ey, Emanuel; Felisberto, P.High performance underwater acoustic models are of great importance for enabling real-time acoustic source tracking, geoacoustic inversion, environmental monitoring and high-frequency underwater communications. Given the parallelizable nature of raytracing, in general, and of the ray superposition algorithm in particular, use of multiple computing units for the development of real-time e cient applications based on ray tracing is becoming of extreme importance.
- Adaptive error-prediction aging sensor for synchronous digital circuitsPublication . Martins, Celestino Virtudes Dias; Semião, Jorge Filipe Leal CostaThis paper presents a new approach on aging sensors for synchronous digital circuits. An Adaptive Error-Prediction Flip-Flop (AEP-FF) architecture with built-in aging sensor is proposed, to perform on-line monitoring of long-term performance degradation of CMOS digital systems, regardless of their origin. The main advantage is that the sensor’s performance degradation works in favor of the predictive error detection. Moreover, the sensor is out of the signal path, which allows sensor insertion with negligible performance penalty to the circuit. Performance error prediction is implemented by the detection of late transitions at flip-flop data input, caused by aging (namely, due to NBTI), by physical defects activated by long lifetime operation, or by other low drift operation dependent performance degradations. Performance errors must not occur in safety-critical systems (automotive, health, space), which highlights the importance of the Performance Failure Prediction (PFP) methodology. Sensors can be always active, to enhanced Predictive Fault-Detection (PFD), without reducing its sensing capability (in fact, aging degradations over the sensor itself enhances its sensitivity to PFD). Extensive SPICE simulations were performed with a 65 nm CMOS technology, which uses Berkeley Predictive Technology Models (PTM), to characterize in detail the sensor, and to compare it with previously developed solutions. Simulations show sensor advantages over the existing aging sensors and sensor insertion and operation is validated with two benchmark circuits. It is shown that the impact of aging degradation and/or PVT (Process, power supply Voltage and Temperature) variations on the sensor enhance error prediction.
- Aging monitoring methodology for built-In self-test applicationsPublication . Coelho, João Ricardo dos Santos; Semião, Jorge Filipe Leal CostaThe high integration level achieved as well as complexity and performance enhancements in new nanometer technologies make IC (Integrated Circuits) products very difficult to test. Moreover, long term operation brings aging cumulative degradations, due to new processes and materials that lead to emerging defect phenomena and the consequence are products with increased variability in their behaviour, more susceptible to delay-faults and with a reduced expected lifecycle. The main objectives of this thesis are twofold, as explained in the following. First, a new software tool is presented to generate HDL (Hardware Description Language) for BIST (Built-In Self-Test) structures, aiming delay-faults, and inserted the new auto-test functionality in generic sequential CMOS circuits. The BIST methodology used implements a scan based BIST approach, using a new BIST controller to implement the Launch-On-Shift (LOS) and Launch-On-Capture (LOC) delay-fault techniques. Second, it will be shown that multi-VDD tests in circuits with BIST infra-structures can be used to detect gross delay-faults during on-field operations, and consequently can be used as an aging sensor methodology during circuits’ lifecycle. The discrete set of multi-VDD BIST sessions generates a Voltage Signature Collection (VSC) and the presence of a delay-fault (or a physical defect) modifies the VSC collection, allowing the aging sensor capability. The proposed Design for Testability (DFT) method and tool are demonstrated with extensive SPICE simulation using three ITC’99 benchmark circuits.
- Aging sensor for CMOS memory cellsPublication . Santos, Hugo Fernandes da Silva; Semião, Jorge Filipe Leal CostaAs memórias Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) ocupam uma percentagem de área significativa nos circuitos integrados e, com o desenvolvimento de tecnologias de fabrico a uma escala cada vez mais reduzida, surgem problemas de performance e de fiabilidade. Efeitos como o BTI (Bias Thermal Instability), TDDB (Time Dependent Dielectric Breakdown), HCI (Hot Carrier Injection), EM (Electromigration), degradam os parâmetros físicos dos transístores de efeito de campo (MOSFET), alterando as suas propriedades elétricas ao longo do tempo. O efeito BTI pode ser subdividido em NBTI (Negative BTI) e PBTI (Positive BTI). O efeito NBTI é dominante no processo de degradação e envelhecimento dos transístores CMOS, afetando os transístores PMOS, enquanto o efeito PBTI assume especial relevância na degradação dos transístores NMOS. A degradação provocada por estes efeitos, manifesta-se nos transístores através do incremento do módulo da tensão de limiar de condução |𝑉𝑡ℎ| ao longo do tempo. A degradação dos transístores é designada por envelhecimento, sendo estes efeitos cumulativos e possuindo um grande impacto na performance do circuito, em particular se ocorrerem outras variações paramétricas. Outras variações paramétricas adicionais que podem ocorrer são as variações de processo (P), tensão (V) e temperatura (T), ou considerando todas estas variações, e de uma forma genérica, PVTA (Process, Voltage, Temperature and Aging). As células de memória de acesso aleatório (RAM, Random Access Memory), em particular as memórias estáticas (SRAM, Static Random Access Memory) e dinâmicas (DRAM, Dynamic Random Access Memory), possuem tempos de leitura e escrita precisos. Quando ao longo do tempo ocorre o envelhecimento das células de memória, devido à degradação das propriedades dos transístores MOSFET, ocorre também uma degradação da performance das células de memória. A degradação de performance é, portanto, resultado das transições lentas que ocorrem, devido ao envelhecimento dos transístores MOSFET que comutam mais tarde, comparativamente a transístores novos. A degradação de performance nas memórias devido às transições lentas pode traduzir-se em leituras e escritas mais lentas, bem como em alterações na capacidade de armazenamento da memória. Esta propriedade pode ser expressa através da margem de sinal ruído (SNM). O SNM é reduzido com o envelhecimento dos transístores MOSFET e, quando o valor do SNM é baixo, a célula perde a sua capacidade de armazenamento, tornando-se mais vulnerável a fontes de ruído. O SNM é, portanto, um valor que permite efetuar a aferição (benchmarking) e comparar as características da memória perante o envelhecimento ou outras variações paramétricas que possam ocorrer. O envelhecimento das memórias CMOS traduz-se portanto na ocorrência de erros nas memórias ao longo do tempo, o que é indesejável especialmente em sistemas críticos. O trabalho apresentado nesta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um sensor de envelhecimento e performance para memórias CMOS, detetando e sinalizando para o exterior o envelhecimento em células de memória SRAM devido à constante monitorização da sua performance. O sensor de envelhecimento e performance é ligado na bit line da célula de memória e monitoriza ativamente as operações de leitura e escrita decorrentes da operação da memória. O sensor de envelhecimento é composto por dois blocos: um detetor de transições e um detetor de pulsos. O detetor de transições é constituído por oito inversores e uma porta lógica XOR realizada com portas de passagem. Os inversores possuem diferentes relações nos tamanhos dos transístores P/N, permitindo tempos de comutação em diferentes valores de tensão. Assim, quando os inversores com tensões de comutações diferentes são estimulados pelo mesmo sinal de entrada e são ligados a uma porta XOR, permitem gerar na saída um impulso sempre que existe uma comutação na bit line. O impulso terá, portanto, uma duração proporcional ao tempo de comutação do sinal de entrada, que neste caso particular são as operações de leitura e escrita da memória. Quando o envelhecimento ocorre e as transições se tornam mais lentas, os pulsos possuem uma duração superior face aos pulsos gerados numa SRAM nova. Os pulsos gerados seguem para um elemento de atraso (delay element) que provoca um atraso aos pulsos, invertendo-os de seguida, e garantindo que a duração dos pulsos é suficiente para que exista uma deteção. O impulso gerado é ligado ao bloco seguinte que compõe o sensor de envelhecimento e performance, sendo um circuito detetor de pulso. O detetor de pulso implementa um NOR CMOS, controlado por um sinal de relógio (clock) e pelos pulsos invertidos. Quando os dois sinais de input do NOR são ‘0’ o output resultante será ‘1’, criando desta forma uma janela de deteção. O sensor de envelhecimento será ajustado em cada implementação, de forma a que numa célula de memória nova os pulsos invertidos se encontrem alinhados temporalmente com os pulsos de relógio. Este ajuste é feito durante a fase de projeto, em função da frequência de operação requerida para a célula, quer pelo dimensionamento do delay element (ajustando o seu atraso), quer pela definição do período do sinal de relógio. À medida que o envelhecimento dos circuitos ocorre e as comutações nos transístores se tornam mais lentas, a duração dos pulsos aumenta e consequentemente entram na janela de deteção, originando uma sinalização na saída do sensor. Assim, caso ocorram operações de leitura e escrita instáveis, ou seja, que apresentem tempos de execução acima do expectável ou que os seus níveis lógicos estejam degradados, o sensor de envelhecimento e performance devolve para o exterior ‘1’, sinalizando um desempenho crítico para a operação realizada, caso contrário a saída será ‘0’, indicando que não é verificado nenhum erro no desempenho das operações de escrita e leitura. Os transístores do sensor de envelhecimento e performance são dimensionados de acordo com a implementação; por exemplo, os modelos dos transístores selecionados, tensões de alimentação, ou número de células de memória conectadas na bit line, influenciam o dimensionamento prévio do sensor, já que tanto a performance da memória como o desempenho do sensor dependem das condições de operação. Outras soluções previamente propostas e disponíveis na literatura, nomeadamente o sensor de envelhecimento embebido no circuito OCAS (On-Chip Aging Sensor), permitem detetar envelhecimento numa SRAM devido ao envelhecimento por NBTI. Porém esta solução OCAS apenas se aplica a um conjunto de células SRAM conectadas a uma bit line, não sendo aplicado individualmente a outras células de memória como uma DRAM e não contemplando o efeito PBTI. Uma outra solução já existente, o sensor Scout flip-flop utilizado para aplicações ASIC (Application Specific Integrated Circuit) em circuitos digitais síncronos, atua também como um sensor de performance local e responde de forma preditiva na monitorização de faltas por atraso, utilizando por base janelas de deteção. Esta solução não foi projetada para a monitorização de operações de leitura e escrita em memórias SRAM e DRAM. No entanto, pela sua forma de atuar, esta solução aproxima-se mais da solução proposta neste trabalho, uma vez que o seu funcionamento se baseia em sinalização de sinais atrasados. Nesta dissertação, o recurso a simulações SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) permite validar e testar o sensor de envelhecimento e performance. O caso de estudo utilizado para aplicar o sensor é uma memória CMOS, SRAM, composta por 6 transístores, juntamente com os seus circuitos periféricos, nomeadamente o amplificador sensor e o circuito de pré-carga e equalização, desenvolvidos em tecnologia CMOS de 65nm e 22nm, com recurso aos modelos de MOSFET ”Berkeley Predictive Technology Models (PTM)”. O sensor é devolvido e testado em 65nm e em 22nm com os modelos PTM, permitindo caracterizar o sensor de envelhecimento e performance desenvolvido, avaliando também de que forma o envelhecimento degrada as operações de leitura e escrita da SRAM, bem como a sua capacidade de armazenamento e robustez face ao ruído. Por fim, as simulações apresentadas provam que o sensor de envelhecimento e performance desenvolvido nesta tese de mestrado permite monitorizar com sucesso a performance e o envelhecimento de circuitos de memória SRAM, ultrapassando os desafios existentes nas anteriores soluções disponíveis para envelhecimento de memórias. Verificou-se que na presença de um envelhecimento que provoque uma degradação igual ou superior a 10%, o sensor de envelhecimento e performance deteta eficazmente a degradação na performance, sinalizando os erros. A sua utilização em memórias DRAM, embora possível, não foi testada nesta dissertação, ficando reservada para trabalho futuro.
- Agricultura e educação para o desenvolvimento sustentável: a agricultura na escolaPublication . Moura, Laura Catarina Cartagena; Fernandes, Maria Jacinta da SilvaEste trabalho debruçou-se sobre as potencialidades da Educação Baseada em Agricultura e condicionantes da sua implementação efectiva nas escolas do ensino básico. Partiu-se do enquadramento da pedagogia para desenvolver um estudo de caso, numa escola do 2º e 3º ciclos do ensino básico, da região algarvia, o qual permitiu sugerir alguns contributos para um Programa Regional de Agricultura Escolar para o Algarve, para ser desenvolvido no âmbito da Década das Nações Unidas da Educação para o Desenvolvimento Sustentável.
- Aims of education and well-being as absence of disorderPublication . Pereira, Rui Lopes Penha; Haydon, GrahamThis thesis offers an original account of what personal well-being can be. Any account of education, it is believed, has to do with and aims at personal well-being. I approach this view on well-being not in a positive but in a negative way. I put forward some items that in certain circumstances can be taken by and called sources or forms of disorder. In the absence of such forms or sources of disorder, I assume that a certain order, prudential or moral, takes place and that constitutes the well-being of the person. The concept of ‘absence of disorder’ is introduced and argued as an educationally appropriate view of personal well-being which is the central educational aim. Therefore, ‘absence of disorder’ is positioned as the central aim of education. This concept is illuminated, for practical reasoning, by a list of seven possible forms of disorder: Comparison, Corruption, Dependency, Division, Fear, Self-disintegration and Violence. As a view of personal well-being, ‘absence of disorder’ is initially rooted in informed desire satisfaction, via the introduction of the concept of entropy. Prudentially, the agent’s informed desire is satisfied by living a life with low build up of entropy or disorder. But, in a second move such a base is also provided by the Levinasinian concept of ‘disinterest’ as a root for ‘what is to be a human’. Such ‘disinterest’ is related to the concepts of love and of ‘action for its own sake’. It is at this final approach that an attempt is made towards the approximation of the ethical and the prudential aspects of social practices. Even if only to some extent successful, the argument is directed to the following conclusion: an education aiming at ‘absence of disorder’ may promote prudential well-being and give us some confidence in simultaneously favouring moral education.