Um sistema de identificação antecipada e transmissão prioritária de alertas médicos sobre WBANs e WLANs

Orientador : Prof. Dr. Michele Nogueira LimaCoorientador : Prof. Dr. Alex Borges VieiraDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 23/03/2017Inclui referências : f. 46-49Resumo: Os aplicativos e dispositivos móveis têm sido cada vez mais utilizados no monitoramento dos cuidados com a saúde, como no acompanhamento de atividades físicas. Em 2016, cerca de 7 milhões de pessoas foram monitoradas remotamente por meio de dispositivos e aplicações médicas. Isso é possível, com o auxílio das redes e tecnologias sem fio, as quais oferecem mobilidade aos usuários. Precisamente, graças às redes corporais sem fio (WBANs) que possibilitam monitorar continuamente a saúde dos pacientes, e com isso, identificar as doenças em seus estágios iniciais. A Organização Mundial de Saúde aponta que quanto antes detectado os eventos críticos, como ataques cardíacos e paradas respiratórias, e transmitidos os alertas médicos sobre esses eventos para os centros hospitalares, maiores são as chances de prevenir os pacientes de futuras implicações. Porém, as redes sem fio apresentam limitações na comunicação, sendo vulneráveis a interferências e perdas. Sendo que perda de dados vitais pode acarretar em sérias consequências na vida dos pacientes. As soluções existentes para mitigar essas limitações em redes WBANs e redes locais sem fio (WLANs) ora se preocupam com a detecção de eventos críticos, ora com a transmissão prioritária de alertas médicos, sendo inexistentes soluções abordando os dois aspectos juntos. Além do mais, os métodos da literatura detectam os eventos críticos na saúde quando estes já estão em progresso e delimitam-se a limiares particulares dos sinais vitais. Apesar das WBANs oferecerem tratamentos prioritários para a transmissão dos alertas médicos, ainda se encontram lacunas no seu envio até o destino final. Desta forma, a identificação antecipada de eventos críticos na saúde dos pacientes atinge seu ápice quando associada à entrega imediata dos alertas aos profissionais da saúde. Visto que não adianta identificar um evento crítico se não for capaz de alertar os médicos a tempo de tomar ações de precaução. Diante disso, este trabalho apresenta SANTE (do inglês, System for Anticipated identificatioN and Transmission of mEdical alerts on WBAN/WLAN), o primeiro sistema de identificação antecipada e transmissão prioritária de alertas médicos no contexto híbrido WBAN/WLAN. Particularmente, SANTE prediz tendências sobre a iminência de eventos críticos no comportamento dos sinais vitais por meio de um conjunto de indicadores estatísticos genéricos. Uma vez identificadas essas tendências, SANTE gera alertas médicos que recebem o maior nível de prioridade para transmissão e oferece prioridade de acesso ao meio através da redução da janela de contenção e intervalo AIFS na WLAN. A avaliação de desempenho do sistema SANTE, por meio de análises estatísticas e experimentos de simulação em ambientes de redes, mostra que os indicadores genéricos podem indicar a iminência de eventos críticos em sinais vitais reais. Também, os resultados apontam que SANTE, mesmo em um cenário denso, apresenta uma redução média de 39% na latência de transmissão dos alertas sem prejudicar os outros tipos de tráfego presentes no meio sem fio, como voz e vídeo. Palavras-chave: WBAN, WLAN, Predição de Eventos, Transmissão Prioritária.Abstract: Applications and mobile devices have been increasingly used to monitor health care, such as physical activity monitoring. In 2016, about 7 millions of people were monitored remotly by medical devices and applications. This is possible with the aid of the wireless networks and technologies, which provide mobility to the user. Precisely, thanks to wireless body area networks (WBANs), which allow monitoring continuously the patients' health and with this, identify diseases in their early stages. World Health Organization points out that the sooner detected critical events, such as heart attacks and respiratory arrest, and transmited the medical alerts about these events to the hospital, greater are the chances of preventing patients from future implications. Nevertheless, wireless networks suffer from communication constraints, being vulnerable to interferences and losses. Once loss of vital data can result in serious consequences in patients' life. The existing solutions to mitigate these limitations in WBANs and WLANs are either concerned with the detection of critical events or with the priority on medical alerts transmission, being inexistent solutions addressing jointly both aspects. Moreover, literature methods detect the critical events when they are already in progress and are limited to particular thresholds of vital signs. Although WBANs offer priority treatments for the medical alerts transmission, there are still gaps in their delivery to the final destination. In this way, the anticipated identification of critical events in patients' health reaches its paramount importance when associated to the urgent delivery of the alerts to healthcare professionals. Since, there is no use identifying a critical event if you are not able to alert doctors in time to take precaution measures. Therefore, this work presents SANTE, the first System for Anticipated identificatioN and Transmission of mEdical alerts on WBAN/WLAN. Particularly, the system foresees trends about the imminence of critical events on patients' vital signs through a set of generic statistical indicators. When these trends are identified, SANTE generates medical alerts. It assigns the highest level of priority to these alerts and offers priority on medium access by reducing contention window and AIFS range on the WLAN. The performance evaluation of SANTE, through of statistical analysis and simulation experiments in networks environments, shows that generic indicators can indicate the imminence of critical events in real vital signs. Also, the results shows that SANTE, even in a dense scenario, present an average reduction of 39% in the medical alerts transmission latency without affect the other types of traffic present in the wireless environment, such as voice and video. Keywords: WBAN, WLAN, Event Prediction, Priority Transmission

Avaliação da substituição de nitrogênio sólido por nitrogênio líquido na cultura do trigo

O trigo (triticum spp.) possui grande destaque entre os cereais de maior importância na alimen- tação humana, ocupando o segundo lugar em volume de produção, primeiro em área de cultivo, com papel importante no agronegócio globalizado. A principal vantagem do investimento no trigo consiste no fato desta cultura utilizar as mesmas áreas de cultivo das culturas de verão. Isso contribui com a rotação de culturas, a interrupção de ciclos de pragas e doenças, deixa resíduos benéficos para a safra posterior, além de gerar emprego e renda, e ainda aumentar o aproveitamento de instalações, terras e mão de obra. Dessa forma, é muito importante realizar uma boa adubação, sendo que para maximizar a produtividade de grãos é necessário a adubação nitrogenada visto que esta adubação é um fator decisivo na qualidade e rendimento da cultura. Embora a aplicação via solo seja o mais comum, devido a fácil mobilidade do nitrogênio, há relatos da possibilidade de fornecimento do nutriente via foliar. Na literatura, poucos trabalhos abordam situações em que os fertilizantes foliares podem complementar os fertilizantes aplica- dos via solo, visando o aumento da eficiência de uso do nutriente, da produtividade e lucrativi- dade. Portanto, esse estudo tem como objetivo avaliar o desempenho agronômico da cultura do trigo a partir da substituição de nitrogênio sólido por nitrogênio líquido na cultura do trigo. O cenário experimental foi realizado na cidade de Selbach/RS, em Delineamento de Blocos Ca- sualizados com 6 tratamentos e 4 repetições por tratamento, totalizando 24 unidades experi- mentais, com a cultivar TBIO capricho. Os tratamentos foram compostos por duas formas dis- tintas de fornecimento de nitrogênio (ureia e solução nitrogenada nortox), variando as concen- trações em cada tratamento. Para caracterizar o efeito dos tratamentos, foram avaliadas as va- riáveis emergência de plantas, o número de afilhos por planta, número de espigas por m2, esta- tura das plantas, produtividade, massa do hectolitro e massa de mil sementes. Para o número de afilhos por planta, número de espigas por m2, estatura de plantas e produtividade os trata- mentos com uma maior quantidade de ureia possuíram resultados melhores quando comparados aos tratamentos com mais N líquido. Em relação ao peso hectolitro (pH), os tratamentos com maior quantidade de N líquido resultaram em valores mais expressivos desse parâmetro, por exemplo, atingiram valores em torno de 79,91 e 81,26. As variáveis de emergência de plantas e peso de mil sementes não obtiveram diferença significativa entre os resultados dos tratamen- tos, desse modo a substituição da ureia pelo N líquido não exerceu nenhuma influência. Por- tanto, em termos de produtividade, o fertilizante sólido é mais eficiente que o líquido.Wheat (triticum spp.) stands out among the most important cereals in human nutrition, occupying second place in production volume, first place in cultivated area, with an important role in globalized agribusiness. The main advantage of investing in wheat is because this crop uses the same cultivation areas as summer crops. This contributes to crop rotation, interruption of pests and diseases cycles, and leaves harmful residues for the subsequent crop. Moreover, it generates jobs, and increases the use of facilities, land, and labor. Thus, it is crucial to carry out a good fertilization. To maximize grain productivity, nitrogen fertilization is necessary since it is a decisive factor in the crop quality and yield. Although nitrogen application via the soil is the most common, due to the easy nitrogen mobility, there are reports about the possibility of supplying the nutrient via the leave. In the literature, there are few works regarding situations in which foliar fertilizers can complement soil fertilizer, aiming at increasing nutrient use effi- ciency, productivity, and profitability. Therefore, this study aims to evaluate the agronomic performance of wheat crop through the replacement of solid nitrogen by liquid nitrogen. The experiment scenario was carried out in the city of Selbach/RS, the design used was the Ran- domized Block Design with 6 treatments and 4 repetitions per treatment, totaling 24 experi- mental units, with the cultivar TBIO Capricho. The treatments were composed by two different forms of nitrogen supply (urea and nortox nitrogen solution), varying the concentrations in each treatment. To characterize the treatments effects, were evaluated the emergence of plants, the number of tillers per plant, number of spikes per m2, plant height, and productivity, hectoliter mass, and thousand seeds mass. For the number of tillers per plant, number of ears per m2, plant height, and productivity, treatments with a higher amount of urea achieved better results when compared to treatments with more liquid N. Regarding the hectoliter weight (pH), the treat- ments with the highest amount of liquid N resulted in more expressive values for this parameter, for instance, achieved values around 79,91 and 81,26. The variables plant emergence and weight of a thousand seeds did not have a significant difference between the treatments results, in this way the replacement of urea by liquid N did not exert any influence. Therefore, in terms of productivity, mineral fertilizer is more efficient than liquid

GCN-FFNN: A two-stream deep model for learning solution to partial differential equations

This paper introduces a novel two-stream deep model based on graph convolutional network (GCN) architecture and feed-forward neural networks (FFNN) for learning the solution of nonlinear partial differential equations (PDEs). The model aims at incorporating both graph and grid input representations using two streams corresponding to GCN and FFNN models, respectively. Each stream layer receives and processes its input representation. As opposed to FFNN which receives a grid-like structure, the GCN stream layer operates on graph input data where the neighborhood information is incorporated through the adjacency matrix of the graph. In this way, the proposed GCN-FFNN model learns from two types of input representations, i.e. grid and graph data, obtained via the discretization of the PDE domain. The GCN-FFNN model is trained in two phases. In the first phase, the model parameters of each stream are trained separately. Both streams employ the same error function to adjust their parameters by enforcing the models to satisfy the given PDE as well as its initial and boundary conditions on grid or graph collocation (training) data. In the second phase, the learned parameters of two-stream layers are frozen and their learned representation solutions are fed to fully connected layers whose parameters are learned using the previously used error function. The learned GCN-FFNN model is tested on test data located both inside and outside the PDE domain. The obtained numerical results demonstrate the applicability and efficiency of the proposed GCN-FFNN model over individual GCN and FFNN models on 1D-Burgers, 1D-Schrödinger, 2D-Burgers, and 2D-Schrödinger equations

Trees increase their P:N ratio with size

Aim: Phosphorus (P) tends to become limiting in ageing terrestrial ecosystems, and its resorption efficiency is higher than for other elements such as nitrogen (N). We thus hypothesized that trees should store more P than those other elements such as N when tree size increases and that this process should be enhanced in slow-growing late-successional trees.- Location: Catalan forests. -Methods: We used data from the Catalan Forest Inventory that contains field data on the P and N contents of total aboveground, foliar and woody biomasses of the diverse mediterranean, temperate and alpine forests of Catalonia (1018 sites). We used correlation and general linear models to analyse the allometric relationships between the nutrient contents of different aboveground biomass fractions (foliar, branches and stems) and total aboveground biomass. - Results: Aboveground forest P content increases proportionally more than aboveground forest N content with increasing aboveground biomass. Two mechanisms underlie this. First, woody biomass increases proportionally more than foliar biomass, with woody biomass having a higher P:N ratio than foliar biomass. Second, the P:N ratio of wood increases with tree size. These results are consistent with the generally higher foliar resorption of P than of N. Slow-growing species accumulate more total P aboveground with size than fast-growing species, mainly as a result of their large capacity to store P in wood. - Main conclusions: Trees may have developed long-term adaptive mechanisms to store P in biomass, mainly in wood, thereby slowing the loss of P from ecosystems, reducing its availability for competitors and implying an increase in the P:N ratio in forest biomass with ageing. This trend to accumulate more P than N with size is more accentuated in slow-growing, large, long-lived species of late successional stages. In this way they partly counterbalance the gradual decrease of P in the soil

AS APRENDIZAGENS NA PEDAGOGIA DA ALTERNÂNCIA E NA EDUCAÇÃO DO CAMPO

The present essay aims to go through the paths of teaching and learning processes of Pedagogy of Alternation having as reference the Field Education with the perspective of fighting for an education in, from and with the field’s subjects comprising this field as a space for specific experiences and relationships for educational action. Presents the Pedagogy of Alternation in the specificity of CEFFA Movement and as a possibility for a contextualized and emerging education of the peasant people, linked to social movements since its origin in France in the 30s and, in 1968 in Brazil, in communion with socially popular and educational articulations. Searches conceptual approaches of the Pedagogy of Alternation praxis in order to perceive the singularities of learning strengthened by the alternating movement powered by a pedagogical organization based on the problem-solving dialogue of Paulo Freire, as well as, on the sharing and the horizontality of knowledges.Este ensayo busca recorrer los caminos del proceso de enseñanza y aprendizaje de Pedagogía de la Alternancia con referencia a la educación de campo, en el contexto de la lucha por una educación, y con los sujetos de campo, comprendiendo este campo como un espacio de experiencias y relaciones específicas para actividades educativas. Presenta la Pedagogía de la Alternancia en la especificidad del Movimiento CEFFA y como posibilidad de una educación contextualizada y emergentes del pueblo campesino, vinculados a movimientos sociales desde su creación en Francia en los años 30 y en 1968 en Brasil, en comunión con coyunturas educacionales y sociales populares. Busca acercamientos conceptuales de la praxis de la Pedagogía de Alternancia con el fin de comprender la singularidad de aprendizaje fortalecidos en el movimiento alternativo impulsado por una organización pedagógica basada en el diálogo de resolución de problemas de Paulo Freire, así como el intercambio y la horizontalidad del conocimiento.O presente ensaio busca percorrer os caminhos do processo de ensino e aprendizagem da Pedagogia da Alternância tendo como referência a Educação do Campo na perspectiva da luta por uma educação no, do e com os sujeitos do campo, compreendendo este campo como espaço de vivências e relações específicas para a ação educativa. Apresenta a Pedagogia da Alternância na especificidade do Movimento CEFFA e como possibilidade para uma educação contextualizada e emergente do povo camponês, vinculada a movimentos sociais desde sua origem na França nos anos 30 e, em 1968 no Brasil, em comunhão com articulações educacionais e sociais populares. Busca aproximações conceituais da práxis da Pedagogia da Alternância a fim de perceber as singularidades das aprendizagens fortalecidas no movimento alternado potencializado por uma organização pedagógica embasada no diálogo problematizador de Paulo Freire, como também, na partilha e na horizontalidade de saberes

A percepção da família quanto ao seu papel no processo formativo do (a) estudante da Escola Família Agrícola de Santa Cruz do Sul

Este artigo nasce do desejo em compreender como as famílias entendem seu papel dentro do processo formativo da EFASC. Buscou-se compreender o olhar das famílias quanto a sua participação, tanto na sessão familiar, auxiliando nas práticas e compartilhando seus saberes empíricos, quanto na sessão escolar, participando das assembleias, formações, serões e/outras atividades que a escola promove. O processo pedagógico da EFASC desperta curiosidade, principalmente a relação entre família e escola, uma vez que a família também faz parte do processo formativo de seu filho (a), sendo os educadores lá no espaço que eles conhecem e vivem. Portanto, todos envolvidos (escola/família) assumem responsabilidades em níveis diferentes de acordo com o lugar que ocupam numa EFA (ZAMBERLAN,2003). Mas será que eles entendem a importância disto? Percebemos, após a realização das pesquisas, e a partir da análise de discurso e também através no método dialético, que sim, eles compreendem seu papel na formação de seu filho e filha, no entanto a participação ainda é tímida porque eles e elas possuem medo de falar algo errado e ser motivo de risadas. E esbarramos também no preconceito histórico do “ser” agricultor e agricultora, moradores (as) do campo, uma vez que historicamente são taxados como ignorantes

Situação vacinal de acadêmicos da área da saúde de uma universidade

Objetivo: identificar a situação vacinal dos acadêmicos dos cursos da área da saúde, conhecer quais vacinas apresentam maior frequência de atraso vacinal e se existe diferença entre a situação vacinal dos acadêmicos ingressantes nos cursos e aqueles que estão concluindo. Métodos: estudo quantitativo, transversal e epidemiológico. A amostra foi composta por 275 acadêmicos. Foi investigado o perfil sociodemográfico e a situação vacinal dos acadêmicos. Os dados foram submetidos a análise estatística descritiva. Resultados: considerando as vacinas recomendadas para adultos, 141 (51,3%) dos acadêmicos estavam com a situação vacinal em dia. Devido ao contato dos acadêmicos dos cursos da área da saúde com vários agentes biológicos torna-se necessário que os mesmos se protejam e as vacinas têm papel fundamental como medida preventiva. Conclusões: evidenciou-se que os acadêmicos na sua maioria estavam com o calendário vacinal em dia

CONQUISTAS E DESAFIOS PARA A FORMAÇÃO CONTINUADA DOCENTE A PARTIR DO PLANO MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO EM PONTA PORÃ/MS APROVADO NO ANO DE 2015

The article presents an analysis to approach the Municipal Education Plan in Ponta Porã/MS (PME) through the presentation of important points of the legislation applied to teacher education that will act in the initial grades of elementary school and verify if it is aligned with the National and State Education Plans, emphasizing the influence of LDB 9.394/96, of the National Curriculum Guidelines. The methodology used was a literature review with a documental emphasis on the relations between these education guides in conjunction with the actions carried out by the public administration in the city. The research seeks to highlight the achievements and challenges in public policies and understand the importance of continued education, even though they remain below what is necessary, for a significant transformation in teaching methods to take place and reach the desired advance in education, a tool that carries great importance in achieving quality public education.El artículo presenta un análisis con el objetivo de abordar el Plan de Educación Municipal en Ponta Porã/MS (PME) mediante la presentación de puntos importantes de la legislación aplicada a la formación docente que actuará en los primeros grados de la escuela primaria y comprobar si está en consonancia con los Planes de Educación Nacionales y Estatales, enfatizando la influencia de la LDB 9.394/96, de las Directrices del Plan de Estudios Nacional. La metodología utilizada fue una revisión de literatura con énfasis documental en las relaciones existentes entre estas guías educativas junto con las acciones realizadas por la administración pública en la ciudad. La investigación busca resaltar los logros y desafíos en las políticas públicas y comprender la importancia de la educación continua, aunque se mantengan por debajo de lo necesario, para que se produzca una transformación expresiva en los métodos de enseñanza y lograr el avance deseado en educación, herramienta de gran importancia para alcanzar una educación pública de calidad.O artigo apresenta uma análise com objetivo de abordar o Plano Municipal de Educação em Ponta Porã/MS (PME) mediante a apresentação de pontos importantes da legislação aplicada à formação docente que atuará nas séries iniciais do ensino fundamental e verificar se o mesmo está alinhado com os Planos Nacional e Estadual de Educação, enfatizando a influência da LDB 9.394/96 e das Diretrizes Curriculares Nacionais. A metodologia utilizada é a revisão de literatura com ênfase documental sobre as relações existentes entre esses norteadores da educação em conjunto com as ações realizadas pela administração pública municipal. A pesquisa destaca as conquistas e desafios nas políticas públicas e compreende a importância da formação continuada, ainda que esta permaneça aquém do que se é necessário para que ocorra uma transformação expressiva nos métodos de ensino e se obtenha o avanço desejado na educação, ferramenta de grande importância para alcançar uma educação pública de qualidade

EFICIÊNCIA AGRONÔMICA DA UTILIZAÇÃO DA BACTÉRIA Azospirillum brasilense SOBRE OS COMPONENTES DE RENDIMENTO DA CULTURA DO TRIGO

Avaliou-se a eficiência agronômica da utilização da bactéria Azospirillum brasilense sobre os componentes de rendimento da cultura do trigo (Triticum aestivum L.) em razão do conhecido potencial dessa bactéria fixar nitrogênio atmosférico. O nitrogênio é um nutriente requerido em grandes quantidades pelas plantas cultivadas, sendo essencial ao crescimento e ao desenvolvimento destas, e representa uma fração considerável do custo de produção em razão da grande quantidade de energia utilizada pela indústria de fertilizantes para sintetizado; no entanto, existem mecanismos na natureza capazes de sintetizar o nitrogênio atmosférico de forma biológica, tornado-o disponível às plantas com alta eficiência, sem resíduo poluente e a baixo custo. O experimento foi conduzido no Município de São José do Cedro, região Extremo Oeste do Estado de Santa Catarina, no ano 2013, nas dependências da Unoesc. A semeadura foi realizada no dia 22 de julho de 2013. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados (DBC), visto que possuiu dois tratamentos, sendo T1: com inoculação da bactéria Azospirillum brasilense via tratamento de sementes, no momento que antecede a semeadura, totalizando 20 m2 com esse tratamento, e T2: sem inoculação, com a mesma área descrita para T1. As avaliações foram realizadas em estádio de maturação fisiológica, em que foram avaliadas as seguintes variáveis respostas: número de perfilhos, matéria seca da raiz, matéria seca da parte aérea, peso do hectolitro (PH), peso de mil grãos, rendimento e proteína do grão. As avaliações obtidas no ensaio em relação aos diferentes tratamentos demonstraram resultados bastante conclusivos e evidenciaram que o suprimento complementar de nitrogênio obtido pela associação com a bactéria Azospirillum brasilense influencia positivamente as plantas de trigo.  A utilização de Azospirillum brasilense, aplicado via tratamento de sementes, mostra-se como alternativa viável na obtenção de desempenhos máximos na busca sustentável das atividades agrícolas. Trata-se de uma tecnologia promissora que demanda mais pesquisas e aprimoramento dos métodos de utilização.Palavras-chave: Trigo. Fixação biológica de Nitrogênio. Azospirillum brasilense

A QUESTÃO DE GÊNERO NA ESCOLA FAMÍLIA AGRÍCOLA DE SANTA CRUZ DO SUL: um olhar sobre o estágio de vivência

O presente trabalho busca compreender o Estágio de Vivência desenvolvido na Escola Família Agrícola de Santa Cruz do Sul – EFASC tendo como enfoque a questão de gênero a partir das falas das estudantes. Busca entender a importância da proposta do Estágio de Vivência no processo de ensino e aprendizagem da Pedagogia da Alternância, além de tentar identificar posicionamentos, representações e percepções embasadas nas relações de gênero presentes no espaço social do cotidiano das relações familiares das agricultoras e agricultores da região do Vale do Rio Pardo. O trabalho é fruto de apontamentos da experiência empírica da atuação junto à Escola Família Agrícola de Santa Cruz do Sul-EFASC