NLP-CISUC/PROPOR_FOS_Classification huggingface dataset:
Funcionamento óptimo de sistema de AQS solar com backup elétrico

Palavras-chave: Paineis solares

O contínuo crescimento de população e junto com a, cada vez, maior demanda de energia fazem que os recursos energéticos procedentes do petróleo, até agora os mais utilizados, estejam a esgotar-se. Além do seu esgotamento, ao queimar este tipo de combustíveis para obter a energia, está-se emitindo CO2 e outros gases à atmosfera, contribuindo ao chamado efeito estufa, tão presente hoje em dia, provocado pela barreira que fazem estes gases, retendo a radiação do sol e produzindo um aquecimento global. O dito no parágrafo anterior faz que as pessoas tentemos de buscar alternativas a estes combustíveis, as chamadas energias renováveis. Entre estas energias estão a hidráulica, a eólica, a energia dos mares, a solar térmica e fotovoltaica… Esta dissertação vai estar centrada na energia solar, especificamente no seu aproveitamento para aquecimento de água. Dito estudo tem três partes, a primeira corresponde ao dimensionamento da superfície de painéis, a segunda à uma breve análise ambiental e a terceira estará orientada a um estudo de carater económico, realizando uma análise de distintos sistemas de apoio à instalação solar.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Portable Sensor for Explosives Detection

Palavras-chave: Sensor de explosivos,Perileno,Fluorescência,Nitroaromáticos,Minas

Os resíduos de guerra ainda são um grave problema humanitário que afecta centenas de milhões de habitantes em dezenas de países espalhados pelo globo. Uma das maiores preocupações em relação a este tópico são os campos minados ainda existentes e em localiza  ções desconhecidas. Ainda no mês de Agosto do ano desta dissertação, a Organização Não Governamental (ONG), Posavina bez mina, alertou jogadores B osnios de um jogo baseado em localiza c~ao GPS para que n~ao entrassem em campos minados, ap os terem sido reportados alguns acidentes em campos de minas delimitados. Ainda hoje, e apesar dos tratados de n~ao prolifera c~ao de minas, com os con itos no M edio Oriente, novos campos est~ao a ser preenchidos com minas. Este problema tem vindo a ser estudado por v arias entidades e projectos a n vel mundial, de modo a ser poss vel identi car, remover e destruir minas de uma forma mais segura que a forma tradicional. Um destes projectos, e onde esta disserta c~ao est a inclu da,  e o TIRAMISU1. O objectivo deste projecto, bem como o passo l ogico a dar nesta area de estudo, consiste em usar a rob otica e o que o mundo da tecnologia tem para oferecer, de modo a desenvolver novas formas de detectar explosivos, pois, com novas minas a serem constru  das a partir de pl asticos, a detec c~ao comum usando detectores de metais est a a tornar-se obsoleta. O foco deste trabalho passa por construir uma nova solu c~ao para este problema, propondo um novo sensor que use vapores libertados por explosivos para detectar minas. Esta  e uma tem atica com algum trabalho realizado que ser a explicado e utilizado ao longo desta disserta c~ao. Esta solu c~ao foi validada atrav es de um trabalho experimental realizado com dados reais obtidos n~ao por an alise a minas reais, mas sim analisando solu c~oes l quidas que simulam os referidos vapores. os resultados obtidos foram promissores, provando que o conceito e con gura c~ao propostos podem ser usados para a detec c~ao de minas.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Seguimento de um humano por um robô companheiro

Palavras-chave: Robôs móveis

Cada vez mais surgem robôs a partilhar o mesmo espaço físico que os humanos. Deste modo é importante pensar em como os robôs interagem com um humano e na partilha do mesmo espaço que eles. A forma como se movem e reagem passa a ter cada vez mais relevância e é uma componente cada vez mais presente em sistemas robóticos móveis. Aspetos relacionados com a movimentação do robô que não estão diretamente relacionados com comandos rígidos podem ter um impacto muito signi cativo na forma como a pessoa percepciona a presença do robô no mesmo espaço (e.g. agressividades, suavidade ou hesitação). No desenvolvimento deste trabalho, alguns destes aspetos são tidos na programação do robô móvel para estabelecer uma relação adequada entre a perceção do humano pelo robô e a navegação (atuação) do robô no mesmo espaço físico que o humano. Infelizmente, a maioria das aplicações desenvolvidas não se focam na forma como o robô atua em termos de comportamento e forma de estar em espaços físicos habitualmente ocupados pelos humanos. Deste modo não é obtido um bom resultado de interação entre o robô e o humano. É precisamente com a noção apresentada que surge a vontade de trabalhar neste domínio e de realizar alguns progressos nesta área. Para isso foi desenvolvido um sistema de classi - cação de atividades humanas por forma a dotar o robô móvel de um nível mais avançado de decisão, baseado nas atividades que são reconhecidas da pessoa a ser seguida. Assim, neste trabalho, é apresentado um sistema robótico móvel implementado em ROS (Robot Operating System) que integra uma capacidade de percepção, baseada num sistema de deteção do esqueleto humano e na classi cação das suas atividades. Esta informação é integrada numa camada de software que trata de aspetos comportamentais do robô, resultando num sistema de navegação desenvolvido tendo em consideração os requisitos especí cos da aplicação pretendida: seguimento de uma pessoa. O robô é composto por alguns componentes que capacitam o sistema de realizar as particularidades mencionadas. Por m, o sistema implementado no robô móvel sofreu um processo de validação experimental que sustenta todos os resultados apresentados em diversas situações. Primeiramente as componentes individuais do sistema foram alvo de uma análise individual de forma a validar as componentes de forma separada, tornando-as peças de um sistema maior que, por sua vez, podem ser reutilizadas em outros projetos de interação humano-robô. Uma análise mais intensiva foi realizada ao robô seguidor em plena integração das suas funções em operação, corroborando assim a sua funcionalidade.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Modelação numérica de um implante para tratamento de hipertermia por indução magnética

Palavras-chave: Indução magnética,Colangiocarcinoma,Hipertermia,Simulação numérica,Análise por elementos finitos

Colangiocarcinoma, ou carcinoma das vias biliares, é um dos cancros com maior percentagem de mortos por número de casos diagnosticados. Esta é uma doença que apresenta sintomas silenciosos e um diagnóstico precoce complicado. Nos Estados Unidos, surgem todos os anos aproximadamente 15 000 novos casos de cancro do fígado em que 15% a 25% dos mesmos representam carcinomas das vias biliares. Esta doença manifesta-se maioritariamente em pessoas com idade superior a 65 anos e é muito mais frequente nos países asiáticos. Já em Portugal, este tipo de cancro continua a ser pouco manifestado, apesar de um crescimento na taxa de mortalidade de cerca 19% entre 2002 e 2007. Devido às suas propriedades de elasticidade, memória de forma e biocompatibilidade, os stents metálicos autoexpansíveis em nitinol são endopróteses utilizadas, normalmente, no tratamento paliativo dos sintomas causados pelo consequente aumento dos tumores no interior dos órgãos tubulares. A sua função é exercer uma força radial no tubo, permitindo a sua desobstrução e o aumento do fluxo que foi prejudicado pela expansão do cancro. Todavia, a utilização de ablação térmica no tratamento de tumores em órgãos de tecidos moles tem-se mostrado eficaz e poderá ser uma alternativa viável para uma aplicação em órgãos tubulares. Nesta técnica, o tecido tumoral é exposto a temperaturas elevadas durante um determinado período de tempo, provocando danos irreversíveis, ou morte, das células tumorais. Assim, nesta dissertação é estudada a viabilidade do uso de um stent autoexpansível, como dispositivo de aquecimento em tratamentos de hipertermia por indução magnética. Esta abordagem evita a ligação física do implante a um gerador, sendo o aquecimento resultante da interação do condutor com o campo magnético externo aplicado. Este último, induzirá correntes na secção do stent que, por efeito de Joule, provocará um aquecimento nos tecidos tumorais adjacentes. Para o estudo do modelo numérico, foi utilizado o programa de análise por elementos finitos COMSOL, fazendo duas abordagens diferentes. Uma primeira, mais simples, para a seleção dos parâmetros mais eficazes e onde apenas se considera o efeito da perfusão sanguínea, e uma segunda onde temos implementado o caso de um colangiocarcinoma, com a influência da artéria hepática e da veia porta na periferia do stent. Em suma, os dados obtidos das simulações numéricas revelaram resultados promissores, provando-se que é possível induzir necrose térmica no tecido adjacente ao implante e formando um volume de tecido danificado regular. Todavia, para o caso em que é tida em conta a influência das duas veias de grande porte, o volume apresentou uma distribuição notoriamente menos favorável, e com porções de tecido que não sofreram ação da temperatura, devido ao do calor que é passado por convexão para o fluxo de sangue que percorre os vasos sanguíneos.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Arquitectura para sistemas de partículas dinâmicos

Palavras-chave: Sistemas de partículas dinâmicos,Computação gráfica

Este relatório pretende documentar o trabalho realizado na Dissertação de Mestrado em Tecnologias de Informação Visual. O trabalho desenvolvido ambiciona a discussão de uma arquitectura para sistemas de partículas dinâmicos, onde se tenciona agrupar e definir todos os aspectos que são intervenientes nesta área, de uma forma intuitiva e construtiva. Pretende-se recorrer à utilização de um motor físico para proporcionar uma evolução da arquitectura, disponibilizando novas ferramentas que permitem atingir novos patamares de dinâmica nos movimentos das partículas e consequentemente a concepção de novos sistemas. A simulação de sistemas de partículas dinâmicos tem sido empregada em animação computacional durante vários anos, e recentemente a sua maior usabilidade é introduzida em sistemas de simulação em tempo real na área científica, ambientes virtuais, bem como na utilização de efeitos na indústria dos jogos. A sua importância tem sido reconhecida como um bloco de desenvolvimento essencial para o enriquecimento detalhado de fenómenos em ambientes que simulam elementos naturais. As aplicações actuais são na sua grande maioria limitadas pela enorme transferência de dados que existe entre o processador principal (CPU) e o processador gráfico (GPU). Existem muitas investigações que exploraram várias maneiras diferentes de computação em sistemas de partículas, mas até ao momento as pesquisas e discussões sobre o modo de organizar uma arquitectura com uma interface sustentável para implementação, uso e futuras extensões dos trabalhos realizados, foram escassas. Para analisar o desafio proposto, deve-se encontrar uma resposta para as seguintes questões: - Que tipo de abstracção será mais útil para a especificação de sistemas de partículas? - Que tipo de arquitectura pode ser construído, de modo a que novos efeitos possam ser introduzidos? - Qual o conjunto de funcionalidades que devem ser disponíveis na aplicação ao nível de CPU, como ao nível de equipamento especializado (GPU)?

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
A case-based approach to software design

Palavras-chave: Case-based reasoning,CASE tools,REBUILDER system,Knowledge management tools

O aumento de complexidade do software é uma das principais causas para a diminuição da qualidade dos sistemas informáticos e consequente aumento do tempo necessário para o seu desenvolvimento. Uma das formas de ultrapassar este problema é através da utilização de ferramentas CASE capazes de fornecer ajuda ao engenheiro de software de uma forma mais inteligente de modo a automatizar o processo de desenvolvimento. A reutilização de conhecimento proveniente do desenvolvimento de software tem como objectivo melhorar a qualidade do software desenvolvido, bem como a diminuição do tempo necessário para o seu desenvolvimento. Esta abordagem pode ser complementada com metodologias de gestão de conhecimento operadas ao nível da empresa, beneficiando toda a estrutura de desenvolvimento de software da empresa. Esta tese apresenta um modelo de sistema de reutilização de designs de software baseado em Raciocínio Baseado em Casos (RBC). O modelo desenvolvido foi implementado sob a forma de uma ferramenta de auxílio ao design de software usando a metodologia do RBC. A nossa abordagem complementa uma ferramenta CASE que usa UML, com uma ferramenta de gestão de conhecimento sobre design de software. O modelo desenvolvido auxilia a tarefa do design de software através da recolha de diagramas de classe semelhantes ao sistema que está a ser desenvolvido pelo engenheiro de software; sugestão de designs alternativos; proposta de modificações no design com base em padrões de design; verificação da consistência e correcção dos diagramas de classes; ajuda na manutenção da base de casos; utilização de linguagem natural para atribuição de semântica aos objectos de software. Esta tese descreve o modelo desenvolvido e a sua implementação (o sistema REBUILDER), pretendendo ser um primeiro passo para o desenvolvimento de uma ferramenta CASE comercial que tem como objectivo ajudar, de uma forma mais inteligente, o design de software e a gestão do conhecimento envolvido nesta tarefa.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Contribuição para uma engenharia do contexto

Palavras-chave: Sistemas de informação,Paradigma emancipatório,Teoria da actividade,Teoria dos actores-redes

O autor propõe a abordagem da Engenharia do Contexto (EC) ao Desenvolvimento de Sistemas de Informação (DSI) enquanto enquadramento para interpretar a experiência anterior e para orientar a prática e investigação futuras. A proposta é baseada numa análise da problemática do contexto, com influências da Antropologia, da Teoria da Actividade e da Teoria dos Actores-Redes.  Os objectivos da abordagem são: permitir alcançar um entendimento dos sistemas de informação enquanto fenómenos sócio-técnicos complexos e do seu desenvolvimento como forma de engenharia social heterogénea; promover um enquadramento dos problemas de Desenvolvimento de Sistemas de Informação centrado na relação dialéctica entre a produção de entendimentos sobre o contexto a produção dos seus mediadores; e o exercício da contextualização como chave para realizar movimentos emancipatórios.  O autor caracteriza os movimentos essenciais no enquadramento da Engenharia do Contexto e apresenta os desafios para a sua prática através de uma reforma dos problemas, com base na conjectura, e de um conjunto de princípios orientadores e de princípios de processo.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Redução de complexidade e análise de interpretabilidade de sistemas neuro-difusos

Palavras-chave: Redes neuronais,Neuro-fuzzy systems

Os sistemas neuro-difusos beneficiam da aplicação de métodos de aprendizagem oriundos do campo das redes neuronais, contudo, possuem também as desvantagens inerentes à aprendizagem automática dos parâmetros. Em regra geral, é dada pouca atenção à complexidade da base de regras resultante, sendo a interpretabilidade linguística geralmente perdida, o que contradiz a essência dos sistemas difusos. Estes transformam-se em simples modelos de caixa negra. Nesta dissertação, são apresentadas diversas metodologias originais para a redução de complexidade de sistemas neuro-difusos. Salienta-se que os diferentes paradigmas de aprendizagem automática, nomeadamente, redes neuronais, sistemas difusos e máquinas de vectores de suporte, são, em certas condições, funcionalmente equivalentes. Na prática, existem diferentes terminologias para os mesmos conceitos. Apresenta-se uma forma de controlar a complexidade da solução usando a aprendizagem de vectores de suporte. Possui a vantagem de partir de conceitos teóricos bem estabelecidos, que garantem uma boa capacidade de aproximação e simultaneamente uma boa generalização do modelo obtido. Para se alcançar uma estrutura de reduzida complexidade estrutural e para reduzir a complexidade de informação necessária para a aprendizagem dos vectores de suporte, o método proposto divide-se em duas fases. Primeiro, aplica-se um método de agrupamento de classes supervisionado. Em segundo lugar, o método de aprendizagem de vectores de suporte determina a estrutura e parâmetros da rede neuro-difusa. Esta abordagem contribui para reduzir a complexidade da solução, número de neurónios, ou regras, necessário para realizar a tarefa em causa.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Dificuldades de aprendizagem de programação de computadores : contributos para a sua compreensão e resolução

Palavras-chave: Programação de computadores -- aprendizagem

As dificuldades existentes na aprendizagem da programação sugerem a existência de uma diversidade de défices em diferentes níveis, às quais os métodos de ensino e aprendizagem clássicos parecem não dar uma resposta suficientemente eficaz. A importância do problema já foi universalmente reconhecida, havendo diversas áreas e subáreas de investigação dedicadas ao assunto. Neste trabalho investigámos alguns aspectos teóricos que nos pareceram mais pertinentes para o entendimento deste problema, nomeadamente questões relativas à capacidade de resolução de problemas, aos estilos de aprendizagem, bem como à utilização de elementos de apoio ao ensino de que se destacam a utilização de taxonomias de objectivos educacionais ou ferramentas informáticas de apoio ao ensino da programação. Após algumas investigações que nos permitiram colocar determinadas conjecturas teóricas realizámos um conjunto de estudos de forma a fundamentá-las. Uma vez que o problema é complexo, utilizámos uma metodologia de triangulação, através da utilização de múltiplos métodos sobre uma série de estudos que ao longo do tempo foram acumulando alguma evidência. Ao juntar e comparar múltiplas fontes de dados umas com as outras e confrontando os métodos foi possível corroborar algumas das conjecturas inicialmente colocadas. Terminamos o trabalho com um conjunto de recomendações e estratégias de ensino e aprendizagem que julgamos contribuir para atenuar o problema. Não é nossa convicção que a aplicação dessas propostas permita transformar qualquer aluno num programador brilhante. No entanto pensamos que a sua prossecução poderá fornecer uma boa estruturação para que um aluno regular, desde que fortemente motivado, possa compreender os conhecimentos básicos e aprender estratégias para realizar com sucesso as disciplinas introdutórias de programação.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Uma Perspectiva Sociotécnica para a Governança de Tecnologia da Informação Baseada na Teoria Ator-Rede

Palavras-chave: Tecnologia da informação -- gestão,Teoria ator-rede,Sistemas de informação,Aspetos sóciotécnicos de sistemas de informação,Governança de sistemas de informação

A Tecnologia da Informação (TI) vem se tornando um dos principais ativos das organizações, o que torna a sua governança imprescindível. As propostas mais conhecidas no mundo profissional e a literatura científica a esse respeito concentram esforços na definição de estruturas de responsabilidade decisória e processos para controlar as ações relacionadas com a TI. Entretanto, os resultados obtidos não têm sido satisfatórios, e a dimensão humana começa a ser considerada um fator crítico. Um estudo realizado junto a executivos de empresas do setor elétrico, realizado no contexto deste trabalho, revelou que 75% das práticas tidas como essenciais eram relacionadas à participação humana e sua interação com a TI. Dada esta relevância, propõe-se, nesta tese, uma abordagem designada GOVERNANTI, que, usando a Teoria Ator-Rede como quadro conceitual, apoia a identificação e resolução de questões sociotécnicas da governança de TI, centrando-se no alinhamento dos interesses dos atores envolvidos nas atividades de avaliação, direção e monitoração da TI. Foi criada com base em dois estudos de caso. No primeiro, a utilização da GOVERNANTI ajudou a resolver controvérsias em torno de um longo processo de tomada de decisão relativo à aquisição de um laboratório, numa universidade brasileira. No segundo, de maior âmbito, a abordagem foi utilizada para orientar uma comunidade acadêmica na adoção de um portal universitário, num processo que incluiu seis cursos de graduação e mil e duzentos usuários ao longo de seis meses. A GOVERNANTI, enquanto contextualização dos princípios, do vocabulário e das orientações metodológicas da Teoria Ator-Rede para a problemática da Governança de TI, proporciona uma forma estruturada de analisar e intervir nesta realidade na sua plenitude sociotécnica.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Contributos para uma Abordagem Contextualizada na Aprendizagem Inicial de Programação

Palavras-chave: Programação de computador -- aprendizagem,Métodos pedagógicos

A aprendizagem inicial de programação é reconhecida como uma tarefa difícil para muitos estudantes. Muitas causas podem ser encontradas para essas dificuldades, as quais contribuem para o elevado nível de insucesso e abandono reportado em muitas disciplinas introdutórias de programação em todo o mundo. Apesar de podermos encontrar na literatura propostas diversas, incluindo abordagens metodológicas e ferramentas computacionais destinadas a facilitar a aprendizagem de programação, os problemas persistem, criando a necessidade de continuar a procurar novas solução que possam apoiar essa aprendizagem, considerando as muitas questões que influenciam o sucesso no aprender a programar. As mais recentes abordagens pedagógicas apontam para a importância da criação de contextos de aprendizagem ricos, incluindo atividades significativas e elementos que possam contribuir para a motivação para a aprendizagem. Dentro desta linha procurámos definir as linhas mestras de uma estratégia pedagógica que possa contribuir para tornar a aprendizagem introdutória da programação mais motivadora e eficaz. O nosso trabalho inspirou-se nos aspectos cognitivos da motivação e na didática contextualizada através da aprendizagem socrática. Com base nas pesquisas do “Alinhamento Construtivo” de John Biggs e na “Aprendizagem Cognitiva” de Allan Collins, os pressupostos teóoricos de pesquisa envolvem aspectos como autoeficácia e autorregulação investigados por Albert Bandura, Barry Zimmerman e Paul Pintrich. A estratégia pedagógica proposta foi implementada levando em conta a metáfora das comunidades de aprendizagem de Matthew Lipman, considerada propícia às abordagens contextualizadas de aprendizagem e muito pertinente para o desenvolvimento em qualidade de várias habilidades de pensamento. O trabalho de investigação utilizou a metodologia Design Based Research (DBR), uma metodologia que se adequa particularmente bem a situação em que se pretende conceber, por em prática e avaliar um artefacto (uma estratégia pedagógica no nosso caso). A estratégia desenvolvida propôs uma significativa modificação no modelo de aulas tradicional das disciplinas de programação e na pratica pedagógica do docente. Foi posta em prática na disciplina de Programação do Mestrado em Design e Multimédia (MDM), do Departamento de Engenharia Informática(DEI). Os resultados dos três ciclos de implementação da estratégia, realizados entre 2008 e 2011, foram considerados bastante positivos, tendo alcançado uma avaliação positiva, tanto pelos estudantes quanto pelo docente envolvido. Os resultados obtidos em termos do sucesso escolar e da taxa de abandono podem igualmente ser avaliados como muito satisfatórios. Os resultados obtidos com este trabalho serviram já de inspiração a uma experiência-piloto de reformulação de todas as disciplinas introdutórias de programação da responsabilidade do DEI, a qual está em curso no ano letivo 2011/12.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias