Otimização de um sistema online de deteção de falhas em motores de indução

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Aplicação de redes neuronais artificiais à deteção e isolamento de falhas em processos industriais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Deteção e previsão de falhas em equipamentos de produção industrial

As empresas nacionais deparam-se com a necessidade de responder ao mercado com uma grande variedade de produtos, pequenas séries e prazos de entrega reduzidos. A competitividade das empresas num mercado global depende assim da sua eficiência, da sua flexibilidade, da qualidade dos seus produtos e de custos reduzidos. Para se atingirem estes objetivos é necessário desenvolverem-se estratégias e planos de ação que envolvem os equipamentos produtivos, incluindo: a criação de novos equipamentos complexos e mais fiáveis, alteração dos equipamentos existentes modernizando-os de forma a responderem às necessidades atuais e a aumentar a sua disponibilidade e produtividade; e implementação de políticas de manutenção mais assertiva e focada no objetivo de “zero avarias”, como é o caso da manutenção preditiva. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho consiste na previsão do instante temporal ótimo da manutenção de um equipamento industrial – um refinador da fábrica de Mangualde da empresa Sonae Industria, que se encontra em funcionamento contínuo 24 horas por dia, 365 dias por ano. Para o efeito são utilizadas medidas de sensores que monitorizam continuamente o estado do refinador. A principal operação de manutenção deste equipamento é a substituição de dois discos metálicos do seu principal componente – o desfibrador. Consequentemente, o sensor do refinador analisado com maior detalhe é o sensor que mede a distância entre os dois discos do desfibrador. Os modelos ARIMA consistem numa abordagem estatística avançada para previsão de séries temporais. Baseados na descrição da autocorrelação dos dados, estes modelos descrevem uma série temporal como função dos seus valores passados. Neste trabalho, a metodologia ARIMA é utilizada para determinar um modelo que efetua uma previsão dos valores futuros do sensor que mede a distância entre os dois discos do desfibrador, determinando-se assim o momento ótimo da sua substituição e evitando paragens forçadas de produção por ocorrência de uma falha por desgaste dos discos. Os resultados obtidos neste trabalho constituem uma contribuição científica importante para a área da manutenção preditiva e deteção de falhas em equipamentos industriais.

Erro de medicação: circunstâncias da sua ocorrência na perspetiva do enfermeiro.

Introdução Nas últimas décadas tem-se assistido a uma vertiginosa evolução tecnológica, particularmente na área da saúde, proporcionando ganhos em saúde e aumentando as expectativas dos utilizadores dos cuidados de saúde. Na complexa interação Homem e tecnologia que ocorre durante a prestação de cuidados existe o risco associado, que poderá levar à ocorrência de erros em saúde e, neste caso, os cuidados de saúde não só não trarão os esperados benefícios para o doente como poderão provocar o dano Fragata e Martins (2004). Assim, o tema da segurança dos doentes, principalmente o erro em saúde, ganha importância dentro do sector da saúde. O erro relacionado com a medicação, é considerado uma das principais causas de morte e incapacidade, falecendo mais pessoas devido a erros de medicação do que a acidentes de trabalho (Khon, Corrigan e Donaldson, 2000). Embora a gestão da medicação envolva múltiplos profissionais, os enfermeiros assumem, neste contexto, um papel central na promoção da segurança dos doentes, quer na deteção de falhas ocorridas anteriormente com o doente, quer na prevenção de falhas durante as fases do processo em que intervêm diretamente (Catela, 2008). No sentido de reduzir os eventos adversos relacionados com a medicação é essencial adotar uma postura de compreensão do erro, dos fatores precipitantes e circunstanciais do mesmo. Esta postura será o primeiro passo para sua prevenção. Porém, reconhece-se que existe subnotificação dos eventos adversos, nomeadamente os relacionados com a medicação, o que tem dificultado o conhecimento desta realidade. Objetivos O estudo propõe-se concretizar os seguintes objetivos gerais: compreender as circunstâncias associadas ao erro de medicação e sensibilizar a equipa de enfermagem para a importância do relato do erro de medicação. Dos objetivos gerais emergiram os seguintes objetivos específicos: identificar os diferentes tipos de erro de medicação; identificar o impacto do erro no doente, na organização e no profissional; identificar o contexto da sua ocorrência (profissionais envolvidos e momento do dia); identificar as fases do processo em que ocorrem os erros de medicação; compreender as causas precipitantes do erro de medicação (falhas humanas ou falhas sistémicas); identificar as medidas de mitigação de dano realizadas pelos profissionais; identificar as medidas preventivas propostas pelos profissionais; verificar se ocorreu a notificação do erro e analisar os fatores que dificultam ou facilitam a decisão de notificar o erro Metodologia O presente estudo procura dar resposta à questão de investigação "Quais as circunstâncias que envolvem a ocorrência dos erros de medicação, vivenciados pelos enfermeiros, num serviço de internamento de um hospital central?" Nesse sentido desenhou-se um estudo transversal, descritivo, exploratório, numa abordagem qualitativa, que permita a compreensão do fenómeno. Foram convidados a participar no estudo os enfermeiros que trabalham num serviço de internamento do Hospital Central. Cumpridos os critérios de inclusão, aceitaram participar onze informantes. Optou-se pela técnica de entrevista semi-estruturada. O participante foi convidado a relatar uma situação de erro de medicação vivenciado ou observado. A fim de facilitar o relato dos participantes, o guião de entrevista seguiu omodelo Patient Safety Event Taxonomy (PSET) da Join Commission Accreditation Health Organization (JCAHO), adaptado por Castilho e Parreira (2012) para o estudo de eventos relacionados com a prática de enfermagem, permitindo organizar a informação em torno de cinco eixos temáticos: tipo de evento, impacto, domínio, causa, mitigação e prevenção do dano e notificação. Resultados/Discussão Os enfermeiros relatam essencialmente situações incidentes com a medicação vivenciados por si e reconhecem situações near miss como precursor de um possível evento adverso. Os eventos adversos ocorrem principalmente na fase de administração e envolvem principalmente situações de troca de doentes. No que concerne ao impacto que estes eventos adversos podem provocar no doente verifica-se que existe uma tendência geral para a sua desvalorização, considerando os profissionais que não houve impacto negativo ou este foi mínimo. Associam este resultado ao predomínio de medicação oral. Relativamente ao impacto para o Organização, identificamos uma tendência de não valorização, no entanto alguns enfermeiros identificam os gastos materiais, em recursos humanos (novas preparações e aumento da vigilância) e na imagem, quer junto do doente quer da família. Nas consequências para o enfermeiro valorizam sobretudo o impacto negativo (culpa, vergonha, ansiedade), identificando também a oportunidade de aprendizagem. A análise das causas permite evidenciar que os erros acontecem em resultado do entrelaçar de vários fatores humanos e sistémicos que contribuem para a sua ocorrência. As pessoas falham: violam métodos de trabalho preconizados e regras de segurança que conhecem, esquecem-se, enganam-se e confundem-se. As situações de erro são justificadas pelos enfermeiros pela existência de um ambiente que é propiciador da ocorrência destas situações, que favorece a distração, a desconcentração e promove a violação do método individual de trabalho, numa tentativa de contornar o elevado volume de trabalho a fim de dar resposta em tempo útil às necessidades dos doentes. Os enfermeiros, quando referiram como causa uma distração, na sua maioria souberam atribuir a causa dessa mesma distração e não a aceitaram apenas por si só. Foram identificados como fatores que dificultam o trabalho dos enfermeiros e potenciam a ocorrência do erro, o elevado volume de trabalho, as múltiplas interrupções a que são sujeitos aquando da preparação e administração de fármacos, a confusão, a agitação e elevado número de pessoas (utentes e visitas) a circular no serviço e na zona de preparação de fármacos aquando da preparação, a ausência de material atualizado e ajustado a uma preparação e administração segura e condições arquitetónicas da zona de preparação pouco adequadas, Foram ainda, referidas a inadequação do aplicativo informático, o sistema de registo de medicação não dispõe de mecanismos seguros para evitar os erros e o facto de nem todos as camas disporem de rampas de oxigénio. Ainda que os enfermeiros tenham identificado falhas humanas e sistémicas na ocorrência do erro, defenderam que na sua maioria são propiciadas por um sistema frágil e propiciador dessas mesmas falhas. Os enfermeiros vivenciam o erro com responsabilidade, adotando de imediato estratégias de redução do dano, nomeadamente aumentando a vigilância, a certificação de ausência de alergia e aumento da pesquisa sobre ao fármaco A oportunidade de refletir sobre as circunstâncias que envolveram o erro de medicação deu origem a várias sugestões de melhoria no serviço, nomeadamente o aumento da dotação de profissionais, a existência de um armário com sistema de unidose, o cumprimento do método individual de trabalho em especial no que concerne à gestão do medicamento, a otimização do aplicativo informático de gestão do medicamento, a otimização na identificação do doente em cada unidade, maior concentração aquando da preparação e administração dos medicamentos, a existência de um espaço físico exclusivo para a preparação da medicação, a existência de rampas de oxigénio em todas as unidades e a criação de momentos de partilha em equipa a fim de estimular a aprendizagem com erro. Os profissionais reconhecem importância da notificação e da aprendizagem com o erro, sobretudo nos casos graves. Identificam como fatores que e contribuem para a não notificação, o medo de penalização, assim como, o desconhecimento da forma como proceder para notificar o evento adverso. Perante tais achados sugere-se, tal como preconiza Chiang, Hui-Ying e Pepper (2006), que será importante trabalhar juntamente com estes enfermeiros no sentido de os formar e informar sobre onde e como notificar, reforçar a extrema importância de notificar desmitificando o receio da punição individual, estimulando a cultura de aprendizagem com o erro em detrimento de uma culpabilização individual. Conclusão A segurança do doente apresenta-se como uma questão incontornável da qualidade em saúde, reconhecendo-se, que apesar dos avanços tecnológicos e científicos, continuam a ocorrer erros nas práticas profissionais, nomeadamente erros de medicação, suscetíveis de causar dano ao doente. Os profissionais reconhecem que este são frequentemente evitáveis, identificam diferentes fatores humanos e sistémicos que intervêm na sua ocorrência. Os enfermeiros apresentaram como medidas preventivas de erros o aumento da dotação de profissionais, a existência de um armário com sistema de unidose, o cumprimento do método individual de trabalho, em especial no que concerne à gestão do medicamento, a otimização do aplicativo informático de gestão do medicamento, a otimização na identificação do doente em cada unidade, maior concentração aquando da preparação e administração dos medicamentos, a existência de um espaço físico exclusivo para a preparação da medicação, a existência de rampas de oxigénio em todas as unidades e a criação de momentos de partilha em equipa a fim de estimular a aprendizagem com erro. Os resultados desta investigação foram apresentados e discutidos em equipa sendo assim criado um espaço de reflexão. Espera-se com este trabalho estimular a reflexão em equipa sobre esta temática, contribuir para a redução do erro de medicação e fomentar uma cultura de notificação de eventos adversos. É fundamental incutir nos profissionais e nas organizações uma verdadeira cultura de segurança, que proceda à gestão do risco clínico.. Tal como Fragata (2010), consideramos que a segurança dos doentes será tanto mais eficaz quanto mais robusto for o sistema.

Deteção e diagnóstico de falhas em sistemas de acionamento com máquinas de indução hexafásicas

A automatização dos processos industriais, onde os acionamentos eletromecânicos representam a sua principal componente, levou à necessidade destes equipamentos funcionarem de forma ininterrupta. No entanto, nenhum acionamento está isento da ocorrência de uma falha, ou de uma combinação de falhas simultâneas, resultando num deficiente funcionamento ou mesmo na sua paragem. Neste contexto, a máquina de indução hexafásica apresenta-se especialmente indicada, pelas vantagens que o aumento do número de fases possibilita, para sistemas que requerem uma elevada disponibilidade. O trabalho apresentado nesta dissertação tem como objetivo principal o estudo da deteção e diagnóstico de falhas num acionamento baseado em máquina de indução hexafásica. A metodologia adotada no trabalho baseia-se no desenvolvimento de um modelo matemático adequado à simulação e análise do funcionamento da máquina hexafásica, em modo normal e com falha, e no desenvolvimento de estratégias/métodos de deteção e diagnóstico de falhas, quer para a máquina de indução hexafásica quer para o respetivo inversor. Os métodos propostos são baseados na análise de padrões das correntes de fases. Deste trabalho resultou ainda a implementação de um protótipo laboratorial de acionamento hexafásico. Os resultados obtidos por simulação e provenientes dos ensaios experimentais permitem validar o modelo proposto para a máquina de indução hexafásica, em modo normal e com falha, assim como os métodos de deteção e diagnóstico de falhas propostos. É ainda analisada a capacidade de funcionamento do acionamento desenvolvido em modo de falha

Detecção de falhas em circuitos eletrônicos lineares baseados em classificadores de classe única.

Esse trabalho está baseado na investigação dos detectores de falhas aplicando classificadores de classe única. As falhas a serem detectadas são relativas ao estado de funcionamento de cada componente do circuito, especificamente de suas tolerâncias (falha paramétrica). Usando a função de transferência de cada um dos circuitos são gerados e analisados os sinais de saída com os componentes dentro e fora da tolerância. Uma função degrau é aplicada à entrada do circuito, o sinal de saída desse circuito passa por uma função diferenciadora e um filtro. O sinal de saída do filtro passa por um processo de redução de atributos e finalmente, o sinal segue simultaneamente para os classificadores multiclasse e classe única. Na análise são empregados ferramentas de reconhecimento de padrões e de classificação de classe única. Os classficadores multiclasse são capazes de classificar o sinal de saída do circuito em uma das classes de falha para o qual foram treinados. Eles apresentam um bom desempenho quando as classes de falha não possuem superposição e quando eles não são apresentados a classes de falhas para os quais não foram treinados. Comitê de classificadores de classe única podem classificar o sinal de saída em uma ou mais classes de falha e também podem classificá-lo em nenhuma classe. Eles apresentam desempenho comparável ao classificador multiclasse, mas também são capazes detectar casos de sobreposição de classes de falhas e indicar situações de falhas para os quais não foram treinados (falhas desconhecidas). Os resultados obtidos nesse trabalho mostraram que os classificadores de classe única, além de ser compatível com o desempenho do classificador multiclasse quando não há sobreposição, também detectou todas as sobreposições existentes sugerindo as possíveis falhas.

Racionalidade e otimização regulatórias: um estudo a partir da teoria das falhas de regulação

A presente dissertação procura investigar o incremento da racionalidade regulatória (ou otimização regulatória) a partir da teoria das falhas de regulação. Hoje, já parece existir um consenso teórico e prático de que a regulação e seu aparato institucional as agências reguladoras constituem fenômeno irreversível. Nesse contexto, as perguntas que se colocam são as seguintes: no plano dos resultados, o Estado Regulador tem alcançado as finalidades a que se propôs? Em caso negativo, que tipo de obstáculos o tem impedido? E mais: que providências devem ser adotadas para superá-los? Responder a tais indagações depende do reconhecimento de que não apenas os mercados são imperfeitos; também a intervenção estatal na economia gera riscos e efeitos negativos. Estudar seus tipos, suas fontes e a maneira como operam é o ponto de partida para se otimizar a regulação. O trabalho propõe uma sistematização das espécies de falhas regulatórias, baseada na proposta de Cass Sunstein, mas adaptada à realidade brasileira. A exposição é precedida de explicações introdutórias sobre o conceito de regulação; as razões para se regular; e características da regulação no Estado Democrático de Direito. Tais características conformam um ideal de racionalidade regulatória, o qual é comprometido pela instauração das falhas de regulação. Reconhecer a existência dos defeitos regulatórios e conhecê-los é já um primeiro passo para se melhorar a regulação. Mas há outros encaminhamentos deveras importantes para a prevenção e correção de falhas regulatórias. Dentre eles, destaca-se um conjunto de reformas institucionais em sentido amplo e estrito, as quais envolvem o sistema de controle pelos Poderes Legislativo, Executivo e Judiciário, e mecanismos procedimentais como a análise de impacto regulatório e a elaboração de agendas regulatórias.

Estratégias e falhas na construção do sentido textual: análise dos problemas de progressão argumentativa no vestibular

O presente estudo parte da análise de uma amostra de 100 redações produzidas no exame de Vestibular da UERJ/2002. Tem por objetivo estabelecer critérios para o reconhecimento dos problemas de progressão argumentativa. Com base nas teorias propostas em Lingüística Textual e Análise do Discurso discutiram-se as noções de Cognição, Textualidade, Argumentação e coerência. Apresentou-se uma proposta metodológica de Produção Textual no Ensino Médio e exercícios didáticos. Os resultados da pesquisa apontam para a necessidade de que os recentes estudos sobre Cognição, Textualidade, Argumentação, Progressão e Métodos de Produção Textual sejam divulgados, debatidos e absorvidos pelos profissionais que exercem o ensino da disciplina

Construção de barreiras para diminuir as falhas nas mensurações glicêmicas realizadas pela enfermagem em pacientes críticos com insulina intravenosa

Esta pesquisa tem como objeto os fatores que influenciam a mensuração glicêmica realizada pela enfermagem em pacientes que recebem insulina contínua intravenosa utilizando glicosímetros portáteis à beira leito. Vários fatores podem influenciar a mensuração glicêmica, tais como a amostra sanguínea, a calibração do aparelho, a estocagem das fitas-teste, o hematócrito dos pacientes, o uso de vasoaminas e falhas do operador. A partir da Tese de que: A identificação dos fatores que influenciam a mensuração glicêmica realizada pela enfermagem através de glicosímetros é determinante para a eficiência das barreiras de salvaguarda voltadas para a minimização de falhas na sua execução, a fim de garantir resultados glicêmicos confiáveis e, consequentemente, realizar a titulação da insulina com segurança, teve-se como objetivo geral propor ações de enfermagem que funcionem como barreiras para diminuir as falhas nas mensurações glicêmicas realizadas pela enfermagem em pacientes que recebem infusão contínua de insulina. Espera-se contribuir com ações para garantir a adequação e o controle rigoroso da insulina administrada. Estudo observacional, transversal, prospectivo com abordagem quantitativa na análise dos dados, em uma unidade intensiva cirúrgica cardiológica de um hospital público do Rio de Janeiro. As variáveis do estudo foram submetidas a tratamentos estatísticos não paramétricos e às medidas de associação. Foram investigados 42 pacientes com observação de 417 glicemias. Predominaram pacientes do sexo feminino (57,14%), média de idade de 48 (15,85) anos, sem insuficiência renal e sem tratamento dialítico (90,48%). Observou-se PAM com média de 77(10,29) mmHg, uso de vasoaminas (80,95%), PaO2 ≥ 90mmHg em 85,71% e hematócrito <35% em 71,42%. Encontrou-se uma incidência de hipoglicemia de 35,7%, sendo a população dividida em dois grupos, o primeiro (G1) com pacientes que apresentaram hipoglicemia ≤ 60mg/dl (n=15), e o segundo (G2), com pacientes sem hipoglicemia (n=27). O hematócrito baixo foi a característica clínica que apresentou maior associação com a hipoglicemia. Pacientes com esta condição apresentaram 5,60 vezes mais risco de apresentarem hipoglicemia. O uso de vasoaminas elevou 3,3 vezes o risco de hipoglicemia em pacientes com estas medicações. A realização de cirurgias de emergência, a presença de insuficiência renal com tratamento dialítico, e a elevação da PaO2 acima de 90mmHg também apresentaram associação positiva com a hipoglicemia. Das 417 mensurações observadas, predominou o uso de amostra sanguínea de origem arterial. Observou-se que em todas as etapas da técnica de mensuração houve desvio de execução, com exceção de compressão da polpa digital. Os desvios observados que mostraram associação positiva (RR>1) para pacientes com hipoglicemia foram: a falta de calibração do glicosímetro, a falta de verificação da validade/integridade da fita teste, a falta da higienização das mãos e a falta da coleta de até 1 ml de sangue. Construiu-se uma revisão da técnica de mensuração glicêmica com enfoque nos fatores que podem comprometer o resultado glicêmico levando em conta o risco de hipoglicemia. Tornou-se evidente que a compreensão apropriada dos fatores que influenciam a glicemia e a mensuração glicêmica é indispensável para o enfermeiro na obtenção de resultados glicêmicos confiáveis, e assim, evitar erros na titulação das doses de insulina administrada.

Proposição de um método para melhoria do manuseio pós-colheita de pimentão baseado no Mapeamento de Processos e Falhas e na Árvore da Realidade Atual.

Introdução; Objetivo e escopo do projeto; Diagnóstico obtido; Confronto falha x ação de melhoria; Plano de melhoria - propostas preliminares; Ações futuras; Conclusões; Referências bibliográficas.

Pegada hídrica de um olival super-intensivo sob clima mediterrânico, utilizando medições de campo e deteção remota

A pegada hídrica de uma cultura representa o volume de água necessário para produzir, relacionando as necessidades hídricas da cultura com a produção. As suas componentes, pegadas hídricas azul, verde e cinzenta, referem-se respectivamente aos volumes de água superficial e subterrânea, precipitação e de água necessária para assimilar a poluição utilizados pela cultura. A determinação das pegadas hídricas azul e verde é normalmente conseguida através da estimativa da evapotranspiração cultural, aplicando coeficientes culturais a uma evapotranspiração de referência, calculada a partir de dados meteorológicos. No presente estudo foram utilizadas medições da evapotranspiração para estimar a pegada hídrica de um olival super-intensivo na região de Évora. As necessidades hídricas foram medidas utilizando um método de fluxo de seiva para determinar a transpiração e o método micrometeorológico das flutuações instantâneas para medir directamente a evapotranspiração. Esta técnica foi utilizada durante um período de tempo limitado, enquanto as medições do fluxo de seiva, que foram efectuadas para períodos alargados, permitiram a extensão dos registos. A evapotranspiração medida directamente apresentou valores de cerca de 3 mm d-1 e o quociente entre evapotranspiração real e evapotranspiração de referência é próximo de 0,6 para o mesmo período. Comparou-se a estimativa da pegada hídrica obtida com o procedimento habitual com a resultante de medições in-situ e utilizando técnicas de deteção remota. A pegada hídrica do olival sob estudo foi inferior às simulações encontradas na literatura, o que pode ser explicado por diferenças na densidade de plantação, produção e gestão da rega. O olival em estudo obteve uma produção elevada, com um azeite que preencheu as características essenciais à classificação de azeite extra virgem, o mais valorizado, o que contraria o efeito do elevado consumo de água, resultando numa pegada hídrica inferior à de olivais não regados ou com menor densidade de plantação.

Deteção de proteínas virais com nanossensores óticos

O desenvolvimento de tecnologias para a deteção de vírus é um tema de grande interesse em medicina de diagnóstico. Neste contexto, os biossensores têm-se revelado importantes ferramentas bioanalíticas, na medida em que permitem efetuar deteções moleculares de forma rápida, específica, reprodutível e com baixo custo associado. No âmbito desta dissertação, estabeleceram-se metodologias para a deteção fluorescente do fator de infetividade viral (Vif) do VIH através de um nanossensor ótico funcionalizado com anticorpos recombinantes anti-Vif, fragmentos variáveis de cadeia simples 4BL. Quantum dots carboxílicos conjugados a proteínas Vif são excitados a um comprimento de onda de 405 nm, transmitindo luz fluorescente a 605 nm a um fotodetetor de silício amorfo hidrogenado com um filtro de fluorescência integrado. Para implementar um sistema de deteção sensível e eficiente, estudaram-se estratégias de ativação de superfície em chips de vidro. A variabilidade das condições experimentais de um protocolo de silanização com (3-mercaptopropil)-trimetoxisilano (MPTS) foi avaliada através da análise de ângulos de contacto e densidades moleculares de fluoresceína funcionalizada com maleimida. Estabeleceu-se que, uma incubação dos substratos por 4 h com 5% (w/v) MPTS, seguida de cura a 110 ºC por 2 h, e redução com 10 mM ditiotreitol por 30 min, promove a formação de camadas de organosilanos de qualidade com grupos tiol reativos bem orientados. Estratégias de imobilização do elemento recetor foram testadas em substratos de vidro ativados e em sistemas de microfluídica vidro/PDMS, tomando por base o tag de afinidade, glutationa S-transferase (GST), do anticorpo recombinante. Vidros funcionalizados com glutationa e anti-GST mostraram-se igualmente reativos ao anticorpo GST-4BL, resultando uma capacidade de ligação do antigénio de aproximadamente 4.76 x 1010 moléculas/cm2 de QD-Vif, o que corresponde a 15% da cobertura máxima de superfície. Dos ensaios em sistemas de microfluídica resultaram sinais fracos e poucos reprodutíveis, destacando a necessidade de desenvolver metodologias de funcionalização mais apropriadas.

Desenho de modelos neuronais para a deteção de sismos

A performance dos detetores sísmicos atualmente utilizados pode e deve ser melhorada. Atualmente existem vários algoritmos para a deteção de sismos de forma automática, desde os sistemas simples baseados em STA/LTA, aos mais sofisticados baseados em reconhecimento de padrões. Este estudo pretende dar continuidade ao desenvolvimento de uma abordagem de deteção de eventos sísmicos ao nível da estação local, utilizando uma técnica bastante conhecida, chamada Máquina de Vetores de Suporte (SVM). SVM é amplamente utilizada em problemas de classificação, devido a sua boa capacidade de generalização. Nesta experiência, a técnica baseada em SVM é aplicada em diferentes modos de operações. Os resultados mostraram que a técnica proposta dá excelentes resultados em termos de sensibilidade e especificidade, além de exigir um tempo de deteção suficientemente pequeno para ser utilizado num sistema de aviso precoce (early-warning system). Começamos pela classificação de dados de forma Off-line, seguido da validação do classificador desenvolvido. Posteriormente, o processamento de dados é executado de forma contínua (On-line). Os algoritmos foram avaliados em conjuntos de dados reais, provenientes de estações sísmicas da Rede de Vigilância Sísmica de Portugal, e em aplicações reais da área de Sismologia (simulação de funcionamento em ambiente real). Apesar de apenas duas estações serem consideradas, verificou-se que utilizando a combinação de detetores, consegue-se uma percentagem de deteção idêntica para quando utilizado um único modelo (Abordagem OR) e o número de falsos alarmes para a combinação de modelos é quase inexistente (Abordagem AND). Os resultados obtidos abrem várias possibilidades de pesquisas futuras.

Deteção automática de eventos em sinais Doppler de fluxo sanguíneo

Os sinais de fluxo sanguíneo são sinais aleatórios que, além de variarem de individuo para individuo, variam também consoante o ciclo cardíaco em análise. Sendo o diagnóstico de patologias cardiovasculares fortemente baseado em sinais de ultrassom Doppler representados em forma de espectrograma, e tendo em consideração que o ruído do tipo speckle é parte integrante dos sinais ultrassónicos, torna-se vital a pesquisa de métodos de eliminação desse tipo de ruído e de caracterização precisa dos parâmetros desses sinais biomédicos por forma a melhorar a qualidade do diagnóstico clínico. Com esta tese pretende-se desenvolver uma ferramenta computacional que possibilite a extração automática dos parâmetros pico sistólico, fim de diástole e de outros eventos clinicamente relevantes de sinais Doppler de fluxo sanguíneo, com especial atenção ao sinal proveniente da artéria carótida. Esta investigação vem na continuidade de um projeto realizado anteriormente no Grupo de Processamento de Sinal Biomédico da Universidade do Algarve, no qual foi desenvolvido um sistema de redução de ruído de espectrogramas Doppler. Este sistema de remoção de ruído será aqui aplicado e melhorado. Para a deteção e extração automática de parâmetros clínicos, foi desenvolvido um algoritmo que recebe um sinal de Doppler e que tem como saída o espectrograma livre de ruído e os valores dos parâmetros clínicos calculados. O algoritmo desenvolvido está dividido em três partes principais. A primeira, consiste na transformada do sinal para os domínios tempo-frequência para a criação do espectrograma e na aplicação de uma metodologia de remoção do ruído do tipo speckle do espectrograma. A fase seguinte é a criação de um sinal bidimensional a partir do espectrograma, o qual é criado para possibilitar a sua caraterização. Por último, desenvolveu-se uma fase dedicada à caracterização do sinal, tendo como principais funções a deteção dos eventos clínicos de pico sistólico, fim de diástole, índice de pulsação, índice de resistência e ratio sístole-diástole. A refinação de atuação de cada uma das três partes mencionadas pode ser ajustada pelo utilizador, tendo para o efeito sido desenvolvido uma interface gráfica na qual a interação do utilizador com o programa global é facilitada. Versatilidade e eficácia do algoritmo desenvolvido foram demonstradas pelos resultados obtidos com três sinais de Doppler de diferentes origens: um de origem clínica, um sinal de fluxo em artéria carótida simulado experimentalmente recorrendo a phantoms, e um sinal de fluxo simulado computacionalmente. Para cada um destes sinais são apresentados os valores das variáveis considerados preferenciais para o ajuste ao respetivo sinal e os respetivos espetros de ruído reduzido. Os resultados da extração automática dos parâmetros clínicos dos três sinais, comprovou a utilidade clínica do algoritmo desenvolvido.

Ensino de bases de dados : testes, deteção de erros e correções

Relatório da prática de ensino supervisionada, Mestrado em Ensino de Informática, Universidade de Lisboa, 2014