Redes elétricas inteligentes: desenvolvimento de modelos computacionais e aplicações para a gestão do lado da procura

Esta tese incide sobre o desenvolvimento de modelos computacionais e de aplicações para a gestão do lado da procura, no âmbito das redes elétricas inteligentes. É estudado o desempenho dos intervenientes da rede elétrica inteligente, sendo apresentado um modelo do produtor-consumidor doméstico. O problema de despacho económico considerando previsão de produção e consumo de energia obtidos a partir de redes neuronais artificiais é apresentado. São estudados os modelos existentes no âmbito dos programas de resposta à procura e é desenvolvida uma ferramenta computacional baseada no algoritmo de fuzzy-clustering subtrativo. São analisados perfis de consumo e modos de operação, incluindo uma breve análise da introdução do veículo elétrico e de contingências na rede de energia elétrica. São apresentadas aplicações para a gestão de energia dos consumidores no âmbito do projeto piloto InovGrid. São desenvolvidos sistemas de automação para, aquisição monitorização, controlo e supervisão do consumo a partir de dados fornecidos pelos contadores inteligente que permitem a incorporação das ações dos consumidores na gestão do consumo de energia elétrica; SMART GRIDS - COMPUTATIONAL MODELS DEVELOPMENT AND DEMAND SIDE MANAGMENT APPLICATIONS Abstract: This thesis focuses on the development of computational models and its applications on the demand side management within the smart grid scope. The performance of the electrical network players is studied and a domestic prosumer model is presented. The economic dispatch problem considering the production forecast and the energy consumption obtained from artificial neural networks is also presented. The existing demand response models are studied and a computational tool based on the fuzzy subtractive clustering algorithm is developed. Energy consumption profiles and operational modes are analyzed, including a brief analysis of the electrical vehicle and contingencies on the electrical network. Consumer energy management applications within the scope of InovGrid pilot project are presented. Computational systems are developed for the acquisition, monitoring, control and supervision of consumption data provided by smart meters allowing to incorporate consumer actions on their electrical energy management.

Execução "cruzada" de produtos / aplicações

O presente trabalho propõe-se estudar a execução "cruzada” de produtos/aplicações, particularmente de aplicações num sistema para o qual não foram concebidas. Em concreto, pretende-se analisar a execução de programas nativos do Windows em ambiente Linux e vice-versa. Na exploração desta tese foi seleccionado um conjunto representativo de diferentes aplicações, desde produtos genéricos como o Microsoft Office, soluções ERP (Enterprise Resource Planning) e software mais utilizado em ambientes académicos e científicos. Para a execução de aplicações-Windows no Linux utilizaram-se essencialmente dois tipos de ferramentas: a camada de tradução Wine (capaz de executar programas nativos do Windows) e máquinas virtuais, como a VirtualBox e VMWare Player. Para a componente inversa deste trabalho (a execução de aplicações Linux em Windows), fez-se uso essencialmente dessas mesmas máquinas virtuais contendo embora (tendo­lhes sido adicionadas) as distribuições Linux, o Ubuntu 10.04 e OpenSUSE 11.3. ABSTRACT: This work intent to examine the "crossed “execution of products / applications, particularly in an operative system for which such products and applications were not designed. More specially, the purpose of this work is to analyze the performance of native Windows programs under within Linux and vice versa. Throughout the development of this thesis we selected a representative set of different applications, from generic products such 88 Microsoft Office, ERP (Enterprise Resource Planning) and software mainly used in academic and scientific environments. For the execution of Windows applications in Linux, we used essentially two types of tools: the translation layer Wine (capable of running native Windows programs) and virtual machines, such 88 VirtualBox and VMWare Player. For the reverse case, running Linux applications in Windows, the main solution was the use of virtual machines, added with Linux distributions, Ubuntu 10.04 and OpenSUSE 11.3.

Análise não linear de séries temporais e aplicações à Psicologia

Nesta dissertação estudámos as séries temporais que representam a complexa dinâmica do comportamento. Demos especial atenção às técnicas de dinâmica não linear. As técnicas fornecem-nos uma quantidade de índices quantitativos que servem para descrever as propriedades dinâmicas do sistema. Estes índices têm sido intensivamente usados nos últimos anos em aplicações práticas em Psicologia. Estudámos alguns conceitos básicos de dinâmica não linear, as características dos sistemas caóticos e algumas grandezas que caracterizam os sistemas dinâmicos, que incluem a dimensão fractal, que indica a complexidade de informação contida na série temporal, os expoentes de Lyapunov, que indicam a taxa com que pontos arbitrariamente próximos no espaço de fases da representação do espaço dinâmico, divergem ao longo do tempo, ou a entropia aproximada, que mede o grau de imprevisibilidade de uma série temporal. Esta informação pode então ser usada para compreender, e possivelmente prever, o comportamento. ABSTRACT: ln this thesis we studied the time series that represent the complex dynamic behavior. We focused on techniques of nonlinear dynamics. The techniques provide us a number of quantitative indices used to describe the dynamic properties of the system. These indices have been extensively used in recent years in practical applications in psychology. We studied some basic concepts of nonlinear dynamics, the characteristics of chaotic systems and some quantities that characterize the dynamic systems, including fractal dimension, indicating the complexity of information in the series, the Lyapunov exponents, which indicate the rate at that arbitrarily dose points in phase space representation of a dynamic, vary over time, or the approximate entropy, which measures the degree of unpredictability of a series. This information can then be used to understand and possibly predict the behavior.

Aprendizagem: Perspetivas Sócio-Construtivistas.

Este capítulo pretende analisar os contributos das perspetivas socioconstrutivistas para os processos de ensino-aprendizagem e de construção do conhecimento. Num primeiro momento, faz-se uma clarificação dos vários conceitos, examinando os contributos dos vários autores na sua evolução histórica e concetual. Apresentam-se os vários modelos construtivistas de aprendizagem, do construtivismo cognitivo ao construtivismo radical, passando pelo construtivismo social, analisando sucintamente as suas diferentes dimensões teóricas e os contributos dos vários autores para uma definição destes modelos. Seguidamente, é dada particular atenção aos diferentes modelos teóricos que enfatizam o papel dos contextos sociais nos processos de aprendizagem, designadamente: 1) O modelo da ecologia do desenvolvimento e os contributos da teoria de Bronfenbrenner, com os seus conceitos de microssistema,mesossistema, exossistema e macrossistema e as interações entre esses sistemas; 2) A teoria social cognitiva de Bandura, com particular realce para os conceitos de determinismo recíproco e crenças de autoeficácia; 3) As perspetivas do construtivismo social, com as contribuições de Vygotsky e o seu conceito de zona de desenvolvimento próximo. Depois desta exposição, é proposto um modelo integrador das várias conceções construtivistas e apresentam-se algumas aplicações pedagógicas baseadas nestas perspetivas. Num segundo momento, faz-se uma breve revisão de investigações educacionais efetuadas no quadro destas perspetivas teóricas, realçando as suas principais contribuições para a prática educativa. Finalmente, propõe-se um conjunto de atividades de aplicação, com o objetivo de contribuir, não apenas para a re0exão em torno das perspetivas socioconstrutivistas de aprendizagem, mas também para a sua implementação em contexto de sala de aula. No $nal do capítulo, são apresentadas sugestões de leitura para aprofundamento das temáticas aqui apresentadas.

Analgesia em modelo animal superior para ortopedia

O teste de novos biomateriais para aplicações clínicas em ortopedia, ou noutras áreas da medicina, em modelos animais vivos e sencientes, em prol do benefício humano, deve ser objecto de planeamento cuidado e ponderado, dado o conflito ético que se coloca. Compete-nos, enquanto investigadores, garantir que as condições de vida, saúde e bem-estar são asseguradas. O uso de ovinos como modelo superior pré-clínico, para investigação em Ortopedia, tem-se evidenciado devido às suas características translacionais para a espécie humana. Neste estudo retrospectivo deu-se ênfase ao plano anestésico/ analgésico instituído em três tipos de técnicas cirúrgicas ortopédicas, realizadas em ovinos. Os animais intervencionados foram adquiridos com 2 meses de antecedência em relação às cirurgias e mantidos em rebanho, com condições adequadas de abrigo, alimentação e maneio. As técnicas cirúrgicas inovadoras foram treinadas previamente em peças anatómicas adquiridas no matadouro. Todas as cirurgias e anestesias foram realizadas por médicos veterinários devidamente qualificados. Durante os períodos pós-operatórios os animais foram mantidos no Hospital Veterinário, sob vigilância e tratamento, após o que regressaram ao pasto. Considera-se que os protocolos anestésico e analgésico instituídos foram suficientes para eliminar a dor ortopédica/ neuropática causada pelas técnicas cirúrgicas referidas.

Modelo animal ex vivo para vertebroplastia percutânea

O teste de novos biomateriais para vertebroplastia percutânea (VP), depende da escolha de um modelo animal adequado. O objectivo deste estudo foi o desenvolvimento ex vivo de um modelo animal reprodutível e fiável para VP, para posterior aplicação in vivo, tendo em consideração a necessidade de evitar o derrame de cimento para o canal vertebral e estruturas vasculares adjacentes. Foi seleccionado um modelo animal superior (ovino), pelas suas reconhecidas propriedades translacionais para a espécie humana. Foram realizadas VP’s em vértebras lombares sob controlo táctil e fluoroscópico, através de uma abordagem parapedicular bilateral. O volume médio de defeito obtido foi 1234±240 mm3, o que assegura defeitos viáveis para o teste de novos biomateriais injectáveis. Seis vértebras foram injectadas com um cimento comercial (Cerament®, Bone Support, Suécia) tendo-se observado preenchimento adequado dos defeitos em todas as vértebras. Todas as vértebras foram avaliadas por microtomografia axial computorizada (microTAC) antes e após a criação dos defeitos e após injecção dos cimentos. Realizaram-se testes mecânicos de compressão, tendo as vértebras sido sujeitas a cargas superiores às fisiológicas e inspeccionadas macroscopicamente. Em conclusão considera-se este modelo adequado para estudos in vivo pré-clínicos, mimetizando aplicações clínicas.

Analgesia em modelo animal superior para ortopedia

O teste de novos biomateriais para aplicações clínicas em ortopedia, ou noutras áreas da medicina, em modelos animais vivos e sencientes, em prol do benefício humano, deve ser objecto de planeamento cuidado e ponderado, dado o conflito ético que se coloca. Compete-nos, enquanto investigadores, garantir que as condições de vida, saúde e bem-estar são asseguradas. O uso de ovinos como modelo superior pré-clínico, para investigação em Ortopedia, tem-se evidenciado devido às suas características translacionais para a espécie humana. Neste estudo retrospectivo deu-se ênfase ao plano anestésico/ analgésico instituído em três tipos de técnicas cirúrgicas ortopédicas, realizadas em ovinos. Os animais intervencionados foram adquiridos com 2 meses de antecedência em relação às cirurgias e mantidos em rebanho, com condições adequadas de abrigo, alimentação e maneio. As técnicas cirúrgicas inovadoras foram treinadas previamente em peças anatómicas adquiridas no matadouro. Todas as cirurgias e anestesias foram realizadas por médicos veterinários devidamente qualificados. Durante os períodos pós-operatórios os animais foram mantidos no Hospital Veterinário, sob vigilância e tratamento, após o que regressaram ao pasto. Considera-se que os protocolos anestésico e analgésico instituídos foram suficientes para eliminar a dor ortopédica/ neuropática causada pelas técnicas cirúrgicas referidas.

Modelo animal ex vivo para vertebroplastia percutânea

O teste de novos biomateriais para vertebroplastia percutânea (VP), depende da escolha de um modelo animal adequado. O objectivo deste estudo foi o desenvolvimento ex vivo de um modelo animal reprodutível e fiável para VP, para posterior aplicação in vivo, tendo em consideração a necessidade de evitar o derrame de cimento para o canal vertebral e estruturas vasculares adjacentes. Foi seleccionado um modelo animal superior (ovino), pelas suas reconhecidas propriedades translacionais para a espécie humana. Foram realizadas VP’s em vértebras lombares sob controlo táctil e fluoroscópico, através de uma abordagem parapedicular bilateral. O volume médio de defeito obtido foi 1234±240 mm3, o que assegura defeitos viáveis para o teste de novos biomateriais injectáveis. Seis vértebras foram injectadas com um cimento comercial (Cerament®, Bone Support, Suécia) tendo-se observado preenchimento adequado dos defeitos em todas as vértebras. Todas as vértebras foram avaliadas por microtomografia axial computorizada (microTAC) antes e após a criação dos defeitos e após injecção dos cimentos. Realizaram-se testes mecânicos de compressão, tendo as vértebras sido sujeitas a cargas superiores às fisiológicas e inspeccionadas macroscopicamente. Em conclusão considera-se este modelo adequado para estudos in vivo pré-clínicos, mimetizando aplicações clínicas.

Caracterização química e actividade biológica dos óleos essenciais e extractos aquosos de algumas Lavandula spp. do Sul de Portugal

No presente trabalho estudaram-se três espécies do género Lavandula, do sul de Portugal: L. luisieri e L. pedunculata (Alentejo) e L.viridis (Algarve), com vista caraterizar a composição química dos óleos essenciais das diferentes espécies, parte vegetativa (folha) e espiga floral, e dos respetivos extratos de hidrodestilação, e avaliar as propriedades antioxidante, antimicrobiana, toxicológica, analgésica e antiinflamatória de alguns dos seus óleos essenciais e extratos aquosos, mais promissores. Os resultados mostraram importantes diferenças na composição química dos óleos essenciais, quanto à diversidade e à proporção dos seus constituintes. Os óleos essenciais e hidrolatos, em estudo, apresentaram importantes propriedades antioxidantes e antimicrobianas. Os estudos toxicológicos e farmacológicos mostraram que os óleos apresentaram citotoxicidade em Artemia salina, apresentaram valores de DL50 muito superiores a 2000 mg/kg em ratinhos Swiss, e que possuem importantes propriedades analgésicas e anti-inflamatória. Estes resultados sugerem o seu potencial uso para aplicações farmacológicas como agentes nutracêuticos e/ou fitoterapêuticos; ABSTRACT:The aim of present work was to develop a set of studies of three species of the genera Lavandula, at the South of Portugal: L. luisieri e L. pedunculata (Alentejo) e L.viridis (Algarve), in order to characterize the chemical composition of the essential oils (leaves and flowers) and to evaluate the antioxidant, antimicrobial, toxicological and pharmacological properties of selected essential oils and aqueous extracts. Results show important differences in chemical composition of essential oils, both in diversity as the proportion of their constituents. Essential oils and aqueous extracts of different Lavandula spp. showed important antimicrobial and antioxidant properties. Pharmacological studies have shown that essential oils showed cytotoxicity against Artemia salina, low acute toxicity, with LD50 >> 2000 mg/kg for mice, and important analgesic and anti-inflammatory properties. These results suggest their potential use for pharmacological applications as nutraceutical and/or phytotherapeutic agents.

Analgesia em modelo animal superior para ortopedia

O teste de novos biomateriais para aplicações clínicas em ortopedia, ou noutras áreas da medicina, em modelos animais vivos e sencientes, em prol do benefício humano, deve ser objecto de planeamento cuidado e ponderado, dado o conflito ético que se coloca. Compete-nos a nós, enquanto investigadores, garantir que as condições de vida, saúde e bem-estar são asseguradas. O uso de ovinos como modelo superior pré-clínico, para investigação em Ortopedia, tem-se evidenciado devido às suas características translacionais para a espécie humana. Neste estudo retrospectivo deu-se ênfase ao plano anestésico/ analgésico instituído em três tipos de técnicas cirúrgicas ortopédicas, realizadas em ovinos. Os animais intervencionados foram adquiridos com 2 meses de antecedência em relação às cirurgias e mantidos em rebanho, com condições condignas de abrigo e alimentação. As técnicas cirúrgicas inovadoras foram treinadas previamente em peças anatómicas adquiridas no matadouro. Todas as cirurgias e anestesias foram realizadas por médicos veterinários devidamente qualificados. Durante os períodos pós-operatórios os animais foram mantidos no Hospital Veterinário, sob vigilância e tratamento, após o que regressaram ao pasto. Considera-se que os protocolos anestésico e analgésico instituídos foram suficientes para eliminar a dor ortopédica/ neuropática causada pelas técnicas cirúrgicas referidas.