Utilização de redes neuronais artificiais na gestão de processos de digestão anaeróbia

Numa Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), a otimização do processo de Digestão Anaeróbia (DA) é fundamental para o aumento da produção de biogás, que por sua vez é convertido em energia, essencial para a rentabilidade de exploração de ETAR. No entanto, a complexidade do processo de Digestão Anaeróbia das lamas constitui um obstáculo à sua otimização. Com este trabalho pretende-se efetuar a análise e tratamento de dados de Digestão Anaeróbia, com recurso a Redes Neuronais Artificiais (RNA), contribuindo, desta forma, para a compreensão do processo e do impacto de algumas variáveis na produção de biogás. As Redes Neuronais Artificiais são modelos matemáticos computacionais inspirados no funcionamento do cérebro humano, com capacidade para entender relações complexas num determinado conjunto de dados, motivo por que se optou pela sua utilização na procura de soluções que permitem predizer o comportamento de uma DA. Para o desenvolvimento das RNA utilizou-se o programa NeuralToolsTM da PalisadeTM. Como caso de estudo, a metodologia foi aplicada ao Digestor A da ETAR Sul da SIMRIA, empresa onde teve lugar o estágio curricular que originou o presente trabalho. Nesse contexto, utilizaram-se dados com informação referente aos últimos dois anos de funcionamento do digestor, disponíveis na empresa. Apesar de se terem verificado certas limitações, na predição em alguns casos particulares, de um modo geral, considera-se que os resultados obtidos permitiram concluir que as redes neuronais modeladas apresentam boa capacidade de generalização na imitação do processo anaeróbio. Conclui-se, portanto, que o estudo realizado pode constituir um contributo com interesse para a otimização da produção do biogás na DA de ETAR Sul da SIMRIA e que a utilização de RNA poderá ser uma ferramenta a explorar, quer nessa área, quer noutras áreas de gestão de sistemas de saneamento básico.

Redes, comunicações e segurança informática

Este trabalho começa por apresentar uma instalação de rede informática local efetuada sob supervisão do candidato e parcialmente por ele, descrevendo de seguida algumas considerações que na altura se lhe levantaram. Sendo ligada à saúde, para além das preocupações normais de instalação de qualquer solução, a questão humana e social foi particularmente sentida. Várias organizações e pessoas individuais necessitam de implementar e utilizar soluções de comunicações informáticas, pelo que a privacidade e confiabilidade das informações processadas se torna um assunto premente. No sentido de obter uma resposta para este problema, o candidato evoluiu para a área da criptografia e segurança de comunicações, implementado alguns dos protocolos existentes e estudando-os com maior rigor. É justamente a descrição dessa evolução e da segurança com que se pode contar quando se utilizam meios informáticos o âmbito deste trabalho, focando principalmente o impacto que tem na sua utilização.

Interesses, atividades e oportunidades diárias de aprendizagem

As respostas da Intervenção Precoce (IP) começaram por se focar exclusivamente na criança (Serrano & Correia, 2000), apoiando-se num modelo médico que procurava remediar os défices, identificados através de testes, descurando os contextos dos quais a criança faz parte. Inicialmente a IP focava-se na criança com Necessidades Especiais (NE), considerada de forma isolada em relação aos seus contextos de vida, sendo a atividade do profissional de IP direcionada para a avaliação das crianças e para o delineamento de atividades para estimulação do seu desenvolvimento (Cruz et al., 2003). Nos anos 80, a família e a criança passaram a ser o alvo das intervenções. A família foi considerada como recetora de serviços, apresentando necessidades específicas, particularmente a nível de recursos e informações, inerentes ao fato de existir uma criança em risco (Simeonsson & Bailey, 1990 citados por Serrano & Correia, 2000). Houve uma mudança gradual de modelos de serviços centrados na criança e no profissional, onde o papel da família era desvalorizado, até aqueles onde os profissionais trabalham em parceria com as famílias que acompanham. Dunst et al. (1994 citado por McWilliam, 2003) desempenharam um papel fundamental na promoção da adoção de princípios centrados na família pelos profissionais de IP. Esta alteração do foco de atenção baseou-se em contributos concetuais com origens diversas, das quais se destacam o Modelo Ecológico de Desenvolvimento Humano, de Bronfenbrenner (1979) e o Modelo de Desenvolvimento Transacional, de Sameroff e Chandler (1975). A prestação de serviços centrados na família reconhece a importância fulcral da família nas vidas dos indivíduos. Orienta-se por um conjunto de escolhas devidamente informadas feitas pela família e foca-se nos pontos fortes e capacidades das famílias (Carvalho, 2002). Foram introduzidos por McWilliam (2003) os termos “corresponsabilização” (capacidade de a família satisfazer as suas necessidades e desejos, criando um sentimento de controlo) e “capacitação” (criar oportunidades para que todos os membros da família possam demonstrar e adquirir competências), que constituem conceitos centrais na filosofia da IP. Na última década, Dunst (2001) propõe uma perspetiva alargada do enfoque da IP. Para ele as diferentes pessoas e as experiências ambientais servem como contexto para as aprendizagens da criança, considerando desta forma, que a vida na comunidade é constituída por múltiplas possibilidades para promover o desenvolvimento. De uma forma geral, o dia-a-dia da criança e da sua família na comunidade não tem sido habitualmente visto como possível enquadramento para as práticas da IP (Dunst, 2000a). No entanto, para Dunst (2000a) a participação em oportunidades de aprendizagem da comunidade é considerada IP pois elas constituem fontes de experiências de aprendizagem e possuem características e consequências que promovem o desenvolvimento da criança e a normalização do dia-a-dia das famílias na sociedade. Dunst (2001) refere que esta conceptualização de IP baseia-se em teoria e investigação, indicando que “as experiências ambientais providenciadas às crianças, independentemente de serem, ou não intencionalmente manipuladas funcionam como uma forma de intervenção precoce” (p.71). Da mesma forma, a participação da criança em atividades contextualizadas e oportunidades de aprendizagem, quer estas sejam planeadas, ou não, é vista como oportunidades ambientais que fornecem um contexto para a aprendizagem e desenvolvimento. Durante a realização de um estudo no âmbito de uma dissertação de mestrado, profissionais de IP, a exercer em Equipas Locais de Intervenção (ELI), da Região Norte de Portugal, responderam à Early Childhood Intervention Competency Checklists (Roper & Dunst, 2006). Com a análise dos resultados obtidos verificou-se que os profissionais de IP preocupam-se e usam práticas centradas na família, havendo atualmente um maior envolvimento dos pais. No entanto, ainda não se verifica o envolvimento das famílias em todo o processo de avaliação e/ou intervenção. Verificou-se uma utilização insuficiente dos cenários de atividades diárias das crianças, das famílias e da comunidade, com reflexos negativos ao nível do aproveitamento das oportunidades de aprendizagem da criança. Por fim, verificou-se ainda pouco fortalecimento das redes de apoio social da família, pelos profissionais (Pinto, 2012). De acordo com a revisão da literatura efetuada e com base nos resultados obtidos no estudo realizado, no âmbito da dissertação de mestrado, a autora considerou a necessidade de demonstrar aos profissionais de IP, que as práticas contextualmente mediadas podem ser um modelo de intervenção eficaz com as famílias e as crianças que são apoiadas na IP. Este estudo tem como objetivo, mostrar como é que os profissionais de IP podem usar as atividades diárias da família e da comunidade, como contextos de oportunidades de aprendizagem, para promover a aprendizagem e o desenvolvimento. A autora pretende que este possa ser um trabalho que contribua para a melhoria das práticas de IP, pelos técnicos de IP, na sua prática profissional, com as crianças e famílias a que dão apoio.

A influência do marketing de redes sociais no relacionamento

Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Marketing Digital, sob orientação do Professor Doutor José de Freitas Santos

O sistema de controlo interno nas autarquias locais: o caso do Município de Espinho

Dissertação de Mestrado Apresentada ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Auditoria Orientador: Doutor Carlos Mota Coorientadora: Doutora Ana Paula Lopes

A contabilidade de gestão nas autarquias locais: o caso do Município de Espinho

Trabalho de Projeto apresentado ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Auditoria Orientação: Doutora Alcina Augusta de Sena Portugal Dias Coorientação: Doutora Amélia Cristina Ferreira Silva

O uso das redes sociais no recrutamento externo em empresas portuguesas

Este estudo tem como objetivo explorar o papel das redes sociais nos processos de recrutamento das organizações portuguesas. Em específico, procura identificar os motivos que levam as organizações a recrutar através da internet e dos meios on-line ao dispor, nomedamente através das Redes Socais na Internet (RSIs), as vantagens e desvantagens da sua utilização comparativamente com os métodos tradicionais. Para a realização do estudo foram selecionadas 5 empresas portuguesas que utilizam as redes sociais on-line para divulgar as suas ofertas de emprego, atrair e recrutar talentos. Foi utilizada a metodologia qualitativa, optando-se pelo estudo caso múltiplo e exploratório. O instrumento de recolha de informação foi a entrevista semiestruturada. Integraram este estudo 5 empresas de distintas áreas de negócio e com a sua sede no distrito do Porto. No total, foram realizadas 5 entrevistas, uma a cada responsável pelos recursos humanos ou recrutamento das empresas em estudo. Um desses responsáveis é, simultaneamente, o gerente da empresa. Os resultados sugerem que as empresas portuguesas, de forma gradual, começam a aceder cada vez mais às redes sociais para apoiar os seus processos de recrutamento. No entanto, essa técnica de recrutamento ainda não é utilizada de forma isolada nem substitui os métodos tradicionais de recrutamento. Na parte final da dissertação são discutidos os principais resultados obtidos e apresentadas as conclusões do estudo aqui levado a cabo.

Projeto topológico de uma rede rodoviária

Mestrado em Engenharia Informática - Área de Especialização em Sistemas Gráficos e Multimédia

Redes de distribuição de gás natural: projeto e desenvolvimento

Atualmente o gás natural é a principal fonte de energia utilizada pela maioria dos europeus nos setores doméstico, terciário e industrial. É considerado a alternativa energética do futuro e a mais ecologicamente correta de que podemos dispor, numa escala compatível com as elevadas necessidades energéticas da Humanidade a nível global. Aliado a estes factos, surgem cada vez mais regras de boa prática, normas e legislação, nomeadamente especificações técnicas de forma a regular o setor e dotar as entidades intervenientes na conceção e controlo de uma instalação de rede de gás, de um conhecimento mais detalhado e atualizado sobre esta matéria. Esta dissertação pretende assim contribuir para a melhoria e modernização do desempenho de todos os que exercem funções neste setor, com vista ao aperfeiçoamento da qualidade e utilidade dos seus serviços. Este trabalho reúne o conjunto de informação técnica presente na legislação e normas de forma a preencher a eventual falha do conhecimento neste ramo por parte destes profissionais dotando-os de um conhecimento mais aprofundado, de modo a que possam executar corretamente e de forma eficaz o seu trabalho. Por outro lado, esta dissertação tem como objetivo o projeto e desenvolvimento de uma rede de distribuição de gás natural aplicado a três redes concretas: rede de distribuição, edifício e moradia. A conceção do projeto de instalação de gás inicia-se com a recolha de informação, seguindo-se o desenvolvimento do estudo do traçado. Assim, estão reunidas as condições para dimensionar e providenciar a escolha de materiais mais adequados para a execução da obra. A metodologia de dimensionamento adotada teve por base a equação dos gases perfeitos e a fórmula de Renouard simplificada, encontrando-se implementada numa folha de cálculo. Esta ferramenta de cálculo aliada à metodologia permite realizar de forma expedita o correto dimensionamento de uma rede de gás, bem como apurar se a velocidade de escoamento se encontra em conformidade com o definido no projeto.

Deteção de avarias na caixa de engrenagens de aerogeradores

Ao longo dos últimos anos tem-se assistido a um forte desenvolvimento e crescimento do número de parques eólicos instalados no mundo, o que leva a que seja necessário o incremento de ferramentas que permitam aperfeiçoar os sistemas de monitorização e controlo atualmente existentes. Por outro lado, não se deve deixar de ter em conta os custos elevados de operação e manutenção dos sistemas eólicos bem como o facto de os aerogeradores estarem localizadas em locais remotos ou offshore, o que faz aumentar os custos associados à sua exploração. A dissertação nasce da intenção clara do mercado em apostar na supervisão e previsão de avarias graves, de forma a minimizar os encargos subjacentes. Este trabalho de dissertação visa a utilização de redes neuronais para criar uma ferramenta informática de previsão de avarias em caixas de engrenagens em aerogeradores. As redes neuronais são ferramentas informáticas ideais para trabalhar com muita informação, sendo que a sua aplicação depende da qualidade e quantidade dos dados. Para tal irá ser efetuado um estudo em um parque eólico, no qual se analisará as principais avarias detetadas bem como as grandezas que deverão integrar a construção desta rede neuronal. Assim sendo, a informação relativa às diversas máquinas existentes num parque, é de enorme importância para a definição e otimização da rede neuronal a construir. Os resultados obtidos neste trabalho com a aplicação de redes neuronais para a previsão de avarias em caixas de engrenagens do parque eólico de estudo, provam que é possível realizar uma deteção da avaria bem como uma constatação de que a reparação possa ter sido bem efetuada ou mal sucedida, podendo assim ser ajustados os programas de manutenção a efetuar e uma verificação das ações de reparação para sua validação.

Estudo e análise das redes centradas em conteúdos

A Internet, conforme a conhecemos, foi projetada com base na pilha de protocolos TCP/IP, que foi desenvolvida nos anos 60 e 70 utilizando um paradigma centrado nos endereços individuais de cada máquina (denominado host-centric). Este paradigma foi extremamente bem-sucedido em interligar máquinas através de encaminhamento baseado no endereço IP. Estudos recentes demonstram que, parte significativa do tráfego atual da Internet centra-se na transferência de conteúdos, em vez das tradicionais aplicações de rede, conforme foi originalmente concebido. Surgiram então novos modelos de comunicação, entre eles, protocolos de rede ponto-a-ponto, onde cada máquina da rede pode efetuar distribuição de conteúdo (denominadas de redes peer-to-peer), para melhorar a distribuição e a troca de conteúdos na Internet. Por conseguinte, nos últimos anos o paradigma host-centric começou a ser posto em causa e apareceu uma nova abordagem de Redes Centradas na Informação (ICN - information-centric networking). Tendo em conta que a Internet, hoje em dia, basicamente é uma rede de transferência de conteúdos e informações, porque não centrar a sua evolução neste sentido, ao invés de comunicações host-to-host? O paradigma de Rede Centrada no Conteúdo (CCN - Content Centric Networking) simplifica a solução de determinados problemas de segurança relacionados com a arquitetura TCP/IP e é uma das principais propostas da nova abordagem de Redes Centradas na Informação. Um dos principais problemas do modelo TCP/IP é a proteção do conteúdo. Atualmente, para garantirmos a autenticidade e a integridade dos dados partilhados na rede, é necessário garantir a segurança do repositório e do caminho que os dados devem percorrer até ao seu destino final. No entanto, a contínua ineficácia perante os ataques de negação de serviço praticados na Internet, sugere a necessidade de que seja a própria infraestrutura da rede a fornecer mecanismos para os mitigar. Um dos principais pilares do paradigma de comunicação da CCN é focalizar-se no próprio conteúdo e não na sua localização física. Desde o seu aparecimento em 2009 e como consequência da evolução e adaptação a sua designação mudou atualmente para Redes de Conteúdos com Nome (NNC – Named Network Content). Nesta dissertação, efetuaremos um estudo de uma visão geral da arquitetura CCN, apresentando as suas principais características, quais os componentes que a compõem e como os seus mecanismos mitigam os tradicionais problemas de comunicação e de segurança. Serão efetuadas experiências com o CCNx, que é um protótipo composto por um conjunto de funcionalidades e ferramentas, que possibilitam a implementação deste paradigma. O objetivo é analisar criticamente algumas das propostas existentes, determinar oportunidades, desafios e perspectivas para investigação futura.

Otimização da produção de biogás com recurso a redes neuronais artificiais

Numa Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), são elevados os custos não só de tratamento das águas residuais como também de manutenção dos equipamentos lá existentes, nesse sentido procura-se utilizar processos capazes de transformar os resíduos em produtos úteis. A Digestão Anaeróbia (DA) é um processo atualmente disponível capaz de contribuir para a redução da poluição ambiental e ao mesmo tempo de valorizar os subprodutos gerados. Durante o processo de DA é produzido um gás, o biogás, que pode ser utilizado como fonte de energia, reduzindo assim a dependência energética da ETAR e a emissão de gases com efeito de estufa para a atmosfera. A otimização do processo de DA das lamas é essencial para o aumento da produção de biogás, mas a complexidade do processo constitui um obstáculo à sua otimização. Neste trabalho, aplicaram-se Redes Neuronais Artificiais (RNA) ao processo de DA de lamas de ETAR. RNA são modelos simplificados inspirados no funcionamento das células neuronais humanas e que adquirem conhecimento através da experiência. Quando a RNA é criada e treinada, produz valores de output aproximadamente corretos para os inputs fornecidos. Foi esse o motivo para recorrer a RNA na otimização da produção de biogás no digestor I da ETAR Norte da SIMRIA, usando o programa NeuralToolsTM da PalisadeTM para desenvolvimento das RNA. Para tal, efetuou-se uma análise e tratamento de dados referentes aos últimos quatro anos de funcionamento do digestor. Os resultados obtidos permitiram concluir que as RNA modeladas apresentam boa capacidade de generalização do processo de DA. Considera-se que este caso de estudo é promissor, fornecendo uma boa base para o desenvolvimento de modelos eventualmente mais gerais de RNA que, aplicado conjuntamente com as características de funcionamento de um digestor e o processo de DA, permitirá otimizar a produção de biogás em ETAR.

Empreitada de construção dos armazéns do polo 2 da plataforma logística do porto de Leixões - Direção e controlo da produção

A Plataforma Logística do Porto de Leixões, administrada pela Administração dos Portos do Douro e Leixões, S.A. (APDL), integra dois Polos situados no concelho de Matosinhos em locais estratégicos para o desenvolvimento das atividades portuária e de logística. É neste contexto que a empresa Luís Simões contactou a APDL no sentido de alugar um espaço para se instalar no Polo 2 da Plataforma Logística do Porto de Leixões. Para que este contrato fosse celebrado existiu um compromisso da APDL de construir dois armazéns com cerca de 10.000m2 cada e ainda um edifício administrativo com cerca de 2.900m2 e todas as redes de infraestruturas, circulações e arranjos exteriores. Após a realização de Concurso Público, a Empreitada de Construção, foi adjudicada à empresa DST - Domingos da Silva Teixeira, S.A.. O presente relatório é referente a um estágio realizado na DST, S.A., em obra, no período de 31 de Janeiro de 2014 e 31 de Julho de 2014. O estágio englobou a direção e controlo da produção das atividades de construção civil que decorreram na empreitada durante este período. O estágio foi efetuado em ambiente real de obra tendo seguido o planeamento habitual de uma empreitada. Foram desenvolvidas numa primeira fase as atividades de preparação e lançamento de consultas de subempreitadas. De seguida foram desenvolvidas tarefas de preparação, controlo de fornecimento, apoio e acompanhamento dos subempreiteiros em obra, destacando-se o acompanhamento dos trabalhos de revestimento exteriores dos edifícios e dos pavimentos de alta planimetria.

Aplicação de um modelo de programação linear inteira mista (PLIM) na expansão da rede de distribuição de energia elétrica em Angola

Em Angola, apenas cerca de 30% da população tem acesso à energia elétrica, nível que decresce para valores inferiores a 10% em zonas rurais mais remotas. Este problema é agravado pelo facto de, na maioria dos casos, as infraestruturas existentes se encontrarem danificadas ou não acompanharem o desenvolvimento da região. Em particular na capital angolana, Luanda que, sendo a menor província de Angola, é a que regista atualmente a maior densidade populacional. Com uma população de cerca de 5 milhões de habitantes, não só há frequentemente problemas relacionados com a falha do fornecimento de energia elétrica como há ainda uma percentagem considerável de municípios onde a rede elétrica ainda nem sequer chegou. O governo de Angola, no seu esforço de crescimento e aproveitamento das suas enormes potencialidades, definiu o setor energético como um dos fatores críticos para o desenvolvimento sustentável do país, tendo assumido que este é um dos eixos prioritários até 2016. Existem objetivos claros quanto à reabilitação e expansão das infraestruturas do setor elétrico, aumentando a capacidade instalada do país e criando uma rede nacional adequada, com o intuito não só de melhorar a qualidade e fiabilidade da rede já existente como de a aumentar. Este trabalho de dissertação consistiu no levantamento de dados reais relativamente à rede de distribuição de energia elétrica de Luanda, na análise e planeamento do que é mais premente fazer relativamente à sua expansão, na escolha dos locais onde é viável localizar novas subestações, na modelação adequada do problema real e na proposta de uma solução ótima para a expansão da rede existente. Depois de analisados diferentes modelos matemáticos aplicados ao problema de expansão de redes de distribuição de energia elétrica encontrados na literatura, optou-se por um modelo de programação linear inteira mista (PLIM) que se mostrou adequado. Desenvolvido o modelo do problema, o mesmo foi resolvido por recurso a software de otimização Analytic Solver e CPLEX. Como forma de validação dos resultados obtidos, foi implementada a solução de rede no simulador PowerWorld 8.0 OPF, software este que permite a simulação da operação do sistema de trânsito de potências.