Load Profiling Tool to Support Smart Grid Operation Scenarios

This paper presents the characterization of high voltage (HV) electric power consumers based on a data clustering approach. The typical load profiles (TLP) are obtained selecting the best partition of a power consumption database among a pool of data partitions produced by several clustering algorithms. The choice of the best partition is supported using several cluster validity indices. The proposed data-mining (DM) based methodology, that includes all steps presented in the process of knowledge discovery in databases (KDD), presents an automatic data treatment application in order to preprocess the initial database in an automatic way, allowing time saving and better accuracy during this phase. These methods are intended to be used in a smart grid environment to extract useful knowledge about customers’ consumption behavior. To validate our approach, a case study with a real database of 185 HV consumers was used.

Towards a unified European electricity market: The contribution of data-mining to support realistic simulation studies

Worldwide electricity markets have been evolving into regional and even continental scales. The aim at an efficient use of renewable based generation in places where it exceeds the local needs is one of the main reasons. A reference case of this evolution is the European Electricity Market, where countries are connected, and several regional markets were created, each one grouping several countries, and supporting transactions of huge amounts of electrical energy. The continuous transformations electricity markets have been experiencing over the years create the need to use simulation platforms to support operators, regulators, and involved players for understanding and dealing with this complex environment. This paper focuses on demonstrating the advantage that real electricity markets data has for the creation of realistic simulation scenarios, which allow the study of the impacts and implications that electricity markets transformations will bring to the participant countries. A case study using MASCEM (Multi-Agent System for Competitive Electricity Markets) is presented, with a scenario based on real data, simulating the European Electricity Market environment, and comparing its performance when using several different market mechanisms.

A Communication and Resources Management Scheme to Support the Smart Grid Integration of Multiplayers Access to Resources Information

The increasing and intensive integration of distributed energy resources into distribution systems requires adequate methodologies to ensure a secure operation according to the smart grid paradigm. In this context, SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) systems are an essential infrastructure. This paper presents a conceptual design of a communication and resources management scheme based on an intelligent SCADA with a decentralized, flexible, and intelligent approach, adaptive to the context (context awareness). The methodology is used to support the energy resource management considering all the involved costs, power flows, and electricity prices leading to the network reconfiguration. The methodology also addresses the definition of the information access permissions of each player to each resource. The paper includes a 33-bus network used in a case study that considers an intensive use of distributed energy resources in five distinct implemented operation contexts.

Solar Intensity Forecasting using Artificial Neural Networks and Support Vector Machines

This paper presents several forecasting methodologies based on the application of Artificial Neural Networks (ANN) and Support Vector Machines (SVM), directed to the prediction of the solar radiance intensity. The methodologies differ from each other by using different information in the training of the methods, i.e, different environmental complementary fields such as the wind speed, temperature, and humidity. Additionally, different ways of considering the data series information have been considered. Sensitivity testing has been performed on all methodologies in order to achieve the best parameterizations for the proposed approaches. Results show that the SVM approach using the exponential Radial Basis Function (eRBF) is capable of achieving the best forecasting results, and in half execution time of the ANN based approaches.

Short-term Wind Speed Forecasting using Support Vector Machines

Wind speed forecasting has been becoming an important field of research to support the electricity industry mainly due to the increasing use of distributed energy sources, largely based on renewable sources. This type of electricity generation is highly dependent on the weather conditions variability, particularly the variability of the wind speed. Therefore, accurate wind power forecasting models are required to the operation and planning of wind plants and power systems. A Support Vector Machines (SVM) model for short-term wind speed is proposed and its performance is evaluated and compared with several artificial neural network (ANN) based approaches. A case study based on a real database regarding 3 years for predicting wind speed at 5 minutes intervals is presented.

Data Mining Approach to support the Generation of Realistic Scenarios for Multi-Agent simulation of Electricity Markets

This paper presents the Realistic Scenarios Generator (RealScen), a tool that processes data from real electricity markets to generate realistic scenarios that enable the modeling of electricity market players’ characteristics and strategic behavior. The proposed tool provides significant advantages to the decision making process in an electricity market environment, especially when coupled with a multi-agent electricity markets simulator. The generation of realistic scenarios is performed using mechanisms for intelligent data analysis, which are based on artificial intelligence and data mining algorithms. These techniques allow the study of realistic scenarios, adapted to the existing markets, and improve the representation of market entities as software agents, enabling a detailed modeling of their profiles and strategies. This work contributes significantly to the understanding of the interactions between the entities acting in electricity markets by increasing the capability and realism of market simulations.

Tradutor da língua gestual portuguesa modelo de tradução bidireccional

O projeto tem como objetivo desenvolver e avaliar um modelo que facilita o acesso para pessoas surdas ou com deficiência auditiva, o acesso ao conteúdo digital - em particular o conteúdo educacional e objetos de aprendizagem – a criação de condições para uma maior inclusão social de surdos e deficientes auditivos. Pretende-se criar um modelo bidirecional, em que permite a pessoas com deficiências auditivas, possam se comunicar com outras pessoas, com a tradução da Língua Gestual Portuguesa (LGP) para a Língua Portuguesa (LP) e que outras pessoas não portadoras de qualquer deficiência auditiva possam por sua vez comunicar com os surdos ou deficientes auditivos através da tradução da LP para a LGP. Há um conjunto de técnicas que poderíamos nos apoiar para desenvolver o modelo e implementar a API de tradução da LGP em LP. Muitos estudos são feitos com base nos modelos escondidos de Markov (HMM) para efetuar o reconhecimento. Recentemente os estudos estão a caminhar para o uso de técnicas como o “Dynamic Time Warping” (DTW), que tem tido mais sucesso do que outras técnicas em termos de performance e de precisão. Neste projeto optamos por desenvolver a API e o Modelo, com base na técnica de aprendizagem Support Vector Machines (SVM) por ser uma técnica simples de implementar e com bons resultados demonstrados em reconhecimento de padrões. Os resultados obtidos utilizando esta técnica de aprendizagem foram bastante ótimos, como iremos descrever no decorrer do capítulo 4, mesmo sabendo que utilizamos dois dispositivos para capturar dados de descrição de cada gesto. Toda esta tese integra-se no âmbito do projeto científico/ investigação a decorrer no grupo de investigação GILT, sob a coordenação da professora Paula Escudeiro e suportado pela Fundação para Ciência e Tecnologia (FCT).

Ciência, Cultura, Teorias, Práticas, Objetos, Sentidos, Valores

Este artigo reflete, e corporiza ele mesmo, uma intersecção: entre ciência e cultura; entre experiência, experimentação, sentidos, sentido e significado; entre a pluralidade de argumentos sustentadores da expressão motriz e matriz ‘culturas experimentais’. Sustentando a necessidade de se transcender uma abordagem essencialista de ‘cultura’ ede transgredir delimitações dos conceitos ‘experiência’ e ‘experimentação’, os autores recorrem à ideia de ‘paisagem’ para designar a quebra dos dualismos teoria-prática e ação-pensamento. Isto dita o repensar das fronteiras entre linguagens disciplinares, em direção a uma ‘ecologia conceptual’que contribua para perspetivas mais amplas e integradoras dos campos educativo, profissional e científico-artístico-cultural.

The Digital Textbook: Methodological and Didactic Challenges for Primary School

The potentialities of ICT in education bring about changes in the teaching and learning methodologies, in the places where you learn and in the way you learn. This demands a reflection not only on the ways of learning, but also on the support resources, so that learning can take place and, of course, it is indispensable to understand the teachers’ answer to the digital challenges. Thus, the purpose of this analysis is to reflect about technological trends in an educational context and their underlying models by analyzing the role played by digital textbooks in Portugal in an innovating context. This way, we intend to contribute to an educational policy as we plan to relate the teachers’ training to the increasing development of the digital textbooks and we also intend to contribute to the understanding of a didactic resource which is closely related to the learning processes which resort to advanced technology.

As representações dos professores acerca da participação de alunos com necessidades educativas especiais em diversas atividades escolares

Os paradigmas concernentes à educação e ao atendimento de crianças com necessidades educativas especiais têm evoluído ao longo do tempo. De facto, se no paradigma da segregação o foco de incapacidade se situava no indivíduo, com o paradigma da inclusão o foco desloca-se para o ambiente, na medida em que este se deve organizar e preparar para dar resposta aos indivíduos com incapacidade. Por conseguinte, o meio deve assumir-se como facilitador à participação de todas as crianças. Tal fundamento comporta desafios para os professores e educadores, aos quais compete identificar as pressões de exclusão que inibem a participação plena de todos os alunos em todas as atividades inerentes ao meio escolar e acionar os suportes necessários para que tal não suceda. Com a realização deste estudo pretendemos conhecer de modo mais aprofundado as representações dos professores acerca da participação de alunos com diferentes tipos de incapacidade em variadas atividades e contextos escolares, identificando barreiras e facilitadores à sua participação e analisando os possíveis contributos pessoais dos professores para incrementar o nível de participação dos alunos com incapacidade em atividades inerentes ao meio escolar. O estudo operacionalizou-se através da aplicação de um inquérito por questionário, destinado a professores de todos os níveis de ensino e grupos de recrutamento. Através da aplicação deste instrumento, procurámos obter informações sobre os inquiridos, as representações dos professores acerca da participação de alunos com diferentes tipos de incapacidade em diversas atividades escolares, e, por fim, possíveis contributos para incrementar o nível de participação desses mesmos alunos. Os resultados sugerem que o tipo de incapacidade apresentado pelo aluno influencia as expetativas de participação de educadores e professores do ensino regular e da educação especial. Contudo, não confirmámos a existência de diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos de professores. No que concerne a possíveis contributos para incrementar a participação de alunos com incapacidade em diversas atividades escolares, identificámos a necessidade de se fomentar e desenvolver uma cultura de inclusão na escola.

New modified electrochemical conductive paper support for BSA detection

Chemical sensors and biosensors are widely used to detect various kinds of protein target biomolecules. Molecularly Imprinted Polymers (MIPs) have raised great interest in this area, because these act as antibody-like recognition materials, with high affinity to the template molecule. Compared to natural antibodies, these are also of lower cost and higher stability. There are different types of supports used to carry MIP materials, mostly of these made of gold, favourably assembled on a Screen Printed Electrode (SPE) strategy. For this work a new kind of support for the sensing layer was developed: conductive paper. This support was made by modifying first cellulose paper with paraffin wax (to make it waterproof), and casting a carbon-ink on it afterwards, to turn it conductive. The SPAM approach previously reported in1 was employed herein to assemble to MIP sensing material on the conductive paper. The selected charged monomers were (vinylbenzyl) trimethlammonium chloride (positive charge) or vinylbenzoic acid (negative charge), used to generate binding positions with single-type charge (positive or negative). The non-specific binding area of the MIP layer was assembled by chronoamperometry-assisted polymerization (at 1 V, for 60, 120 or 180 seconds) of vinylbenzoate, cross-linked with ethylene glycol vinyl ether. The BSA biomolecules lying within the polymeric matrix were removed by Proteinase K action. All preparation stages of the MIP assembly were followed by FTIR, Raman spectroscopy and, electrochemical analysis. In general, the best results were obtained for longer polymerization times and positively charged binding sites (which was consistent with a negatively-charged protein under physiological pH, as BSA). Linear responses against BSA concentration ranged from 0.005 to 100 mg/mL, in PBS buffer standard solutions. The sensor was further calibrated in standard solutions that were prepared in synthetic or real urine, and the analytical response became more sensitive and stable. Compared to the literature, the detection capability of the developed device is better than most of the reported electrodes. Overall, the simplicity, low cost and good analytical performance of the BSA SPE device, prepared with positively charged binding positions, seems a suitable approach for practical application in clinical context. Further studies with real samples are required, as well as gathering with electronic-supporting devices to allow on-site readings.

Qualidade de vida familiar e sua relação com o suporte social: perceções dos cuidadores de crianças com incapacidade

A criança com incapacidade é parte integrante da sua família, devendo as suas necessidades ser contempladas conjuntamente com as dos restantes elementos familiares (Dunst, Trivette & Deal, 1994). A abordagem da Qualidade de Vida Familiar (QVF) é a expressão da mudança de paradigma na prestação de serviços a pessoas com incapacidade, de um foco de suporte na criança para um foco familiar (Turnbull et al. 2007 citados por Samuel, Rillotta & Brown, 2012), tendo como objetivo assegurar suportes adequados às necessidades das famílias, permitindo-lhes tomar decisões ajustadas a si e às suas crianças com incapacidade e garantindo o empowerment familiar (Brown & Brown, 2004a). O presente estudo teve como objetivo avaliar a satisfação dos cuidadores de crianças com incapacidade intelectual com a QVF e determinar a adequabilidade dos recursos à disposição das famílias, de modo a analisar a associação entre estas variáveis. As famílias reportaram níveis de satisfação elevados com a QVF e boa adequação dos recursos, existindo relação entre os mesmos e a QVF. Verificaram-se correlações significativas entre as habilitações académicas e zona de residência e a QVF, com cuidadores com habilitações académicas superiores e a residirem em zonas rurais a percecionarem maior satisfação a esse nível. Os cuidadores com rendimentos superiores identificaram maior adequação dos recursos, existindo correlação positiva entre o rendimento e os recursos da família. Dadas as escassas investigações nacionais relacionadas com a QVF de famílias de crianças com incapacidade, serão necessários estudos futuros que incidam sobre a temática, com amostras de maior dimensão e diversidade.

A expansão sistematizada de oportunidades de escolha como estratégia de suporte à participação

Baseado nos pressupostos subjacentes às práticas pedagógicas centradas na criança, este estudo tem por objetivo analisar a perspetiva dos educadores de infância sobre a promoção de oportunidades de escolha em contextos de ensino pré-escolar, tendo por referência o processo de inclusão de crianças com necessidades adicionais de suporte, bem como examinar os efeitos de um programa de intervenção, centrado na expansão de oportunidades de escolha, na participação de uma criança em situação de incapacidade. A fim de responder ao primeiro objetivo foi auscultada a opinião de 71 educadores de infância, através de uma pesquisa por inquérito. Já para o escrutínio dos efeitos do programa de intervenção, foi desenvolvido um estudo de caso único, tipo AB, avaliando o seu impacte na participação de uma criança de 4 anos com Paralisia Cerebral, através do uso de grelhas de observação e de uma entrevista semiestruturada à educadora. Os resultados sugerem que existe uma diferença significativa na facilidade de implementação de oportunidades de escolha, quando consideradas crianças com desenvolvimento típico e com necessidades adicionais de suporte, que parece também variar em função das diferentes rotinas do contexto pré-escolar e correlacionar-se com o nível de severidade da incapacidade. As características das crianças e as exigências curriculares são entendidas como as principais barreiras à implementação destas práticas. Os resultados sugerem, ainda, que o programa de intervenção – baseado no planeamento de oportunidades de escolha embebidas nos diferentes momentos da rotina do contexto pré-escolar - teve impacte positivo na participação da criança, com expansão dos indicadores de envolvimento, interação/comunicação e satisfação

Sistemas de suporte no processo de transição para a vida pós-escolar de jovens com incapacidade

O presente estudo teve como objetivos: (i) analisar as redes de suporte e experiências na comunidade estabelecidas no processo de transição para a vida pós escolar de alunos com necessidades adicionais de suporte - considerando o ponto de vista dos professores de educação especial e dos próprios; (ii) e explorar em que medida o perfil de necessidades de apoio providenciado pela Escala de Intensidade de Apoios (SIS-C), poderá basear planos de suportes que promovam respostas mais orientadas para a participação social – tendo por base o processo de dois dos jovens em circunstâncias de transição para a vida pós-escolar. Para o efeito, foi desenvolvida uma pesquisa por inquérito, obtendo resposta de 50 professores de educação especial a um questionário vocacionado para o mapeamento das redes de suporte e das experiências na comunidade no processo de transição. Foi também conduzido um estudo de caso, onde se procedeu à entrevista de 2 jovens, suas famílias e equipas de suporte, e à análise documental dos seus processos, a fim de aferir a utilidade da SIS-C no processo de planeamento das respostas educativas. Os resultados deste estudo indicam que as redes sociais de suporte no processo de transição são essencialmente compostas por elementos dos contextos familiar e escolar, com necessidade de ampliar o envolvimento da comunidade. A participação cívica, e o envolvimento em atividades de recreação (como visitar amigos, passear/ conviver) são também experiências em necessidade de expansão. No estudo de caso, a SIS-C possibilitou uma maior orientação dos processos de avaliação e intervenção para a participação, bem como, uma identificação mais ampla de estratégias ambientais a implementar