Geostatistical Mapping of Outfall Plume Dispersion Data gathered with an autonomous underwater vehicle

The main purpose of this study was to examine the applicability of geostatistical modeling to obtain valuable information for assessing the environmental impact of sewage outfall discharges. The data set used was obtained in a monitoring campaign to S. Jacinto outfall, located off the Portuguese west coast near Aveiro region, using an AUV. The Matheron’s classical estimator was used the compute the experimental semivariogram which was fitted to three theoretical models: spherical, exponential and gaussian. The cross-validation procedure suggested the best semivariogram model and ordinary kriging was used to obtain the predictions of salinity at unknown locations. The generated map shows clearly the plume dispersion in the studied area, indicating that the effluent does not reach the near by beaches. Our study suggests that an optimal design for the AUV sampling trajectory from a geostatistical prediction point of view, can help to compute more precise predictions and hence to quantify more accurately dilution. Moreover, since accurate measurements of plume’s dilution are rare, these studies might be very helpful in the future for validation of dispersion models.

Geostatistical Prediction of Ocean Outfall Plume Characteristics Based on an Autonomous Underwater Vehicle

Geostatistics has been successfully used to analyze and characterize the spatial variability of environmental properties. Besides giving estimated values at unsampled locations, it provides a measure of the accuracy of the estimate, which is a significant advantage over traditional methods used to assess pollution. In this work universal block kriging is novelty used to model and map the spatial distribution of salinity measurements gathered by an Autonomous Underwater Vehicle in a sea outfall monitoring campaign, with the aim of distinguishing the effluent plume from the receiving waters, characterizing its spatial variability in the vicinity of the discharge and estimating dilution. The results demonstrate that geostatistical methodology can provide good estimates of the dispersion of effluents that are very valuable in assessing the environmental impact and managing sea outfalls. Moreover, since accurate measurements of the plume’s dilution are rare, these studies might be very helpful in the future to validate dispersion models.

From local to global importance measures of uncertainty propagation in composite structures

The influence of uncertainties of input parameters on output response of composite structures is investigated in this paper. In particular, the effects of deviations in mechanical properties, ply angles, ply thickness and on applied loads are studied. The uncertainty propagation and the importance measure of input parameters are analysed using three different approaches: a first-order local method, a Global Sensitivity Analysis (GSA) supported by a variance-based method and an extension of local variance to estimate the global variance over the domain of inputs. Sample results are shown for a shell composite laminated structure built with different composite systems including multi-materials. The importance measures of input parameters on structural response based on numerical results are established and discussed as a function of the anisotropy of composite materials. Needs for global variance methods are discussed by comparing the results obtained from different proposed methodologies. The objective of this paper is to contribute for the use of GSA techniques together with low expensive local importance measures.

Uncertainty propagation in inverse reliability-based design of composite structures

An approach for the analysis of uncertainty propagation in reliability-based design optimization of composite laminate structures is presented. Using the Uniform Design Method (UDM), a set of design points is generated over a domain centered on the mean reference values of the random variables. A methodology based on inverse optimal design of composite structures to achieve a specified reliability level is proposed, and the corresponding maximum load is outlined as a function of ply angle. Using the generated UDM design points as input/output patterns, an Artificial Neural Network (ANN) is developed based on an evolutionary learning process. Then, a Monte Carlo simulation using ANN development is performed to simulate the behavior of the critical Tsai number, structural reliability index, and their relative sensitivities as a function of the ply angle of laminates. The results are generated for uniformly distributed random variables on a domain centered on mean values. The statistical analysis of the results enables the study of the variability of the reliability index and its sensitivity relative to the ply angle. Numerical examples showing the utility of the approach for robust design of angle-ply laminates are presented.

Fractional Dynamics of Computer Virus Propagation

We propose a fractional model for computer virus propagation. The model includes the interaction between computers and removable devices. We simulate numerically the model for distinct values of the order of the fractional derivative and for two sets of initial conditions adopted in the literature. We conclude that fractional order systems reveal richer dynamics than the classical integer order counterpart. Therefore, fractional dynamics leads to time responses with super-fast transients and super-slow evolutions towards the steady-state, effects not easily captured by the integer order models.

Fractional Dynamics of Computer Virus Propagation

We propose a fractional model for computer virus propagation. The model includes the interaction between computers and removable devices. We simulate numerically the model for distinct values of the order of the fractional derivative and for two sets of initial conditions adopted in the literature. We conclude that fractional order systems reveal richer dynamics than the classical integer order counterpart. Therefore, fractional dynamics leads to time responses with super-fast transients and super-slow evolutions towards the steady-state, effects not easily captured by the integer order models.

Comparing the performance of geostatistical models with additional information from covariates for sewage plume characterization

In this work, kriging with covariates is used to model and map the spatial distribution of salinity measurements gathered by an autonomous underwater vehicle in a sea outfall monitoring campaign aiming to distinguish the effluent plume from the receiving waters and characterize its spatial variability in the vicinity of the discharge. Four different geostatistical linear models for salinity were assumed, where the distance to diffuser, the west-east positioning, and the south-north positioning were used as covariates. Sample variograms were fitted by the Mat`ern models using weighted least squares and maximum likelihood estimation methods as a way to detect eventual discrepancies. Typically, the maximum likelihood method estimated very low ranges which have limited the kriging process. So, at least for these data sets, weighted least squares showed to be the most appropriate estimation method for variogram fitting. The kriged maps show clearly the spatial variation of salinity, and it is possible to identify the effluent plume in the area studied. The results obtained show some guidelines for sewage monitoring if a geostatistical analysis of the data is in mind. It is important to treat properly the existence of anomalous values and to adopt a sampling strategy that includes transects parallel and perpendicular to the effluent dispersion.

Scheduling in holonic manufacturing systems

This chapter presents some of the issues with holonic manufacturing systems. It starts by presenting the current manufacturing scenario and trends and then provides some background information on the holonic concept and its application to manufacturing. The current limitations and future trends of manufacturing suggest more autonomous and distributed organisations for manufacturing systems; holonic manufacturing systems are proposed as a way to achieve such autonomy and decentralisation. After a brief literature survey a specific research work is presented to handle scheduling in holonic manufacturing systems. This work is based on task and resource holons that cooperate with each other based on a variant of the contract net protocol that allow the propagation of constraints between operations in the execution plan. The chapter ends by presenting some challenges and future opportunities of research.

Traduzir o universo: tradução e legendagem de vídeos de divulgação científica

Trabalho de Projeto apresentado ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Tradução e Interpretação Especializadas, sob orientação da Mestre Graça Chorão

Modelação do transporte e dispersão atmosférica de poluentes produzidos por uma refinaria: estudo de caso

Mestrado em Engenharia Química.Ramo Tecnologias de Protecção Ambiental

Primeiro acto: música de cena

Deste "Primeiro Acto" fazem parte algumas das músicas que fui compondo para peças de teatro ao longo de vários anos. Como é evidente, a música de cena coexiste com a imagem e representação teatral e a elas está ligada duma forma inseparável. Contudo, pretendo que algumas das músicas possam ter autonomia suficiente para se apresentarem sozinhas como peças musicais independentes. Tal foi o propósito deste disco. A escolha dos trechos de música obedeceu a um critério musical e dramático que vagamente jogasse com dois mundos: a cidade e o circo. Passados cinco anos do lançamento do CD fui convidado pela Direcção do Festival Internacional de Teatro de Expressão Ibérica – FITEI para conceber e realizar um espectáculo, para o FITEI – 2005, com músicas e canções que fui fazendo para teatro ao longo dos anos. Servindo-me como base das músicas deste CD, juntando outras, e escrevendo um guião cénico de ligação das várias músicas, com novos arranjos instrumentais, juntaram-se dez músicos, quatro cantores e quatro bailarinos para realizar esse espectáculo que, além da sua estreia em 2005 no Teatro Rivoli, no Porto, foi apresentado também nas comemorações do Dia Mundial de Teatro de 2006 no Teatro Nacional D. Maria II. Os trechos musicais escolhidos fizeram parte dos seguintes espectáculos: "Hoje começa o Circo" de João Lóio, encenado por João Mota, pelo Grupo de Teatro Roda Viva, Porto,1978; "Mais um Dia", espectáculo musical de João Lóio, Porto,1987; "Dança de Roda" de Arthur Schnitzler, encenado por João Paulo Costa, pelo Grupo de Teatro " Os Comediantes", Porto, 1990; "Um certo Plume" de Henri Michaux, encenado por Adriano Luz no Teatro da Cornucópia, Lisboa, 1993; "Aurélio da Paz dos Reis", filme realizado por Manuel Faria de Almeida, Lisboa, 1995; "Edmond" de David Mamet, encenado por Adriano Luz no Teatro Nacional D. Maria II, Lisboa, 1996; "A pandilha" de Cândido Ferreira, encenado por Cândido Ferreira, pelo Teatro Experimental do Porto, Porto, 1996 (No final deste texto dá-se informação pormenorizada sobre as peças e filme dos quais estes trechos musicais fizeram parte).Gravado em Junho, Julho e Setembro de 2000, este CD tem a seguinte ficha técnica: Direccção Musical e Produção: João Lóio; Gravação: Fernando Rangel; Mistura: Fernando Rangel e João Lóio; Masterização: Fernando Rangel; Estúdio de Gravação: Fortes & Rangel, Porto; Desenho Gráfico: José Tavares; Fotografias: Jorge Gigante e José Tavares. O “PRIMEIRO ACTO” contou com a participação dos seguintes músicos: Flauta: Jorge Salgado; Saxofone Soprano: Fernanda Alves; Saxofone Alto: Rosa Oliveira; Saxofone Tenor: Mário Santos; Isabel Anjo; Saxofone Barítono: Mário Brito; Trompa: Bohdan Sebestick; Trombone: Vítor Faria; Tuba: Manuel Costa; Harpa : Ana Paula Miranda ; Acordeão: Arnaldo Fonseca ; Guitarras: Carlos Rocha; Baixo Acústico: Firmino Neiva; Piano: Carlos Azevedo; Helena Marinho; Paulino Garcia; Violinos: David Lloyd; Richard Tomes; Suzanna Lidegran; Viola: David Lloyd; Violoncelo: Miranda T. Adams; Contrabaixo: António Augusto Aguiar; Sintetizador: João Lóio ; Percussão : Mário Teixeira; Coro: Guilhermino Monteiro, Jorge Prendas, Rui Vilhena.

Proposta de metodologia usando regressões lineares no cálculo dos efeitos vibratórios do rebentamento de explosivos

Este trabalho apresenta o estudo das leis de propagação das velocidades de vibração resultantes do uso de explosivo em diferentes maciços. Foram efectuados estudos para três tipos de maciços diferentes, granito, quartzito e calcário. Efectuaram-se campanhas de monitorização e registo dos dados em cada uma das situações. Caracterizando e utilizando duas leis de propagação de velocidades no maciço, a de Johnson e Langefors, calculou-se as suas variáveis por método estatístico de regressões lineares múltiplas. Com a obtenção das variáveis fizeram-se estudos de previsão dos valores de vibração a obter utilizando a carga explosiva aplicada nos desmontes. Através dos valores de vibração obtidos em cada pega de fogo para cada tipo de maciço comparou-se quais das duas leis apresentam o valor de velocidade de vibração menor desviado do real. Conforme ficou verificado neste estudo, a equação de Langefors garante uma mais-valia da sua aplicação na previsão das velocidades de vibração pois joga favoravelmente a nível da segurança assim como apresenta um menor desvio face à equação de Johnson quando comparada com o valor real de vibração obtido. Com isto o método de utilização de regressões lineares múltiplas como cálculo dos efeitos vibratórios é extremamente vantajoso a nível de prevenção de danos e cálculo de velocidades de vibração inferiores ao imposto pela Norma.

Padrão CQRS para sistemas distribuídos de larga escala

Esta tese pretende desenvolver o estudo de um padrão que utiliza um modelo de implementação fundamentado na natureza das operações que um sistema pretende executar. Estas operações são distinguidas pelo que realizam, portanto um sistema poderá ser dividido em duas grandes áreas: uma, de leitura de dados, e outra, de manipulação de dados. A maior parte dos sistemas atuais está a progredir, com o objetivo de conseguir suportar muitos utilizadores em simultâneo, e é neste aspeto que este padrão se diferencia porque vai permitir escalar, com muita facilidade e sem sobrecarga. Além disso, este estudo deverá facultar um conjunto de boas práticas e incidir sobre o facto de se pretender desenhar um sistema de raiz e não apenas em “migrar” de um sistema já existente. Ao estudar este padrão é essencial estudar e analisar a evolução da utilização futura dos sistemas, para determinar a utilidade e a aplicação crescente ou não, deste padrão. Interessa também saber, quem implementa atualmente este padrão, em que tipo de produtos, e enaltecer o seu sucesso de implementação, estimulando o desenvolvimento da sua utilização. Finalmente, demonstra-se a aplicabilidade e validade do padrão proposto, através de uma implementação modelo, com a ajuda de uma framework de forma a determinar quais as ferramentas existentes que possam ser úteis e contribuir para a implementação deste padrão. O objetivo final será demonstrar os principais componentes do sistema, como poderá prosseguir a sua evolução e como poderá ser melhorada e simplificada a comunicação entre os seus componentes, para uma utilização mais fácil, frequente e de interesse comum para todos: utilizadores e administradores.

Alcipe, Nathercia e Tirse: Considerações sobre as luzes no feminino no Portugal de setecentos

O presente artigo desenvolve-se em torno de três damas esclarecidas da sociedade portuguesa de setecentos: D. Leonor de Almeida (1750-1839), ou Alcipe; D. Catarina de Lencastre (1749-1824), ou Nathercia; e D. Teresa de Mello Breyner (1739-1798?), ou Tirse. Sabendo que o século XVIII foi um período marcado por mudança e controvérsia, pela emergência de novos paradigmas, pelo reequacionamento de estruturas mentais e tradições seculares – ainda que em Portugal se experimentasse uma certa resistência às teorias filosóficas emergentes – a questão que lançamos e procuramos analisar é: qual o reflexo destas transformações no universo feminino? Assim, partindo dos três exemplos referidos e a eles tornando, pretendemos problematizar três questões centrais no discurso iluminista – educação, leituras e viagens – observando como estas matérias, assaz discutidas e teorizadas ao longo do século XVIII, se repercutiram na formação feminina em solo português e, por outro lado, analisar o modesto mas expressivo papel que as referidas damas assumiram na propagação da cultura das luzes em Portugal.

Uncertainty assessment approach for composite structures based on global sensitivity indices

The problem of uncertainty propagation in composite laminate structures is studied. An approach based on the optimal design of composite structures to achieve a target reliability level is proposed. Using the Uniform Design Method (UDM), a set of design points is generated over a design domain centred at mean values of random variables, aimed at studying the space variability. The most critical Tsai number, the structural reliability index and the sensitivities are obtained for each UDM design point, using the maximum load obtained from optimal design search. Using the UDM design points as input/output patterns, an Artificial Neural Network (ANN) is developed based on supervised evolutionary learning. Finally, using the developed ANN a Monte Carlo simulation procedure is implemented and the variability of the structural response based on global sensitivity analysis (GSA) is studied. The GSA is based on the first order Sobol indices and relative sensitivities. An appropriate GSA algorithm aiming to obtain Sobol indices is proposed. The most important sources of uncertainty are identified.