Arquitecturas e ferramentas para gestão de redes e sistemas: estudo de um caso

Mestrado em Engenharia Informática - Área de Especialização em Arquitecturas, Sistemas e Redes

GAIC: Um sistema inteligente e flexível para simulação e apoio à participação de pequenos e médios consumidores na gestão ativa de cargas no âmbito de smart grids

A liberalização dos mercados de energia e a utilização intensiva de produção distribuída tem vindo a provocar uma alteração no paradigma de operação das redes de distribuição de energia elétrica. A continuidade da fiabilidade das redes de distribuição no contexto destes novos paradigmas requer alterações estruturais e funcionais. O conceito de Smart Grid vem permitir a adaptação das redes de distribuição ao novo contexto. Numa Smart Grid os pequenos e médios consumidores são chamados ao plano ativo das participações. Este processo é conseguido através da aplicação de programas de demand response e da existência de players agregadores. O uso de programas de demand response para alcançar benefícios para a rede encontra-se atualmente a ser estudado no meio científico. Porém, existe a necessidade de estudos que procurem benefícios para os pequenos e médios consumidores. O alcance dos benefícios para os pequenos e médios consumidores não é apenas vantajoso para o consumidor, como também o é para a rede elétrica de distribuição. A participação, dos pequenos e médios consumidores, em programas de demand response acontece significativamente através da redução de consumos energéticos. De modo a evitar os impactos negativos que podem provir dessas reduções, o trabalho aqui proposto faz uso de otimizações que recorrem a técnicas de aprendizagem através da utilização redes neuronais artificiais. Para poder efetuar um melhor enquadramento do trabalho com as Smart Grids, será desenvolvido um sistema multiagente capaz de simular os principais players de uma Smart Grid. O foco deste sistema multiagente será o agente responsável pela simulação do pequeno e médio consumidor. Este agente terá não só que replicar um pequeno e médio consumidor, como terá ainda que possibilitar a integração de cargas reais e virtuais. Como meio de interação com o pequeno e médio consumidor, foi desenvolvida no âmbito desta dissertação um sistema móvel. No final do trabalho obteve-se um sistema multiagente capaz de simular uma Smart Grid e a execução de programas de demand response, sSendo o agente representante do pequeno e médio consumidor capaz de tomar ações e reações de modo a poder responder autonomamente aos programas de demand response lançados na rede. O desenvolvimento do sistema permite: o estudo e análise da integração dos pequenos e médios consumidores nas Smart Grids por meio de programas de demand response; a comparação entre múltiplos algoritmos de otimização; e a integração de métodos de aprendizagem. De modo a demonstrar e viabilizar as capacidades de todo o sistema, a dissertação inclui casos de estudo para as várias vertentes que podem ser exploradas com o sistema desenvolvido.

Desenvolvimento de apoio à decisão operacional – previsão de curto prazo de geração distribuída de tecnologia eólica ligada à RND

No contexto da penetração de energias renováveis no sistema elétrico, Portugal ocupa uma posição de destaque a nível mundial, muito devido à produção de eólica. Com um sistema elétrico com forte presença de fontes de energia renováveis, novos desafios surgem, nomeadamente no caso da energia eólica pela sua imprevisibilidade e volatilidade. O recurso eólico embora seja ilimitado não é armazenável, surgindo assim a necessidade da procura de modelos de previsão de produção de energia elétrica dos parques eólicos de modo a permitir uma boa gestão do sistema. Nesta dissertação apresentam-se as contribuições resultantes de um trabalho de pesquisa e investigação sobre modelos de previsão da potência elétrica com base em valores de previsões meteorológicas, nomeadamente, valores previstos da intensidade e direção do vento. Consideraram-se dois tipos de modelos: paramétricos e não paramétricos. Os primeiros são funções polinomiais de vários graus e a função sigmoide, os segundos são redes neuronais artificiais. Para a estimação dos modelos e respetiva validação, são usados dados recolhidos ao longo de dois anos e três meses no parque eólico do Pico Alto de potência instalada de 6 MW. De forma a otimizar os resultados da previsão, consideram-se diferentes classes de perfis de produção, definidas com base em quatro e oito direções do vento, e ajustam-se os modelos propostos em cada uma das classes. São apresentados e discutidos resultados de uma análise comparativa do desempenho dos diferentes modelos propostos para a previsão da potência.

Famílias de filhos com incapacidades: desafios e redes de suporte

A satisfação das necessidades de apoio dos pais com filhos com incapacidades, cujo nascimento implica alterações no equilíbrio da estrutura familiar, é essencial não só para o bem-estar dos pais, mas para o desenvolvimento dos filhos. Foi sob este argumento que surgiu o interesse pelo estudo das redes de suporte, como estratégia de coping, no apoio às necessidades das famílias. O objetivo deste estudo consistiu em avaliar as necessidades de apoio de 226 pais de crianças, jovens e adultos com incapacidade que participaram no 1º nível das Oficinas de Pais – Grupo de Apoio Emocional (GAE), designadamente: (1) os tipos de apoio identificados pelos pais como alvo de maior necessidade; (2) as redes de suporte; (3) a relação entre as necessidades de apoio e as características dos pais/família e filhos com incapacidades. Pretendíamos também avaliar em que medida a oficina produziu mudanças nas suas necessidades de apoio. Para tal, administrámos, antes e após o GAE, a Escala de Funções de Apoio e a Escala de Apoio Social, (Dunst, Trivette, & Deal, 1988). Os resultados mostraram que as necessidades parecem relacionar-se com: (i) apoios nos aspetos práticos do quotidiano; (ii) apoio emocional; (iii) apoio dos serviços e dos profissionais de saúde e de educação. É ao nível do apoio emocional que os pais revelam maiores necessidades de ajuda. Os pais de crianças mais novas reportam maior necessidade de ajuda, nos aspetos práticos do quotidiano e dos serviços/profissionais de saúde e de educação. Adicionalmente, o grau de necessidade aumentou no final da formação.

Gestão de Recursos Energéticos para Apoio à Operação dos Virtual Power Players

A liberalização dos mercados de energia elétrica e a crescente integração dos recursos energéticos distribuídos nas redes de distribuição, nomeadamente as unidades de produção distribuída, os sistemas de controlo de cargas através dos programas de demand response, os sistemas de armazenamento e os veículos elétricos, representaram uma evolução no paradigma de operação e gestão dos sistemas elétricos. Este novo paradigma de operação impõe o desenvolvimento de novas metodologias de gestão e controlo que permitam a integração de todas as novas tecnologias de forma eficiente e sustentável. O principal contributo deste trabalho reside no desenvolvimento de metodologias para a gestão de recursos energéticos no contexto de redes inteligentes, que contemplam três horizontes temporais distintos (24 horas, 1 hora e 5 minutos). As metodologias consideram os escalonamentos anteriores assim como as previsões atualizadas de forma a melhorar o desempenho total do sistema e consequentemente aumentar a rentabilidade dos agentes agregadores. As metodologias propostas foram integradas numa ferramenta de simulação, que servirá de apoio à decisão de uma entidade agregadora designada por virtual power player. Ao nível das metodologias desenvolvidas são propostos três algoritmos de gestão distintos, nomeadamente para a segunda (1 hora) e terceira fase (5 minutos) da ferramenta de gestão, diferenciados pela influência que os períodos antecedentes e seguintes têm no período em escalonamento. Outro aspeto relevante apresentado neste documento é o teste e a validação dos modelos propostos numa plataforma de simulação comercial. Para além das metodologias propostas, a aplicação permitiu validar os modelos dos equipamentos considerados, nomeadamente, ao nível das redes de distribuição e dos recursos energéticos distribuidos. Nesta dissertação são apresentados três casos de estudos, cada um com diferentes cenários referentes a cenários de operação futuros. Estes casos de estudos são importantes para verificar a viabilidade da implementação das metodologias e algoritmos propostos. Adicionalmente são apresentadas comparações das metodologias propostas relativamente aos resultados obtidos, complexidade de gestão em ambiente de simulação para as diferentes fases da ferramenta proposta e os benefícios e inconvenientes no uso da ferramenta proposta.

Apoio social e autoeficácia na procura de emprego: Um estudo junto de desempregados inscritos em Gabinetes de Inserção Profissional

As transformações socioeconómicas ocorridas nas últimas décadas no mercado de trabalho traduziram-se no aumento do desemprego e do trabalho precário. O desemprego, enquanto transição de vida, coloca ao indivíduo desafios e mudanças ao nível dos papéis desempenhados, exigindo-lhe uma reformulação da sua relação com o mundo. O objetivo principal deste estudo é explorar a relação entre o apoio social e a autoeficácia na procura de emprego junto 223 desempregados utentes de Gabinetes de Inserção Profissional. Adicionalmente, este estudo visa compreender a relação entre o apoio social e a autoeficácia com a idade, tempo desemprego, género e habilitações escolares. Os resultados evidenciam uma relação positiva entre o apoio social e a autoeficácia na procura de emprego e indicam que estes dois fatores variam em função da idade, do tempo de desemprego e das habilitações escolares. Implicações para a intervenção e investigação futura são apresentadas.

Impacto de um programa de relaxamento na percepção de stress nos cuidadores formais de um lar do concelho de Águeda

O papel de cuidador formal é, habitualmente, exercido por profissionais devidamente qualificados, designadamente, médicos, enfermeiros psicólogos, assistentes sociais, terapeutas ocupacionais, fisioterapeutas e auxiliares. A sua formação académica, profissional é específica para o desempenho deste papel, integrada no contexto de uma actividade profissional onde são exercidas competências, no âmbito da saúde. Nos lares, hospitais, instituições comunitárias, entre outros, existem indivíduos que se enquadram no perfil traçado, a actividade é desgastante, quer física, quer psicologicamente, o que muitas vezes facilita o aparecimento da ansiedade e a percepção do stress. O relaxamento enquanto técnica terapêutica poderá atenuar o seu surgimento. Este trabalho teve como objectivo avaliar o impacto de um programa de relaxamento, na percepção de stress, nos cuidadores formais do lar da Liga de Amigos de Aguada de Cima. Para este fim, consideramos adequado um estudo do tipo experimental. Assim aplicámos á nossa amostra, dezasseis funcionárias, antes e depois da aplicação do programa de relaxamento progressivo de Jacobson, questionários de auto-preenchimento, adaptados à população portuguesa. Para além disso, nas dezasseis sessões que efectuámos, medimos a tensão arterial e a frequência cardíaca com um esfigmomanómetro digital de pulso, no período antes e depois da implementação do programa. Pela análise dos resultados que obtivemos, constatámos que não houve diferenças significativas do ponto de vista estatístico, entre a ansiedade e a percepção do stress, após o programa de relaxamento Jacobson. Confirmámos porém, que existiram diferenças em alguns itens dos questionários após a implementação do programa de relaxamento, assim como uma diminuição da pressão arterial diastólica e da correlação positiva entre a ansiedade e a percepção de stress. Desta forma, parece existir uma indicação de que o programa de relaxamento progressivo de Jacobson talvez tenha contribuído para minimizar o nível de stress das funcionárias do lar da Liga de Amigos de Aguada de Cima

Influência da actividade do tronco inferior na sequência de activação muscular proximal durante o passo (fase de apoio) - em crianças com quadro motor diplegia

A marcha assegura uma progressão do corpo, compatível com o equilíbrio dinâmico e adaptada a potenciais factores destabilizadores, de um ponto de vista antecipatório, através de sinergias coordenadas entre os MSs, o tronco e os MIs. O tronco inferior tem um papel preponderante na marcha, sobretudo na estabilização necessária durante a fase de apoio. Esta actividade implica mobilidade pélvica e alongamento activo dos abdominais para conseguir a relação comprimento-tensão muscular óptima entre quadricípite e isquiotibiais, permitindo uma correcta sequência, timing e amplitude de activação. Nas crianças com alterações neuromotoras existem alterações no controlo do movimento e na estrutura do próprio movimento, alterando todo este processo. Como tal, este estudo tem como principal objectivo determinar a influência da actividade do tronco inferior na activação muscular proximal durante a fase de apoio da marcha, em crianças com quadro motor de diplegia, caracterizada por uma dificuldade na relação entre os membros e entre estes e o tronco. Para responder a este objectivo realizou-se um estudo de série de casos, com 2 crianças com quadro motor de diplegia. Efectuou-se EMG dos músculos abdominais, quadricípite e isquiotibiais e análise de imagem (para amplitude da CF) durante a marcha, em ambos os membros e em dois momentos de avaliação, separados por 2 meses, nos quais se realizou um protocolo de intervenção terapêutica adequado a cada caso. Os resultados indicam que a variação de amplitude da CF desde a fase de ataque ao solo à fase média de apoio é aproximadamente igual em M0e M1; concretamente, a amplitude inicial é inferior à de referência (pouca flexão) (melhor em M0) e a amplitude final é superior à de referência (pouca extensão) (melhor em M1). Estes resultados são idênticos em ambos os casos. Na EMG verificou-se uma actividade mais global e sincronizada de todos os músculos, mantendo-se aproximadamente a mesma percentagem de activação em M1, sobretudo no caso 1. No caso 2 verificou-se uma maior eficiência na variação da percentagem de activação dos abdominais, em M1, e dos isquiotibiais, à direita. Em conclusão, pode dizer-se que, em crianças com alterações neuromotoras (quadro motor de diplegia), uma actividade mais eficiente e sincronizada no tempo do tronco inferior, nomeadamente dos abdominais, contribui para uma maior capacidade de extensão da CF, durante a fase de apoio.

Análise electromiográfica da fase de apoio da marcha com utilização de sapatilhas MBT

As sapatilhas MBT combinam um aumento da actividade muscular dos membros inferiores com a marcha. Objectivo: Analisar influência das MBT na actividade electromiográfica do tibial anterior, gastrocnémio medial, recto femoral e bicípite femoral na fase de apoio. Metodologia: A amostra constitui-se por 30 indivíduos. Utilizou-se electromiografia de superfície e plataforma de forças. Resultados: Foram encontradas diferenças no tempo de início de activação do gastrocnémio medial (p <0,0001) e nas sequências de início de actividade (p =0,007). Conclusão: O uso das MBT diminui o tempo de início da actividade do gastrocnémio medial e altera as sequências de início de actividade.

Gestão e monitorização de uma rede departamental: um caso de estudo

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Segurança contra intrusão em redes informáticas

Devido ao facto de hoje em dia a informação que é processada numa rede informática empresarial, ser cada vez mais de ordem confidencial, torna-se necessário que essa informação esteja o mais protegida possível. Ao mesmo tempo, é necessário que esta a informação esteja disponível com a devida rapidez, para os parceiros certos, num mundo cada vez mais globalizado. Com este trabalho pretende-se efectuar o estudo e implementação da segurança, numa pequena e genérica rede de testes, que facilmente seja extrapolada, para uma rede da dimensão, de uma grande empresa com potenciais ramificações por diversos locais. Pretende-se implementar/monitorização segurança quer externamente, (Internet service provider ISP) quer internamente (activos de rede, postos de trabalho/utilizadores). Esta análise é baseada na localização (local, wireless ou remota), e, sempre que seja detectada qualquer anomalia, seja identificada a sua localização, sendo tomadas automaticamente acções de protecção. Estas anomalias poderão ser geridas recorrendo a ferramentas open source ou comerciais, que façam a recolha de toda a informação necessária, e tomem acções de correcção ou alerta mediante o tipo de anomalia.

Tecnologias de apoio: prestação de serviços

Este trabalho foi realizado no âmbito do processo de atribuição do título de Especialista no Ensino Superior. Nesse sentido e de acordo com o tipo de trabalho exigido para esses fins, procuramos retratar a nossa experiência profissional no âmbito da intervenção terapêutica com recurso a tecnologias de apoio. Esse retrato tem aqui a forma de uma proposta de organização de um serviço de tecnologias de apoio utilizado ao longo de 10 anos dessa experiência profissional. Para dar suporte a esse objectivo, realizamos alguma revisão da literatura mais recente relacionada com esta abordagem. Ao longo desta revisão, pudemos constatar que os modelos utilizados na nossa experiência profissional não mudaram muito face aos mais recentes desenvolvimentos tecnológicos que podem influenciar o processo de avaliação e intervenção em tecnologias de apoio. Efectivamente, apesar de as tecnologias evoluírem constantemente e de facilitarem cada vez mais a sua operacionalidade, as actividades que todos nós necessitamos de realizar no nosso dia a dia e, em particular as pessoas com alguma forma de incapacidade, não mudaram. O que fazíamos há 10 anos atrás, continuamos a querer fazer. Apenas o fazemos de forma diferente e com recursos tecnológicos mais fáceis de utilizar e mais próximos da nossa intuição. É exemplo disso, a portabilidade de dispositivos de comunicação como tablets ou smartphones e a sua universalidade. Hoje em dia, um dispositivo desta natureza permite a qualquer pessoa aceder a informação, comunicar à distância por voz, imagem e escrita, produzir actividade laboral, descontrair com actividades lúdicas e de lazer, organizar agendas, etc. O mesmo dispositivo, utilizado por uma pessoa com incapacidades físicas ou sensoriais, permitir-lhe-á realizar exactamente as mesmas actividades embora com alternativas de acesso, sistemas de comunicação aumentativa e/ou alternativa ou aplicações adequadas às suas necessidades de desenvolvimento de competências motoras, cognitivas e sociais. Mas o processo para selecionar o dispositivo ou o sistema de tecnologias de apoio continua válido e semelhante ao que se tem vindo a utilizar, nos últimos 15 anos, com o objectivo de adequar uma solução para a mobilidade ou para a comunicação ao longo desta evolução tecnológica. Ao longo deste trabalho iremos descrever as diferentes fases do processo de intervenção em Tecnologias de Apoio. O que a equipa constituída para prestar este tipo de serviço poderá considerar incluir nesse processo, de forma a que o resultado final esteja o mais adequado possível às necessidades das pessoas com limitações no desempenho das actividades e restrições à participação. Quisemos também conhecer, embora que de forma exploratória e descritiva, o que os diferentes serviços de tecnologias de apoio a funcionar em Portugal incluem no seu processo, qual a constituição das suas equipas e, de alguma forma, como realizam este tipo de serviço especializado. Para isso, apresentaremos os resultados de um pequeno questionário que enviamos a esses serviços.

Sistema de detecção de intrusão em redes informáticas

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Projecto, optimização e gestão de redes MAIS

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores