Case-based reasoning for meta-heuristics self-parameterization in a multi-agent scheduling system

A novel agent-based approach to Meta-Heuristics self-configuration is proposed in this work. Meta-heuristics are examples of algorithms where parameters need to be set up as efficient as possible in order to unsure its performance. This paper presents a learning module for self-parameterization of Meta-heuristics (MHs) in a Multi-Agent System (MAS) for resolution of scheduling problems. The learning is based on Case-based Reasoning (CBR) and two different integration approaches are proposed. A computational study is made for comparing the two CBR integration perspectives. In the end, some conclusions are reached and future work outlined.

Self-organization for scheduling in agile manufacturing

Agility refers to the manufacturing system ability to rapidly adapt to market and environmental changes in efficient and cost-effective ways. This paper addresses the development of self-organization methods to enhance the operations of a scheduling system, by integrating scheduling system, configuration and optimization into a single autonomic process requiring minimal manual intervention to increase productivity and effectiveness while minimizing complexity for users. We intend to conceptualize real manufacturing systems as interacting autonomous entities in order to build future Decision Support Systems (DSS) for Scheduling in agile manufacturing environments.

Self-optimizing through CBR learning

In this paper, we foresee the use of Multi-Agent Systems for supporting dynamic and distributed scheduling in Manufacturing Systems. We also envisage the use of Autonomic properties in order to reduce the complexity of managing systems and human interference. By combining Multi-Agent Systems, Autonomic Computing, and Nature Inspired Techniques we propose an approach for the resolution of dynamic scheduling problem, with Case-based Reasoning Learning capabilities. The objective is to permit a system to be able to automatically adopt/select a Meta-heuristic and respective parameterization considering scheduling characteristics. From the comparison of the obtained results with previous results, we conclude about the benefits of its use.

Novopca mobile

A constante evolução da tecnologia obriga a que o mundo empresarial tenha que alocar esforços para se manter actualizado. Os equipamentos tecnológicos que se encontram actualmente na vanguarda da tecnologia são os dispositivos móveis, que cada vez mais nos rodeiam e acompanham com o intuito de nos facilitar a execução de tarefas rotineiras. O ramo de construção e obras públicas em particular é um sector que obriga a que os seus trabalhadores estejam constantemente em movimento, e que muito têm a ganhar com a utilização de ferramentas de trabalho em equipamentos móveis. Neste projecto pretendeu-se identificar qual o sistema operativo para dispositivos móveis que melhor se enquadra com as necessidades empresariais, assim como quais os mecanismos de comunicação inter-máquinas que melhor se enquadram com o cenário em estudo. Foi então desenvolvida uma plataforma para dispositivos móveis que permite agilizar a execução de processos que normalmente são morosos ou que obrigam à utilização do computador em locais menos próprios, nomeadamente o ambiente de obra. A solução proposta e implementada envolve uma aplicação modular quer permita a fácil inserção e remoção de módulos. Foram também realizados os estudos e implementações de quatro módulos, designadamente: auto-afectação, conferência documental, fornecedores e presenças em obra. Concluído este projecto, ficam reunidas as condições para o fácil desenvolvimento de novos módulos, visando inovação e optimização dos processos de trabalho da empresa.

Gold electrode modified by self-assembled monolayers of thiols to determine DNA sequences hybridization

The process of immobilization of biological molecules is one of the most important steps in the construction of a biosensor. In the case of DNA, the way it exposes its bases can result in electrochemical signals to acceptable levels. The use of self-assembled monolayer that allows a connection to the gold thiol group and DNA binding to an aldehydic ligand resulted in the possibility of determining DNA hybridization. Immobilized single strand of DNA (ssDNA) from calf thymus pre-formed from alkanethiol film was formed by incubating a solution of 2-aminoethanothiol (Cys) followed by glutaraldehyde (Glu). Cyclic voltammetry (CV) was used to characterize the self-assembled monolayer on the gold electrode and, also, to study the immobilization of ssDNA probe and hybridization with the complementary sequence (target ssDNA). The ssDNA probe presents a well-defined oxidation peak at +0.158 V. When the hybridization occurs, this peak disappears which confirms the efficacy of the annealing and the DNA double helix performing without the presence of electroactive indicators. The use of SAM resulted in a stable immobilization of the ssDNA probe, enabling the hybridization detection without labels. This study represents a promising approach for molecular biosensor with sensible and reproducible results.

Relatório de Estágio em Educação Pré-Escolar

O relatório de estágio de qualificação profissional desenvolveu-se no âmbito da Unidade Curricular (UC) de Prática Pedagógica Supervisionada, inserida no Mestrado em Educação Pré- Escolar, nos contextos de creche e pré-escolar. Esta integração implicou a mestranda numa atitude investigativa, traduzida no aprofundamento dos referenciais teóricos abordados na referida UC, que permitiu desenvolver uma atitude indagadora e reflexiva, de modo a aliar saberes teóricos à prática e mobilizá-los em contexto. Efetivando a sua prática pedagógica através da observação, recolha de dados, análise sistemática da ação e reflexão crítica permanente, apoiou-se na metodologia de investigaçãoação, que segundo Elliot (1991) constitui um processo reflexivo, que envolve a mudança de teorias e práticas, permitindo ligar a autoavaliação ao desenvolvimento profissional. A prática pedagógica revista neste documento parte da convicção da mestranda relativamente à importância da observação, na mesma perspetiva de Gonçalves (2006): “se soubermos observar, saberemos compreender, se soubermos compreender, saberemos intervir e se soubermos intervir, saberemos melhorar, estaremos a conferir ao exercício de observação e análise da relação educativa o seu verdadeiro estatuto de instrumento de desenvolvimento pessoal/profissional do formando” (p.72). Foi assim que a mestranda solidificou a construção da sua imagem de criança, encarando-a como ativa e competente, almejando que essa visão se refletisse nas suas planificações, que identificavam necessidades e interesses das crianças, e consequentemente na sua ação. A co construção de saberes e a cooperação assumiram particular relevância no processo de formação e desenvolvimento profissional, proporcionado pelos intervenientes no contexto educativo: par de formação, educadoras, supervisora, pais e comunidade.

Modeling of the lung impedance using a fractional order ladder network with constant phase elements

The self similar branching arrangement of the airways makes the respiratory system an ideal candidate for the application of fractional calculus theory. The fractal geometry is typically characterized by a recurrent structure. This study investigates the identification of a model for the respiratory tree by means of its electrical equivalent based on intrinsic morphology. Measurements were obtained from seven volunteers, in terms of their respiratory impedance by means of its complex representation for frequencies below 5 Hz. A parametric modeling is then applied to the complex valued data points. Since at low-frequency range the inertance is negligible, each airway branch is modeled by using gamma cell resistance and capacitance, the latter having a fractional-order constant phase element (CPE), which is identified from measurements. In addition, the complex impedance is also approximated by means of a model consisting of a lumped series resistance and a lumped fractional-order capacitance. The results reveal that both models characterize the data well, whereas the averaged CPE values are supraunitary and subunitary for the ladder network and the lumped model, respectively.

Meta-heuristics self-parameterization in a multi-agent scheduling system using case-based reasoning

This paper proposes a novel agent-based approach to Meta-Heuristics self-configuration. Meta-heuristics are algorithms with parameters which need to be set up as efficient as possible in order to unsure its performance. A learning module for self-parameterization of Meta-heuristics (MH) in a Multi-Agent System (MAS) for resolution of scheduling problems is proposed in this work. The learning module is based on Case-based Reasoning (CBR) and two different integration approaches are proposed. A computational study is made for comparing the two CBR integration perspectives. Finally, some conclusions are reached and future work outlined.

Negotiation mechanism for self-organized scheduling system with collective intelligence

Current Manufacturing Systems challenges due to international economic crisis, market globalization and e-business trends, incites the development of intelligent systems to support decision making, which allows managers to concentrate on high-level tasks management while improving decision response and effectiveness towards manufacturing agility. This paper presents a novel negotiation mechanism for dynamic scheduling based on social and collective intelligence. Under the proposed negotiation mechanism, agents must interact and collaborate in order to improve the global schedule. Swarm Intelligence (SI) is considered a general aggregation term for several computational techniques, which use ideas and inspiration from the social behaviors of insects and other biological systems. This work is primarily concerned with negotiation, where multiple self-interested agents can reach agreement over the exchange of operations on competitive resources. Experimental analysis was performed in order to validate the influence of negotiation mechanism in the system performance and the SI technique. Empirical results and statistical evidence illustrate that the negotiation mechanism influence significantly the overall system performance and the effectiveness of Artificial Bee Colony for makespan minimization and on the machine occupation maximization.

Construção de um dispositivo de autoavaliação com a colaboração dos docentes

Na atualidade, face à emergência de políticas educacionais influenciadas pela globalização, a avaliação das instituições escolares tem vindo a constituir-se como um instrumento para regular, garantir e acompanhar a melhoria da qualidade nos sistemas de ensino. A Lei nº31/2002 de 20 de dezembro implicou nas escolas o desenvolvimento de dispositivos, instrumentos e processos diversos de avaliação tendo como um dos seus objetivos a promoção da melhoria de qualidade do sistema educativo. Não é qualquer forma ou modalidade de avaliação institucional e de autoavaliação que pode responder à multidimensionalidade e complexidade das escolas públicas enquanto organizações educativas específicas. Pelo facto de não existirem escolas iguais, a avaliação da escola deverá ser diferenciada e ajustada às realidades organizacionais para constituir um efetivo instrumento de desenvolvimento. O estudo empírico realizado no agrupamento X pretendeu recolher as perceções dos docentes do agrupamento em relação aos mecanismos de autoavaliação para a posterior elaboração de um dispositivo de autoavaliação. Este estudo permitiu reconhecer a importância atribuída aos processos de autoavaliação na promoção da melhoria da organização e do sucesso educativo dos alunos, bem como os constrangimentos associados a estes processos, sendo também apresentadas propostas para que este instrumento seja eficaz. Os resultados deste estudo foram as linhas orientadoras para a construção de um dispositivo de autoavaliação para o agrupamento X com a colaboração dos docentes, desenvolvendo um plano de ação com atividades definidas. Espera-se dar um contributo para implementar mudanças significativas, com vista à promoção de uma cultura de autorreflexão, de autoavaliação e de desenvolvimento sustentado da escola.

Autoavaliação das organizações escolares: articulação da equipa de autoavaliação com as lideranças intermédias

O presente trabalho de projeto resulta de um estudo na área da Avaliação Institucional, realizado num agrupamento de escolas com educação pré-escolar e ensinos básico e secundário. O objetivo principal relacionou-se com a construção de um Plano de Ação, que promova o desenvolvimento de uma cultura de avaliação, procurando envolver todos os ‘atores’ educativos no processo de mudança e melhoria do agrupamento, com principal incidência na articulação da Equipa de Autoavaliação do Agrupamento, com as Lideranças Intermédias, de forma a implementar o processo de Autoavaliação do Agrupamento. A avaliação das escolas deve basear-se em dispositivos simples e exequíveis e nesse sentido é importante que a avaliação respeite critérios de pertinência, de coerência, de eficácia, de eficiência e de oportunidade. As Equipas de Autoavaliação, em articulação com as Lideranças Intermédias, assumem cada vez mais importância, nas organizações escolares, podendo ser potenciadoras da melhoria da eficácia e eficiência das organizações escolares. Um dos instrumentos de recolha de dados foi o inquérito por questionário, aplicado a 89 professores e educadores, que representam 51,2 % dos docentes do agrupamento em estudo. Outro instrumento de recolha de dados foi o focus group, constituído por 11 professores, dos departamentos curriculares existentes no agrupamento. Os resultados mostraram que o processo de autoavaliação é já uma prática comum no agrupamento, com uma certa consolidação. No entanto, ao nível da estrutura que lidera, apesar de integrar representantes de toda a comunidade educativa, ainda se verifica uma participação muito centrada nos docentes. Esta estrutura deve tornar-se mais abrangente, de forma a permitir a incorporação de outros pontos de vista. Os resultados mostraram ainda, diferentes tipos de abordagem aos assuntos relacionados com a autoavaliação, nos distintos departamentos curriculares. O incentivo das Lideranças Intermédias e a sua implicação na tarefa de motivar os professores para a participação no processo, a articulação com a Equipa de Autoavaliação e a comunicação serão determinantes para a melhoria da eficácia e eficiência da organização. No plano de ação, é apresentado um conjunto de propostas, que pretendem colmatar estas debilidades.

Relatório de Estágio de Qualificação Profissional (Educação Pré-Escolar)

Relatório EPE - Relatório de Estágio em Educação Pré-Escolar: Para aprender a ensinar é necessário passar por diversas etapas, assim sendo, o presente relatório é o culminar de um primeiro momento de estágio, do primeiro contacto com a profissão com todas as dinâmicas e especificidades de que dela fazem parte. Pretendendo-se ser um educador reflexivo e investigador, em que o desejo de saber o porquê daquilo que observa, o leva a descobrir novas coisas e a refletir sempre sobre elas, é fulcral que se conheçam alguns pressupostos teóricos que sirvam de suporte à prática a realizar. Desta forma, é feita uma contextualização teórica em que se aborda o papel do Educador de Infância, agente tão importante na educação das crianças, uma vez que educa os cidadãos de amanhã. Ao mesmo tempo, são ainda abordados alguns tópicos pertinentes relativamente à educação de infância, como a organização do ambiente educativo, a intencionalidade educativa, assim como modelos e perspetivas teóricas que fundamentam toda a prática desenvolvida. Com a realização deste relatório, inicia-se a construção do profissional reflexivo e investigador. Neste sentido, reflete-se acerca de toda ação pedagógica desenvolvida, assim como dos aspetos que se devem melhorar no futuro e que objetivos anteriormente definidos foram já alcançados. Na certeza de que o período de prática pedagógica referenciada foi o primeiro de muitos momentos de autodescoberta e realização pessoal, espera-se que o mesmo seja capaz de transparecer toda a experiência e enriquecimento para quem o lê. Relatório EPE - Relatório de Estágio em Educação Pré-Escolar:In order to learn how to teach, one needs to follow several stages, and on that path, the present report is the final step of a first stage in the trainee program, one that marked the first contact with the teaching profession and with all its dynamics and specifics. The aim is to be a reflexive educator and researcher, one that desires to understand the reason and motive of its object, one that is led to the discovery of new things and to a reflection on them. On that line, it is important to know some theoretical concepts to support the practice. With that goal in mind, this paper is a theoretical contextualization relating to the role of the infant teacher, a very important one, as it concerns the education of future citizens. At the same time, some relevant topics are addressed in what concerns the work of the infant teacher, such as the arrangement of the educational environment, the educational intentionality, and also theoretical models and perspectives, fundamental to the developed work. With this report begins the construction of the reflexive professional and researcher. In doing so, it is a reflection on several issues, namely, on all the pedagogical actions developed throughout the stage, on the features to improve in the future, and what previously defined goals were already achieved. Without a doubt, this stage of educational action is the first of several moments of self-discovery and personal achievement. Hopefully, this report will be able to reflect all the experience and to be an enriching experience to the reader.

Desenvolvimento de ferramenta de apoio ao dimensionamento de sistemas de autoconsumo fotovoltaico em ambiente doméstico

Nos últimos anos, tem-se assistido a uma maior preocupação com o meio ambiente, a atual conjuntura mundial está cada vez mais direcionada para a eficiência energética e para a utilização de fontes de energias renováveis. Os principais governos mundiais, incluindo o português, já perceberam a necessidade de enveredar por esse caminho e nesse sentido aplicam medidas que direcionam e consciencializam a população para a eficiência energética e para as energias renováveis. Em Portugal, o setor das energias renováveis assume atualmente uma posição de extrema importância, resultante da expressão que governo português tem vindo a implementar no panorama energético nacional, da qual resulta uma importante contribuição para o desenvolvimento económico, na criação de riqueza e geração de emprego. Neste contexto, e no caso particular da energia fotovoltaica têm sido implementadas medidas que incentivam a aposta nesta tecnologia, prova disso é o Decreto-Lei n.º 153/2014 aprovado em conselho de ministros em Setembro de 2014, que promove essencialmente o autoconsumo. O autoconsumo consiste na utilização de painéis fotovoltaicos para produção de energia elétrica para consumo próprio com ou sem recurso a equipamentos de acumulação. Em termos práticos, este sistema permite que os consumidores produzam a sua própria energia através de uma fonte renovável ao invés de adquirir essa energia na rede elétrica de serviço público. As políticas de incentivo ao autoconsumo proporcionam uma oportunidade para os consumidores interessados em investir na produção da própria energia elétrica, neste sentido e de forma a ajudar no dimensionamento de unidades de produção de autoconsumo foi desenvolvida, no âmbito desta tese, uma ferramenta de apoio ao dimensionamento de sistemas de autoconsumo fotovoltaico sem acumulação em ambiente doméstico, com o objetivo de estimar as necessidades de potência fotovoltaica a instalar em habitações de baixa tensão normal. Na base da construção desta ferramenta estiveram essencialmente os perfis de consumo, aprovados pela Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos, de todos os clientes finais que não dispõem de equipamento de medição com registo de consumos e também a estimativa de produção fotovoltaica desenvolvida pelo Centro Comum de Investigação da Comissão Europeia. A aplicação desenvolvida tem como principal funcionalidade proporcionar ao utilizador o dimensionamento de unidades de produção de autoconsumo fotovoltaico, mediante a introdução de alguns dados tais como o distrito, a potência contratada, a tarifa e o consumo energético anual. Esta aplicação apresenta resultados relativos ao dimensionamento do sistema, como é o caso da potência a instalar e da estimativa de produção fotovoltaica anual, e resultados relativos à análise económica do sistema como é o caso do valor atual líquido, da taxa interna de rentabilidade e do payback do investimento.

Caracterização de perfis pultrudidos Híbridos

A pultrusão é uma técnica já sobejamente conhecida de produção de perfis de secção constante, tais como barras, cantoneiras, perfis estruturais ou tubos, em materiais compósitos de matriz polimérica. A necessidade de, em determinadas aplicações, utilizar perfis que proporcionem melhor isolamento térmico, melhor isolamento acústico ou possuam um momento de inércia ligeiramente superior, sem que o peso próprio seja significativamente afectado, levou à produção de perfis pultrudidos híbridos, com núcleos baseados em pré-formas ou na alimentação contínua de resíduos. Realizados os protótipos seguindo as metodologias acima descritas, urge verificar se as propriedades dos perfis híbridos correspondem às expectativas inicialmente neles depositadas, através de testes destrutivos e não-destrutivos. Assim, foram realizados testes à tracção, à compressão e à flexão, no intuito de verificar os ganhos conseguidos e poder analisar o valor-acrescentado trazido por estes novos perfis em termos estruturais. Estes valores, depois de devidamente validados, permitirão a sua inserção em bases de dados agregadas a programas de cálculo estrutural, que efectuam de forma automática o dimensionamento de estruturas baseadas em perfis desta natureza. Complementarmente, foram realizados testes de isolamento térmico e acústico, com vista a quantificar a melhoria conseguida nestas propriedades, extremamente importantes em determinados tipos de aplicações ligadas à construção civil e obras públicas.

Relatório de estágio em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico

Relatório EPE - Relatório de estágio em Educação Pré-Escolar: O presente relatório foi realizado no âmbito da unidade curricular Prática Pedagógica Supervisionada, inserida no Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, da Escola Superior de Educação do Porto, durante o ano letivo 2013/2014, atribuindo qualificação profissional no contexto de pré-escolar. Este documento pretende descrever e analisar o percurso formativo desenvolvido pela mestranda ao longo da sua prática pedagógica supervisionada, numa perspetiva reflexiva sobre a construção dos saberes profissionais para a Educação. Este percurso formativo comprometeu uma atitude investigativa, bem como a mobilização de saberes científicos e legais por forma a articular as vertentes de teoria e prática, perspetivando uma construção integrada dos saberes. A prática pedagógica foi sustentada numa perspetiva construtivista, atribuindo um papel ativo à criança na construção das suas aprendizagens. Esta baseou-se num trabalho de equipa cooperativo, o qual se concretiza através do debate e da partilha de ideias, entre os vários intervenientes da ação, como meio para a transformação da realidade educativa. Ao longo da prática foi, ainda, atribuído um papel fundamental à observação do contexto, sendo esta essencial para a compreensão e conhecimento pleno da criança. Em suma, todo o percurso formativo no qual está englobado a prática pedagógica, levou a uma problematização das questões emergentes da prática, desenvolvendo uma atitude indagadora e reflexiva. Apesar da significante contribuição para a aquisição de competências pessoais e profissionais, o percurso formativo deve ser assumido como uma construção contínua, fundamentado num princípio da aprendizagem ao longo da vida.