A system’s approach to cache hierarchy-aware decomposition of data-parallel computations

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

A semi-automatic approach to code smells detection

Eradication of code smells is often pointed out as a way to improve readability, extensibility and design in existing software. However, code smell detection remains time consuming and error-prone, partly due to the inherent subjectivity of the detection processes presently available. In view of mitigating the subjectivity problem, this dissertation presents a tool that automates a technique for the detection and assessment of code smells in Java source code, developed as an Eclipse plugin. The technique is based upon a Binary Logistic Regression model that uses complexity metrics as independent variables and is calibrated by expert‟s knowledge. An overview of the technique is provided, the tool is described and validated by an example case study.

Caracterização clínica e molecular da infecção por Giardia Duodenalis em crianças em idade pré-escolar da cidade de Lisboa

As parasitoses intestinais, quer provocadas por protozoários quer por helmintas, afectam humanos a nível ubiquitário, independentemente do sexo, estrato social ou faixa etária, constituindo um verdadeiro problema de Saúde Pública. Dentro dos protozoários, Giardia duodenalis destaca-se por ser um dos principais agentes responsáveis pela doença diarreica infecciosa, afectando milhões de indivíduos em todo o mundo. Apesar da sua maior incidência nos países em vias de desenvolvimento, esta parasitose é actualmente considerada como uma infecção reemergente nos países desenvolvidos, particularmente em crianças frequentadoras de creches e jardins-de-infância. O presente estudo foi desenvolvido com o objectivo de realizar a caracterização clínica e molecular da giardíase em crianças de idade pré-escolar da cidade de Lisboa. Decorreu de Abril a Julho de 2009 e teve como população alvo 685 crianças dos três aos seis anos de idade, frequentadoras de 10 jardins-de-infância da rede de escolas públicas da capital. Participaram voluntariamente, com resposta aos inquéritos protocolares, preenchimento de consentimento informado e fornecimento de amostras biológicas de fezes, 317 crianças. Em oito delas, correspondendo a uma prevalência de 2,5%, e num familiar (irmão) foi identificada infecção por Giardia duodenalis. Salienta-se que este foi o único parasita com potencial patogénico identificado nas amostras de fezes recolhidas. Através de técnicas de genotipagem constatou-se que cinco dos isolados pertenciam ao genótipo A, três ao B e numa amostra não foi possível identificar o genótipo. Dentro da mesma escola as crianças infectadas apresentaram o mesmo genótipo de Giardia. O espectro de manifestações clínicas variou entre flatulência, diarreia aguda, anorexia, dor abdominal recorrente e distensão abdominal, não se conseguindo correlacionar com a variabilidade genética da Giardia duodenalis encontrada. Uma das tinha má progressão ponderal. Todas as crianças infectadas foram tratadas com metronidazol, sem efeitos adversos conhecidos, e o controlo, efectuado duas semanas depois, foi negativo. Em todas as escolas foram realizadas acções de formação de Educação para a Saúde para as crianças, pais, educadores e funcionários das escolas incluídas no estudo, sobre a temática em estudo. Caracterização clínica e molecular da infecção por Giardia duodenalis em crianças em idade pré-escolar da cidade de Lisboa Este estudo contribuiu para um melhor conhecimento epidemiológico da giardíase em Portugal.

Estado de saúde oral das crianças entre os 3 e os 5 anos, a frequentar as escolas do Cacém, com pais portugueses e imigrantes

Contexto: A cárie dentária é um problema de saúde pública, com elevada prevalência em todo o mundo. Ao longo das últimas décadas, várias investigações revelam que a cárie dentária está relacionada com factores sociais e comportamentais. Condições sociais e económicas deficientes, diminuem o acesso à informação e conhecimento, bem como limitam o acesso a serviços especializados de saúde. Os migrantes são um grupo populacional em que estes factores têm especial relevo. Este trabalho tem como objectivo descrever o estado de saúde oral relativamente à cárie dentária, de crianças dos 3 aos 5 anos, filhas de pais imigrantes e portugueses, a frequentar jardim-de-infância, na zona do Cacém- Sintra. Métodos: A amostra deste estudo é composta por 183 crianças, dos 3 aos 5 anos, a frequentar os jardins-de-infância de 3 Instituições Particulares de Solidariedade Social, situadas no Cacém. Os dados foram recolhidos através de um questionário dirigido aos pais e de uma ficha individual de rastreio dentário realizado às crianças. Para aferir a associação entre as variáveis foram aplicados: o teste do Qui-Quadrado de Person, o teste t de Student e o modelo de regressão logística, com o cálculo dos respectivos odds-ratio. O nível de significância estatístico foi de 5%. Resultados: Nas famílias estudadas 36,1% dos pais e 38,3% das mães são imigrantes; 44% das crianças têm pelo menos um progenitor de origem estrangeira. A maioria das famílias tem 2 filhos (45%) e 54,6% das crianças do estudo são primeiros filhos; 48,6% das crianças já foram a uma consulta de saúde oral, e igual percentagem nunca foi a uma consulta desta especialidade; 89% das crianças da amostra escovam os dentes diariamente. A prevalência de cárie na dentição decídua encontrada nesta amostra foi de 25,1%, com um cpo’d grupo de 0,7. Estão livres de história de cárie 84,7% das raparigas e 66,3% dos rapazes (p= 0,004). Verifica-se que os rapazes têm um risco 2,3 vezes maior (OR=2,34) de não ter saúde oral do que as raparigas (p=0,02) e que as crianças que já foram à consulta de saúde oral têm um risco, cerca de 3 vezes maior (OR=3,21) de apresentar um cpo ≠0 do que as crianças que nunca foram à consulta. Conclusão: Nesta amostra não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas no cpo’d individual das crianças filhas de imigrantes e de portugueses. O cpo’d demonstrou estar associado à idade, sexo e ida à consulta de saúde oral. Existe uma necessidade emergente de um maior conhecimento do estado de saúde oral destas comunidades, avaliando até que ponto estão mais vulneráveis ao aparecimento de doenças orais.

Identificação de dano estrutural com base em análise modal

O presente trabalho procura mostrar as potencialidades das técnicas de monitorização estrutural, de detecção, localização e caracterização de dano através de alterações dos parâmetros modais. As características dinâmicas de vibração de uma estrutura são alteradas pela presença de dano, o que, representando uma perda física, conduz à consequente perda de rigidez. Este fenómeno é responsável por modificações nas frequências naturais, deslocamentos modais e respectivas derivadas. Este trabalho apresenta a curvatura das configurações modais como possível parâmetro de controlo na identificação de dano estrutural. Neste documento encontram-se vários estudos de sensibilidade realizados em três modelos distintos (viga bi-apoiada, viga em consola e pórtico encastrado) em que se pretende avaliar a fiabilidade do método das curvaturas. Foram também desenvolvidos estudos respeitantes às alterações das frequências naturais e às alterações de dois indicadores estatísticos, o MAC e o COMAC. Com base nos resultados do método das curvaturas foi desenvolvida uma Java Applet, que constitui uma ferramenta de cálculo que permite explorar as potencialidades do método das curvaturas modais na identificação de danos em várias estruturas. Esta aplicação foi desenvolvida no compilador NetBeans IDE.

Auto-consumo directo: definição de metodologia e estudo de caso

Actualmente uma das preocupações da Comissão Europeia passa pela maneira como a energia é convertida e o modo como esta é aproveitada. Surgiu assim a estratégia Europa 2020, onde é claramente expressa a preocupação relativamente ao Ambiente e a diminuição da pegada ecológica. No campo relativo ao Ambiente e Energia existem metas tais como a redução das emissões de gases de efeito de estufa em 20%, o aumento da eficiência energética em 20% e a obtenção de 20% da energia consumida via energias renováveis. De maneira a que seja possível atingir as metas propostas, têm de surgir novos regimes para as energias renováveis uma vez que se tem verificado uma diminuição de apoios às tarifas feed-in. Estes factos levaram ao surgimento de um novo regime, o auto-consumo directo, que em tudo se diferencia das tarifas feed-in, uma vez que neste regime o produtor vendia toda a energia que produzia à rede. Já no regime de auto-consumo directo, o produtor consome a energia que produz, passando a ser um prosumer. Nesta dissertação é feito o levantamento sobre o conceito de auto-consumo directo assim como a legislação e ponto de situação da Europa e de Portugal no que diz respeito à paridade de rede. Foram ainda definidas as metodologias a aplicar. Com o auxílio da ferramenta informática desenvolvida em ambiente Java foi feita a análise de dois estudos de caso, uma indústria e um comércio e foi estudada a viabilidade económica, de cada caso, segundo vários indicadores e parâmetros definidos.

Agent-based parking occupancy simulation

The existing parking simulations, as most simulations, are intended to gain insights of a system or to make predictions. The knowledge they have provided has built up over the years, and several research works have devised detailed parking system models. This thesis work describes the use of an agent-based parking simulation in the context of a bigger parking system development. It focuses more on flexibility than on fidelity, showing the case where it is relevant for a parking simulation to consume dynamically changing GIS data from external, online sources and how to address this case. The simulation generates the parking occupancy information that sensing technologies should eventually produce and supplies it to the bigger parking system. It is built as a Java application based on the MASON toolkit and consumes GIS data from an ArcGis Server. The application context of the implemented parking simulation is a university campus with free, on-street parking places.

Exploração da linguagem Scala para suporte a aplicações paralelas

Nos anos mais recentes tem sido feita investigação no uso da Programação Orientada a Aspectos no suporte a computação paralela, nomeadamente para conseguir guardar as funcionalidades da mesma em módulos, algo que não é possível quando se utiliza Programação Orientada a Objectos. Um resultado desta investigação foi o desenvolvimento de uma aplicação, o ParJECoLi, desenvolvida usando a linguagem Java e recorrendo ao AspectJ para paralelizar a mesma. No entanto, durante essa mesma investigação, chegou-se à conclusão que o AspectJ apresenta algumas limitações na reutilização de módulos. Tendo em conta isso, surgiu a ideia de estudar uma outra linguagem de programação, conceptualmente diferente da usada na investigação. A linguagem Scala é conhecida por ter uma capacidade de composição modular flexível. Como tal parece interessante entender até que ponto é capaz de substituir AspectJ no suporte modular à computação paralela. Este projecto pretende aferir essa capacidade. Neste contexto, pretende-se usar o ParJECoLi como caso de estudo para dirigir comparações entre Scala e AspectJ.

Previsão de produção de energia eléctrica através de fontes de energia renováveis

Com o passar do tempo, a aposta em energias renováveis tem vindo a aumentar. De forma a prever o que se irá produzir com os sistemas de energias renováveis, é necessário desenvolver modelos preditivos, específicos para cada situação. No Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE) da Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) encontra-se um sistema fotovoltaico e um sistema eólico em funcionamento, e assim de forma a ter uma estimativa da produção de energia de ambos os sistemas, propôs-se nesta dissertação desenvolver um modelo de previsão de produção de energia eléctrica para os sistemas fotovoltaico e eólico. Para desenvolver o modelo preditivo pretendido, em primeiro lugar recolheram-se os dados meteorológicos e de produção de energia no ano 2013 e realizou-se um processamento desses mesmos dados, com a linguagem de programação Java, uma vez que não se encontravam na melhor forma para serem analisados e utilizados para construção do modelo. Após realizado o processamento, como os dados do ano de 2014 existentes não eram suficientes para testar o modelo depois de ser desenvolvido, geraram-se dados meteorológicos para 2014 tendo em consideração os dados de 2013. Para os dados de energia produzida, criaram-se superfícies de aproximação a partir dos dados de 2013, e utilizando os dados meteorológicos gerados para 2014 obteve-se uma aproximação da energia produzida. Tendo todos os dados necessários para a construção do modelo e posteriormente para o testar, iniciouse o pré-processamento dos dados com recurso a filtros e à Análise em Componentes Principais. Por fim, construíram-se duas estruturas diferentes de Redes Neuronais Artificiais de modo a verificar qual se adequa melhor aos sistemas existentes. Para validar o modelo construído com base em redes neuronais testou-se o modelo com os dados de 2014, diferentes dos utilizados na sua construção. Com os resultados obtidos concluiu-se que o filtro mais adequado para o pré-processamento é o filtro Savitzky-Golay e a estrutura do modelo mais indicada para o pretendido será a Rede Neuronal Artificial (RNA) com apenas uma camada intermédia.

Sistema de gestão de energia renovável para autoconsumo

A procura crescente de energia ao longo do tempo, e também o seu custo, tem estimulado a procura de novas formas de geração ou aproveitamento energético, donde se pode destacar a geração de energia eléctrica para autoconsumo. À semelhança de já muitos países aderentes aos sistemas de autoconsumo, Portugal também já tem legislação que permite a utilização deste tipo de sistemas através de Unidades de Produção para Autoconsumo (UPAC). Este tipo de sistemas trazem consigo vantagens tanto para o produtor, que produz a sua própria energia e assim poderá ter algum retorno financeiro, como também para a rede eléctrica nacional (RESP) que, mercê da disponibilidade de mais fontes de energia, tem a possibilidade de ficar menos sobrecarregada em períodos de ponta. Com o intuito de aproveitar ao máximo a energia produzida para autoconsumo e evitar estar a utilizar energia da rede em períodos em que a energia produzida não consegue dar resposta à procura, este trabalho propõe-se a optimizar os níveis de autoconsumo destes sistemas, que no geral apresentam valores entre os 20% e 40% anuais no sector residencial. Deste modo, e de acordo com o que é definido por Demand-Side Management (DSM) será desenvolvido neste trabalho de dissertação um projecto deste tipo, que consiste na monitorização e gestão da energia produzida numa habitação ou indústria. O desenvolvimento deste projecto assenta na criação de um sistema de autoconsumo, constituído por um painel fotovoltaico, sensores, actuadores e uma carga, assim como hardware que permitirá monitorizar, de forma remota, as condições de funcionamento do sistema e fazer a gestão de energia do mesmo, de forma remota, recorrendo para isso às tecnologias de Informação e Comunicação. As aplicações de software responsáveis por essa gestão serão desenvolvidas com recurso à linguagem JAVA e Arduino Programming Language. Será utilizado um módulo Wi-Fi que permitirá a troca de dados entre Cliente (Arduino UNO com Microchip RN-171-XV) e Servidor (Aplicação em JAVA presente num computador). No final serão analisados os levantamentos de energia produzida e avaliado se o controlo de cargas é feito consoante as melhores condições de aproveitamento da energia produzida.

Prevalência de Parasitas Intestinais e Caracterização Sócio-Demográfica e Clínica das Crianças do Ensino Pré-Escolar da Cidade de Lisboa

Introdução: As parasitoses intestinais, causadas por helmintas e protozoários, estão entre as infecções mais frequentes a nível mundial, afectando cerca de um quarto da população. Acarretam elevada morbilidade, sendo um importante problema de Saúde Pública. São muito prevalentes nos países em desenvolvimento. No entanto, nos países desenvolvidos, estão a ser consideradas infecções reemergentes, principalmente nas crianças frequentadoras de creches/jardins-de-infância. Em Portugal, há poucas décadas atrás, as parasitoses intestinais eram um problema de saúde pública. Os estudos epidemiológicos recentes sobre este tipo de infecções são poucos, não existindo nenhum a nível nacional. Objectivos: Determinação da prevalência de parasitas intestinais e caracterização sócio-demográfica e clínica de crianças em idade pré-escolar que frequentam jardins-de –infância, sob tutela da Câmara Municipal de Lisboa. Material e Métodos: estudo transversal, observacional e analítico, realizado em 9 jardins–de-infância da cidade de Lisboa, de Março a Julho de 2009. Todas as crianças foram convidadas a participar, com o preenchimento de um inquérito sócio-demográfico e clínico pelos responsáveis das crianças e a entrega de 3 amostras de fezes de cada criança. Resultados: Participaram um total de 317 crianças, com idades compreendidas entre 3 e 8 anos (média 5,0 anos). 78% das crianças brincavam habitualmente em jardins, 20% tinham cão e/ou gato como animal doméstico e 6,0% viajaram para países endémicos em parasitas intestinais no ano que precedeu o estudo. Ter animais em casa (p=0,023) e ter viajado para países endémicos (p=0,024) tiveram influência no facto das crianças estarem ou não infectadas por parasitas patogénicos. 18% das crianças tinham realizado desparasitação com anti-helmíntico, no ano que precedeu o estudo. O único parasita patogénico diagnosticado foi o protozoário Giardia duodenalis com uma prevalência de 2,5% (8 crianças). Discussão e conclusões: A prevalência de G. duodenalis encontrada está de acordo com os países desenvolvidos. O facto de não se ter encontrado helmintas vem reforçar a ideia de que não se deve desparasitar com anti-helmínticos por rotina. Este estudo “Prevalência de parasitas intestinais e caracterização sócio-demográfica e clínica das crianças do ensino pré-escolar da cidade de Lisboa” contribuiu para um melhor conhecimento das parasitoses intestinais em crianças em idade pré-escolar da cidade de Lisboa, para a caracterização da realidade Nacional.