Novas utilizações das potencialidades BIM – produção de informação as-built e apoio à medição de trabalhos realizados com recurso a realidade aumentada

Dissertação para obtenção do Grau Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Gestão soft da manutenção de automotoras UQE-S3500: aplicação de modelos de risco proporcionais

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial.

Recuperação automática da modelação comportamental com aplicações ao ensaio baseado em modelos

O problema dos sistemas de software legados sem documentação ou com documentação obsoleta, continua a ser uma realidade no mundo empresarial. O progressivo aumento da dimensão e complexidade dos sistemas desenvolvidos vem aumentar a necessidade de existirem mecanismos de modelação e documentação de apoio às actividades de manutenção e teste. Apesar da investigação que tem sido levada a cabo para tentar apresentar cada vez melhores abordagens à resolução deste problema,o seu uso no mundo empresarial ainda é muito esparso. Tal deve-se, pelo menos em parte, ao facto de muitas das abordagens propostas acabarem por representar um acrescento do esforço e do tempo, que as organizações não estão em condições de disponibilizar. Esta dissertação contribui com uma abordagem automatizada de suporte às actividades de documentação de sistemas, de manutenção e de testes. Para demonstrar a aplicabilidade e usabilidade da abordagem, propõe-se a implementação de uma ferramenta de apoio. A abordagem proposta baseia-se em técnicas já existentes e consolidadas, mas propõe extensões que permitem melhorar a sua integração,usabilidade e eficiência na sua aplicação. O problema fulcral aqui tratado é a inexistência ou insuficiência de documentação sobre os sistemas desenvolvidos. De modo a mitigar este problema, é apresentado um mecanismo de recuperação da modelação dinâmica de sistemas legados e respectiva geração de artefactos documentais,nomeadamente diagramas de sequência (UML), cartões CRC e matrizes de CRUD. Finalmente, introduzem-se técnicas de rastreabilidade e de apoio a testes de qualidade e cobertura para os sistemas construídos, usando uma metáfora de coloração de diagramas UML.

De arquitecturas organizacionais em i* para arquitecturas baseadas em agentes: uma abordagem orientada a modelos

Os requisitos dizem, normalmente, o que um sistema deve fazer, por oposição a como fazê-lo. O contexto organizacional justifica e ajuda a compreender os porquês que levam à necessidade de certos requisitos importantes para um sistema de software ser bem sucedido. As técnicas de modelação de requisitos oferecem o conhecimento que permite a análise necessária nesta fase inicial do desenvolvimento. Contudo, a maioria das técnicas de requisitos são mais adequadas para uma fase posterior do processo da engenharia de requisitos. O desenvolvimento de software orientado a agentes procura preencher esta lacuna, mas é um paradigma relativamente recente. Para a consolidação deste novo paradigma, o projecto Tropos está a desenvolver uma abordagem para o desenvolvimento orientado a Agentes que se baseia nos conceitos sociais e intencionais oferecidos pela abordagem de modelação organizacional i*. No entanto, o uso do i* não é suficientemente expressivo como uma linguagem de descrição arquitectural. Reconhecendo no UML a capacidade de actuar como linguagem de descrição arquitectural, esta dissertação especifica as transformações necessárias dos modelos arquitecturais organizacionais descritos em i*, para os modelos arquitecturais descritos no perfil de Agência do UML utilizado para modelar sistemas multi-agente, através de uma abordagem orientada a modelos.

Modelos de ação bélica na Crônica de D. Duarte de Meneses - Texto, Contexto e Representação

Bolsista de Doutorado (SFRH/BD/77667/2011) da Fundação de Ciência e Tecnologia, Portugal.

Modelos de avaliação do desempenho empresarial: guia de referência para empresas transformadoras do setor vitivinícola

Com elevada preponderância na competitividade de uma organização, a avaliação é cada vez mais utilizada no mercado atual. Pode ser aplicada tanto na implementação de projetos como na melhoria do processo existente e da atividade do negócio como um todo. Na lógica da avaliação global do negócio, a avaliação é cada vez mais vista como uma boa prática, uma vez que permite, de forma integrada, durante as atividades de monitorização, identificar erros, desvios face a metas fixadas ou outros problemas de maneira a corrigi-los preventivamente. Na lógica da melhoria da atividade de negócio, possibilita a identificação de potenciais falhas onde se pode incidir na melhoria dos mesmos, tendo um nível de abrangência superior aos tradicionais indicadores financeiros, o que permite avaliar o desempenho global da organização e correlacionar medidas e impactos. No presente trabalho elaborou-se um levantamento de modelos de avaliação macroeconómicos, empresariais e individuais e foi realizado um questionário às organizações do setor vitivinícola para aferir da sua maturidade na prática de avaliação, bem com o intuito de aferir acerca da utilidade e aplicabilidade de um guia de apoio a esta prática. Com base nestes elementos, criou-se um guia de avaliação de referência para empresas transformadoras do setor vitivinícola, tendo como base os conceitos inerentes aos modelos de avaliação empresariais: balanced scorecard (BSC), modelo Shingo, modelo European Foundation for Quality Management (EFQM) e tendo em conta a contextualização realizada ao setor vitivinícola, baseada nas respostas fornecidas aos questionários realizados no âmbito desta dissertação.. Como resultado, gerou-se um guia de apoio à adoção de práticas de avaliação que poderá ser aplicado com vista ao aumento da competitividade das organizações do setor transformador vitivinícola.

Amorphous silicon e 3D sensors applied to object detection

Nowadays, existing 3D scanning cameras and microscopes in the market use digital or discrete sensors, such as CCDs or CMOS for object detection applications. However, these combined systems are not fast enough for some application scenarios since they require large data processing resources and can be cumbersome. Thereby, there is a clear interest in exploring the possibilities and performances of analogue sensors such as arrays of position sensitive detectors with the final goal of integrating them in 3D scanning cameras or microscopes for object detection purposes. The work performed in this thesis deals with the implementation of prototype systems in order to explore the application of object detection using amorphous silicon position sensors of 32 and 128 lines which were produced in the clean room at CENIMAT-CEMOP. During the first phase of this work, the fabrication and the study of the static and dynamic specifications of the sensors as well as their conditioning in relation to the existing scientific and technological knowledge became a starting point. Subsequently, relevant data acquisition and suitable signal processing electronics were assembled. Various prototypes were developed for the 32 and 128 array PSD sensors. Appropriate optical solutions were integrated to work together with the constructed prototypes, allowing the required experiments to be carried out and allowing the achievement of the results presented in this thesis. All control, data acquisition and 3D rendering platform software was implemented for the existing systems. All these components were combined together to form several integrated systems for the 32 and 128 line PSD 3D sensors. The performance of the 32 PSD array sensor and system was evaluated for machine vision applications such as for example 3D object rendering as well as for microscopy applications such as for example micro object movement detection. Trials were also performed involving the 128 array PSD sensor systems. Sensor channel non-linearities of approximately 4 to 7% were obtained. Overall results obtained show the possibility of using a linear array of 32/128 1D line sensors based on the amorphous silicon technology to render 3D profiles of objects. The system and setup presented allows 3D rendering at high speeds and at high frame rates. The minimum detail or gap that can be detected by the sensor system is approximately 350 μm when using this current setup. It is also possible to render an object in 3D within a scanning angle range of 15º to 85º and identify its real height as a function of the scanning angle and the image displacement distance on the sensor. Simple and not so simple objects, such as a rubber and a plastic fork, can be rendered in 3D properly and accurately also at high resolution, using this sensor and system platform. The nip structure sensor system can detect primary and even derived colors of objects by a proper adjustment of the integration time of the system and by combining white, red, green and blue (RGB) light sources. A mean colorimetric error of 25.7 was obtained. It is also possible to detect the movement of micrometer objects using the 32 PSD sensor system. This kind of setup offers the possibility to detect if a micro object is moving, what are its dimensions and what is its position in two dimensions, even at high speeds. Results show a non-linearity of about 3% and a spatial resolution of < 2µm.

Determinação da prevalência de fibrilhação auricular na população portuguesa ao nível da NUTS III usando modelos hierárquicos bayesianos

A Fibrilhação Auricular é uma alteração do ritmo cardíaco designada por arritmia. Esta patologia é considerada a forma de arritmia mais frequentemente observada na prática clínica e que constitui uma importante causa de morbilidade pelo risco inerente de desenvolvimento de AVC. Em 2010 foi realizado um estudo epidemiológico na população Portuguesa com o objectivo determinar a prevalência de Fibrilhação Auricular na população portuguesa com idade igual ou superior a 40 anos, sob o acrónimo de FAMA. Os dados publicados indicaram uma estimativa de prevalência de 2,5%, com um aumento da prevalência em função da classe etária. A nível regional não foram observadas diferenças na taxa de prevalência. Estudos de mapeamento de doenças mostraram que a determinação de taxas de prevalência por região, quando o número de casos observados é relativamente baixo, apresentam sobredispersão e, consequentemente, uma falta de precisão nas estimativas obtidas através um método frequencista clássico. A utilização de modelos Bayesianos hierárquicos no mapeamento de doenças tem apresentado vantagem na estimação de valores de risco da doença comparativamente à abordagem clássica. Assim, é objectivo deste trabalho determinar a prevalência de Fibrilhação Auricular na população Portuguesa por região, ao nível da NUTS III, usando modelos hierárquicos Bayesianos. Os dados utilizados neste estudo são os dados referentes ao estudo FAMA, pós-estratificados para correcção dos ponderadores. O modelo Bayesiano proposto por Besag, York e Mollié (1991) foi usado para modelar os dados, covariando para a idade e índice de massa corporal. A revisão do desenho do estudo e o recálculo dos ponderadores foi realizado com recurso ao software R, survey, e a análise Bayesiana efectuada através do WinBugs. iii Os resultados deste estudo demonstram que o uso de modelos Bayesianos são uma melhor opção para a estimação de valores risco relativo e prevalência da doença. Contudo, a utilização de covariáveis não resultou numa melhoria considerável ao contrário do que seria esperado. Conclui-se que a Fibrilhação Auricular apresenta variações regionais significativas, a nível de NUTS III, que não devem ser desvalorizadas na determinação de políticas de saúde pública para controle da doença.

Modelos de previsão de preços de commodities

O principal objectivo deste trabalho assenta em desenvolver modelos de previsão de preços de commodities para assim comparar a capacidade preditiva da simulação de Monte Carlo com a das redes neuronais. A simulação de Monte Carlo é principalmente utilizada para avaliar as opções, já as redes neuronais são utilizadas para fazer previsões, classificações, clustering ou aproximação de funções. Os diversos modelos desenvolvidos foram aplicados na previsão do preço futuro do milho, petróleo, ouro e cobre. Sendo que os horizontes temporais testados neste trabalho foram 1 dia, 5 dias, 20 dias e 60 dias. Através da análise do erro absoluto médio percentual (MAPE) concluiu-se que no geral o modelo individual que apresentou um melhor desempenho preditivo foram as redes neuronais. Contudo, nas previsões a 1 e a 5 dias os resultados obtidos foram semelhantes para ambos os modelos. Para se tentar melhorar os resultados obtidos pelos modelos individuais foram aplicadas algumas técnicas de combinação de modelos. A combinação de modelos demonstrou no geral capacidade para melhorar os resultados dos modelos individuais, porém apenas para o horizonte a 60 dias é que os resultados melhoraram significativamente.

Uma abordagem para derivar modelos de requisitos a partir de mecanismos de reconhecimento de voz

A elicitação de requisitos é uma das primeiras actividades do processo de Engenharia de Requisitos. Através desta etapa é possível capturar e estruturar os requisitos dos stakeholders e do sistema a ser implementado. Tipicamente esta estruturação é representada através de notação gráfica com o auxílio de ferramentas CASE. Estas ferramentas tornam esta actividade exclusiva, em termos de acessibilidade, a engenheiros sem deficiências físicas devido à complexidade das funcionalidades oferecidas pelas mesmas que permitem construir estes modelos. Nesta dissertação de mestrado é proposto desenvolver uma abordagem com suporte de uma ferramenta para melhorar a acessibilidade, e consequentemente,integrar um engenheiro de requisitos com limitações físicas na actividade de elicitação de requisitos. A ferramenta também possibilita uma alternativa para os stakeholders em geral para produzir modelos sem usar as mãos quando for mais conveniente. Esta abordagem propõe usar mecanismos de voz na geração de modelos de requisitos, mais concretamente modelos de requisitos orientados a objectivos, modelos de objectos e modelos de features usando técnicas de Model-Driven Development (MDD) (e.g., metamodelos). O stakeholder assim irá capturar os seus requisitos através de mecanismos de reconhecimento de voz, sendo automaticamente realizada uma transformação do seu discurso para um modelo KAOS, para um modelo conceptual ou para um modelo de features.

Writing/erasing 3D micro and nano wrinkles in flexible elastomers for volatile organic compounds sensor

Micro/nano wrinkled patterns on cross-linked urethane/urea polymeric flexible free standing films with two soft segments, polypropylene oxide and polybutadiene, can be induced by UV-irradiation. The ability to write/erase these 3D structures, in a controlled manner, is the main focus of this work. The imprinting of the wrinkled structures was accomplished by swelling in an appropriate solvent followed by drying the membranes after the cross-linking process and UV irradiation. The surface tailoring of the elastomeric membranes was imaged by optical microscopy, scanning electronic microscopy and by atomic force microscopy. To erase the wrinkled structures the elastomers were swollen. The swelling as well as the sol/gel fraction and the UV radiation were tuned in order to control the wrinkles characteristics. It was found that the wrinkles wavelength, in the order of microns (1±0,25μm), was stamped by the UV radiation intensity and exposure time while the wrinkles' amplitude, in the order of nanometers (150-450 nm), was highly dependent on the swelling and sol/gel fraction. A prototype for volatile organic compounds detection was developed taking advantage of the unique 3D micro/nano wrinkles features.

Avaliação da qualidade em modelos de requisitos i*

As abordagens de engenharia de requisitos orientada a objetivos oferecem mecanismos que ajudam na elicitação e modelação de requisitos. A presente dissertação centra-se no framework i*, uma das mais importantes linguagens de especificação de modelos de requisitos orientados a objetivos, que conta com grupos de trabalho em mais de vinte países e com sete edições de workshops internacionais. Existem alguns problemas que podem afetar a qualidade de modelos i*. A sua criação pode resultar em modelos complexos e/ou incompletos, assim como incorretos devido ao mau uso da notação do i*. Estes problemas contribuem para a existência de dificuldades na gestão e compreensão dos sistemas de software o que, por sua vez, leva a um aumento dos custos de desenvolvimento. A qualidade dos modelos deve, então, ser uma preocupação constante, por forma a que sejam construídos modelos corretos, completos e cuja complexidade acidental seja minimizada. Não obstante a sua importância, a gestão eficaz destes três aspetos é, ainda, um problema em aberto. Nesta dissertação é proposto um conjunto de métricas para dar suporte à avaliação quantitativa dos atributos de qualidade complexidade, completude e correção nos modelos de requisitos i*. As métricas são definidas seguindo a abordagem Goal-Question- Metric, sendo definidas tanto de modo informal, em língua natural, como formalmente, em OCL (Object Contraint Language), e incorporadas numa ferramenta de modelação i* para que possam ser recolhidas de modo automático. As métricas são avaliadas experimentalmente, através de um conjunto de casos de estudo reais e académicos, e teoricamente, através de propriedades deWeyuker.

Uma abordagem ágil para transformar modelos cognitivos em modelos comportamentais e de domínio

No processo de desenvolvimento de software, um dos problemas recorrentes é garantir que as expectativas das partes interessadas (stakeholders) estão a ser satisfeitas. Expectativas essas que correspondem ao comportamento do sistema. A disciplina de Engenharia de Requisitos estuda a melhor forma de capturar, especificar, validar e gerir requisitos. No entanto, os modelos utilizados que expressam os comportamentos, muitas das vezes, não são entendidos por parte dos stakeholders. Com a introdução das metodologias ágeis, que se baseiam no princípio de uma colaboração ativa e contínua dos stakeholders durante o desenvolvimento de software, os pressupostos da disciplina de Engenharia de Requisitos foram questionados e fizeram nascer novas práticas. Uma prática que emergiu foi o Desenvolvimento Orientado ao Comportamento (BDD). Surgiu com a finalidade de dar a capacidade aos stakeholders de expressarem, sob a forma textual, o comportamento que desejam para o seu software, de forma simples e sucinta. No entanto, não existindo restrições nem validações automáticas na escrita dos stakeholders, é criada a possibilidade de introdução de ambiguidade e perda de informação quando a equipa de desenvolvimento utiliza os cenários descritos. Dado este problema, propomos uma abordagem em que os stakeholders consigam especificar cenários comportamentais, de forma cognitiva, com uma representação simples, clara e mais precisa. Criamos duas linguagens, o DomainMap e o BehaviorMap, que estão relacionadas entre si: uma para representar modelos de domínio e outra para representar cenários BDD, respetivamente. Foi executada uma experiência com 15 indivíduos para comparar o esforço cognitivo na compreensão entre cenários BehaviorMap e cenários textuais e os resultados mostraram que o BehaviorMap teve melhor desempenho.

Modelos para cálculo de ligações pilarviga com chapa de extremidade em estruturas de aço

Neste trabalho, são apresentados e discutidos os procedimentos prescritos no Eurocódigo 3, Parte 1-8, para cálculo e dimensionamento de ligações pilar-viga com chapa de extremidade, em estruturas de aço. Em particular, é analisado o método das componentes, que permite determinar a resistência e rigidez rotacional de juntas metálicas, possibilitando a utilização de ligações semi-rígidas, que frequentemente resultam em ligações mais económicas. A metodologia descrita é aplicada em dois exemplos numéricos, tendo-se comparado os valores calculados com os resultados obtidos através de um programa de cálculo automático (Powerconnect) que também se baseia no método das componentes. As análises efetuadas permitem constatar que existem algumas vertentes do programa que podem ser melhoradas. Recorreu-se ainda a um programa de cálculo automático comercial (Sap2000) para comparar os esforços atuantes numa estrutura metálica com ligações rígidas e semi-rígidas, tendo-se concluído que existem diferenças significativas entre as distribuições de esforços obtidas para as duas situações.