Hudumia: a platform to support spontaneous volunteers' situational awareness, coordination and safety underemergency scenarios

Spontaneous volunteers always emerge under emergency scenarios and are vital to a successful community response, yet some uncertainty subsists around their role and its inherent acceptance by official entities under emergency scenarios. In our research we have identified that most of the spontaneous volunteers do have none or little support from official entities, hence they end up facing critical problems as situational awareness, safety instructions and guidance, motivation and group organization. We argue that official entities still play a crucial role and should change some of their behaviors regarding spontaneous volunteerism. We aim with this thesis to design a software architecture and a framework in order to implement a solution to support spontaneous volunteerism under emergency scenarios along with a set of guidelines for the design of open information management systems. Together with the collaboration from both citizens and emergency professionals we have been able to attain several important contributions, as the clear identification of the roles taken by both spontaneous volunteers and professionals, the importance of volunteerism in overall community response and the role which open collaborative information management systems have in the community volunteering efforts. These conclusions have directly supported the design guidelines of our software solution proposal. In what concerns to methodology, we first review literature on technologies support to emergencies and how spontaneous volunteers actually challenge these systems. Following, we have performed a field research where we have observed that the emerging of spontaneous volunteer’s efforts imposes new requirements for the design of such systems, which leaded to the creation of a cluster of design guidelines that supported our software solution proposal to address the volunteers’ requirements. Finally we have architected and developed an online open information management tool which has been evaluated via usability engineering methods, usability user tests and heuristic evaluations.

Design, desenvolvimento e avaliação de experiências para o ponto de venda baseadas numa abordagem centrada no utilizador: o projeto Q’FNAC! 2.0

Este projeto teve como principal objetivo continuar o desenvolvimento do quiosque multimédia FNAC. Filial do Grupo Pinault Printemps, a FNAC é líder europeu na distribuição de bens tecnológicos e culturais. Nesta fase do desenvolvimento, o foco do projeto centrou-se na procura da melhor forma de mostrar ao utilizador a localização de um produto na loja FNAC Madeira, expansão das funcionalidades aos restantes produtos e o redesenho da interface do quiosque multimédia FNAC. Por forma a identificar uma forma eficaz de dar a conhecer ao utilizador a localização de um produto dentro da loja FNAC Madeira, foi efetuado um estudo que consistiu em questionários e testes com utilizadores para comparar duas formas de localização, por planta da loja ou por vídeo em tempo real. A primeira versão do quiosque multimédia FNAC apenas possuía suporte a livros, pelo que foi necessário tornar a aplicação o mais abstrata possível por forma a gerar as categorias de produtos em runtime recorrendo a ficheiros XML. Por fim, para redesenhar a interface do quiosque multimédia FNAC, foram efetuadas análises às interfaces da primeira versão, utilizando as heurísticas de Nielsen e os “Principles of good form” de Larry Constantine. Após a fase de análise as interfaces foram redesenhadas tendo por base a análise efetuada, o guia de norma FNAC 2011 e breves testes de usabilidade com utilizadores. Do estudo realizado, na procura pela melhor forma de localização, foram identificados alguns problemas relacionados com a utilização de um vídeo em tempo real para a identificação, tal como as interferências externas por parte dos outros clientes do espaço comercial e foi possível constatar um melhor desempenho e aceitação da localização por planta. A localização por planta mostrou-se suficiente para os utilizadores conseguirem identificar o local onde o produto estava exposto, pois permitia-lhes identificar o local onde encontravam-se e obter uma localização mais precisa do local, necessitando apenas de olhar em volta para conseguir relacionar o que era possível visualizar na planta com aquilo que os rodeava na loja.

Aplicações de instrumentação virtual em metrologia e qualidade

Com a evolução constante da tecnologia, também a ciência da medição, ou Metrologia, necessita de processos de medição mais exatos e fiáveis, por vezes automatizados, de modo a ser possível fornecer informações mais corretas sobre uma determinada grandeza física. Entre estas informações destaca-se a incerteza de medição, que permite ao utilizador ter uma estimativa sobre qual o valor final da grandeza física medida, que com processos de medição mais complexos, tornam a sua obtenção mais difícil, sendo necessário, por vezes, a utilização de métodos computacionais. Tendo isto em conta, com esta dissertação pretende-se abordar o problema da automatização de processos de medição, bem como da obtenção de incertezas de medição que reflitam a natureza da grandeza física medida através de métodos computacionais. De modo a automatizar um processo de medição, mais concretamente da calibração de manómetros, utilizou-se o LabView para criar um instrumento virtual que permitisse ao utilizador, de forma simples e intuitiva, realizar o procedimento de calibração. Também se realizou outro instrumento virtual, de modo a permitir a obtenção simultânea de dados provenientes de dois equipamentos diferentes. Relativamente às incertezas de medição, utilizou-se o Método de Monte Carlo, implementado em MATLAB e Excel, de modo a obter o valor destas para a calibração de manómetros, de uma câmara geradora de humidade relativa e de um higrómetro de ponto de orvalho, sendo que os dois últimos possuem um modelo matemático complexo, sendo a análise analítica mais complexa e morosa. Tendo em conta os resultados obtidos, é possível afirmar que a criação de instrumentação virtual permite a adaptação, de uma forma simples, de vários processos de medição, tornando-os mais eficientes para além de reduzirem o erro do operador. Por outro lado, também é possível observar que a utilização de métodos computacionais, neste caso o Método de Monte Carlo, para estudo de incertezas de medição é uma mais valia, comparativamente ao GUM, permitindo umaa análise rápida e fiável de modelos matemáticos complexos.

Influência da não saturação no comportamento mecânico de camadas de aterro

Nesta dissertação pretende-se estudar a influência da não saturação de solos compactados no comportamento mecânico das camadas de aterro, nomeadamente de infraestruturas de transportes. Os aterros são normalmente construídos através de camadas de solo compactado em condições não saturadas, cujo comportamento mecânico varia ao longo da sua extensão apesar de serem aplicadas as mesmas forças de compactação. Para tal podem ser identificadas várias explicações de forma a justificar o comportamento mecânico da camada como o tipo de solo, as alterações das condições de estado, ou seja, do índice de vazios e do teor em água. Estas variações ao longo das camadas dão origem a diferentes forças de sucção entre as partículas do solo condicionando, originando assim variações no comportamento mecânico das camadas de aterro. O estudo conduzido no presente trabalho tem por base os resultados de ensaios in-situ realizados num aterro experimental, onde foram executadas camadas de aterro com diferentes teores em água. A partir da caracterização do comportamento mecânico e das condições de estado avalia-se a influência da não saturação das camadas. Este estudo é complementado com uma campanha de ensaios de laboratório onde se avalia a influência das condições de estado, nomeadamente o teor em água e o índice de vazios, nas forças de sucção, que estão diretamente relacionadas com o comportamento mecânico do solo compactado.

Educação matemática crítica: o seu contributo na formação de cidadãos críticos e responsáveis

Universidade da Madeira

GreenEnergy: produção de energia eléctrica a partir de fontes de energia renovável para sistemas de microprodução

O uso de energias renováveis está cada vez mais presente no nosso quotidiano. A forte aposta por parte de várias empresas, grupos privados e habitações domésticas na produção de energia renovável tem vindo a crescer bastante nos últimos anos, porque além de ser uma energia limpa, é economicamente vantajosa. No âmbito residencial na Ilha da Madeira, tem havido um grande crescimento na microprodução de energia fotovoltaica. Para que se consiga converter energia garantindo os critérios e qualidade da energia elétrica maximizando a eficiência são necessários conversores eletrónicos de potência, responsáveis pela conversão e gestão da energia produzida a partir de uma fonte de energia renovável e conversão para a REE (Rede Elétrica de Energia). A oferta de soluções na área tem vindo a aumentar com o aumento dos pedidos do mercado, existindo cada vez mais concorrência, devido ao surgimento de sistemas mais compactos e eficientes. Neste trabalho é desenvolvido um sistema para microprodução de energia renovável, através de uma ou mais fontes de energia, de maneira a que este seja compacto e eficiente, além de adicionar várias soluções a nível de software (automatismos) de maneira a aumentar as funções do sistema sem utilizar hardware adicional. Apresentam-se também resultados de simulação de maneira a demonstrar todas as funcionalidades do sistema. Conseguiu-se demonstrar que é possível melhorar o rendimento, qualidade de energia e diminuir os custos dos sistemas de conversão de energia utilizando software, mantendo o hardware do sistema. Além das melhorias no sistema que o software permite, conseguiu-se adicionar novos modos de funcionamento ao sistema utilizando automatismos.

Projeto de um sistema de alimentação ininterruptível para alimentar um sistema de telecomunicações ou de informática

Universidade da Madeira

Investigação numérica do desempenho de um sensor de fibra ótica de índice de refração, baseado em SPR e utilizando COMSOL multiphysics

Esta tese é dedicada aos sensores de fibra ótica especificamente aos sensores baseados no fenómeno de ressonância de plasmão de superfície, SPR (Surface Plasmon Resonance), gerados em fibras óticas com configuração do tipo “D”, para aplicação em sensores refratométricos. Numa primeira parte desta dissertação são descritos os aspetos teóricos fundamentais para a compreensão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície e a sua utilização em sistemas sensores. Estes fenómenos ocorrem na superfície de interface entre metais e outros meios materiais, sendo capazes de afetar as propriedades em reflexão e transmissão de uma onda eletromagnética incidente (feixe luminoso), de uma forma que é fortemente dependente dos meios na proximidade do metal. Assim, a medição das propriedades do feixe luminoso, como por exemplo o comprimento de onda de ressonância com SPR, permite monitorizar esses meios. Numa segunda fase foi implementada a simulação destes modelos, em COMSOL Multiphysics, que permitia não só a obtenção dos espetros de transmissão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície, mas também a obtenção das distribuições do campo elétrico e magnético em função das dimensões do sensor. O COMSOL permitiu também a obtenção das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variações do índice de refração exterior, da espessura do metal, da espessura da bainha e da espessura de outro elemento de elevado índice de refração. A fase seguinte foi verificar que os resultados dos métodos teóricos para os diferentes parâmetros de estudo eram semelhantes aos resultados obtidos no COMSOL. Conclui-se que com este programa é possível criar novos sensores em fibra ótica, baseados em SPR, para melhorar e otimizar os parâmetros de ressonância e sensibilidade do sensor. A última fase do trabalho baseou-se na modelização de uma fibra cuja configuração seja tal que possa criar um pequeno efeito de antena e fazer com que parte da luz seja guiada para o exterior da fibra e possa interatuar com o meio externo para melhor sensibilidade.

Gestão de projectos: modelo para gestão e controlo de custos de obras de construção civil

Hoje em dia onde o mercado da construção civil é cada vez mais competitivo e as empresas de construção civil tendem em apresentar orçamentos com os custos cada vez mais inferiores, diminuindo as margens de lucro por forma a garantir trabalho para alimentar a sua massa. Deste modo, é fulcral apostar em ferramentas ou em métodos que apoiem a equipa de direcção de obra de forma a garantir as margens previstas antes do início dos trabalhos. É neste contexto que este trabalho foi desenvolvido, garantindo uma aplicação informática numa folha de cálculo MS Excel e com recurso ao programa de planeamento MS Project, que aplica um método de controlo de custos de uma forma simples e funcional sem grandes encargos de aquisição de softwares ou de formação específica.

Medidas da complexidade da estrutura de algoritmos codificados em C

Nesta dissertação defendemos uma forma nova de medir o produto de software com base nas medidas usadas na teoria dos sistemas complexos. Consideramos o uso dessas medidas vantajoso em relação ao uso das medidas tradicionais da engenharia de software. A inovação desta dissertação sintetiza-se em considerar o produto de software como um sistema complexo, dotado de uma estrutura que comporta vários níveis e na proposta da correlação de gama longa como medida da complexidade de estrutura de programas fontes. Essa medida, invariante para a escala de cada nível da estrutura, pode ser calculada automaticamente. Na dissertação, primeiro descrevemos o processo de desenvolvimento do software e as medidas existentes para medir o referido processo e produto e introduzimos a teoria dos sistemas complexos. Concluímos que o processo tem características de sistema complexo e propomos que seja medido como tal. Seguidamente, estudamos a estrutura do produto e a dinâmica do seu. processo de desenvolvimento. Apresentamos um estudo experimental sobre algoritmos codificados em C, que usamos para validar hipóteses sobre a complexidade da estrutura do produto. Propomos a correlação de gama longa como medida da complexidade da estrutura. Estendemos essa medida a uma amostra codificada em Java. Concluímos, evidenciando as limitações e as potencialidades dessa medida e a sua aplicação em Engenharia de Software.

Implementação de um sistema autónomo para a geração de visualizações 3D de dados ambientais

Este trabalho foi realizado na Universidade da Madeira, no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, tendo como título “Implementação de um sistema autónomo para a geração de visualizações 3D de dados ambientais”. A visualização 3D tem vindo a ganhar terreno em áreas como o entretenimento, medicina, arquitetura e desenho de equipamentos, entre outros. Relativamente à visualização de dados ambientais (oceano e atmosfera) em 3D, esta é uma área pouco explorada. Como tal, foi proposto o estudo e criação de um sistema autónomo capaz de gerar imagens 3D de dados ambientais e disponibilizar as mesmas na web. O estudo iniciou-se com testes às ferramentas que permitem a visualização 3D de dados ambientais, de forma a escolher a que mais se adequa ao sistema a implementar. Após diversos testes às várias ferramentas, a que mais se destacou foi o IDV (Integrated Data Visualization), pelas suas funcionalidades e capacidade de ser executado de forma automática. A implementação do sistema foi efetuada ao longo de diversas etapas: pré-processamento dos dados; escolha das visualizações a disponibilizar na web; escrita do script responsável pelo processo; criação das páginas web para visualização das imagens e implementação de todo o sistema em ambiente Linux. Este sistema foi desenvolvido tendo em conta a adição de novas visualizações, assim como a alteração das visualizações existentes. A possibilidade de adicionar/alterar visualizações de forma simples também foi tida em conta, de forma a não ser necessário reestruturar todo o sistema.

Integração de componentes sociais em ePortfolios: aplicação ao eGuided

A aprendizagem e consolidação do conhecimento fora da sala de aulas é uma tarefa cada vez mais importante e necessária no dia-a-dia, úteis para aprofundar conhecimentos, desenvolver capacidades complementares ou obter melhores resultados. Neste sentido, a adoção de ferramentas que integrem diversas abordagens como o eLearning, ePAL e ePortfolio, revelam ser uma mais-valia para auxiliar nesta tarefa. Foi com base na integração destes conceitos e abordagens que surgiu a plataforma eGuided, passando a disponibilizar um conjunto de ferramentas específicas para promover e incentivar a aprendizagem dos alunos, assim como o desenvolvimento de determinadas competências e capacidades a vários níveis. De um modo geral, esta plataforma permite disponibilizar informações dos utilizadores relacionadas com o seu percurso académico e profissional, assim como informação pessoal. Por sua vez, estas informações são organizadas de forma a, entre outras coisas, (i) ser possível mostrar a evolução do aluno nos vários níveis; (ii) determinar a abordagem mais adequada para potenciar a aprendizagem do aluno, tendo em conta as suas características; (iii) encontrar pessoas com determinadas características ou capacidades pessoais, profissionais ou académicas. No entanto, ao longo do funcionamento do eGuided tornou-se notória a falta de interação entre os seus membros, que revelaram sentir-se isolados na utilização da mesma. Daí a proposta desta dissertação de mestrado que visa estender a plataforma através da integração de novas funcionalidades características das redes sociais, que a tornassem participativa e promovesse a partilha efetiva e flexível de informação, experiências e conhecimento entre os seus utilizadores. A ideia é promover a utilização de um meio comum e complementar à aprendizagem, que estimule a cooperação entre os membros, dando visibilidade às suas capacidades e competências e, ao mesmo tempo, estabeleça uma ponte entre os alunos e os potenciais empregadores.

WISE-MUSE Mobile: aplicação móvel para monitorização ambiental de museus

Manter o património histórico, natural e artístico por muitos anos é de vital importância pois, sem este património, as gerações não poderiam ter conhecimento nem aprender todos os grandes acontecimentos que têm passado ao longo dos anos num determinado país. Para evitar que esse património se perca foi criado o projecto WISE-MUSE, que tem como objectivo principal a conservação preventiva de obras de arte através de monitorização ambiental, usando uma Rede de Sensores Sem Fios (RSSF) quer para recolher dados quer para transmiti-los. Apesar do projecto WISE-MUSE ser relevante para todos os museus, em geral, este foi aplicado ao caso específico do Museu da Baleia, localizado na Ilha da Madeira, em Portugal. Inicialmente, este projecto preocupava-se essencialmente com a monitorização ambiental das salas de exposição e das câmaras frigoríficas, usando uma rede de sensores sem fios distribuídos pelos espaços em questão. Uma RSSF permite obter dados essenciais à preservação das obras de arte num museu, de uma forma fácil e continua. Para tal, foram usados diferentes tipos de sensores para capturar parametros ambientais, tais como temperatura, humidade, luminosidade, CO e CO2. Um dos objectivos principais do projecto WISE-MUSE é conseguir visualizar as medições recebidas pelos sensores sem fios, de uma forma rápida e fiável, para que quando seja detectado algum problema, os responsáveis pelo museu possam actuar a tempo e resolver o problema sem danos maiores. Tendo em vista este objectivo, este trabalho de mestrado consistiu no desenvolvimento de uma aplicação móvel que permita a visualização e análise dos respectivos dados, em tempo real e independentemente do local onde os utilizadores se encontrem, enviando-lhes alertas caso seja detectado algum parâmetro com valores fora do normal. Esta aplicação foi implementada sobre o sistema operativo Android, por ser um dos mais usados por todo o mundo, assim como graças à sua facilidade de utilização quer por parte dos programadores quer por parte dos utilizadores finais.

Enzymatic inhibitory activity of hydroxycinnamates (HCs): in silico studies

Diabetes is a worldwide health issue that has been expanding mainly in developed countries. It is characterized by abnormal levels of blood sugar due to several factors. The most common are resistance to insulin and the production of defective insulin which exerts little or no effect. Its most common symptoms include tissue damage to several systems due to elevated levels of blood sugar. One of the key enzymes in hydrocarbon metabolism is α-glucosidase (EC 3.2.1.20). It catalyzes the breakdown of complex carbohydrates into their respective monomers (glucose) which allows them to be absorbed. In this work, caffeoyl quinic acids and their metabolites were analyzed as potential inhibitors for α-glucosidase. The search for the best inhibitor was conducted using molecular docking. The affinity of each compound was compared to the inhibitor present in the crystal structure of the protein. As no inhibitor with a similar affinity was´found, a new approach was used, in situ drug design. It was not possible to achieve an inhibitor capable of competing with the one present in the crystal structure of the enzyme, which is also its current commercial inhibitor. It is possible to draw some conclusions as to which functional groups interact best with certain residues of the active site. This work was divided into three main sections. The first section, Diabetes, serves as an introduction to what is Diabetes, its symptoms and/or side effects and how caffeoyl quinic acids could be used as a treatment. The second section, Caffeoylquinic acids and their metabolites as inhibitors for Alfa-glucosidase, corresponds to the search through molecular docking of caffeoyl quinic acids as inhibitors for α-glucosidase and what was possible to draw from this search. The last section, In situ design of an inhibitor for α-glucosidase (EC 3.2.1.20), corresponds to the in situ drug design study and what it achieved. The representation of each of the molecules used as a ligand can be found in the Annexes.

A feasibility study for modelling tie strength with the facebook API

This thesis examines the concept of tie strength and investigates how it can be determined on the fly in the Facebook Social Network Service (SNS) by a system constructed using the standard developer API. We analyze and compare two different models: the first one is an adaptation of previous literature (Gilbert & Karahalios, 2009), the second model is built from scratch and based on a dataset obtained from an online survey. This survey took the form of a Facebook application that collected subjective ratings of the strength of 1642 ties (friendships) from 85 different participants. The new tie strength model was built based on this dataset by using a multiple regression method. We saw that the new model performed slightly better than the original adapted model, plus it had the advantage of being easier to implement. In conclusion, this thesis has shown that tie strength models capable of serving as useful friendship predictors are easily implementable in a Facebook application via standard API calls. In addition to a new tie strength model, the methodology adopted in this work permitted observation of the weights of each predictive variable used in the model, increasing the visibility of the factors that affects peoples’ relationships in online social networks.