A JML-Based strategy for incorporating formal specifications into the software development process

This thesis presents a JML-based strategy that incorporates formal specifications into the software development process of object-oriented programs. The strategy evolves functional requirements into a “semi-formal” requirements form, and then expressing them as JML formal specifications. The strategy is implemented as a formal-specification pseudo-phase that runs in parallel with the other phase of software development. What makes our strategy different from other software development strategies used in literature is the particular use of JML specifications we make all along the way from requirements to validation-and-verification.

Designing for workstyle transitions: interaction design tools for software engineering

Supervisor: Duarte Nuno Jardim Nunes

Avaliação da percentagem de massa gorda numa população pediátrica: comparação entre os métodos DXA e antropometria

Objectivo: Proceder à validação da equação de Slaugther e col., (1988), na estimação da percentagem de massa gorda (%MG), em crianças com 9 anos de idade, tendo a DXA como método de referência. Metodologia: A avaliação da composição corporal foi realizada em 450 crianças, das quais 219 eram raparigas (idade: 9.74 ± 0.33 anos; altura: 136.88 ± 6.8 cm; peso: 33.77 ± 8.16 kg; índice de massa corporal (IMC): 17.85 ± 3.16 kg/m2) e 231 eram rapazes (idade: 9.75 ± 0.33 anos; altura: 137.17 ± 6.97cm; peso: 34.3 ± 8.09 kg; IMC: 18.09 ± 3.17 kg/m2), pela DXA (QDR – 1500: Hologic, Waltham, MA, pencil beam mode, software version 5.67 anhanced whole body analisis) e pelas pregas adiposas subcutâneas, cujo os valores das pregas adiposas tricipital e geminal foram utilizados na equação desenvolvida por Slaugther e col., (1988). Na análise estatística, foram utilizadas a comparação de médias, a regressão linear e a concordância entre os métodos. Resultados: A %MG obtida por ambos os métodos apresentou diferenças significativas (p<0.05) entre os géneros, sendo as raparigas as que apresentam, em média, maiores valores de gordura corporal. Tanto para os rapazes como para as raparigas a %MGDXA é superior à %MGSKF. Na predição dos valores de %MG, a equação de Slaugther e col., (1988) tem para ambos os sexos (raparigas: r=0.94; EPE=3.2 e rapazes: r=0.96; EPE=2.7) uma correlação elevada com reduzido erro padrão de estimação com a DXA. Na análise de concordância entre os métodos, os rapazes parecem apresentar uma maior concordância entre o método alternativo e o método de referência, com os limites de concordância a variarem entre -9.26 e 1.57, enquanto nas raparigas variam entre -11.19 e 3.16. Em ambos os sexos é visível a subestimação, em valor médio, do método de referência, com uma média da diferença a situar-se nos -3.8% e -4.0%, respectivamente para rapazes e raparigas. Discussão: A equação de Slaugther e col., (1988) explica, para as raparigas, 87.5% da variância do método de referência, enquanto nos rapazes, 91.3% da variância é explicada.A diferença entre os métodos alternativo e de referência está dependente do nível de adiposidade, sendo que o método alternativo tende a sobrestimar a %MG nas crianças mais magras e a subestimar nas mais gordas. A equação de Slaugther e col., (1988) apresentou uma validade aceitável na avaliação da composição corporal num grupo de crianças, constituindo uma alternativa rápida na estimação da composição corporal numa avaliação inicial em escolas, clubes e estudos de larga escala. Contudo a sua utilidade, para uma correcta intervenção na saúde da criança, pode apresentar uma validade limitada, pelo que pode ser justificada a utilização de um método mais válido em termos clínicos, como a DXA.

Patologias na formulação de um betão na ilha da Madeira

Existem diversos métodos de formular a composição de um betão, dos quais, este estudo realça a metodologia aplicada às curvas de referência, nomeadamente a de Faury. No âmbito desta dissertação, o estudo do betão foi focado nas propriedades da resistência à compressão e trabalhabilidade, e nos factores que as influenciam para a obtenção dos resultados pretendidos. A dificuldade deste estudo surgiu na obtenção da trabalhabilidade desejada, derivada do tipo de agregados existentes na empresa e incertezas na quantificação da água de amassadura. Esta foi analisada, com especial destaque, para os parâmetros de absorção e humidade, em que o ensaio normativo da obtenção da capacidade de absorção dos agregados, poderá não ser o mais indicado para quantificar o valor real deste parâmetro. Notou-se que o método de Faury para determinar a água de amassadura, não era o mais indicado, por não ter em conta os parâmetros anteriormente referidos. Foram realizados diversos ensaios de obtenção de parâmetros necessários para efectuar uma formulação acertada. Foram também realizadas diversas amassaduras, com composições distintas, de forma a analisar a sua influência nos resultados. Estes foram analisados através de critérios de conformidade, para classificação do betão em termos de resistência. Foi possível concluir que os resultados da formulação da composição do betão, dependem muito da qualidade dos agregados utilizados, como a sua forma, porosidade e homogeneidade do material pétreo. De acordo com os resultados experimentais, foi concluída a existência de uma insuficiência de finos nas composições criadas para o betão, sugerindo uma curva real granulometria de referência para potencializar a trabalhabilidade para o tipo de agregados utilizados neste estudo.

Inspeção e monitorização de estruturas em engenharia civil: utilização de UAV na inspeção e monitorização

Nesta tese são abordadas as tipologias e metodologias de monitorização e observação de infraestruturas em engenharia civil, nomeadamente através de aplicação de vários métodos de medição, de ensaios e também com implementação de sensores. Esta tese pretende abordar de uma forma mais concreta a utilização de plataformas UAV (Unmanned Aerial Vehicle) que apresentam vantagens consideráveis para ser utilizado na monitorização de infraestruturas devido à rapidez de aquisição de dados, mobilidade, segurança e ao baixo custo de aquisição e exploração. A monitorização com UAV consiste no aproveitamento de uma plataforma que pode transportar variadíssimos equipamentos para registo de dados, como câmaras e sensores de várias ordens, de uma forma rápida, económica e segura. Os UAV’s possibilitam o tratamento rápido da informação por eles recolhida, em tempo real ou em pós-processamento. Os dados recolhidos, dependendo do tipo de infraestruturas e objetivos, podem ser analisados com diversas aplicações que tratam os dados de acordo com as necessidades, tais como, modelação em 3D, modelos de elevação, cálculo de áreas, termografia, fotogrametria, etc. Nesta tese são apresentados alguns casos práticos onde se evidencia a vantagem da utilização do UAV na monitorização de infraestruturas, onde se verifica a rapidez, eficiência e qualidade na recolha de informação com o reduzido custo de exploração.

Sistema de replicação de circuitos integrados digitais baseado em análise comportamental

Nesta dissertação de mestrado é desenvolvido um sistema de replicação de circuitos integrados digitais (combinatórios e sequenciais), por observação do seu normal funcionamento. O sistema desenvolvido carateriza-se pela capacidade de extrair e descrever na linguagem VHDL o comportamento de um circuito integrado digital em funcionamento, utilizando técnicas não invasivas e automatizadas, suportado por um vasto conjunto de algoritmos de aquisição e análise de dados. O sistema desenvolvido assenta em dois módulos principais: um módulo de software que consiste numa plataforma de algoritmos de análise, controlo e gestão do sistema (alojada num computador) e um módulo de aquisição de dados (hardware) que consiste num circuito capaz de realizar as medições necessárias para o funcionamento do sistema, comandado pelo módulo de software. A comunicação entre os dois módulos é efetuada via porta série. Os algoritmos desenvolvidos realizam uma análise da correspondência entre entradas e saídas procurando aplicar uma aproximação a um circuito combinatório se possível, caso contrário são utilizados métodos heurísticos para efetuar uma aproximação a um circuito sequencial através de uma máquina de estados. Entradas ou saídas constantes são previamente identificados e excluídos do processo de análise, para efeitos de simplificação. Os resultados obtidos demonstram que é possível replicar o comportamento observado em circuitos digitais (combinatórios e sequenciais) desde que o número de amostras recolhidas seja adequado. Verifica-se ainda que o método desenvolvido replica a funcionalidade do circuito integrado nas condições onde o circuito está inserido.

Análise de sobrevivência com o R

O principal objectivo desta dissertação é dar a conhecer as potencialidades da linguagem R pois ainda existem algumas reservas quanto à sua utilização. E nada melhor que a análise de sobrevivência, por ser um tema da estatística com grande impacto no mundo das doenças e novas curas, para mostrar como este programa apresenta grandes vantagens. Esta dissertação é então composta por quatro capítulos. No primeiro capítulo introduzimos alguns conceitos fundamentais da análise de sobrevivência, os quais servirão de suporte para o terceiro capítulo. Assim sendo, apresentamos um pouco da sua história, conceitos básicos, conceitos novos numa perspectiva de regressão diferente da que estamos habituados, tendo como objectivo a construção de modelos de regressão tendo sempre em conta métodos para averiguar se o modelo é o mais adequado ou não. No segundo capítulo apresentamos o R, o package R Commander (que já tem um interface mais amigável), o package survival (talvez o mais importante na análise de sobrevivência clássica), bem como outros packages que poderão ser úteis para quem quiser aprofundar o seu uso nesta área. O terceiro capítulo é o que aplica os conhecimentos dos dois anteriores e no qual pretendemos dar a conhecer algumas das muitas possibilidades de utilização deste software nesta área da Estatística. Este é dividido em três, ou seja, está dividido consoante as etapas que vamos precisando para trabalhar a nossa base de dados, começando pela análise descritiva, para conhecermos os dados que temos, depois a função de sobrevivência, por ser um conceito importante e por m, a construção de modelos de regressão, não paramétricos e paramétricos. Por último, apresentamos as nossas conclusões deste trabalho.

Avaliação numérica do comportamento sísmico de estruturas de betão armado

Os danos provocados por sismos encontram-se diretamente relacionados com os movimentos do solo que este possa provocar, com a vulnerabilidade da estrutura geológica e com a capacidade das construções para resistirem a tais ações. A preocupação na salvaguarda da vida humana e no mitigar dos danos provocados por eventos sísmicos conduziu a um grande avanço e aperfeiçoamento na compreensão do fenómeno, nas suas consequências e nas técnicas de conceção e de dimensionamento sismo-resistentes. À medida que as exigências técnicas evoluem, procura-se desenvolver métodos de análise que descrevam melhor o comportamento real das estruturas. Embora atualmente as análises dinâmicas tridimensionais lineares com base em análises modais e em coeficientes de comportamento sejam muito utilizadas, devido essencialmente à sua simplicidade e rapidez de execução, tem-se verificado uma crescente aderência a novas metodologias que têm diretamente em conta o comportamento não linear das estruturas quando sujeitas a ações sísmicas. Esta tese tem como principal objetivo estudar diferentes técnicas de simulação numérica do comportamento sísmico de estruturas de betão armado. São descritas as principais características das metodologias de simulação numérica mais utilizadas tanto em gabinete de projeto como em estudos de investigação. É dada especial atenção às análises dinâmicas não lineares, uma vez que esta técnica foi utilizada para simular o comportamento de uma estrutura de betão armado de um piso, que foi ensaiada no âmbito da 15ª Conferência Mundial em Engenharia Sísmica. Para avaliar a capacidade de simulação desta técnica, os resultados numéricos são diretamente comparados com os resultados experimentais, sendo possível verificar uma boa concordâncias entre ambos.

Explorando as funções trigonométricas com o software geogebra e calculadora gráfica numa turma de 11º Ano

O presente relatório nasce a determinada altura do nosso percurso académico, na sequência de um trabalho efetuado no âmbito da Prática do Ensino Supervisionado do Mestrado em Ensino de Matemática no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Secundário da Universidade da Madeira, no ano letivo 2011/2012, e tem como objetivo analisar o papel das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) na aprendizagem da Matemática. As estratégias usadas no ensino foram apoiadas na aprendizagem pela descoberta e inspiradas nas práticas utilizadas do Modelo Pedagógico da Escola Moderna (MEM). Esta pedagogia tem como finalidade desenvolver nos alunos o prazer do saber e a sua autonomia nas atividades de investigação e procura também contribuir para a sua formação como cidadãos. Procura-se adotar as metodologias utilizadas no MEM e no Projeto Construindo o Êxito em Matemática (CEM) Programa de Formação Contínua de Professores de Matemática aos alunos de uma turma do 8.º Ano e do 11.º Ano e analisa-se as diferentes posturas dos mesmos face às diferentes oportunidades de aprendizagem propostas. Este estudo foi aplicado nas diversas unidades lecionadas ao longo do estágio, partindo das seguintes questões orientadoras: Qual a importância da utilização das TIC no ambiente real de sala de aula?; Como é que a utilização da calculadora científica e de software de geometria dinâmica contribuem para o desenvolvimento do raciocínio e da comunicação matemática?. Neste trabalho investigativo, utilizei o método qualitativo onde a recolha de dados foi baseada na observação direta dos alunos em contexto de sala de aula, assim, como nos registos efetuados ao longo das aulas no diário de bordo. Conclui-se que o processo de ensino-aprendizagem é construído constantemente, e para tal construção, é essencial a organização da escola como um todo, onde todos os sujeitos são parte integrante do processo de ensino-aprendizagem.

Activity modeling in practice: a case-based guide to human-centered software engineering

The purpose of this study was to identify whether activity modeling framework supports problem analysis and provides a traceable and tangible connection from the problem identification up to solution modeling. Methodology validation relied on a real problem from a Portuguese teaching syndicate (ASPE), regarding courses development and management. The study was carried out with a perspective to elaborate a complete tutorial of how to apply activity modeling framework to a real world problem. Within each step of activity modeling, we provided a summary elucidation of the relevant elements required to perform it, pointed out some improvements and applied it to ASPE’s real problem. It was found that activity modeling potentiates well structured problem analysis as well as provides a guiding thread between problem and solution modeling. It was concluded that activity-based task modeling is key to shorten the gap between problem and solution. The results revealed that the solution obtained using activity modeling framework solved the core concerns of our customer and allowed them to enhance the quality of their courses development and management. The principal conclusion was that activity modeling is a properly defined methodology that supports software engineers in problem analysis, keeping a traceable guide among problem and solution.

Letramento digital: as implicações do uso do software na aprendizagem de crianças com baixa proficiência em leitura e escrita

O estudo tem por objetivo analisar reflexivamente as implicações do uso pedagógico do software educativo Luz do Saber Infantil- na aprendizagem de crianças com baixa proficiência em leitura e da escrita. A análise se deu na turma do reforço escolar do Projeto Luz do Saber Infantil-PLSI da Escola Caminho Encantado, no município de Jaguaribara-CE. Pensar na possibilidade da informática está a serviço da matética (como arte de aprender) para melhorar a aprendizagem de crianças com dificuldade de aprendizagem foi nossa problemática inicial. O software em questão tem como objetivo alfabetizar crianças de 3º ao 5º ano que se apresentam como analfabetas funcionais. O Método Paulo Freire de alfabetização e as contribuições de Ferreiro e Teberosky sobre a escrita são os principais fundamentos epistemológicos do software. Outrora, como referencial de quebra do paradigma fabril no qual escola a partir do século XIX esteve submetida, as Tecnologias de Informação e Comunicação-TIC tem se revelado como importante instrumento pedagógico na atualidade, muito embora sua inserção na escola não signifique inovação pedagógica. O presente estudo configurou-se como uma pesquisa qualitativa, cuja concepção etnográfica da educação legitima sua prática investigativa. Sendo uma etnopesquisa, o trabalho de campo e a coleta de dados desenvolveram-se através das seguintes técnicas: observação participante (principal etnométodo), entrevista semiestruturada, grupo focal, e análise documental. Sendo os instrumentos: diário de campo, questionário socioeconômico, filmagens, fotografias e prova escrita. Para sustentar epistemologicamente a pesquisa, buscamos em teóricos da etnografia, da apropriação da linguagem escrita e métodos de alfabetização, da introdução da informática na educação, do Construtivismo, Construcionismo e Sociointeracionismo, e especialmente nos teóricos que tratam a Inovação Pedagógica como ruptura paradigmática, a legitimação de nossa implicação intersubjetiva. Diante da análise dos dados, constatamos a evolução significativa da proficiência em leitura e escrita dos aprendizes, indicando que a tecnologia potencializa a prática pedagógica.

Gestão de alarmes para a web e dispositivos móveis, utilizando o software Connexall

A adoção de software de gestão de alarmes revela-se essencial nas organizações, sobretudo no contexto hospitalar e de segurança, devido à celeridade com que os alarmes têm de ser processados nos ambientes críticos em que são gerados. Nos últimos anos, tem-se verificado uma enorme promoção de diretivas que recomendam a utilização de software de gestão de alarmes, de forma a que as organizações estejam preparadas para lidar com situações problemáticas e para prestar um serviço de qualidade. O fenómeno da ubiquidade computacional promovido pela utilização massiva da Web e de dispositivos móveis revolucionou de forma significativa o modo como as pessoas comunicam e partilham informação entre si. Deste modo, tem havido uma consciencialização por parte das organizações que desenvolvem sistemas de gestão de alarmes em investir recursos na migração das suas aplicações de desktop para a Web e para dispositivos móveis. O Connexall é uma das soluções de gestão de alarmes com maior adoção no mercado, no entanto, carece de aplicações de software focalizadas na Web e nos dispositivos móveis. Neste sentido, o objetivo deste projeto de mestrado consiste em desenvolver duas aplicações de gestão de alarmes, o Active Alarm Client Plus para Android e o Device Assignment Client para a Web, integradas com o Connexall, através da utilização de um Web service para o efeito. Com o desenvolvimento deste projeto, pretende-se expandir os horizontes de aplicação do Connexall no que diz respeito à diversidade de equipamentos computacionais presentes no mercado, de modo a promover a ubiquidade cada vez mais assente no acesso e partilha de informação no contexto de gestão de alarmes.

Engenharia natural na estabilização de taludes

Na presente dissertação é feita uma abordagem da problemática associada à instabilidade de taludes, destacando-se as técnicas de engenharia natural usadas para o controlo de situações de instabilidade e de movimentos de vertentes. A ilha da Madeira, devido à sua morfologia, características geológicas e episódios de precipitação intensa, revela uma enorme tendência à ocorrência destes movimentos. Como prevenção à instabilidade de um talude é essencial proceder ao levantamento de vários métodos de monotorização e estabilização, assim como definir os riscos associados aos movimentos de vertentes, identificando os seus diferentes tipos e como se iniciam. O trabalho apresentado nesta dissertação tem como objetivos: identificar e tipificar os principais problemas dos taludes e encostas; identificar os aspetos mais importantes do conhecimento das técnicas de reabilitação de taludes e encostas; propor uma metodologia geral de intervenção na reabilitação dos taludes; propor medidas de intervenção e melhoria dos taludes e encostas e, por fim, verificar a aplicabilidade das medidas e metodologias propostas em estudos de casos. No que concerne aos estudos de caso, estes englobaram três ocorrências de deslizamento em áreas destintas do concelho de São Vicente. Procedeu-se ao levantamento da caracterização geral de campo, estudos prévios e projeto de execução de cada uma das áreas a intervencionar. Procurou-se uma técnica de engenharia natural que fosse ao encontro das necessidades dos terrenos em questão, tentando sempre enquadrar as soluções paisagísticas no meio envolvente. Os sistemas vivos a aplicar nas diferentes áreas de estudo, tiveram em conta a localização de São Vicente em plena Floresta Laurissilva tendo-se, ainda, especial cuidado na seleção de espécies endémicas da região.