Técnicas de controlo não-linear baseadas em Redes Neuronais: do algoritmo à implementação

O presente trabalho analisa soluções de controlo não-linear baseadas em Redes Neuronais e apresenta a sua aplicação a um caso prático, desde o algoritmo de treino até à implementação física em hardware. O estudo inicial do estado da arte da utilização das Redes Neuronais para o controlo leva à proposta de soluções iterativas para a definição da arquitectura das mesmas e para o estudo das técnicas de Regularização e Paragem de Treino Antecipada, através dos Algoritmos Genéticos e à proposta de uma forma de validação dos modelos obtidos. Ao longo da tese são utilizadas quatro malhas para o controlo baseado em modelos, uma das quais uma contribuição original, e é implementado um processo de identificação on-line, tendo por base o algoritmo de treino Levenberg-Marquardt e a técnica de Paragem de Treino Antecipada que permite o controlo de um sistema, sem necessidade de recorrer ao conhecimento prévio das suas características. O trabalho é finalizado com um estudo do hardware comercial disponível para a implementação de Redes Neuronais e com o desenvolvimento de uma solução de hardware utilizando uma FPGA. De referir que o trabalho prático de teste das soluções apresentadas é realizado com dados reais provenientes de um forno eléctrico de escala reduzida.

Identificação de alvos na terapia anti-cancerígena utilizando técnicas de modelação molecular

Miguel Fernandes

A outra face dos modelos: técnicas de visualização para explorar modelos

Os modelos são tradicionalmente utilizados na engenharia de software para documentar aspetos do desenho e, em alguns casos, como base para a geração de parte ou a totalidade dos sistemas informáticos que descrevem. Embora subsista o debate sobre este tipo de abordagens e sobre o papel e qualidades que os modelos devem possuir nesta área de engenharia, a existência de modelos que estejam em conformidade com linguagens de modelação bem definidas permite outro tipo de utilizações que vão além das anteriormente referidas. Assente no conhecimento existente sobre a visualização de dados, nesta dissertação irá ser demonstrado a utilização de técnicas de visualização que permitem extrair informação sobre os modelos numa perspetiva inovadora e que contribui favoravelmente para uma melhor compreensão, análise e validação dos mesmos.

Detecção de bactérias no ar em ambiente hospitalar com recurso a técnicas moleculares

A Qualidade do Ar Interior (QAI) revela-se de grande importância no ambiente hospitalar devido à disseminação aérea de bactérias potenciar as infecções nosocomiais. Os estudos nesta temática são raros em Portugal e inexistentes na Madeira. Este trabalho tem como objectivos identificar com elevada precisão a flora bacteriana aerosolizada no Hospital Dr. João de Almada (HJA) utilizando técnicas moleculares, determinar a sua origem, disseminação e especificidades e analisar globalmente a QAI. O ar exterior e de 15 locais no interior do HJA foi amostrado em Abril de 2009. Foram medidas a temperatura, humidade e concentração de CO2 e NO2 e quantificadas as bactérias e fungos no ar. Utilizaram-se testes bioquímicos e técnicas moleculares para caracterização e identificação de bactérias e foram comparadas comunidades bacterianas. A biodiversidade bacteriana no ar interior do HJA é dominada pelo género Staphylococcus (68%), sendo as espécies mais frequentes S. cohnii urealyticus, S. haemolyticus, S. capitis ou S. caprae e Micrococcus luteus. A maioria das espécies encontradas é comum em ambiente hospitalar e na flora comensal humana. As Staphylococcus spp. detectadas são consideradas patogénicas oportunistas envolvidas em infecções nosocomiais. A QAI é conforme com a legislação na maioria dos locais, havendo microorganismos em excesso em 12 das 72 amostras. O excesso de fungos relacionou-se com eventos de bruma no exterior e o excesso de bactérias correlacionou-se com a actividade humana e foi potenciado pela fraca ventilação e a presença ou manipulação de materiais contaminados. O ar exterior tem boa qualidade para ventilação do HJA, excepto durante eventos de bruma. As comunidades bacterianas aerosolizadas têm maior similaridade entre locais do mesmo tipo, sendo os ocupantes o principal foco de contaminação. São propostas medidas correctivas como o aumento da ventilação dos locais com elevada actividade humana e cuidados na manipulação de roupa suja e resíduos.

Caracterização e quantificação de resíduos de construção e demolição na Região Autónoma da Madeira

Esta dissertação foi desenvolvida tendo como objetivo principal quantificar e qualificar a produção dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) na Região Autónoma da Madeira (RAM). Estes resíduos são provenientes de atividades de construção civil, nomeadamente de obras de construção, reconstrução, ampliação, alteração, conservação e demolição e da derrocada de edificações. Os RCD devem ser, sempre que possível, reduzidos, reutilizados e/ou reciclados (3 R’s). Caso não seja exequível a aplicação direta em obra de um dos 3 R’s, estes deverão ser encaminhados para um operador de gestão licenciado com o intuito de os valorizar e/ou eliminar. Uma das opções mais usuais de eliminação de resíduos na RAM é a deposição legal em aterro. No entanto, ainda há resíduos que têm como destino a deposição não controlada, causando a degradação geral do ambiente da Região. Neste trabalho foram identificados os vários operadores de gestão de resíduos presentes na Região Autónoma da Madeira e quais os destinos finais de cada resíduo, classificado por código de acordo com a Lista Europeia de Resíduos (LER), segundo a Portaria n.º209/2004, de 3 de março. A informação da quantidade dos resíduos encaminhados para os operadores licenciados é transmitida, anualmente, à Direção Regional do Ordenamento do Território e Ambiente (DROTA), sendo possível determinar a tipologia e a quantidade de resíduos recebidos com respetivo destino final. Foi analisada bibliografia nacional e internacional sobre RCD com o objetivo de selecionar indicadores, em kg/m2 (quantidade de resíduos produzidos por área bruta de construção/demolição), mais ajustados às caraterísticas do edificado regional e respetivos processos construtivos. Da comparação entre os valores estimados de RCD produzidos com a quantidade de resíduos recebidos pelos operadores licenciados na RAM, foi possível estimar as quantidades recicladas e reutilizadas em obra e/ou depositadas ilegalmente. O resíduo estudado mais produzido foi o referente ao código LER 170107. Foi ainda, estimado um intervalo de produção total de RCD para a RAM, situado entre 93 e 507 kg/ano/habitante.