Sistema de modelização tridimensional de galerias subterrâneas

A presente dissertação apresenta uma solução para o problema de modelização tridimensional de galerias subterrâneas. O trabalho desenvolvido emprega técnicas provenientes da área da robótica móvel para obtenção um sistema autónomo móvel de modelização, capaz de operar em ambientes não estruturados sem acesso a sistemas de posicionamento global, designadamente GPS. Um sistema de modelização móvel e autónomo pode ser bastante vantajoso, pois constitui um método rápido e simples de monitorização das estruturas e criação de representações virtuais das galerias com um elevado nível de detalhe. O sistema de modelização desloca-se no interior dos túneis para recolher informações sensoriais sobre a geometria da estrutura. A tarefa de organização destes dados com vista _a construção de um modelo coerente, exige um conhecimento exacto do percurso praticado pelo sistema, logo o problema de localização da plataforma sensorial tem que ser resolvido. A formulação de um sistema de localização autónoma tem que superar obstáculos que se manifestam vincadamente nos ambientes underground, tais como a monotonia estrutural e a já referida ausência de sistemas de posicionamento global. Neste contexto, foi abordado o conceito de SLAM (Simultaneous Loacalization and Mapping) para determinação da localização da plataforma sensorial em seis graus de liberdade. Seguindo a abordagem tradicional, o núcleo do algoritmo de SLAM consiste no filtro de Kalman estendido (EKF { Extended Kalman Filter ). O sistema proposto incorpora métodos avançados do estado da arte, designadamente a parametrização em profundidade inversa (Inverse Depth Parametrization) e o método de rejeição de outliers 1-Point RANSAC. A contribuição mais importante do método por nós proposto para o avanço do estado da arte foi a fusão da informação visual com a informação inercial. O algoritmo de localização foi testado com base em dados reais, adquiridos no interior de um túnel rodoviário. Os resultados obtidos permitem concluir que, ao fundir medidas inerciais com informações visuais, conseguimos evitar o fenómeno de degeneração do factor de escala, comum nas aplicações de localização através de sistemas puramente monoculares. Provámos simultaneamente que a correcção de um sistema de localização inercial através da consideração de informações visuais é eficaz, pois permite suprimir os desvios de trajectória que caracterizam os sistemas de dead reckoning. O algoritmo de modelização, com base na localização estimada, organiza no espaço tridimensional os dados geométricos adquiridos, resultando deste processo um modelo em nuvem de pontos, que posteriormente _e convertido numa malha triangular, atingindo-se assim uma representação mais realista do cenário original.

Transacção de componentes multimédia suportada por agentes

O objectivo do projecto descrito nesta dissertação é o desenvolvimento da interface entre as empresas e a plataforma Business-to-Business (B2B) de negociação automática de anúncios em construção. A plataforma, no seu todo, deve garantir que os intervalos da programação são preenchidos com um alinhamento de anúncios compatível com os interesses expressos e o perfil construído dos espectadores. A plataforma funciona como um mercado electrónico de negociação automática destinado a agências de publicidade (empresas produtoras) e empresas provedoras de conteúdos e serviços multimédia aos consumidores finais (empresas distribuidoras). As empresas, uma vez registadas na plataforma, passam a ser representadas por agentes que negoceiam automaticamente os itens submetidos com o comportamento especificado. Do ponto de vista da arquitectura, a plataforma consiste num sistema multiagente organizado em três camadas compostas por: (i) agentes de interface com as empresas; (ii) agentes de modelação das empresas; e (iii) agentes delegados, de duração efémera, exclusivamente criados para participar em negociações específicas de conteúdos multimédia. Cada empresa representada na plataforma possui, para além de um número indeterminado de delegados envolvidos em negociações específicas, dois agentes: (i) o agente de interface com a empresa, que expõe um conjunto de operações de interface ao exterior através de um serviço Web, localizado na primeira camada; e (ii) o agente que modela a empresa na plataforma, que expõe através de um serviço Web um conjunto de operações aos agentes das restantes camadas da plataforma, residente na camada intermédia. Este projecto focou-se no desenvolvimento da camada superior de interface da plataforma com as empresas e no enriquecimento da camada intermédia. A realização da camada superior incluiu a especificação da parte da ontologia da plataforma que dá suporte às operações de interface com o exterior, à sua exposição como serviços Web e à criação e controlo dos agentes de interface. Esta camada superior deve permitir às empresas carregar e descarregar toda informação relevante de e para a plataforma, através de uma interface gráfica ou de forma automática, e apresentar de forma gráfica e intuitiva os resultados alcançados, nomeadamente, através da apresentação da evolução das transacções. Em relação à camada intermédia, adicionou-se à ontologia da plataforma a representação do conhecimento de suporte às operações de interface com a camada superior, adoptaram-se taxonomias de classificação de espectadores, anúncios e programas, desenvolveu-se um algoritmo de emparelhamento entre os espectadores, programas e anúncios disponíveis e, por fim, procedeu-se ao armazenamento persistente dos resultados das negociações. Do ponto de vista da plataforma, testou-se o seu funcionamento numa única plataforma física e assegurou-se a segurança e privacidade da comunicação entre empresa e plataforma e entre agentes que representam uma mesma empresa.

Dependent component analysis: a hyperspectral unmixing algorithm

Linear unmixing decomposes a hyperspectral image into a collection of reflectance spectra of the materials present in the scene, called endmember signatures, and the corresponding abundance fractions at each pixel in a spatial area of interest. This paper introduces a new unmixing method, called Dependent Component Analysis (DECA), which overcomes the limitations of unmixing methods based on Independent Component Analysis (ICA) and on geometrical properties of hyperspectral data. DECA models the abundance fractions as mixtures of Dirichlet densities, thus enforcing the constraints on abundance fractions imposed by the acquisition process, namely non-negativity and constant sum. The mixing matrix is inferred by a generalized expectation-maximization (GEM) type algorithm. The performance of the method is illustrated using simulated and real data.

Vertex component analysis: a fast algorithm to extract endmembers spectra from hyperspectral data

Chapter in Book Proceedings with Peer Review First Iberian Conference, IbPRIA 2003, Puerto de Andratx, Mallorca, Spain, JUne 4-6, 2003. Proceedings

Vertex component analysis: a fast algorithm to unmix hyperspectral data

Given a set of mixed spectral (multispectral or hyperspectral) vectors, linear spectral mixture analysis, or linear unmixing, aims at estimating the number of reference substances, also called endmembers, their spectral signatures, and their abundance fractions. This paper presents a new method for unsupervised endmember extraction from hyperspectral data, termed vertex component analysis (VCA). The algorithm exploits two facts: (1) the endmembers are the vertices of a simplex and (2) the affine transformation of a simplex is also a simplex. In a series of experiments using simulated and real data, the VCA algorithm competes with state-of-the-art methods, with a computational complexity between one and two orders of magnitude lower than the best available method.

Comparison of the pencil beam convolution algorithm and the analytical anisotropic algorithm in breast tumors

The calculation of the dose is one of the key steps in radiotherapy planning1-5. This calculation should be as accurate as possible, and over the years it became feasible through the implementation of new algorithms to calculate the dose on the treatment planning systems applied in radiotherapy. When a breast tumour is irradiated, it is fundamental a precise dose distribution to ensure the planning target volume (PTV) coverage and prevent skin complications. Some investigations, using breast cases, showed that the pencil beam convolution algorithm (PBC) overestimates the dose in the PTV and in the proximal region of the ipsilateral lung. However, underestimates the dose in the distal region of the ipsilateral lung, when compared with analytical anisotropic algorithm (AAA). With this study we aim to compare the performance in breast tumors of the PBC and AAA algorithms.

A SON Enhanced Algorithm for Observed Time Differences Based Geolocation in Real 3G Networks

Conferência - 16th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC)- Jun 24-27, 2013

The invisible factors that can make the difference. Language management and knowledge transfer in multinational sites

The knowledge-based society we live in has stressed the importance of human capital and brought talent to the top of most wanted skills, especially to companies who want to succeed in turbulent environments worldwide. In fact, streams, sequences of decisions and resource commitments characterize the day-to-day of multinational companies (MNCs). Such decision-making activities encompass major strategic moves like internationalization and new market entries or diversification and acquisitions. In most companies, these strategic decisions are extensively discussed and debated and are generally framed, formulated, and articulated in specialized language often developed by the best minds in the company. Yet the language used in such deliberations, in detailing and enacting the implementation strategy is usually taken for granted and receives little if any explicit attention (Brannen & Doz, 2012) an can still be a “forgotten factor” (Marschan et al. 1997). Literature on language management and international business refers to lack of awareness of business managers of the impact that language can have not only in communication effectiveness but especially in knowledge transfer and knowledge management in business environments. In the context of MNCs, management is, for many different reasons, more complex and demanding than that of a national company, mainly because of diversity factors inherent to internationalization, namely geographical and cultural spaces, i.e, varied mindsets. Moreover, the way of functioning, and managing language, of the MNC depends on its vision, its values and its internationalization model, i.e on in the way the MNE adapts to and controls the new markets, which can vary essentially from a more ethnocentric to a more pluricentric focus. Regardless of the internationalization model followed by the MNC, communication between different business units is essential to achieve unity in diversity and business sustainability. For the business flow and prosperity, inter-subsidiary, intra-company and company-client (customers, suppliers, governments, municipalities, etc..) communication must work in various directions and levels of the organization. If not well managed, this diversity can be a barrier to global coordination and create turbulent environments, even if a good technological support is available (Feely et al., 2002: 4). According to Marchan-Piekkari (1999) the tongue can be both (i) a barrier, (ii) a facilitator and (iii) a source of power. Moreover, the lack of preparation for the barriers of linguistic diversity can lead to various costs, including negotiations’ failure and failure on internationalization.. On the other hand, communication and language fluency is not just a message transfer procedure, but above all a knowledge transfer process, which requires extra-linguistic skills (persuasion, assertiveness …) in order to promote credibility of both parties. For this reason, MNCs need a common code to communicate and trade information inside and outside the company, which will require one or more strategies, in order to overcome possible barriers and organization distortions.

Desenvolvimento de módulos para planeamento e controlo de execução de missões de veículos aéreos não tripulados

Com a evolução da tecnologia, os UAVs (unmanned aerial vehicles) são cada vez mais utilizados, não só em missões de risco para o ser Humano, mas também noutro tipo de missões, como é o caso de missões de inspeção, vigilância, busca e salvamento. Isto devese ao baixo custo das plataformas assim como à sua enorme fiabilidade e facilidade de operação. Esta dissertação surge da necessidade de aumentar a autonomia dos UAVs do projeto PITVANT (Projeto de Investigação e Tecnologia em Veículos Aéreos Não Tripulados), projeto de investigação colaborativa entre a AFA (Academia da Força Aérea) e a FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto), relativamente ao planeamento de trajetórias entre dois pontos no espaço, evitando os obstáculos que intersetem o caminho. Para executar o planeamento da trajetória mais curta entre dois pontos, foi implementado o algoritmo de pesquisa A*, por ser um algoritmo de pesquisa de soluções ótimas. A área de pesquisa é decomposta em células regulares e o centro das células são os nós de pesquisa do A*. O tamanho de cada célula é dependente da dinâmica de cada aeronave. Para que as aeronaves não colidam com os obstáculos, foi desenvolvido um método numérico baseado em relações trigonométricas para criar uma margem de segurança em torno de cada obstáculo. Estas margens de segurança são configuráveis, sendo o seu valor por defeito igual ao raio mínimo de curvatura da aeronave à velocidade de cruzeiro. De forma a avaliar a sua escalabilidade, o algoritmo foi avaliado com diferentes números de obstáculos. As métricas utilizadas para avaliação do algoritmo foram o tempo de computação do mesmo e o comprimento do trajeto obtido. Foi ainda comparado o desempenho do algoritmo desenvolvido com um algoritmo já implementado, do tipo fast marching.

Reabilitação de um edifício – Rua Azevedo Coutinho

Este trabalho teve como objectivo o estudo de uma acção de conservação/reabilitação de um edifício, localizado na rua Azevedo Coutinho na zona do Porto. Trata-se, portanto, de um trabalho académico que visa efectuar uma proposta de acções correctivas a implementar num edifício habitacional, onde foram detectadas anomalias. Esta monografia encontra-se dividida em dois capítulos, onde, o primeiro faz uma abordagem teórica, muito breve e sucinta, às matérias correntemente utilizadas no segundo capitulo. Dando também algumas noções e definições de alguns termos utilizados neste ramo da construção. A segunda parte do trabalho consiste no estudo do caso prático do edifício onde serão implementados processos metodológicos definidos no primeiro capítulo. De forma a implementar esta metodologia, apresenta-se, então, um edifício construído em meados de 1975, que apresenta ligeiros sinais de degradação que sugerem a uma possível acção de intervenção em alguns dos seus componentes. Sumariamente, pretendeu-se identificar as várias manifestações anómalas do interior e exterior do edifício, procurando associar as mesmas. Neste sentido, esta metodologia fundamenta-se num estudo de documentação técnica, fotográfica e histórica do edifício onde se procurou recolher o mais detalhadamente possível todas as informações essenciais para o estudo, incluindo informações por parte dos seus residentes. Com base neste conjunto de informação foi possível realizar um diagnóstico credível, apesar de não ser completamente conclusivo. Procurou-se listar as possíveis causas que desencadearam o aparecimento das anomalias, propondo finalmente um conjunto de soluções para a conservação/reabilitação do edifício. Esta proposta de intervenção contempla um conjunto de recomendações, que norteiam a definição de soluções para a conservação/reabilitação do interior do edifício e da sua fachada, de forma a se garantir que as mesmas assegurem resultados satisfatórios a longo prazo.

Análise das condições de utilização de permutadores de calor de modo a serem economicamente rentáveis

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Perfil Energia, Refrigeração e Climatização

Comparação entre o pencil beam convolution algorithm e o analytical anisotropic algorithm em tumores de mama

Objectivo do estudo: comparar o desempenho dos algoritmos Pencil Beam Convolution (PBC) e do Analytical Anisotropic Algorithm (AAA) no planeamento do tratamento de tumores de mama com radioterapia conformacional a 3D.

Distributed MPC for Thermal Comfort and Load Allocation with Energy Auction

This paper presents a distributed predictive control methodology for indoor thermal comfort that optimizes the consumption of a limited shared energy resource using an integrated demand-side management approach that involves a power price auction and an appliance loads allocation scheme. The control objective for each subsystem (house or building) aims to minimize the energy cost while maintaining the indoor temperature inside comfort limits. In a distributed coordinated multi-agent ecosystem, each house or building control agent achieves its objectives while sharing, among them, the available energy through the introduction of particular coupling constraints in their underlying optimization problem. Coordination is maintained by a daily green energy auction bring in a demand-side management approach. Also the implemented distributed MPC algorithm is described and validated with simulation studies.

Access to medicines for acute illness in middle income countries in Central America

OBJECTIVE : To analyze the main predictors of access to medicines for persons who experienced acute health conditions. METHODS : This was a cross-sectional analytic study, based on data from household surveys. We examined the predictors of: (1) seeking care for acute illness in the formal health care system and (2) obtaining all medicines sought for the acute condition. RESULTS : The significant predictors of seeking health care for acute illnesses were urban geographic location, head of household with secondary school education or above, age under 15, severity of illness perceived by the respondent, and having health insurance. The most important predictor of obtaining full access to medicines was seeking care in the formal health care system. People who sought care in the formal system were three times more likely to receive all the medicines sought (OR 3.0, 95%CI 2.3;4.0). For those who sought care in the formal health system, the strongest predictors of full access to medicines were seeking care in the private sector, having secondary school education or above, and positive perceptions of quality of health care and medicines in public sector health facilities. For patients who did not seek care in the formal health system, full access to medicines was more likely in Honduras or Nicaragua than in Guatemala. Urban geographic location, higher economic status, and male gender were also significant predictors. CONCLUSIONS : A substantial part of the population in these three countries sought and obtained medicines outside of the formal health care system, which may compromise quality of care and pose a risk to patients. Determinants of full access to medicines inside and outside the formal health care system differ, and thus may require different strategies to improve access to medicines. 

An Explicit GTS allocation algorithm for IEEE 802.15.4

The IEEE 802.15.4 standard provides appealing features to simultaneously support real-time and non realtime traffic, but it is only capable of supporting real-time communications from at most seven devices. Additionally, it cannot guarantee delay bounds lower than the superframe duration. Motivated by this problem, in this paper we propose an Explicit Guaranteed time slot Sharing and Allocation scheme (EGSA) for beacon-enabled IEEE 802.15.4 networks. This scheme is capable of providing tighter delay bounds for real-time communications by splitting the Contention Free access Period (CFP) into smaller mini time slots and by means of a new guaranteed bandwidth allocation scheme for a set of devices with periodic messages. At the same the novel bandwidth allocation scheme can maximize the duration of the CFP for non real-time communications. Performance analysis results show that the EGSA scheme works efficiently and outperforms competitor schemes both in terms of guaranteed delay and bandwidth utilization.