On the use of particle swarm optimization to maximize bending stiffness of functionally graded structures

Functionally graded materials are a type of composite materials which are tailored to provide continuously varying properties, according to specific constituent's mixing distributions. These materials are known to provide superior thermal and mechanical performances when compared to the traditional laminated composites, because of this continuous properties variation characteristic, which enables among other advantages, smoother stresses distribution profiles. Therefore the growing trend on the use of these materials brings together the interest and the need for getting optimum configurations concerning to each specific application. In this work it is studied the use of particle swarm optimization technique for the maximization of a functionally graded sandwich beam bending stiffness. For this purpose, a set of case studies is analyzed, in order to enable to understand in a detailed way, how the different optimization parameters tuning can influence the whole process. It is also considered a re-initialization strategy, which is not a common approach in particle swarm optimization as far as it was possible to conclude from the published research works. As it will be shown, this strategy can provide good results and also present some advantages in some conditions. This work was developed and programmed on symbolic computation platform Maple 14. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Economia energética por medição de cor em linha do açúcar à saída das centrífugas no processo de refinação da rama de açúcar

Mestrado em Engenharia Química

Petri nets based components within globally asynchronous locally synchronous systems

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e Computadores

Automatização de testes à framework myMIS

Atualmente, verifica-se um aumento na necessidade de software feito à medida do cliente, que se consiga adaptar de forma rápida as constantes mudanças da sua área de negócio. Cada cliente tem os seus problemas concretos que precisa de resolver, não lhe sendo muitas vezes possível dispensar uma elevada quantidade de recursos para atingir os fins pretendidos. De forma a dar resposta a estes problemas surgiram várias arquiteturas e metodologias de desenvolvimento de software, que permitem o desenvolvimento ágil de aplicações altamente configuráveis, que podem ser personalizadas por qualquer utilizador das mesmas. Este dinamismo, trazido para as aplicações sobre a forma de modelos que são personalizados pelos utilizadores e interpretados por uma plataforma genérica, cria maiores desafios no momento de realizar testes, visto existir um número de variáveis consideravelmente maior que numa aplicação com uma arquitetura tradicional. É necessário, em todos os momentos, garantir a integridade de todos os modelos, bem como da plataforma responsável pela sua interpretação, sem ser necessário o desenvolvimento constante de aplicações para suportar os testes sobre os diferentes modelos. Esta tese debruça-se sobre uma aplicação, a plataforma myMIS, que permite a interpretação de modelos orientados à gestão, escritos numa linguagem específica de domínio, sendo realizada a avaliação do estado atual e definida uma proposta de práticas de testes a aplicar no desenvolvimento da mesma. A proposta resultante desta tese permitiu verificar que, apesar das dificuldades inerentes à arquitetura da aplicação, o desenvolvimento de testes de uma forma genérica é possível, podendo as mesmas lógicas ser utilizadas para o teste de diversos modelos distintos.

Otimização da produção de biogás com recurso a redes neuronais artificiais

Numa Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), são elevados os custos não só de tratamento das águas residuais como também de manutenção dos equipamentos lá existentes, nesse sentido procura-se utilizar processos capazes de transformar os resíduos em produtos úteis. A Digestão Anaeróbia (DA) é um processo atualmente disponível capaz de contribuir para a redução da poluição ambiental e ao mesmo tempo de valorizar os subprodutos gerados. Durante o processo de DA é produzido um gás, o biogás, que pode ser utilizado como fonte de energia, reduzindo assim a dependência energética da ETAR e a emissão de gases com efeito de estufa para a atmosfera. A otimização do processo de DA das lamas é essencial para o aumento da produção de biogás, mas a complexidade do processo constitui um obstáculo à sua otimização. Neste trabalho, aplicaram-se Redes Neuronais Artificiais (RNA) ao processo de DA de lamas de ETAR. RNA são modelos simplificados inspirados no funcionamento das células neuronais humanas e que adquirem conhecimento através da experiência. Quando a RNA é criada e treinada, produz valores de output aproximadamente corretos para os inputs fornecidos. Foi esse o motivo para recorrer a RNA na otimização da produção de biogás no digestor I da ETAR Norte da SIMRIA, usando o programa NeuralToolsTM da PalisadeTM para desenvolvimento das RNA. Para tal, efetuou-se uma análise e tratamento de dados referentes aos últimos quatro anos de funcionamento do digestor. Os resultados obtidos permitiram concluir que as RNA modeladas apresentam boa capacidade de generalização do processo de DA. Considera-se que este caso de estudo é promissor, fornecendo uma boa base para o desenvolvimento de modelos eventualmente mais gerais de RNA que, aplicado conjuntamente com as características de funcionamento de um digestor e o processo de DA, permitirá otimizar a produção de biogás em ETAR.

Tailoring microstructure and physical properties of poly(vinylidene fluoride–hexafluoropropylene) porous films

This paper presents a systematic study for the production of poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene), P(VDF-HFP), porous films using solvent evaporation (SE) and non-solvent induced phase separation (NIPS) techniques. Parameters such as volume fraction of the copolymer solution, film thickness, time exposure to air, non-solvent and temperature of the coagulation bath were investigated on the morphology, crystallization and mechanical properties of the samples. Films with different porous morphologies including homogeneous pore sizes, macrovoids and spherulites were obtained depending on the processing conditions, which in turn affect the wettability and mechanical properties of the material. Knowing that the phase content of the films also depends on the processing conditions, this paper shows that P(VDF-HFP) films with tailored porous morphology, electroactive phase content, hydrophobicity, cristallinity and mechanical properties can be achieved for a specific application using the adequate SE and NIPS techniques conditions.

Highly functional and biodegradable nanofibrous scaffolds combined with stem cells for bone and cartilage tissue engineering

Among the various possible embodiements of Advanced Therapies and in particular of Tissue Engineering the use of temporary scaffolds to regenerate tissue defects is one of the key issues. The scaffolds should be specifically designed to create environments that promote tissue development and not merely to support the maintenance of communities of cells. To achieve that goal, highly functional scaffolds may combine specific morphologies and surface chemistry with the local release of bioactive agents. Many biomaterials have been proposed to produce scaffolds aiming the regeneration of a wealth of human tissues. We have a particular interest in developing systems based in nanofibrous biodegradable polymers1,2. Those demanding applications require a combination of mechanical properties, processability, cell-friendly surfaces and tunable biodegradability that need to be tailored for the specific application envisioned. Those biomaterials are usually processed by different routes into devices with wide range of morphologies such as biodegradable fibers and meshes, films or particles and adaptable to different biomedical applications. In our approach, we combine the temporary scaffolds populated with therapeutically relevant communities of cells to generate a hybrid implant. For that we have explored different sources of adult and also embryonic stem cells. We are exploring the use of adult MSCs3, namely obtained from the bone marrow for the development autologous-based therapies. We also develop strategies based in extra-embryonic tissues, such as amniotic fluid (AF) and the perivascular region of the umbilical cord4 (Whartonâ s Jelly, WJ). Those tissues offer many advantages over both embryonic and other adult stem cell sourcess. These tissues are frequently discarded at parturition and its extracorporeal nature facilitates tissue donation by the patients. The comparatively large volume of tissue and ease of physical manipulation facilitates the isolation of larger numbers of stem cells. The fetal stem cells appear to have more pronounced immunomodulatory properties than adult MSCs. This allogeneic escape mechanism may be of therapeutic value, because the transplantation of readily available allogeneic human MSCs would be preferable as opposed to the required expansion stage (involving both time and logistic effort) of autologous cells. Topics to be covered: This talk will review our latest developments of nanostructured-based biomaterials and scaffolds in combination with stem cells for bone and cartilage tissue engineering.

Modelação, simulação e implementação de agitação acústica para aplicações em microfluídica

Tese de Doutoramento (Programa Doutoral em Engenharia Biomédica)

Verificación Formal de Sistemas basada Formal Software Verification based on Automated Analysisen Análisis Automático.

Identificación y caracterización del problema. Uno de los problemas más importantes asociados con la construcción de software es la corrección del mismo. En busca de proveer garantías del correcto funcionamiento del software, han surgido una variedad de técnicas de desarrollo con sólidas bases matemáticas y lógicas conocidas como métodos formales. Debido a su naturaleza, la aplicación de métodos formales requiere gran experiencia y conocimientos, sobre todo en lo concerniente a matemáticas y lógica, por lo cual su aplicación resulta costosa en la práctica. Esto ha provocado que su principal aplicación se limite a sistemas críticos, es decir, sistemas cuyo mal funcionamiento puede causar daños de magnitud, aunque los beneficios que sus técnicas proveen son relevantes a todo tipo de software. Poder trasladar los beneficios de los métodos formales a contextos de desarrollo de software más amplios que los sistemas críticos tendría un alto impacto en la productividad en tales contextos. Hipótesis. Contar con herramientas de análisis automático es un elemento de gran importancia. Ejemplos de esto son varias herramientas potentes de análisis basadas en métodos formales, cuya aplicación apunta directamente a código fuente. En la amplia mayoría de estas herramientas, la brecha entre las nociones a las cuales están acostumbrados los desarrolladores y aquellas necesarias para la aplicación de estas herramientas de análisis formal sigue siendo demasiado amplia. Muchas herramientas utilizan lenguajes de aserciones que escapan a los conocimientos y las costumbres usuales de los desarrolladores. Además, en muchos casos la salida brindada por la herramienta de análisis requiere cierto manejo del método formal subyacente. Este problema puede aliviarse mediante la producción de herramientas adecuadas. Otro problema intrínseco a las técnicas automáticas de análisis es cómo se comportan las mismas a medida que el tamaño y complejidad de los elementos a analizar crece (escalabilidad). Esta limitación es ampliamente conocida y es considerada crítica en la aplicabilidad de métodos formales de análisis en la práctica. Una forma de atacar este problema es el aprovechamiento de información y características de dominios específicos de aplicación. Planteo de objetivos. Este proyecto apunta a la construcción de herramientas de análisis formal para contribuir a la calidad, en cuanto a su corrección funcional, de especificaciones, modelos o código, en el contexto del desarrollo de software. Más precisamente, se busca, por un lado, identificar ambientes específicos en los cuales ciertas técnicas de análisis automático, como el análisis basado en SMT o SAT solving, o el model checking, puedan llevarse a niveles de escalabilidad superiores a los conocidos para estas técnicas en ámbitos generales. Se intentará implementar las adaptaciones a las técnicas elegidas en herramientas que permitan su uso a desarrolladores familiarizados con el contexto de aplicación, pero no necesariamente conocedores de los métodos o técnicas subyacentes. Materiales y métodos a utilizar. Los materiales a emplear serán bibliografía relevante al área y equipamiento informático. Métodos. Se emplearán los métodos propios de la matemática discreta, la lógica y la ingeniería de software. Resultados esperados. Uno de los resultados esperados del proyecto es la individualización de ámbitos específicos de aplicación de métodos formales de análisis. Se espera que como resultado del desarrollo del proyecto surjan herramientas de análisis cuyo nivel de usabilidad sea adecuado para su aplicación por parte de desarrolladores sin formación específica en los métodos formales utilizados. Importancia del proyecto. El principal impacto de este proyecto será la contribución a la aplicación práctica de técnicas formales de análisis en diferentes etapas del desarrollo de software, con la finalidad de incrementar su calidad y confiabilidad. A crucial factor for software quality is correcteness. Traditionally, formal approaches to software development concentrate on functional correctness, and tackle this problem basically by being based on well defined notations founded on solid mathematical grounds. This makes formal methods better suited for analysis, due to their precise semantics, but they are usually more complex, and require familiarity and experience with the manipulation of mathematical definitions. So, their acceptance by software engineers is rather restricted, and formal methods applications have been confined to critical systems. Nevertheless, it is obvious that the advantages that formal methods provide apply to any kind of software system. It is accepted that appropriate software tool support for formal analysis is essential, if one seeks providing support for software development based on formal methods. Indeed, some of the relatively recent sucesses of formal methods are accompanied by good quality tools that automate powerful analysis mechanisms, and are even integrated in widely used development environments. Still, most of these tools either concentrate on code analysis, and in many cases are still far from being simple enough to be employed by software engineers without experience in formal methods. Another important problem for the adoption of tool support for formal methods is scalability. Automated software analysis is intrinsically complex, and thus techniques do not scale well in the general case. In this project, we will attempt to identify particular modelling, design, specification or coding activities in software development processes where to apply automated formal analysis techniques. By focusing in very specific application domains, we expect to find characteristics that might be exploited to increase the scalability of the corresponding analyses, compared to the general case.

Aplicació de les TIC al treball de l'estudiant, la seva tutorització, avaluació i a la mesura del seu esforç en un marc ECTS d'ensenyament a l'assignatura Disseny Microelectrònic I de l'ensenyament d'Enginyeria en Electrònica

El projecte està associat a l'assignatura de Disseny Microelectrònic I, Troncal de 2on cicle d'Enginyeria en Electrònica a la Universitat de Barcelona. A l'actualitat aquesta assignatura incorpora tant d'estudiants de Física com d'Enginyeries Tècniques d'altres universitats. El seu enfoc és de caire formador pràctic. Temporalment l'assignatura correspon al primer quadrimestre en una carrera que a l'actualitat és només de segon cicle. Per tant correspon a un moment en el qual l'estudiant té el primer contacte amb aquest ensenyament. La introducció de nous conceptes i continguts és constant. Durant els dos anys de durada del projecte, aquest ha permès l’elaboració de material didàctic digital que ha estat incorporat satisfactòriament (ben avaluat per l’alumnat) al material didàctic i les activitats del curs. Un dels objectius principals a aconseguir amb el projecte, combatre el fracàs escolar associat a l’alt índex d’absentisme, s’assoleix amb aquest material. D’altra banda, els alumnes que opten per un seguiment continuat, seguint la metodologia activa del curs, veuen en aquest material el recolzament necessari per afrontar les activitats que se’ls plantegen. En ambdós casos i juntament amb la resta d'activitats presencials del curs, s'aconsegueix incentivar l'autoaprenentatge i motivar l’alumne de forma continuada. El material digital comprèn apunts de l'assignatura i problemes resolts de referència. Durant l’execució del projecte s’ha mesurat contínuament l’esforç de l’estudiant. Aquest era el segon principal objectiu del projecte, sense el qual una adaptació a la metodologia ECTS i a l’EEES és impossible. S'ha mesurat l'esforç que provoquen les diferents activitats, especialment aquelles activitats cooperatives que motiven més l'alumnat però que també el carreguen més. Com a eina per a l'estudiant s'ha desenvolupat un aplicatiu que permet que ell mateix conegui el seu esforç enfront de la resta d'alumnes com a mesura de la seva qualitat d'estudi.

Illicit drug profiling, reflection on statistical comparisons

This paper presents reflexions about statistical considerations on illicit drug profiling and more specifically about the calculation of threshold for determining of the seizure are linked or not. The specific case of heroin and cocaine profiling is presented with the necessary details on the target profiling variables (major alkaloids) selected and the analytical method used. Statistical approach to compare illicit drug seizures is also presented with the introduction of different scenarios dealing with different data pre-treatment or transformation of variables.The main aim consists to demonstrate the influence of data pre-treatment on the statistical outputs. A thorough study of the evolution of the true positive rate (TP) and the false positive rate (FP) in heroin and cocaine comparison is then proposed to investigate this specific topic and to demonstrate that there is no universal approach available and that the calculations have to be revaluate for each new specific application.

Construcció d'un SIG de base municipal amb assignació automàtica del nom de carrer a les illes d'habitatges d'una determinada població

El present treball Final de Carrera és un apropament als Sistemas d'Informació Geogràfica (SIG), segons dues vessants: la teòrica, oferint informació general sobre els SIG, i la pràctica, mostrant el desenvolupament d'una aplicació concreta basada en programari SIG.

Aplicació de la Web Semàntica : Anotació semàntica de pàgines Web

Aquest treball, basant-se en una aplicació concreta d'aquest concepte de web semàntic anomenada anotació semàntica de pàgines web, presenta els conceptes i els elements propis, com ara les ontologies i els llenguatges semàntics, i també un cas pràctic de disseny i desenvolupament d'una ontologia i una anotació semàntica de les pàgines d'un web a partir de l'ontologia creada.

Malliavin calculus in finance

This article is an introduction to Malliavin Calculus for practitioners.We treat one specific application to the calculation of greeks in Finance.We consider also the kernel density method to compute greeks and anextension of the Vega index called the local vega index.

Is the impact of public investment neutral across the regional income distribution?: evidence from Mexico

This paper investigates the contribution of public investment to the reduction of regional inqualities, with a specific application to Mexico. We use quantile regressions to examine the impact of public investment on regional disparities according to the position of each region in the conditional distribution of regional income. Results confirm the hypothesis that regional inequalities can indeed be atrributed to the regional distribution of public investment, where the observed pattern shows that public investment mainly helped to reduce regional inequalities between the richest regions