Modelo de controlo difuso de um sistema de produção de energia com base em recursos renováveis

A satisfação das necessidades energéticas mundiais, cada vez mais exigentes, bem como a necessidade urgente de procurar caminhos que permitam usufruir de energia, da forma menos poluente possível, levam à necessidade de serem explorados caminhos que permitam cumprir estes pressupostos. A escolha da utilização das energias renováveis na produção de energia, torna-se cada vez mais interessante, quer do ponto de vista ambiental quer económico. O fundamento da lógica difusa está associado à recolha de informações vagas, que são no fundo uma linguagem falada por seres humanos, possibilitando a passagem deste tipo de linguagem para formato numérico, permitindo assim uma manipulação computacional. Elementos climáticos como o sol e o vento, podem ser descritos em forma de variáveis linguísticas, como é o caso de vento forte, temperatura baixa, irradiação fraca, etc. Isto faz com que a aplicação de um controlo a partir destes fenómenos, justifique ser realizado com recurso a sistemas de inferência difusa. Para a realização do trabalho proposto, foram consumados estudos relativos às energias renováveis, com particular enfoque na solar e na eólica. Também foi realizado um estudo dos conceitos pertencentes à lógica difusa e a sistemas de inferência difusa com o objetivo de perceber os diversos parâmetros constituintes desta matéria. Foi realizado o estudo e desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados, bem como do controlador difuso que é o busílis do trabalho descrito neste relatório. Para tal, o trabalho foi efetuado com o recurso ao software MATLAB, a partir do qual foram desenvolvidas aplicações que possibilitaram a obtenção de dados climáticos, com vista à sua utilização na toolbox Fuzzy Logic a qual foi utilizada para o desenvolvimento de todo o algoritmo de controlo. Com a possibilidade de aquisição de dados concluída e das variáveis que iriam ser necessárias definidas, foi implementado o controlador difuso que foi sendo sintonizado ao longo do trabalho por forma a garantir os melhores resultados possíveis. Com o recurso à ferramenta Guide, também do MATLAB, foi criada a interface do sistema com o utilizador, sendo possível a averiguação da energia a ser produzida, bem como das contribuições de cada uma das fontes de energia renováveis para a obtenção dessa mesma energia. Por último, foi feita uma análise de resultados através da comparação entre os valores reais esperados e os valores obtidos pelo controlador difuso, bem como assinaladas conclusões e possibilidades de desenvolvimentos futuros deste trabalho.

A experiência do lugar: novos espaços culturais na cidade. Atelier real,um centro de residênciais artísticas em Lisboa

Trabalho de Projecto apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Práticas Culturais para Municípios

Tolerância a falhas em sistemas de tempo-real distribuídos e embebidos

Este documento descreve um modelo de tolerância a falhas para sistemas de tempo-real distribuídos. A sugestão deste modelo tem como propósito a apresentação de uma solu-ção fiável, flexível e adaptável às necessidades dos sistemas de tempo-real distribuídos. A tolerância a falhas é um aspeto extremamente importante na construção de sistemas de tempo-real e a sua aplicação traz inúmeros benefícios. Um design orientado para a to-lerância a falhas contribui para um melhor desempenho do sistema através do melhora-mento de aspetos chave como a segurança, a confiabilidade e a disponibilidade dos sis-temas. O trabalho desenvolvido centra-se na prevenção, deteção e tolerância a falhas de tipo ló-gicas (software) e físicas (hardware) e assenta numa arquitetura maioritariamente basea-da no tempo, conjugada com técnicas de redundância. O modelo preocupa-se com a efi-ciência e os custos de execução. Para isso utilizam-se também técnicas tradicionais de to-lerância a falhas, como a redundância e a migração, no sentido de não prejudicar o tempo de execução do serviço, ou seja, diminuindo o tempo de recuperação das réplicas, em ca-so de ocorrência de falhas. Neste trabalho são propostas heurísticas de baixa complexida-de para tempo-de-execução, a fim de se determinar para onde replicar os componentes que constituem o software de tempo-real e de negociá-los num mecanismo de coordena-ção por licitações. Este trabalho adapta e estende alguns algoritmos que fornecem solu-ções ainda que interrompidos. Estes algoritmos são referidos em trabalhos de investiga-ção relacionados, e são utilizados para formação de coligações entre nós coadjuvantes. O modelo proposto colmata as falhas através de técnicas de replicação ativa, tanto virtual como física, com blocos de execução concorrentes. Tenta-se melhorar ou manter a sua qualidade produzida, praticamente sem introduzir overhead de informação significativo no sistema. O modelo certifica-se que as máquinas escolhidas, para as quais os agentes migrarão, melhoram iterativamente os níveis de qualidade de serviço fornecida aos com-ponentes, em função das disponibilidades das respetivas máquinas. Caso a nova configu-ração de qualidade seja rentável para a qualidade geral do serviço, é feito um esforço no sentido de receber novos componentes em detrimento da qualidade dos já hospedados localmente. Os nós que cooperam na coligação maximizam o número de execuções para-lelas entre componentes paralelos que compõem o serviço, com o intuito de reduzir atra-sos de execução. O desenvolvimento desta tese conduziu ao modelo proposto e aos resultados apresenta-dos e foi genuinamente suportado por levantamentos bibliográficos de trabalhos de in-vestigação e desenvolvimento, literaturas e preliminares matemáticos. O trabalho tem também como base uma lista de referências bibliográficas.

Intra-Task Device Scheduling for Real-Time Embedded Systems

An ever increasing need for extra functionality in a single embedded system demands for extra Input/Output (I/O) devices, which are usually connected externally and are expensive in terms of energy consumption. To reduce their energy consumption, these devices are equipped with power saving mechanisms. While I/O device scheduling for real-time (RT) systems with such power saving features has been studied in the past, the use of energy resources by these scheduling algorithms may be improved. Technology enhancements in the semiconductor industry have allowed the hardware vendors to reduce the device transition and energy overheads. The decrease in overhead of sleep transitions has opened new opportunities to further reduce the device energy consumption. In this research effort, we propose an intra-task device scheduling algorithm for real-time systems that wakes up a device on demand and reduces its active time while ensuring system schedulability. This intra-task device scheduling algorithm is extended for devices with multiple sleep states to further minimise the overall device energy consumption of the system. The proposed algorithms have less complexity when compared to the conservative inter-task device scheduling algorithms. The system model used relaxes some of the assumptions commonly made in the state-of-the-art that restrict their practical relevance. Apart from the aforementioned advantages, the proposed algorithms are shown to demonstrate the substantial energy savings.

Real-Time Application Mapping for Many-Cores Using a Limited Migrative Model

Many-core platforms are an emerging technology in the real-time embedded domain. These devices offer various options for power savings, cost reductions and contribute to the overall system flexibility, however, issues such as unpredictability, scalability and analysis pessimism are serious challenges to their integration into the aforementioned area. The focus of this work is on many-core platforms using a limited migrative model (LMM). LMM is an approach based on the fundamental concepts of the multi-kernel paradigm, which is a promising step towards scalable and predictable many-cores. In this work, we formulate the problem of real-time application mapping on a many-core platform using LMM, and propose a three-stage method to solve it. An extended version of the existing analysis is used to assure that derived mappings (i) guarantee the fulfilment of timing constraints posed on worst-case communication delays of individual applications, and (ii) provide an environment to perform load balancing for e.g. energy/thermal management, fault tolerance and/or performance reasons.

O controlo da tuberculose em Portugal : uma apreciação crítica epidemiológica gl

RESUMO - Com tanto ruído informativo e peças de informação incompletas e descontextualizadas, relativos ao controlo da tuberculose em Portugal, a chegarem ao cidadão e aos profissionais de saúde, não é fácil que eles disponham do conhecimento necessário ao desempenho dos respectivos papéis nesse controlo. O presente artigo pretende contribuir para um ganho real em conhecimento quanto (1) ao progresso no controlo da tuberculose em Portugal, enquadrado na evolução desse controlo noutras regiões pertinentes, e (2) aos aspectos do conhecimento disponível e da intervenção na população portuguesa que suscitem especial atenção, para melhoria no futuro imediato. Tem como estratégia integrar, e elevar ao nível de conhecimento, a informação disponibilizada nas fontes mais credíveis e pertinentes, valorizada no contexto da validade das mesmas fontes e da coerência dos diversos componentes. Relata o resultado de um exercício independente de apreciação crítica, com uma perspectiva epidemiológica. São observados: a situação actual, sobretudo a relativa aos anos de 2006 e 2007, e o desempenho do Programa Nacional de Controlo da Tuberculose (PNT), ambos relativizados à evolução recente e ao panorama internacional. O exercício de observação e revisão independentes baseia-se numa selecção de informação oficial e segue o mesmo método de abordagem que a O.M.S. faz nos seus relatórios anuais, à semelhança de outros exercícios já antes realizados. O controlo da tuberculose tem prosseguido a sua tímida, mas firme, evolução favorável, aproximando-se do nível já conseguido nos países seus vizinhos da Europa Ocidental. Em 2007, Portugal contribuiu para os 9 milhões de casos novos anuais, estimados no mundo, com 2916 casos notificados. A este número corresponde a taxa de incidência notificada de 25,7 por 100 000 habitantes e uma redução de 14% em relação ao ano anterior. Esta evolução afigura-se animadora, ainda que seja desejável um impacte mais acentuado do PNT, conforme é de esperar considerando o grau de desenvolvimento do País. A taxa de detecção de casos novos estimada é elevada e continua uma das melhores da Europa Ocidental — o que desfavorece artificialmente a imagem notificada do País, relativamente aos países com pior capacidade de detecção. A taxa de sucesso terapêutico melhorou de novo, situando- -se acima da meta de 85% preconizada pela O.M.S, para um bom controlo da tuberculose. Uma das consequências importantes é que se consegue um melhor aproveitamento da detecção habitualmente alcançada. O conhecimento no seu conjunto aponta para que o grau de controlo possa e deva realmente ser melhorado, sendo imperiosa a discriminação positiva das áreas geográficas e dos grupos populacionais em que tende a concentrar-se a emergência de maior número de casos e de resistências aos medicamentos. Deverão assim ser reforçados selectivamente tanto os meios de detecção e de intervenção clínica, como a qualidade da organização local da intervenção, para o cumprimento efectivo da estratégia DOTS. Enquanto programa vertical que atravessa os diversos níveis do sistema de cuidados de saúde, o desempenho do PNT sofre os efeitos das atribulações desses serviços, sobretudo os de cuidados primários, funcionando como uma «situação-marcadora» quanto ao desempenho do sistema de saúde. A evidência é de que é nesta primeira linha de cuidados que se decide o sucesso na detecção e no tratamento dos casos de tuberculose, reflectindo-se também aí o grau de desenvolvimento social e os comportamentos das populações, por sua vez determinantes do risco de doença e do sucesso terapêutico. ------------------- ABSTRACT - It is not easy that both the citizen and health professionals get enabled with the required knowledge, in order do play the corresponding roles in the control of tuberculosis, considering all the information noise and incomplete, out of context information pieces about the subject, that reach them. This paper is envisaging to contribute for a real gain in knowledge, regarding: (1) the progress in tuberculosis control in Portugal, framed by the evolution of such control in other pertinent regions and (2) the available knowledge and intervention aspects in the Portuguese population that require a special attention, for improvement. The article’s strategy is to integrate, and raise to a knowledge level, information provided by the most accredited and pertinent sources, interpreted as a function of the validity context of the same sources and of the coherence of the several components. Two aspects are observed: the current situation, in particular concerning years 2006 and 2007, and the performance of the National Programme for the Tuberculosis Control (PNT), both made relative to the recent evolution and to the international panorama. This independent observation and revision exercise is based on a selection of official information and follows the same approach that the World Health Organization (W.H.O.) uses in its annual reports, like other similar exercises previously undertaken. The control of tuberculosis is evolving in a shy, but firm, fashion, getting closer to the level already attained by the neighbor countries, in Western Europe. Portugal has contributed with 2916 new notified cases, to the 9 million annual cases estimated in the world, in 2007. This number corresponds to an incidence rate, for notified cases, of 25.7 per 100000 population, and to a reduction of 14% in one year. Such evolution seems encouraging, although a greater impact of PNT is desirable, as expected in relation to the degree of the Country development. Estimated new cases detection rate is high and keeps being one of the best in Western Europe — and this artificially disadvantages the notified image of the Country, as compared with other countries having a worst detection capacity. Treatment success rate has improved again and it is above the 85% target proposed by W.H.O., so that a good control of the disease is achieved. One of the important consequences is a better use of the attained detection. Altogether, knowledge suggests that the degree of control can and must be in fact better; and that a positive discrimination of geographic areas and population groups, in which a greater number of new cases and drug resistances tend to concentrate, is mandatory. Therefore, either clinical detection and intervention resources, or the quality of the local intervention organization have to be reinforced, if a total fulfillment of DOTS strategy is to be obtained. As a vertical programme that crosses the several levels of the health care system, PNT performance suffers the effects of services tribulations, mainly primary care, thus acting as a «markersituation » as to this system performance. Evidence shows that it is in this first line of care that success in both detection and treatment of tuberculosis cases is decided; and that this level also reveals the degree of social developmen

Logic-based schedulability analysis for compositional hard real-time embedded systems

Over the past decades several approaches for schedulability analysis have been proposed for both uni-processor and multi-processor real-time systems. Although different techniques are employed, very little has been put forward in using formal specifications, with the consequent possibility for mis-interpretations or ambiguities in the problem statement. Using a logic based approach to schedulability analysis in the design of hard real-time systems eases the synthesis of correct-by-construction procedures for both static and dynamic verification processes. In this paper we propose a novel approach to schedulability analysis based on a timed temporal logic with time durations. Our approach subsumes classical methods for uni-processor scheduling analysis over compositional resource models by providing the developer with counter-examples, and by ruling out schedules that cause unsafe violations on the system. We also provide an example showing the effectiveness of our proposal.

Mode-Controlled Data-Flow Modeling of Real-Time Memory Controllers

Accepted in 13th IEEE Symposium on Embedded Systems for Real-Time Multimedia (ESTIMedia 2015), Amsterdam, Netherlands.

Disposable immunosensor using a simple method for oriented antibody immobilization for label-free real-time detection of an oxidative stress biomarker implicated in cancer diseases

This work proposes a novel approach for a suitable orientation of antibodies (Ab) on an immunosensing platform, applied here to the determination of 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8OHdG), a biomarker of oxidative stress that has been associated to chronic diseases, such as cancer. The anti-8OHdG was bound to an amine modified gold support through its Fc region after activation of its carboxylic functions. Non-oriented approaches of Ab binding to the platform were tested in parallel, in order to show that the presented methodology favored Ab/Ag affinity and immunodetection of the antigen. The immunosensor design was evaluated by quartz-crystal microbalance with dissipation, atomic force microscopy, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and square-wave voltammetry. EIS was also a suitable technique to follow the analytical behavior of the device against 8OHdG. The affinity binding between 8OHdG and the antibody immobilized in the gold modified platform increased the charge transfer resistance across the electrochemical set-up. The observed behavior was linear from 0.02 to 7.0 ng/mL of 8OHdG concentrations. The interference from glucose, urea and creatinine was found negligible. An attempt of application to synthetic samples was also successfully conducted. Overall, the presented approach enabled the production of suitably oriented Abs over a gold platform by means of a much simpler process than other oriented-Ab binding approaches described in the literature, as far as we know, and was successful in terms of analytical features and sample application.

Disposable immunosensor with simple antibody orientation for label-free real-time detection of a cancer biomarker

This work proposes a novel approach for a suitable orientation of antibodies (Ab) on an immunosensing platform, applied here to the determination of 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine (8OHdG), a biomarker of oxidative stress that has been associated to chronic diseases, such as cancer. The Anti-8OHdG was bound to an amine modified gold support through its Fc region after activation of its carboxylic functions. Non-oriented approaches of Ab binding to the platform were tested in parallel, in order to show that the presented proposal favored Ab/Ag affinity. The immunosensor design was evaluated by Quartz-Crystal microbalance with Dissipation, Atomic Force Microscopy, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Square-Wave Voltammetry. EIS was also a suitable technique to follow the analytical behavior of the device against 8OHdG. The affinity binding between 8OHdG and the antibody immobilized in the gold modified platform increased the charged transfer resistance across the electrochemical sep-up. The observed behavior was linear from 0.02 to 7.0 ng/mL of 8OHdG concentrations. The interference from Glucose, Urea and Creatinine was found negligible. An attempt of application to synthetic samples was also successfully conducted. Overall, the presented approach enabled the production of suitably oriented Abs over a gold platform by means of a much simpler process than other oriented-Ab binding approaches described in the literature, as far as we know, and was successful in terms of analytical features and sample application.

Símbolos e conceitos essenciais na ideologia real: o vocabulário nos salmos bíblicos e na literatura hínica assiro-babilónica

pp. 43-61

Specific label-free and real-time detection of oxidized low density lipoprotein (oxLDL) using an immunosensor with three monoclonal antibodies

Increased levels of plasma oxLDL, which is the oxidized fraction of Low Density Lipoprotein (LDL), are associated with atherosclerosis, an inflammatory disease, and the subsequent development of severe cardiovascular diseases that are today a major cause of death in modern countries. It is therefore important to find a reliable and fast assay to determine oxLDL in serum. A new immunosensor employing three monoclonal antibodies (mAbs) against oxLDL is proposed in this work as a quick and effective way to monitor oxLDL. The oxLDL was first employed to produce anti-oxLDL monoclonal antibodies by hybridoma cells that were previously obtained. The immunosensor was set-up by selfassembling cysteamine (Cyst) on a gold (Au) layer (4 mm diameter) of a disposable screen-printed electrode. Three mAbs were allowed to react with N-hydroxysuccinimide (NHS) and ethyl(dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDAC), and subsequently incubated in the Au/Cys. Albumin from bovine serum (BSA) was immobilized further to ensure that other molecules apart from oxLDL could not bind to the electrode surface. All steps were followed by various characterization techniques such as electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and square wave voltammetry (SWV). The analytical operation of the immunosensor was obtained by incubating the sensing layer of the device in oxLDL for 15 minutes, prior to EIS and SWV. This was done by using standard oxLDL solutions prepared in foetal calf serum, in order to simulate patient's plasma with circulating oxLDL. A sensitive response was observed from 0.5 to 18.0 mg mL 1 . The device was successfully applied to determine the oxLDL fraction in real serum, without prior dilution or necessary chemical treatment. The use of multiple monoclonal antibodies on a biosensing platform seemed to be a successful approach to produce a specific response towards a complex multi-analyte target, correlating well with the level of oxLDL within atherosclerosis disease, in a simple, fast and cheap way.

Label-free Detection of Microcystin-LR in Waters Using Real-Time Potentiometric Biosensors Based on Single-Walled Carbon Nanotubes Imprinted Polymers

Microcystin-LR (MC-LR) is a dangerous toxin found in environmental waters, quantified by high performance liquid chromatography and/or enzyme-linked immunosorbent assays. Quick, low cost and on-site analysis is thus required to ensure human safety and wide screening programs. This work proposes label-free potentiometric sensors made of solid-contact electrodes coated with a surface imprinted polymer on the surface of Multi-Walled Carbon NanoTubes (CNTs) incorporated in a polyvinyl chloride membrane. The imprinting effect was checked by using non-imprinted materials. The MC-LR sensitive sensors were evaluated, characterized and applied successfully in spiked environmental waters. The presented method offered the advantages of low cost, portability, easy operation and suitability for adaptation to flow methods.

Online Admission of Parallel Real-Time Tasks

6th Real-Time Scheduling Open Problems Seminar (RTSOPS 2015), Lund, Sweden.

Real-Time Fine-Grained Parallelism in Ada

International Real-Time Ada Workshop (IRTAW 2015). 20 to 22, Apr, 2015. Pownal, U.S.A..