Construção de interfaces em Flex para sistemas de experimentação remota

Os laboratórios de experimentação remota estão normalmente associados a tecnologias ou soluções proprietárias, as quais restringem a sua utilização a determinadas plataformas e obrigam ao uso de software específico no lado do cliente. O ISEP possui um laboratório de experimentação remota, baseado em instrumentação virtual, usado no apoio ao ensino da electrónica e construído sobre uma plataforma NIELVIS da National Instruments. O software de controlo da plataforma recorre à linguagem gráfica de programação LabVIEW. Esta é uma ferramenta desenvolvida pela National Instruments que facilita o desenvolvimento de aplicações de sistemas de experimentação remota, mas que possui várias limitações, nomeadamente a necessidade de instalação do lado do cliente de um plug-in, cuja disponibilidade se encontra limitada a determinadas versões de sistemas operativos e de Web Browsers. A experiência anterior demonstrou que estas questões limitam o número de clientes com possibilidade de acesso ao laboratório remoto, para além de, em alguns casos, se ter verificado não ser transparente a sua instalação e utilização. Neste contexto, o trabalho de investigação consistiu no desenvolvimento de uma solução que permite a geração de interfaces que possibilitam o controlo remoto do sistema implementado, e que, ao mesmo tempo, são independentes da plataforma usada pelo cliente.

Modelo de otimização do espaço livre de armazenagem num silo de cereais

Este trabalho baseia-se num caso de estudo real de planeamento de operações de armazenagem num silo rural de cereais, e enquadra-se nos problemas de planeamento e programação de armazéns. Os programadores deparam-se diariamente com o problema de arranjar a melhor solução de transferência entre células de armazenagem, tentando maximizar o número de células vazias, por forma a ter maior capacidade para receber novos lotes, respeitando as restrições de receção e expedição, e as restrições de capacidade das linhas de transporte. Foi desenvolvido um modelo matemático de programação linear inteira mista e uma aplicação em Excel, com recurso ao VBA, para a sua implementação. Esta implementação abrangeu todo o processo relativo à atividade em causa, isto é, vai desde a recolha de dados, seu tratamento e análise, até à solução final de distribuição dos vários produtos pelas várias células. Os resultados obtidos mostram que o modelo otimiza o número de células vazias, tendo em conta os produtos que estão armazenados mais os que estão para ser rececionados e expedidos, em tempo computacional inferior a 60 segundos, constituindo, assim, uma importante mais valia para a empresa em causa.

Acesso remoto via infra-estrutura de teste IEEE1149.1 a dispositivos lógicos programáveis

Actualmente verifica-se que a complexidade dos sistemas informáticos tem vindo a aumentar, fazendo parte das nossas ferramentas diárias de trabalho a utilização de sistemas informáticos e a utilização de serviços online. Neste âmbito, a internet obtém um papel de destaque junto das universidades, ao permitir que alunos e professores possam interagir mais facilmente. A internet e a educação baseada na Web vêm oferecer acesso remoto a qualquer informação independentemente da localização ou da hora. Como consequência, qualquer pessoa com uma ligação à internet, ao poder adquirir informações sobre um determinado tema junto dos maiores peritos, obtém vantagens significativas. Os laboratórios remotos são uma solução muito valorizada no que toca a interligar tecnologia e recursos humanos em ambientes que podem estar afastados no tempo ou no espaço. A criação deste tipo de laboratórios e a sua utilidade real só é possível porque as tecnologias de comunicação emergentes têm contribuído de uma forma muito relevante para melhorar a sua disponibilização à distância. A necessidade de criação de laboratórios remotos torna-se imprescindível para pesquisas relacionadas com engenharia que envolvam a utilização de recursos escassos ou de grandes dimensões. Apoiado neste conceito, desenvolveu-se um laboratório remoto para os alunos de engenharia que precisam de testar circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável, permitindo a utilização deste recurso de uma forma mais eficiente. O trabalho consistiu na criação de um laboratório remoto de baixo custo, com base em linguagens de programação open source, sendo utilizado como unidade de processamento um router da ASUS com o firmware OpenWrt. Este firmware é uma distribuição Linux para sistemas embutidos. Este laboratório remoto permite o teste dos circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável em tempo real, utilizando a interface JTAG. O laboratório desenvolvido tem a particularidade de ter como unidade de processamento um router. A utilização do router como servidor é uma solução muito pouco usual na implementação de laboratórios remotos. Este router, quando comparado com um computador normal, apresenta uma capacidade de processamento e memória muito inferior, embora os testes efectuados provassem que apresenta um desempenho muito adequado às expectativas.

Optimização do corte de chapas

O presente trabalho visa denotar a importância de ferramentas e técnicas utilizadas como apoio à tomada de decisão. Foi proposto um problema de corte cujo objectivo primordial procura minimizar o desperdício gerado resultante do processo de obtenção de um produto, utilizando um caso representativo de um produto em chapa, fabricado por uma empresa que conta três décadas de laboração contínua, proposeram-se e realizaram-se estudos no sentido de solucionar recursos causadores de desperdício. Neste trabalho aplicou-se um problema de corte bi-dimensional a uma indústria que recorre ao fabrico de produtos em chapa, por forma a minimizar o desperdício relativo ao processo utilizado. Propôs-se quatro alternativas à solução actual realizada na empresa, que passa pela disposição e combinação de vários tipos de cortes-padrão que podem ser executados nas diferentes dimensões de matéria-prima disponibilizada. Estas alternativas têm como vantagem apresentar reduções que se traduzam significativas para os custos implícitos à realização do processo produtivo. Os estudos computacionais praticados mostraram que as soluções propostas como alternativa obtiveram melhores resultados que os obtidos pela empresa, excepto num caso.

Supporting intra-task parallelism in real-time multiprocessor systems

Os sistemas de tempo real modernos geram, cada vez mais, cargas computacionais pesadas e dinâmicas, começando-se a tornar pouco expectável que sejam implementados em sistemas uniprocessador. Na verdade, a mudança de sistemas com um único processador para sistemas multi- processador pode ser vista, tanto no domínio geral, como no de sistemas embebidos, como uma forma eficiente, em termos energéticos, de melhorar a performance das aplicações. Simultaneamente, a proliferação das plataformas multi-processador transformaram a programação paralela num tópico de elevado interesse, levando o paralelismo dinâmico a ganhar rapidamente popularidade como um modelo de programação. A ideia, por detrás deste modelo, é encorajar os programadores a exporem todas as oportunidades de paralelismo através da simples indicação de potenciais regiões paralelas dentro das aplicações. Todas estas anotações são encaradas pelo sistema unicamente como sugestões, podendo estas serem ignoradas e substituídas, por construtores sequenciais equivalentes, pela própria linguagem. Assim, o modo como a computação é na realidade subdividida, e mapeada nos vários processadores, é da responsabilidade do compilador e do sistema computacional subjacente. Ao retirar este fardo do programador, a complexidade da programação é consideravelmente reduzida, o que normalmente se traduz num aumento de produtividade. Todavia, se o mecanismo de escalonamento subjacente não for simples e rápido, de modo a manter o overhead geral em níveis reduzidos, os benefícios da geração de um paralelismo com uma granularidade tão fina serão meramente hipotéticos. Nesta perspetiva de escalonamento, os algoritmos que empregam uma política de workstealing são cada vez mais populares, com uma eficiência comprovada em termos de tempo, espaço e necessidades de comunicação. Contudo, estes algoritmos não contemplam restrições temporais, nem outra qualquer forma de atribuição de prioridades às tarefas, o que impossibilita que sejam diretamente aplicados a sistemas de tempo real. Além disso, são tradicionalmente implementados no runtime da linguagem, criando assim um sistema de escalonamento com dois níveis, onde a previsibilidade, essencial a um sistema de tempo real, não pode ser assegurada. Nesta tese, é descrita a forma como a abordagem de work-stealing pode ser resenhada para cumprir os requisitos de tempo real, mantendo, ao mesmo tempo, os seus princípios fundamentais que tão bons resultados têm demonstrado. Muito resumidamente, a única fila de gestão de processos convencional (deque) é substituída por uma fila de deques, ordenada de forma crescente por prioridade das tarefas. De seguida, aplicamos por cima o conhecido algoritmo de escalonamento dinâmico G-EDF, misturamos as regras de ambos, e assim nasce a nossa proposta: o algoritmo de escalonamento RTWS. Tirando partido da modularidade oferecida pelo escalonador do Linux, o RTWS é adicionado como uma nova classe de escalonamento, de forma a avaliar na prática se o algoritmo proposto é viável, ou seja, se garante a eficiência e escalonabilidade desejadas. Modificar o núcleo do Linux é uma tarefa complicada, devido à complexidade das suas funções internas e às fortes interdependências entre os vários subsistemas. Não obstante, um dos objetivos desta tese era ter a certeza que o RTWS é mais do que um conceito interessante. Assim, uma parte significativa deste documento é dedicada à discussão sobre a implementação do RTWS e à exposição de situações problemáticas, muitas delas não consideradas em teoria, como é o caso do desfasamento entre vários mecanismo de sincronização. Os resultados experimentais mostram que o RTWS, em comparação com outro trabalho prático de escalonamento dinâmico de tarefas com restrições temporais, reduz significativamente o overhead de escalonamento através de um controlo de migrações, e mudanças de contexto, eficiente e escalável (pelo menos até 8 CPUs), ao mesmo tempo que alcança um bom balanceamento dinâmico da carga do sistema, até mesmo de uma forma não custosa. Contudo, durante a avaliação realizada foi detetada uma falha na implementação do RTWS, pela forma como facilmente desiste de roubar trabalho, o que origina períodos de inatividade, no CPU em questão, quando a utilização geral do sistema é baixa. Embora o trabalho realizado se tenha focado em manter o custo de escalonamento baixo e em alcançar boa localidade dos dados, a escalonabilidade do sistema nunca foi negligenciada. Na verdade, o algoritmo de escalonamento proposto provou ser bastante robusto, não falhando qualquer meta temporal nas experiências realizadas. Portanto, podemos afirmar que alguma inversão de prioridades, causada pela sub-política de roubo BAS, não compromete os objetivos de escalonabilidade, e até ajuda a reduzir a contenção nas estruturas de dados. Mesmo assim, o RTWS também suporta uma sub-política de roubo determinística: PAS. A avaliação experimental, porém, não ajudou a ter uma noção clara do impacto de uma e de outra. No entanto, de uma maneira geral, podemos concluir que o RTWS é uma solução promissora para um escalonamento eficiente de tarefas paralelas com restrições temporais.

Suporte à computação paralela e distribuída em Java: API e comunicação entre nós cooperantes

Este trabalho é uma parte do tema global “Suporte à Computação Paralela e Distribuída em Java”, também tema da tese de Daniel Barciela no mestrado de Engenharia Informática do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O seu objetivo principal consiste na definição/criação da interface com o programador, assim como também abrange a forma como os nós comunicam e cooperam entre si para a execução de determinadas tarefas, de modo a atingirem um único objetivo global. No âmbito desta dissertação foi realizado um estudo prévio relativamente aos modelos teóricos referentes à computação paralela, assim como também foram analisadas linguagens e frameworks que fornecem suporte a este mesmo tipo de computação. Este estudo teve como principal objetivo a análise da forma como estes modelos e linguagens permitem ao programador expressar o processamento paralelo no desenvolvimento das aplicações. Como resultado desta dissertação surgiu a framework denominada Distributed Parallel Framework for Java (DPF4j), cujo objetivo principal é fornecer aos programadores o suporte para o desenvolvimento de aplicações paralelas e distribuídas. Esta framework foi desenvolvida na linguagem Java. Esta dissertação contempla a parte referente à interface de programação e a toda a comunicação entre nós cooperantes da framework DPF4j. Por fim, foi demonstrado através dos testes realizados que a DPF4j, apesar de ser ainda um protótipo, já demonstra ter uma performance superior a outras frameworks e linguagens que possuem os mesmos objetivos.

Saúde e estilos de vida no concelho de Loures (2009)

Neste livro, procede-se à caracterização e análise da saúde no concelho de Loures, colocando o foco em três dimensões – 1) estado de saúde e incidência das doenças; 2) práticas de saúde; 3) estilos de vida relacionados com a saúde. Os resultados apresentados foram obtidos no quadro de um projeto de investigação marcadamente quantitativo, suportado em grande parte, ainda que não exclusivamente, por um inquérito aplicado a uma amostra representativa da população adulta residente no concelho de Loures. Os dados expostos, referentes a um leque diversificado de variáveis que operacionalizam as três dimensões em análise, evidenciam tendências gerais e, simultaneamente, diferenças significativas e desigualdades sociais acentuadas entre os diferentes segmentos da população, em termos de sexo, escolaridade, classe social, nacionalidade, situação face à profissão e idade. A sua leitura pode contribuir para um conhecimento mais sustentado relativamente à saúde no concelho de Loures e consubstanciar-se, igualmente, como uma ferramenta útil para a definição e programação de ações específicas e de estratégias de intervenção a implementar neste concelho. A publicação do presente livro dá a conhecer o produto de um projeto de investigação enquadrado por uma parceria estabelecida entre a Escola Superior de Tecnologia da Saúde do Instituto Politécnico de Lisboa e a Câmara Municipal de Loures, contribuindo para a redução da lacuna existente em Portugal, relativamente à carência de trabalhos de investigação científica com uma dimensão considerável, realizados à escala nacional ou municipal, sobre problemáticas relacionadas com a saúde e a doença.

A cobertura jornalística da Capital Europeia da Cultura: Porto 2001

A apresentação pretende ilustrar a cobertura que a imprensa nacional realizou ao acontecimento Porto Capital Europeia da Cultura em 2001. A análise contempla os jornais Público, Diário de Notícias, Jornal de Notícias, Correio da Manhã e Expresso e a revista Visão no período anterior ao do evento (ano de 2000), durante e após, para se conseguir definir as etapas que marcaram os diferentes momentos do acontecimento, os padrões de atuação, o tipo de planeamento e as especificidades ao nível da programação. Na génese do projeto das Capitais Europeias da Cultura, da autoria da ministra da cultura grega e que aconteceu pela primeira vez em Atenas em 1985, estava a ideia de eleger, de ano para ano, uma cidade em que se apresentassem novos paradigmas culturais. Lisboa foi a primeira cidade portuguesa a acolher, em 1994, a iniciativa, seguiu-se o Porto em 2001 e em 2012 é a vez de Guimarães. Protagonista da descentralização cultural, é um modelo que tem permitido o financiamento de obras públicas (lembre-se a Casa da Música no Porto), o restauro de património e a promoção das cidades em termos turísticos. No entanto, espera-se ver questionado o seu papel enquanto lugares de inovação quer em termos de políticas culturais, quer em termos de produção e inovação artística. No artigo “Capitais europeias da cultura: que fazer com elas?”, publicado no suplemento Ípsilon do jornal Público de 1 de Abril de 2011, António Pinto Ribeiro refere a insustentabilidade das cidades após o ano de capital cultural, “as expectativas goradas da maioria dos seus cidadãos e a retração no apoio à produção que acontece sempre no período pós-capital”. Espera-se através desta análise conseguir demarcar os momentos que ganharam visibilidade e enformaram o acontecimento para, de forma crítica, se poder refletir sobre o papel da imprensa na divulgação e promoção de eventos de cariz cultural.

Agenda mediática e as Capitais Europeias da Cultura: Porto 2001 e Guimarães 2012

Através da análise de imprensa é possível verificar o papel que este meio de comunicação tradicional desempenha na construção da perceção dos eventos e na existência simbólica e material das cidades do Porto e Guimarães que acolheram em 2001 e 2012, respetivamente, o evento Capital Europeia da Cultura. A cobertura jornalística desviou-se da divulgação da programação dos eventos para a sugestão de roteiros de visita e pouco ou nada questiona o papel que as cidades, ao promover iniciativas deste tipo, têm enquanto lugares de inovação em termos de políticas culturais, de produção e inovação artística, na requalificação urbana e ambiental, na revitalização económica, na formação e criação de novos artistas e novos públicos.

A cultura na primeira página: a relação entre media, agentes culturais e públicos

Os jornais não acompanham o movimento de descentralização cultural iniciado na última década do séc. XX e descuida a programação realizada nos equipamentos espalhados um pouco por todo o país e pelos diversos grupos artísticos e culturais a desenvolver o seu trabalho fora de Lisboa. Que estratégias têm seguido esses equipamentos para contornar esta situação, para ganhar visibilidade de outras formas. Sabendo que a imprensa tem um papel importante ao incitar à ação e em formar opiniões e atitudes sobre os assuntos, aposta-se na imprensa regional e em meios cuja produção e atualização depende das próprias estruturas, nomeadamente sites e presença nas redes sociais. No entanto, se se quer atrair visitantes de fora da região, a imprensa continua a conseguir fixar o interesse e trazer público, menor é o papel que desempenha junto dos residentes. Levar os residentes a participar é algo que passa por outras estratégias de comunicação que não a imprensa nacional, e é nessas estratégias que muitas vezes os responsáveis por estas estruturas se centram, desenvolvendo e promovendo outras fontes de experiência.

As 1as páginas dos jornais portugueses e a cobertura às Capitais Europeias da Cultura, Porto 2001 e Guimarães 2012

Artigo baseado na comunicação proferida no II CONGRESSO MUNDIAL DE COMUNICAÇÃO IBERO-AMERICANA: os desafios da Internacionalização, realizado na Universidade do Minho, Braga, Portugal, 13-16 de abril de 2014

O impacto da mediatização nas capitais europeias da cultura: o caso das cidades Porto 2001 e Guimarães 2012

Artigo baseado na comunicação proferida no XIII Congreso Internacional Ibercom: comunicação e esferas de poder, realizado na Universidade de Santiago de Compostela, Santiago de Compostela, Espanha, 29 -31 maio 2013

O caso da cobertura às Capitais Europeias da Cultura: Porto 2001 e Guimarães 2012

Artigo baseado na comunicação proferida na Conferência “O Lugar da Cultura no Jornalismo Contemporâneo”, realizado na Faculdade de Ciências Sociais e Humanas, (FCSH), Lisboa, Portugal, 22 de maio de 2014

Ferramenta de apoio ao projeto, configuração e gestão de instalações domóticas

Esta dissertação apresenta o trabalho realizado no âmbito da unidade curricular de Tese / Dissertação (TEDI) do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores – Especialização em Automação e Sistemas em parceria com a empresa Live Simply, uma empresa de domótica que decidiu apostar na inovação e no desenvolvimento de serviços e produtos de valor acrescentado para consolidar a sua posição no mercado. Neste contexto, foram identificadas como mais-valias para a Live Simply a conceção, por um lado, de uma ferramenta de apoio técnico de integração e simplificação das fases de projeto, configuração e gestão de instalações domóticas e, por outro lado, de uma interface com a instalação para o cliente consultar e alterar, em tempo real, o estado dos atuadores. Depois de analisadas as tecnologias disponíveis, selecionaram-se as soluções a adotar (linguagens de programação, servidores de base de dados e ambientes de desenvolvimento), definiu-se a arquitetura do sistema, detalhando-se os módulos de projeto, configuração e gestão de instalações, a estrutura da base de dados assim como o hardware de controlo da instalação. De seguida, procedeu-se ao desenvolvimento dos módulos de software e à configuração e programação do módulo de hardware. Por último, procedeu-se a um conjunto exaustivo de testes aos diferentes módulos que demonstraram o correto funcionamento da ferramenta e a adequação das tecnologias empregues. A ferramenta de apoio técnico realizada integra as fases do projeto, configuração e gestão de instalações domóticas, permitindo melhorar o desempenho dos técnicos e a resposta aos clientes. A interface oferecida ao dono da instalação é uma interface Web de aspeto amigável e fácil utilização que permite consultar e modificar em tempo real o estado da instalação.

Monitorização via internet de processos industriais controlados com autómatos programáveis

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica