Work domain analysis and sensors I: principles and simple example

In this paper we establish a foundation for understanding the instrumentation needs of complex dynamic systems if ecological interface design (EID)-based interfaces are to be robust in the face of instrumentation failures. EID-based interfaces often include configural displays which reveal the higher-order properties of complex systems. However, concerns have been expressed that such displays might be misleading when instrumentation is unreliable or unavailable. Rasmussen's abstraction hierarchy (AH) formalism can be extended to include representations of sensors near the functions or properties about which they provide information, resulting in what we call a sensor-annotated abstraction hierarchy. Sensor-annotated AHs help the analyst determine the impact of different instrumentation engineering policies on higher-order system information by showing how the data provided from individual sensors propagates within and across levels of abstraction in the AH. The use of sensor-annotated AHs with a configural display is illustrated with a simple water reservoir example. We argue that if EID is to be effectively employed in the design of interfaces for complex systems, then the information needs of the human operator need to be considered at the earliest stages of system development while instrumentation requirements are being formulated. In this way, Rasmussen's AH promotes a formative approach to instrumentation engineering. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Linguistic evaluation method for the environmental assessment of infrastructure projects

A soft linguistic evaluation method is proposed for the environmental assessment of physical infrastructure projects based on fuzzy relations. Infrastructure projects are characterized in terms of linguistic expressions of 'performance' with respect to factors or impacts and the 'importance' of those factors/impacts. A simple example is developed to illustrate the method in the context of three road infrastructure projects assessed against five factors/impacts. In addition, a means to include hard or crisp factors is presented and illustrated with respect to a sixth factor.

A uniform white-noise model for fixed-point roundoff errors in digital systems

Fixed-point roundoff noise in digital implementation of linear systems arises due to overflow, quantization of coefficients and input signals, and arithmetical errors. In uniform white-noise models, the last two types of roundoff errors are regarded as uniformly distributed independent random vectors on cubes of suitable size. For input signal quantization errors, the heuristic model is justified by a quantization theorem, which cannot be directly applied to arithmetical errors due to the complicated input-dependence of errors. The complete uniform white-noise model is shown to be valid in the sense of weak convergence of probabilistic measures as the lattice step tends to zero if the matrices of realization of the system in the state space satisfy certain nonresonance conditions and the finite-dimensional distributions of the input signal are absolutely continuous.

Robust model-order reduction of complex biological processes

This paper addresses robust model-order reduction of a high dimensional nonlinear partial differential equation (PDE) model of a complex biological process. Based on a nonlinear, distributed parameter model of the same process which was validated against experimental data of an existing, pilot-scale BNR activated sludge plant, we developed a state-space model with 154 state variables in this work. A general algorithm for robustly reducing the nonlinear PDE model is presented and based on an investigation of five state-of-the-art model-order reduction techniques, we are able to reduce the original model to a model with only 30 states without incurring pronounced modelling errors. The Singular perturbation approximation balanced truncating technique is found to give the lowest modelling errors in low frequency ranges and hence is deemed most suitable for controller design and other real-time applications. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Instrumentation used to measure residential magnetic fields and currents

The equipment used to measure magnetic fields and, electric currents in residences is described. The instrumentation consisted of current transformers, magnetic field probes and locally designed and, built signal conditioning modules. The data acquisition system was capable of unattended recording for extended time periods. The complete system was calibrated to verify its response to known physical inputs. (C) 2003 ISA-The Instrumentation Automation Society.

Gobernaciones y nueva gesti??n p??blica en Venezuela

A fines de los ???80, el Estado venezolano inici?? una descentralizaci??n pol??tico-territorial produciendo cambios en las gobernaciones, instancias receptoras de competencias en este proceso, las cuales realizan reformas a trav??s de la estrategia selectiva, incorporando algunas de la propuestas de la nueva gesti??n p??blica. Este trabajo explora estas reformas. Se observan: diferencias entre los servicios sociales y los relacionados directamente con la econom??a; privatizaci??n de ??stos; traspaso a la sociedad civil de algunos servicios sociales, creaci??n de entes descentralizados; automatizaci??n de procesos; flexibilizaci??n laboral; iniciativas con lento avance en rendici??n de cuentas por resultados y capacitaci??n para una nueva cultura administrativa. En conclusi??n: la tendencia es a la conformaci??n de una gesti??n p??blica eficiente sobre la base de la reducci??n del aparato estatal, de costos sociales, as?? como de costos y conflictos laborales y escasa incorporaci??n de las propuestas de participaci??n que permiten profundizar la democracia y promover el bienestar social.

Sistema de apoio à decisão escolar

Especialmente em tempos de crise, como os que se têm vindo a viver atualmente, sobressai ainda mais a necessidade das nossas organizações serem bem geridas, e para que tal aconteça, torna-se importante medir indicadores que ajudem a acompanhar e compreender a evolução, nas diversas áreas. Para além desta conjuntura, nas últimas décadas o setor da Educação em Portugal tem-se deparado com enormes problemas e desa os, como por exemplo o nanciamento ou mais recentemente a (in)disciplina. Com este trabalho pretende-se contribuir com uma solução tecnológica, que visa em último caso a qualidade geral do ensino. Assim, na área da Educação torna-se importante, senão imperioso, dotar os decisores, com Sistemas de Apoio à Decisão que meçam indicadores de desempenho, e aumentem o grau de qualidade da informação disponibilizada a esses decisores, para que a gestão seja o mais pro ssional e rigorosa possível nas diversas vertentes, quer sejam no domínio escolar, nanceiro ou outro. A empresa Codevision tem vindo a implementar em diversas instituições de ensino e formação, o sistema de gestão escolar E-Schooling Server, um sistema de informação que dá suporte aos diversos processos de negócio dessas instituições. Com o objetivo de elevar a fasquia da qualidade na entrega de informação aos decisores da área escolar, decidiu apoiar o desenvolvimento de um sistema que complemente o E-Schooling Server. Nesse âmbito este trabalho aborda o desenvolvimento de um Sistema de Apoio à Decisão Escolar e na primeira fase subdivide-se: no desenvolvimento de um projeto de ETL automatizado, na criação de um DW, e na análise dos dados com ferramentas de BI. Na segunda fase é desenvolvida uma aplicação web, que permite ao utilizador nal a consulta de informação previamente tratada, através de grá cos. Um aspeto importante é o facto de a informação, tratada na primeira fase do trabalho, poder ser acedida e analisada através de qualquer aplicação com acesso a sistemas OLAP, não cando desta forma dependente da aplicação web. Por m, são apresentados e discutidos resultados, através de uma simulação com dados carregados no sistema desenvolvido, e que permite demonstrar a mais-valia que sistemas deste género representam, para os decisores de instituições de ensino e formação.

A Methodology for GUI Layer Redefinition Through Virtualization and Computer Vision

Nowadays despite improvements in usability and intuitiveness users have to adapt to the proposed systems to satisfy their needs. For instance, they must learn how to achieve tasks, how to interact with the system, and fulfill system's specifications. This paper proposes an approach to improve this situation enabling graphical user interface redefinition through virtualization and computer vision with the aim of increasing the system's usability. To achieve this goal the approach is based on enriched task models, virtualization and picture-driven computing.

Direct communication versus virtual communication in virtual teams

Several studies suggest that computer-mediated communication can lead to decreases in group effectiveness and reduce satisfaction levels in terms of trust and comfort of its users. Supported by an experiment, where the emotional or affective aspects of communication were tested with the experimentation of two architectures, Direct Communication Architecture (DCA) and the Virtual Communication Architecture (VCA) this paper validates the thesis that, from the users’ perspective, there is no opposition to the acceptance of virtual environments and interfaces for communication, and that these environments are able to cope with the reconfiguration dynamics requirements of virtual teams or client-server relations in a virtual enterprise operation.

Building intelligence open systems (BIOS)

Os edifícios estão a ser construídos com um número crescente de sistemas de automação e controlo não integrados entre si. Esta falta de integração resulta num caos tecnológico, o que cria dificuldades nas três fases da vida de um edifício, a fase de estudo, a de implementação e a de exploração. O desenvolvimento de Building Automation System (BAS) tem como objectivo assegurar condições de conforto, segurança e economia de energia. Em edifícios de grandes dimensões a energia pode representar uma percentagem significativa da factura energética anual. Um BAS integrado deverá contribuir para uma diminuição significativa dos custos de desenvolvimento, instalação e gestão do edifício, o que pode também contribuir para a redução de CO2. O objectivo da arquitectura proposta é contribuir para uma estratégia de integração que permita a gestão integrada dos diversos subsistemas do edifício (e.g. aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC), iluminação, segurança, etc.). Para realizar este controlo integrado é necessário estabelecer uma estratégia de cooperação entre os subsistemas envolvidos. Um dos desafios para desenvolver um BAS com estas características consistirá em estabelecer a interoperabilidade entre os subsistemas como um dos principais objectivos a alcançar, dado que o fornecimento dos referidos subsistemas assenta normalmente numa filosofia multi-fornecedor, sendo desenvolvidos usando tecnologias heterogéneas. Desta forma, o presente trabalho consistiu no desenvolvimento de uma plataforma que se designou por Building Intelligence Open System (BIOS). Na implementação desta plataforma adoptou-se uma arquitectura orientada a serviços ou Service Oriented Architecture (SOA) constituída por quatro elementos fundamentais: um bus cooperativo, denominado BIOSbus, implementado usando Jini e JavaSpaces, onde todos os serviços serão ligados, disponibilizando um mecanismo de descoberta e um mecanismo que notificada as entidades interessadas sobre alterações do estado de determinado componente; serviços de comunicação que asseguram a abstracção do Hardware utilizado da automatização das diversas funcionalidades do edifício; serviços de abstracção de subsistemas no acesso ao bus; clientes, este podem ser nomeadamente uma interface gráfica onde é possível fazer a gestão integrada do edifício, cliente de coordenação que oferece a interoperabilidade entre subsistemas e os serviços de gestão energética que possibilita a activação de algoritmos de gestão racional de energia eléctrica.

Improving Remote Voting Security with Code Voting

One of the major problems that prevents the spread of elections with the possibility of remote voting over electronic networks, also called Internet Voting, is the use of unreliable client platforms, such as the voter's computer and the Internet infrastructure connecting it to the election server. A computer connected to the Internet is exposed to viruses, worms, Trojans, spyware, malware and other threats that can compromise the election's integrity. For instance, it is possible to write a virus that changes the voter's vote to a predetermined vote on election's day. Another possible attack is the creation of a fake election web site where the voter uses a malicious vote program on the web site that manipulates the voter's vote (phishing/pharming attack). Such attacks may not disturb the election protocol, therefore can remain undetected in the eyes of the election auditors. We propose the use of Code Voting to overcome insecurity of the client platform. Code Voting consists in creating a secure communication channel to communicate the voter's vote between the voter and a trusted component attached to the voter's computer. Consequently, no one controlling the voter's computer can change the his/her's vote. The trusted component can then process the vote according to a cryptographic voting protocol to enable cryptographic verification at the server's side.

Sistema de gestão e controlo da atribuição de endereçamento de rede

Com a evolução tecnológica, a informática assumiu um papel fulcral na nossa vida actual tanto numa vertente doméstica como para as mais variadíssimas organizações. As redes IP estão disseminadas por todo o lado, escritórios, habitações, estabelecimentos de ensino, espaços comerciais, com as mais diversas topologias e dimensões, que como qualquer recurso devem ser bem geridas. O presente projecto insere-se neste contexto, pretendendo criar um sistema para dar apoio no controlo e gestão de endereçamento IP dados por um servidor DHCP. A problemática central que este projecto pretende tratar é a detecção da configuração forçada de endereços IP por parte dos utilizadores, notificando tais situações aos administradores de rede. O sistema é constituído por vários componentes como Linux, MySQL, ISC DHCP, SNMP, PHP, APACHE e irá interagir com equipamentos de rede que possuam tabelas de endereços para que a informação, nestas encontradas, seja comparada com a informação dos endereços fornecidos pelo servidor DHCP. O sistema dá suporte a uma página web que pretende auxiliar algumas configurações e fornecer informações estatísticas sobre a rede.

Automação e controlo de um sistema de armazenamento de bicicletas

A crescente procura da bicicleta como meio de transporte alternativo torna relevante a criação e desenvolvimento de infra-estruturas de apoio, tais como ciclovias e parques para bicicletas. Os sistemas tradicionais de parqueamento de bicicletas com recurso a correntes e cadeados não fornecem segurança nem comodidade. No entanto, começam a surgir, em várias cidades do mundo, parque automáticos onde é possível guardar uma bicicleta em segurança, protegendo-a quer das intempéries quer de actos de vandalismo. Este trabalho apresenta uma proposta para um parque automático de armazenamento de bicicletas, com recurso a caixas individualizadas que garantem a sua segurança, e também de outros bens que podem ser guardados junto da mesma, como por exemplo um capacete ou uma mochila. O sistema proposto no âmbito deste trabalho é um complemento às alternativas existentes. As vantagens apresentadas pelo sistema proposto são: a sua construção modular e personalizada; e a possibilidade de instalação num terreno plano, sem recurso a obras de construção civil. O objectivo foi criar um projecto de automação e controlo de um protótipo, com base na proposta apresentada. O projecto de automação e controlo engloba a escolha dos sensores e dos actuadores. Para o dimensionamento dos motores foi necessário recorrer a um cálculo simplificado da estrutura do robô manipulador. Foi feita a escolha dos sensores, actuadores e do controlador com base nos requisitos funcionais. A programação foi desenvolvida numa linguagem normalizada. O modelo desenvolvido poderá servir de base para um projecto multidisciplinar entre vários departamentos do Instituto e dessa cooperação poderá surgir um novo projecto optimizado para produção e de menor custo.

Protecção contra descargas atmosféricas: aplicação informática de identificação das vulnerabilidades das edificações e de apoio à concepção da protecção

A concepção de instalações eléctricas deve garantir condições de segurança para as pessoas e equipamentos. Para tal é exigida, quer por força de regulamentação ou de normalização, a instalação de dispositivos que garantam a detecção e a protecção contra os defeitos mais comuns nas instalações eléctricas como, por exemplo, as sobreintensidades e as sobretensões. Susceptíveis de criar sobretensões perigosas nas instalações eléctricas, as descargas atmosféricas podem ainda causar danos estruturais elevados, o que, em algumas actividades económicas, torna fundamental a implementação de medidas de protecção contra este fenómeno natural. A protecção contra descargas atmosféricas directas consiste em identificar as vulnerabilidades das estruturas e, nesses locais, implementar dispositivos de captura, direccionamento e escoamento da descarga atmosférica à terra, em condições de segurança. O presente trabalho, desenvolvido no âmbito da dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica, visa desenvolver e implementar uma ferramenta computacional, baseada em programas de desenho assistido por computador (CAD) de utilização corrente na área de projecto de arquitectura e de engenharia, que permita, no âmbito de normas internacionais, a análise e implementação de sistemas de protecção em edifícios contra descargas atmosféricas de uma forma rápida e expedita. Baseado num programa CAD 3D, que permite a modelização tridimensional das estruturas a proteger, a ferramenta desenvolvida tentará identificar as suas vulnerabilidades das estruturas às descargas atmosféricas directas, com o intuito de implementar as medidas de protecção mais adequadas do ponto de vista técnico económico. Prevê-se que a ferramenta resultante deste estudo, o Simulador do Modelo Electrogeométrico (SIMODEL), possibilite aos projectistas e particularmente aos alunos das unidades curriculares na área do projecto de instalações eléctricas da Área Departamental de Engenharia de Sistemas e Potencia e Automação (ADESPA) do ISEL, estudar e implementar sistemas de protecção contra descargas atmosféricas (SPDA) baseados na normalização internacional do CENELEC e da IEC, nomeadamente as normas da série 62305.

Sistema de contagem de tráfego e classificação automática de veículos, em tempo real e sem fios

Esta tese tem por objectivo o desenho e avaliação de um sistema de contagem e classificação de veículos automóveis em tempo-real e sem fios. Pretende, também, ser uma alternativa aos actuais equipamentos, muito intrusivos nas vias rodoviárias. Esta tese inclui um estudo sobre as comunicações sem fios adequadas a uma rede de equipamentos sensores rodoviários, um estudo sobre a utilização do campo magnético como meio físico de detecção e contagem de veículos e um estudo sobre a autonomia energética dos equipamentos inseridos na via, com recurso, entre outros, à energia solar. O projecto realizado no âmbito desta tese incorpora, entre outros, a digitalização em tempo real da assinatura magnética deixada pela passagem de um veículo, no campo magnético da Terra, o respectivo envio para servidor via rádio e WAN, Wide Area Network, e o desenvolvimento de software tendo por base a pilha de protocolos ZigBee. Foram desenvolvidas aplicações para o equipamento sensor, para o coordenador, para o painel de controlo e para a biblioteca de Interface de um futuro servidor aplicacional. O software desenvolvido para o equipamento sensor incorpora ciclos de detecção e digitalização, com pausas de adormecimento de baixo consumo, e a activação das comunicações rádio durante a fase de envio, assegurando assim uma estratégia de poupança energética. Os resultados obtidos confirmam a viabilidade desta tecnologia para a detecção e contagem de veículos, assim como para a captura de assinatura usando magnetoresistências. Permitiram ainda verificar o alcance das comunicações sem fios com equipamento sensor embebido no asfalto e confirmar o modelo de cálculo da superfície do painel solar bem como o modelo de consumo energético do equipamento sensor.