Projecto e implementação de um sistema para electrofiação controlado por computador

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Single operation multiple data - paralelismo de dados ao nível da sub-rotina

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Software, arte, design

Este working paper centra-se no desenvolvimento das técnicas de edição de documentos ou publicações, que têm conhecido um incremento espectacular na última década. Os avanços e descobertas mais significativas entre 1450 e 1986, eclipsam-se praticamente, quando comparados com as grandes modificações dos últimos sete anos (isto é a História da auto-edição e si). Desde o aparecimento do primeiro programa de auto-edição e da primeira impressora laser, dotada de um intérprete postscript, até hoje, a evolução e aperfeiçoamento tanto do software como do hardware tem sido tanta, continuando a fazer-se a um tal ritmo, que se tornou irreversível.

Segurança informática: a perspectiva da Nato

O problema da Segurança da Informação em ambientes informatizados tem vindo a crescer significativamente. Porém, verifica-se existirem diferentes perspectivas e abordagens à questão da Segurança Informática, raramente concordantes, nem mesmo no essencial, verificando-se alguma dificuldade em estabelecer um conjunto de pressupostos teóricos que permitam estruturar a análise da realidade. Estas questões, preocupam os organismos ligados à Defesa, nomeadamente no âmbito da NATO, que tem vindo a divulgar uma série de documentos, não classificados, relativamente à sua perspectiva sobre o assunto, enunciando requisitos de segurança com vista a estabelecer padrões de orientação para os construtores de hardware e software de modo a que, após certificação, possam vir a ser usados militarmente.

Tolerância a faltas bizantinas em servidores RMI

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Gestão de Informação: Inteligência Artificial

A informação e a sua gestão é considerada nos nossos dias como o principal factor de sucesso ou insucesso para qualquer actividade económica ou social. O desenvolvimento de novas tecnologias força todos os agentes econcómicos a desenvolverem-se nestas áreas para conseguirem vantagens concorrenciais. Este trabalho visa fazer uma apresentação de uma “nova” área da ciência da computação a que se chamou Inteligência Artificial.

Towards Human-like Bimanual Movements in Anthropomorphic Robots: A Nonlinear Optimization Approach

Previously we have presented a model for generating human-like arm and hand movements on an unimanual anthropomorphic robot involved in human-robot collaboration tasks. The present paper aims to extend our model in order to address the generation of human-like bimanual movement sequences which are challenged by scenarios cluttered with obstacles. Movement planning involves large scale nonlinear constrained optimization problems which are solved using the IPOPT solver. Simulation studies show that the model generates feasible and realistic hand trajectories for action sequences involving the two hands. The computational costs involved in the planning allow for real-time human robot-interaction. A qualitative analysis reveals that the movements of the robot exhibit basic characteristics of human movements.

A framework for scientific computing with GPUs

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Sistema para avaliação das vibrações no braço e ombro de um tenista

Este trabalho propõe o desenvolvimento de um módulo capaz de medir a intensidade das vibrações sofridas por um tenista no braço e ombro durante um jogo. Numa primeira fase foi estudada a biomecânica do braço humano e a biomecânica dos movimentos envolvidos no ténis. Foi realizada uma pesquisa sobre os dispositivos MEMs mais adequados bem como o hardware e software a utilizar, tendo sido analisados os requisitos do sistema a implementar. Foi desenvolvido um protótipo electrónico microcontrolado compacto e de baixo custo baseado na utilização de sensores microeletromecânicos (MEMs) de aceleração, permitindo obter informações biomecânicas do desportista e monitoriza-lo durante o treino de maneira não evasiva, possibilitando que ele esteja no seu ambiente natural de treino. O sistema envia as informações dos sensores para um PC através da porta USB sendo estas processados no mesmo. Foi desenvolvida uma interface gráfica intuitiva, para a apresentação dos dados resultantes das medidas, de fácil leitura pelos treinadores. Esta interface grava e apresenta os dados em tempo real. Os testes de campo foram realizados no campo de ténis que existe na Quinta das Freiras em Rio Tinto. O protótipo é de fácil fixação no atleta e permite a monitorização no local de treino sendo pequeno ((20x15mm) e muito leve (2g), tornando-se uma alternativa versátil para o auxilio de atletas e treinadores, aperfeiçoamento da técnica e como ferramenta de pesquisa na área de educação física.

Análise do desempenho na administração pública com recurso a rácios financeiros

O objetivo geral deste trabalho é a Análise do Desempenho na Administração Pública com recurso a Rácios Financeiros (Caso do Município de Matosinhos). Neste estudo iremos fazer uma análise económica e financeira do Município de Matosinhos avaliando seu o desempenho nos períodos de 2011 a 2014 e também, iremos analisar alguns fatores que influenciam a estrutura de capital dos 12 Municípios de grande dimensão e o seu desempenho. Quanto à análise económica e financeira do Município de Matosinhos, os resultados mostram, que a curto prazo é possível afirmar que o Município de Matosinhos se encontra numa situação favorável em termos de liquidez, com uma boa margem de segurança, ou seja, consegue solver os compromissos a curto. Verifica-se que o Município de Matosinhos ao longo do quadriénio foi recorrendo cada vez menos a capitais alheios para conseguir financiar os seus ativos, tendência positiva em termos do equilíbrio da estrutura financeira municipal. Tentando confirmar a existência ou inexistência de uma relação entre a estrutura de capital (endividamento) e o desempenho (rendibilidade do ativo) com os fatores que as influenciam, foi realizada uma análise de correlação não paramétrica de Spearman com recurso ao SPSS versão 21. Ao contrário da hipótese formulada e das conclusões chegadas em grande parte dos estudos efetuados, verifica-se a existência de uma relação negativa a um nível de significância de 5%, entre o nível de endividamento e a dimensão do Município. Quanto a relação o entre o endividamento com composição do ativo e a rendibilidade do ativo, os resultados não são satisfatórios, mostram uma inexistência da relação entre o endividamento e esses fatores. Verifica-se uma correlação positiva para um nível de significância de 1% entre a rendibilidade do ativo e crescimento, ou seja, os Municípios com maior taxa de crescimento apresentam uma maior rendibilidade do ativo. Este resultado confirma-se a nossa hipótese 4. Porém, em relação a associação positiva entre a rendibilidade do Município e a sua dimensão, os resultados evidenciaram uma inexistência de qualquer relação entre as variáveis.

Constraint-based verification of imperative programs

work presented in the context of the European Master’s program in Computational Logic, as the partial requirement for obtaining Master of Science degree in Computational Logic

Modeling assembly program with constraints. A contribution to WCET problem

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Lógica Computacional

Desenvolvimento e Controlo de um Veículo Autónomo Aéreo Quadrotor

A crescente necessidade de meios de inspecção e recolha de informação de infraestruturas e do meio ambiente natural, origina o recurso a meios tecnológicos cada vez mais evoluídos. Neste contexto, os robôs móveis autónomos aéreos surgem como uma ferramenta importante. Em particular, os veículos aéreos de asa móvel, pela sua manobrabilidade e controlo podem-se utilizar eficazmente em meios complexos como cenários interiores onde o ambiente é parcialmente controlado. A sua utilização em coordenação com outros veículos robóticos móveis e em particular com a crescente autonomia de decisão, permitem uma eficiência elevada, por exemplo, em tarefas de recolha automática de informação, vigilância, apoio a comunicações, etc. A inexistência de um veículo autónomo de asa móvel no cenário multi-robótico desenvolvido pelo Laboratório de Sistemas Autónomos do Instituto Superior de Engenharia do Porto, aliada às suas aplicações referidas, criou a necessidade do desenvolvimento de um veículo desta gama. Identificou-se, pois, o desenvolvimento de um veículo autónomo aéreo do tipo quadrotor com capacidade de vôo base estabilizado como o problema a resolver. Foi efectuado um levantamento de requisitos do sistema, a caracterização de um veículo autónomo aéreo Vertical Take-off and Landing - VTOL, e efectuado um trabalho de pesquisa a fim de possibilitar o conhecimento das técnicas e tecnologias envolvidas. Tendo em vista o objectivo de controlo e estabilização do veículo, foi efectuada a modelização do sistema que serviu não só para a melhor compreensão da sua dinâmica mas também para o desenvolvimento de um simulador que possibilitou a validação de estratégias de controlo e avaliação de comportamentos do veículo para diferentes cenários. A inexistência de controladores de motores brushless adequada (frequência de controlo), originou o desenvolvimento de um controlador dedicado para motores brushless, motores esses utilizados para a propulsão do veículo. Este controlador permite uma taxa de controlo a uma frequência de 20KHz, possui múltiplas interfaces de comunicação (CAN, RS232, Ethernet, SPI e JTAG), é de reduzido peso e dimensões e modular, visto ter sido implementado em dois módulos, i.e., permite a sua utilização com diferentes interfaces de potência. Projectou-se um veículo autónomo aéreo em termos físicos com a definição da sua arquitectura de hardware e software bem como o sistema de controlo de vôo. O sistema de estabilização de vôo compreende o processamento de informação fornecida por um sistema de navegação inercial, um sonar e o envio de referências de velocidade para cada um dos nós de controlo ligados a um barramento CAN instalado no veículo. A implementação do veículo foi alcançada nas suas vertentes mecânica, de hardware e software. O UAV foi equipado com um sistema computacional dotando-o de capacidades para o desempenho de tarefas previamente analisadas. No presente trabalho, são também tiradas algumas conclusões sobre o desenvolvimento do sistema e sua implementação bem como perspectivada a sua evolução futura no contexto de missões coordenadas de múltiplos veículos robóticos.

Modelação da propagação numa rede de sensores sem fios

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Development of advanced human robot interaction systems

O trabalho aqui apresentado é a Dissertação da minha Tese do curso de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores do ISEP, realizada em parceria com o INESC TEC. O trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema avançado de interação entre homem-robô, usando ferramentas de software livres e de domínio público e hardware pouco dispendioso e facilmente acessível. Pretende-se que o sistema desenvolvido possa ser adotado por pequenas ou micro empresas, daí a restrição monetária. Este tipo de empresas tem, por norma, uma capacidade de investimento pequena, e ficam impossibilitadas de aceder a este tipo de sistemas automatizados se estes forem caros. No entanto, o robô continua a ser um componente fundamental, sendo dispendioso. Os trabalhos realizados pelos sistemas robóticos podem por um lado, ser repetitivos sem necessidade de grandes ajustes; por outro lado, o trabalho a realizar pode ser bastante diverso, sendo necessários bastantes ajustes com (possivelmente) programação do robô. As empresas podem não ter disponível mão-de-obra qualificada para realização da programação do robô. Pretende-se então um sistema de “ensino” que seja simples e rápido. Este trabalho pretende satisfazer as necessidades de um sistema de interação homem-robô intuitivo mesmo para operadores que não estejam familiarizados com a robótica. Para simplificar a transferência de informação da tarefa a desempenhar pelo sistema robótico é usado um sistema de infravermelhos para delinear a operação a desempenhar, neste caso concreto uma operação de soldadura. O operador usa um apontador com marcadores, a posição destes marcadores é detetada usando duas câmaras para permitir o posicionamento tridimensional no espaço. As câmaras possuem filtros infravermelhos para separar o espectro de luz. Para o controlo do sistema e interface com o robô é usado um computador de baixos recursos computacionais e energéticos, e também de baixo custo. O sistema desenvolvido é portanto computacionalmente leve para poder ser executado neste computador.