Ensino da Física e da Química e as concepções alternativas dos alunos do ensino secundário sobre o conceito de energia: relatório de estágio

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Ensino de Física e de Química

Conceção e implementação de um ambiente de baixo custo para processamento de imagens tomográficas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Ressonância magnética nuclear com recurso a um transreceptor rádio controlado por software

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

Implementação de códigos LDPC em OFDM e SC-FDE

Os desenvolvimentos dos sistemas de comunicação sem fios apontam para transmissões de alta velocidade e alta qualidade de serviço com um uso eficiente de energia. Eficiência espectral pode ser obtida por modulações multinível, enquanto que melhorias na eficiência de potência podem ser proporcionadas pelo uso de códigos corretores de erros. Os códigos Low-Density Parity-Check (LDPC), devido ao seu desempenho próximo do limite de Shannon e baixa complexidade na implementação e descodificação são apropriados para futuros sistemas de comunicações sem fios. Por outro lado, o uso de modulações multinível acarreta limitações na amplificação. Contudo, uma amplificação eficiente pode ser assegurada por estruturas de transmissão onde as modulações multinível são decompostas em submodulações com envolvente constante que podem ser amplificadas por amplificadores não lineares a operar na zona de saturação. Neste tipo de estruturas surgem desvios de fase e ganho, produzindo distorções na constelação resultante da soma de todos os sinais amplificados. O trabalho foca-se no uso dos códigos LDPC em esquemas multiportadora e monoportadora, com especial ênfase na performance de uma equalização iterativa implementada no domínio da frequência por um Iterative Block-Decision Feedback Equalizer (IB-DFE). São analisados aspectos como o impacto do número de iterações no processo de descodificação dentro das iterações do processo de equalização. Os códigos LDPC também serão utilizados para compensar os desvios de fase em recetores iterativos para sistemas baseados em transmissores com vários ramos de amplificação. É feito um estudo sobre o modo como estes códigos podem aumentar a tolerância a erros de fase que incluí uma análise da complexidade e um algoritmo para estimação dos desequilíbrios de fase.

O Uso de Câmaras Digitais e a Imaginação Cinematográfica. Um Novo Cinema na Era das Câmaras Fotográficas Digitais DSLR e dos Smartphones

O presente trabalho propõe o estudo do contexto contemporâneo de grandes desenvolvimentos de dispositivos móveis e de câmaras digitais. Considerando as novas práticas na comunicação e no entretenimento audiovisual, podemos estabelecer uma relação com a nova fenomenologia de produção de vídeos com equipamentos não convencionais na medida que se estabelecem como um meio de perturbação das normas históricas de produção e distribuição do cinema convencional. É extraordinária a evolução tecnológica na era moderna, mas nem sempre nos apresenta todas as suas utilidades. Em muitos casos é através da experimentação que se vislumbram determinados benefícios do uso de um equipamento. Torna-se necessário então perceber as diferentes características que inicialmente não foram indicadas para uma determinada tecnologia. Temos de experimentar diversas variações e registar as suas vicissitudes de modo a compreender as suas possibilidades. Só assim se perfilam as funcionalidades especiais de um determinado equipamento, pela unificação do potencial criativo que se conquista através da experiência empírica. É necessário reflectir o cinema independente moderno do ponto de vista desta busca por um paradigma próprio, muito impulsionado pela liberdade criativa dos realizadores contemporâneos. O baixo custo dos novos equipamentos tecnológicos suprime à partida diversas restrições, que embora invisíveis, reduzem a liberdade de realizadores independentes sem fundos de apoio para a produção dos seus projectos. As novas tecnologias constituem uma abertura para maior actividade de produção de vídeo, possibilitando inúmeras abordagens estéticas que buscam outras soluções visuais e novas linguagens cinematográficas, além do standard.

A influência da posição postural no ciclo percepção - acção durante estimulação visual dinâmica

A influência da posição postural no ciclo percepção – acção foi investigada com base no potencial evocado visual relacionado com o movimento (M-VEP). Para tal, sinais EEG multicanal de 25 indivíduos saudáveis foram adquiridos durante as posições posturais ortostática (O) e sentada (S), sob estimulação visual dinâmica (ED) de afastamento (AF) e aproximação (AP) de um cenário virtual. Para gerar ED, os móveis e utensílios do cenário virtual foram expandidos (ou reduzidos) enquanto o piso, as paredes e o teto deslocam-se linearmente no sentido anterior (ou posterior) com uma velocidade de 1,2 m/s durante 1 s. O M-VEP foi estimado para cada posição e estimulação pelo cálculo da média coerente dos sinais EEG sincronizados com o início do movimento da ED, a qual evidenciou as componentes P1, N2 e P3 (dominânica N2 em relação a P1). Embora o M-VEP não dependa do sentido da estimulação (Wilcoxon, p > 0,20), o running t-test indicou que no intervalo 470 a 900 ms, após o início da ED, o grand-averaged do M-VEP para posição O difere (p < 0,10) daquele da posição S nas derivações parietais, frontais e centrais. Além disso, a distribuição da latência da componente P3 para O também difere daquela de S (Wilcoxon: p < 0,06), para as mesmas derivações, independentemente do sentido da ED. A correlação cruzada indicou atraso da componente P3 de S em relação à de O, em particular (p < 0,10) nas derivações frontais e centrais durante AP (50 ms) e somente centrais durante AF (30 ms). Estes resultados reflectem a antecipação do processamento cortical hierárquico relacionado com a cognição, o planeamento e a acção motora, associados às maiores exigências da posição ortostática para manter o equilíbrio evidenciando, portanto, a potencialidade deste protocolo para investigar o ciclo percepção – acção durante posições posturais distintas.

Redes de acesso aleatório com capacidade de receção de múltiplos pacotes

Com o aumento do número de dispositivos móveis, os sistemas de comunicação sem fios têm evoluído de forma a aumentar os débitos de transferência de dados. Nos sistemas de comunicação sem fios tradicionais, um nó recetor apenas permite a receção de um sinal de cada vez (Single Packet Reception - SPR). Com o aparecimento de técnicas de receção múltipla (ex. CDMA, UWB, MU-MIMO), tornou-se possível a receção de múltiplos pacotes em simultâneo (Multipacket Reception - MPR). Porém, os protocolos de controlo de acesso ao meio (MAC) não foram adaptados de forma a tirar partido da capacidade de MPR no recetor. Esta dissertação aborda a condição de receção de múltiplos pacotes em simultâneo, caracterizando o número médio de pacotes recebidos, tendo em conta o número total de transmissões. A partir desta caracterização, é estudado o desempenho de três protocolos MAC. Os protocolos são baseados numa fase de negociação seguida de uma fase de transmissão. A caracterização do número médio de pacotes recebidos permite avaliar de uma forma integrada (nível físico e MAC) o desempenho dos diferentes protocolos MAC. Finalmente, a avaliação de desempenho evidencia o aumento de débito quando é utilizado MPR nas duas fases (negociação e transmissão), o que constitui um bom ponto de partida para o desenho de futuros protocolos MAC para sistemas MPR.

Segurança na cidade de Lisboa – Paradigma em mudança. Um modelo organizacional, União das Cidades Capitais de Língua Portuguesa

O presente relatório visa dar conta de como, hoje, se concebem, organizam e se articulam as estruturas de Defesa, Segurança e Proteção Civil a nível municipal (município de Lisboa). Trata‐se de um novo modelo integrado de Segurança, Proteção e Socorro que agrega meios de coordenação e de decisão num único espaço. Com a implementação deste modelo, pretende‐se que as Forças de Segurança, Proteção e Socorro das cidades, suportadas por um sistema único de comunicações de acionamento de meios das respetivas estruturas, possam garantir uma resposta operacional mais célere e coordenada. Relevam‐se também neste modelo a dimensão infra‐estrutural, a estratégia de intervenção, associada à dimensão humana nos planos de atuação individual, local e Municipal e a importância que os exercícios/simulacros fornecem às forças de intervenção, aos Agentes de Proteção Civil (APC) e ao público em geral. Este modelo, porque assenta em processos de co‐construção de decisões e porque respeita as variáveis de contexto, poderá constituir um referencial e um guia importante para as cidades capitais de Língua Portuguesa, que integram a União das Cidades Capitais de Língua Portuguesa (UCCLA), enquanto fator motivador de desenvolvimento sustentado.

Modelação não linear de estruturas metálicas e mistas em situação de incêndio no software OpenSees

Os incêndios em edifícios representam um fenómeno que pode ter consequências devastadoras quando não controlado, não só em termos de perdas de vidas humanas, como em termos económicos. No passado, a ocorrência de incêndios de grandes dimensões mostrou os efeitos do fogo descontrolado nos edifícios, assim como a ineficiência dos meios de segurança ativa ao fogo. Nas últimas duas décadas, estas questões motivaram o estudo e compreensão da ação dos incêndios nas estruturas dos edifícios. Neste trabalho estuda-se a modelação da ação do fogo em estruturas metálicas e mistas, com o objetivo de contribuir para a sua melhor caracterização. A presente tese foca-se na validação e compreensão da implementação de análises termo-mecânicas a estruturas mistas no software de elementos finitos OpenSees (Open System for Earthquake Engineering Simulation), contribuindo assim para futuros estudos, não só de análises de estruturas mistas sujeitas a incêndio, mas também de análises de estruturas mistas sujeitas a eventos consecutivos, como sismo seguido de incêndio. Neste trabalho é feita uma breve descrição do fenómeno fogo, assim como dos processos inerentes à dinâmica de um incêndio que constituem uma fonte de incerteza para a modelação de cenários de incêndio num edifício. Posto isto, são abordados alguns modelos de incêndios presentes nos Eurocódigos, assim como o recente modelo de fogos móveis(“Travelling fires”). São realizados exemplos de aplicação no software e dois casos de estudo. O primeiro consiste na modelação de dois ensaios ao fogo realizados na Alemanha em 1986 em estruturas metálicas à escala 1/4. O segundo consiste na modelação de um ensaio ao fogo a uma viga de betão armado simplesmente apoiada, realizado no Instituto Superior Técnico em 2010. Os modelos numéricos desenvolvidos no OpenSees contabilizam as não linearidades físicas e geométricas, com elementos finitos de plasticidade distribuída e com uma formulação baseada em deslocamentos. Os resultados numéricos são então comparados com os experimentais, de modo a validar as análises termo-mecânicas no OpenSees.

Otimização automática de aplicações web usando templates client-side

O crescente poder computacional dos dispositivos móveis e a maior eficiência dos navegadores fomentam a construção de aplicações Web mais rápidas e fluídas, através da troca assíncrona de dados em vez de páginas HTML completas. A OutSystems Platform é um ambiente de desenvolvimento usado para a construção rápida e validada de aplicaçõesWeb, que integra numa só linguagem a construção de interfaces de utilizador, lógica da aplicação e modelo de dados. O modelo normal de interação cliente-servidor da plataforma é coerente com o ciclo completo de pedido-resposta, embora seja possível implementar, de forma explícita, aplicações assíncronas. Neste trabalho apresentamos um modelo de separação, baseado em análise estática sobre a definição de uma aplicação, entre os dados apresentados nas páginas geradas pela plataforma e o código correspondente à sua estrutura e apresentação. Esta abordagem permite a geração automática e transparente de interfaces de utilizador mais rápidas e fluídas, a partir do modelo de uma aplicação OutSystems. O modelo apresentado, em conjunto com a análise estática, permite identificar o subconjunto mínimo dos dados a serem transmitidos na rede para a execução de uma funcionalidade no servidor, e isolar a execução de código no cliente. Como resultado da utilização desta abordagem obtém-se uma diminuição muito significativa na transmissão de dados, e possivelmente uma redução na carga de processamento no servidor, dado que a geração das páginasWeb é delegada no cliente, e este se torna apto para executar código. Este modelo é definido sobre uma linguagem, inspirada na da plataforma OutSystems, a partir da qual é implementado um gerador de código. Neste contexto, uma linguagem de domínio específico cria uma camada de abstração entre a definição do modelo de uma aplicação e o respetivo código gerado, tornando transparente a criação de templates clientside e o código executado no cliente e no servidor.

ARZombie - Estudo e desenvolvimento de aplicações de realidade aumentada para tablet

Atualmente o universo das tecnologias móveis encontra-se numa constante e crescente popularização. É possível observar que os dispositivos móveis possuem cada vez mais utilidade e aplicabilidade no dia-a-dia, seja para ajudar os utilizadores no seu trabalho ou como forma de entretenimento. Assim, o interesse pelo desenvolvimento de sistemas de realidade aumentada, em aplicações móveis, tem vindo a aumentar significativamente. Estes sistemas, que integram a realidade com elementos virtuais, proporcionam ao utilizador uma interação fácil e segura, sem necessidade de conhecimento prévio desta tecnologia. Mesmo assim, ainda existem algumas limitações envolvendo questões de iluminação, do alinhamento feito com precisão entre a componente real e virtual e do correto seguimento de características interessantes do mundo real. Seguindo estas tendências, este trabalho tem como objetivo principal o estudo e o desenvolvimento de aplicações de realidade aumentada. Para este trabalho são utilizados os sistemas de deteção e de reconhecimento de faces como forma de solucionar as limitações mencionadas. Tendo em conta que a realidade aumentada também tem a capacidade de melhorar a experiência de jogo dos utilizadores, pretende-se explorar algumas possibilidades de aplicações de realidade aumentada através do desenvolvimento de um jogo para tablet. A solução proposta descreve o jogo ARZombie, onde o objetivo do utilizador é eliminar zombies que são detetados através da câmara do dispositivo. Em vez de usar marcadores, como forma de seguimento e alinhamento dos zombies, este jogo incorpora um sistema que integra a tecnologia de realidade aumentada com um sistema de deteção e reconhecimento facial, contribuindo na interação do jogador com a realidade e permitindo aumentar a experiência de utilização. O sistema implementado foi testado com utilizadores para avaliar esta técnica de interação e os componentes deste sistema foram avaliados relativamente ao seu desempenho, a fim de garantir a melhor experiência de jogo possível.

La Réforme des soins en santé mentale en Belgique: analyse d'un modéle

RESUMO: O relatório anual de 2001 da Organização Mundial de Saúde (OMS), anunciou o interesse social dos problemas crescentes em matéria de saúde mental e relativo à necessidade urgente de uma extensão, como também, para uma melhor organização da oferta de tratamento. Sob proposta da Bélgica, esta observação foi traduzida em uma resolução « Mental health :responding to the call for action » (déclaração de intenção do 18 de maio de 2002). Nós notamos que certos países, como os Estados Unidos ou a Grã Bretanha transformam sistematicamente o tratamento residencial em um tratamento mais dirigido para a comunidade. Eles também se concentram na descoberta prematura dos problemas psiquiátricos. Este fenômeno de désinstitutionalisação obteve resultados concretos e traz um ganho certo, tanto para os atores do campo da saúde mental, como também para os candidatos a um tratamento. O tratamento das pessoas dentro do seu meio de vida é muito claramente reconhecido. As evoluções que marcaram os tratamentos em saúde mental na Bélgica durante estes utimos 40 anos mostram que vários paços importantes já foram feitos. A reforma tem como objetivo converter a oferta hospitalar e montar tratamentos dirigidos para e dentro da comunidade pela criação de equipas móveis que se inscrevem no dispositivo comunitário, historicamente muito activo bem que sub-financiado. A reorganização dos sistemas de tratamento está baseada na criação de redes, para construir um dispositivo flexível e contínuo que considera as necessidades dos pacientes. Esta reforma é, ao mesmo tempo, ambiciosa e complexa,. É uma visão nova, uma mudança de cultura, não só, para todos os atores da saúde mental, mas também para os pacientes e suas famílias. A reforma está baseada numa visão global e integrada que associa no mesmo movimento todas as autoridades competentes relativamente a saúde que elas sejam federais, regionais ou comunitárias.-----------ABSTRACT: The World Health Organization’s (WHO) annual report of 2001 identified a social interest for the increasing problems related to mental health and the urgent need of an extension and a better organization of mental health care. On a proposal of Belgium this statement was transformed into a resolution « Mental health: responding to the call for action» (Declaration of Intent, May 18th, 2002). Some countries such as the USA or the UK systematically dismantled in-patient residential care in favor of more community-based care and a focus on early detection of psychiatric problems. This de -institutionalization has clearly and concretely paid off and the value of bringing mental health care to claimants and treating them in their own residence was acknowledged. In Belgium, the evolutions which have shaped mental health care in the last forty years indicate that a number of important steps are already taken. The Reform aims to convert the supply of hospital care into community-based mental health care services through the creation of mobile teams which offer services in everyday life of the user. These teams take place in the community, historically highly active howbeit underfunded. The reorganization of health care system relies upon the creation of networks in order to build a flexible and continuous device which take into account user’s needs. This Reform can be seen as both ambitious and complex. It is a completely new vision, a major cultural shift for all mental health care stakeholders, but also for users and their relatives. The Reform is based on a global and integrated approach which links I, a same movement all relevant health authorities whether they be federal, regional or community. de-institutionalization – community mental health – recovery - users and families involvement - networking.

The consumption of media contents through mobile devices in Finland

O campo dos media na Finlândia encontra-se num processo de mudanças aparentemente imparáveis, com os dispositivos móveis, tal como os smartphones e tablets, a influenciarem cada vez mais os padrões de produção e consumo de media. Nesta dissertação é defendido que esta situação é influenciada por factores históricos, sociais e culturais: desde os livros e jornais como meio de manter a língua finlandesa até aos benefícios da Segurança Social que permitiram que até as pessoas com menos rendimentos comprassem o jornal para se manterem a par dos desenvolvimentos do país, bem como a grande tradição de leitura que é associada aos finlandeses, assim como as condições que ao longo da história fazem fizeram com que os finlandeses sejam fascinados pelas novas tecnologias. Adicionalmente, presto especial atenção às estratégias que são adoptadas pelas cada vez mais convergentes companhias de media para enfrentarem a competição de elementos como os social media.

Definição e execução de computações dinâmicas numa linguagem de programação orientada-a-serviços

Os serviços inicialmente idealizados para o mundo dos negócios, têm actualmente um espectro de utilização muito mais lato, facilitando assim a incorporação de software do exterior, sob a representação de serviço, por parte das aplicações. Os principais contribuidores para a emergente utilização de serviços são a proliferação dos dispositivos móveis, a crescente popularidade da computação da nuvem e a ubiquidade da Internet. Apesar deste estado da arte, a abstracção dos serviços continua, maioritariamente, a ser relegada para a camada do middleware. Consequentemente, este confinamento obstem o programador de ter privilégios para interagir com os serviços ao nível da linguagem. A inexistência deste nível de abstracção dificulta o deployment de aplicações dinâmicas. Como medida para tal, o objectivo do nosso trabalho é garantir suporte ao dinamismo e deployment de arquitecturas orientadas a serviços. Com esse propósito, vamos endereçar os problemas de incorporação dos serviços acessíveis pela Web e permitir operações de reconfiguração dos mesmos, nomeadamente, a ligação dinâmica, substituição do fornecedor de serviços e a gestão dinâmica de conjuntos de fornecedores de serviços.

Mobile payment

Este estudo visa perceber quais os principais determinantes da adopção e recomendação da tecnologia de pagamentos móveis. Para atingir este objectivo, foi desenvolvido um modelo de pesquisa que combinou os modelos de adopção unified theory of acceptance and use of technology 2 (UTAUT2) e diffusions on innovations (DOI), juntamente com a variável perceived technology security (PTS). Foi realizado um questionário online, tendo sido obtidas 301 respostas válidas. Os dados recolhidos foram analisados utilizando a técnica de structured equation modeling (SEM), de forma a testar empiricamente o modelo e pesquisa. As principais conclusões retiradas são que os principais factores, com efeitos directos e indirectos, para a adopção e recomendação da tecnologia de pagamentos móveis são compatibility, perceived technology security, performance expectations, innovativeness e social influence. As conclusões deste estudo fornecem informações úteis às partes interessadas na tecnologia de pagamentos móveis.