Cross-Layer Admission Control to Enhance the Support of Real-Time Applications in WSN

Real-time monitoring applications may be used in a wireless sensor network (WSN) and may generate packet flows with strict quality of service requirements in terms of delay, jitter, or packet loss. When strict delays are imposed from source to destination, the packets must be delivered at the destination within an end-to-end delay (EED) hard limit in order to be considered useful. Since the WSN nodes are scarce both in processing and energy resources, it is desirable that they only transport useful data, as this contributes to enhance the overall network performance and to improve energy efficiency. In this paper, we propose a novel cross-layer admission control (CLAC) mechanism to enhance the network performance and increase energy efficiency of a WSN, by avoiding the transmission of potentially useless packets. The CLAC mechanism uses an estimation technique to preview packets EED, and decides to forward a packet only if it is expected to meet the EED deadline defined by the application, dropping it otherwise. The results obtained show that CLAC enhances the network performance by increasing the useful packet delivery ratio in high network loads and improves the energy efficiency in every network load.

Using neural networks and support vector regression to relate marchetti dilatometer test parameters and maximum shear modulus

In the last two decades, small strain shear modulus became one of the most important geotechnical parameters to characterize soil stiffness. Finite element analysis have shown that in-situ stiffness of soils and rocks is much higher than what was previously thought and that stress-strain behaviour of these materials is non-linear in most cases with small strain levels, especially in the ground around retaining walls, foundations and tunnels, typically in the order of 10−2 to 10−4 of strain. Although the best approach to estimate shear modulus seems to be based in measuring seismic wave velocities, deriving the parameter through correlations with in-situ tests is usually considered very useful for design practice.The use of Neural Networks for modeling systems has been widespread, in particular within areas where the great amount of available data and the complexity of the systems keeps the problem very unfriendly to treat following traditional data analysis methodologies. In this work, the use of Neural Networks and Support Vector Regression is proposed to estimate small strain shear modulus for sedimentary soils from the basic or intermediate parameters derived from Marchetti Dilatometer Test. The results are discussed and compared with some of the most common available methodologies for this evaluation.

Using neural networks and support vector regression to relate marchetti dilatometer test parameters and maximum shear modulus

In the last two decades, small strain shear modulus became one of the most important geotechnical parameters to characterize soil stiffness. Finite element analysis have shown that in-situ stiffness of soils and rocks is much higher than what was previously thought and that stress-strain behaviour of these materials is non-linear in most cases with small strain levels, especially in the ground around retaining walls, foundations and tunnels, typically in the order of 10−2 to 10−4 of strain. Although the best approach to estimate shear modulus seems to be based in measuring seismic wave velocities, deriving the parameter through correlations with in-situ tests is usually considered very useful for design practice.The use of Neural Networks for modeling systems has been widespread, in particular within areas where the great amount of available data and the complexity of the systems keeps the problem very unfriendly to treat following traditional data analysis methodologies. In this work, the use of Neural Networks and Support Vector Regression is proposed to estimate small strain shear modulus for sedimentary soils from the basic or intermediate parameters derived from Marchetti Dilatometer Test. The results are discussed and compared with some of the most common available methodologies for this evaluation.

Enhancing Agent Mediated Electronic Markets with Ontology Matching Services and Social Network Support

Os Mercados Eletrónicos atingiram uma complexidade e nível de sofisticação tão elevados, que tornaram inadequados os modelos de software convencionais. Estes mercados são caracterizados por serem abertos, dinâmicos e competitivos, e constituídos por várias entidades independentes e heterogéneas. Tais entidades desempenham os seus papéis de forma autónoma, seguindo os seus objetivos, reagindo às ocorrências do ambiente em que se inserem e interagindo umas com as outras. Esta realidade levou a que existisse por parte da comunidade científica um especial interesse no estudo da negociação automática executada por agentes de software [Zhang et al., 2011]. No entanto, a diversidade dos atores envolvidos pode levar à existência de diferentes conceptualizações das suas necessidades e capacidades dando origem a incompatibilidades semânticas, que podem prejudicar a negociação e impedir a ocorrência de transações que satisfaçam as partes envolvidas. Os novos mercados devem, assim, possuir mecanismos que lhes permitam exibir novas capacidades, nomeadamente a capacidade de auxiliar na comunicação entre os diferentes agentes. Pelo que, é defendido neste trabalho que os mercados devem oferecer serviços de ontologias que permitam facilitar a interoperabilidade entre os agentes. No entanto, os humanos tendem a ser relutantes em aceitar a conceptualização de outros, a não ser que sejam convencidos de que poderão conseguir um bom negócio. Neste contexto, a aplicação e exploração de relações capturadas em redes sociais pode resultar no estabelecimento de relações de confiança entre vendedores e consumidores, e ao mesmo tempo, conduzir a um aumento da eficiência da negociação e consequentemente na satisfação das partes envolvidas. O sistema AEMOS é uma plataforma de comércio eletrónico baseada em agentes que inclui serviços de ontologias, mais especificamente, serviços de alinhamento de ontologias, incluindo a recomendação de possíveis alinhamentos entre as ontologias dos parceiros de negociação. Este sistema inclui também uma componente baseada numa rede social, que é construída aplicando técnicas de análise de redes socias sobre informação recolhida pelo mercado, e que permite melhorar a recomendação de alinhamentos e auxiliar os agentes na sua escolha. Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e implementação do sistema AEMOS, mais concretamente: • É proposto um novo modelo para comércio eletrónico baseado em agentes que disponibiliza serviços de ontologias; • Adicionalmente propõem-se o uso de redes sociais emergentes para captar e explorar informação sobre relações entre os diferentes parceiros de negócio; • É definida e implementada uma componente de serviços de ontologias que é capaz de: • o Sugerir alinhamentos entre ontologias para pares de agentes; • o Traduzir mensagens escritas de acordo com uma ontologia em mensagens escritas de acordo com outra, utilizando alinhamentos previamente aprovados; • o Melhorar os seus próprios serviços recorrendo às funcionalidades disponibilizadas pela componente de redes sociais; • É definida e implementada uma componente de redes sociais que: • o É capaz de construir e gerir um grafo de relações de proximidade entre agentes, e de relações de adequação de alinhamentos a agentes, tendo em conta os perfis, comportamento e interação dos agentes, bem como a cobertura e utilização dos alinhamentos; • o Explora e adapta técnicas e algoritmos de análise de redes sociais às várias fases dos processos do mercado eletrónico. A implementação e experimentação do modelo proposto demonstra como a colaboração entre os diferentes agentes pode ser vantajosa na melhoria do desempenho do sistema e como a inclusão e combinação de serviços de ontologias e redes sociais se reflete na eficiência da negociação de transações e na dinâmica do mercado como um todo.

A aquisição de competências matemáticas no 1º e 2º ciclos:construção de um instrumento e intervenção com base nos seus resultados

Com base no modelo de Resposta à Intervenção (RtI), este estudo centrouse em três objetivos: construir um instrumento vocacionado para a determinação do nível de competências fundamentais, do 1º ao 6º anos, na disciplina de Matemática; avaliar o valor preditivo do instrumento sobre a necessidade de intervenção; examinar o efeito de uma intervenção planeada com base na avaliação diagnóstica desse instrumento. Para dar resposta ao primeiro e segundo objetivos foram consideradas duas amostras de conveniência: a primeira, constituída por 5 docentes, avaliou a versão teste do instrumento e a segunda, constituída por 6 docentes, avaliou a sua versão final (perfazendo um total de 75 alunos). Recorrendo ao método kmeans, os resultados mostraram que o instrumento é de útil e fácil aplicação, permitindo aos docentes avaliarem e identificarem o grupo de desempenho a que pertence cada aluno, em relação à média dos resultados da respetiva turma. Relativamente ao terceiro objetivo, foi constituída uma amostra de 7 alunos de uma turma do 4º ano. A intervenção decorreu ao longo de 11 semanas, com 2 sessões semanais, cuja duração variou entre 10 a 35 minutos. Para avaliar os efeitos da intervenção, foi realizado um pré e um pós-teste, assim como 2 sessões de avaliação intermédia (checkpoints), tendo-se recorrido ao teste não paramétrico de Friedman e ao teste de Wilcoxon, para avaliar a significância das diferenças entre os tempos e os níveis de suporte, para o aluno resolver a tarefa com sucesso, respetivamente. Os resultados mostraram diferenças estatiscamente significativas, particularmente entre as duas avaliações intermédia consideradas.

Massive Open Online Course management: learning science and engineering through peer-reviewed projects

Massive Open Online Courses (MOOC) are gaining prominence in transversal teaching-learning strategies. However, there are many issues still debated, namely assessment, recognized largely as a cornerstone in Education. The large number of students involved requires a redefinition of strategies that often use approaches based on tasks or challenging projects. In these conditions and due to this approach, assessment is made through peer-reviewed assignments and quizzes online. The peer-reviewed assignments are often based upon sample answers or topics, which guide the student in the task of evaluating peers. This chapter analyzes the grading and evaluation in MOOCs, especially in science and engineering courses, within the context of education and grading methodologies and discusses possible perspectives to pursue grading quality in massive e-learning courses.

Tutor Inteligente para o Ensino em Medicina

O objectivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento de um protótipo que possibilita a adaptação do conteúdo disponibilizado de acordo com as características pessoais e psicológicas do aluno, aplicado no ensino da Medicina, nomeadamente na componente de Desenho de Estudos da disciplina de Introdução à Medicina. Para o protótipo desenvolvido foi definida uma arquitectura constituída por três componentes: um Modelo de Aluno que engloba as características pessoais e psicológicas do aluno, um Modelo de Domínio constituído por um grafo de conceitos e um Modelo Pedagógico formado pelas regras de adaptação e mecanismos de interação utilizados para obter uma solução adaptativa. Os diferentes componentes desenvolvidos para este protótipo permitem que este apresente as seguintes funcionalidades: Acesso ao conceito adequado, tendo em consideração o nível de conhecimento do aluno; Visualização de conte udos adequados ao estilo de aprendizagem do aluno; Adaptação do percurso do aluno de acordo com os resultados obtidos; Atualização das preferências de aprendizagem, com base no comportamento demonstrado pelo aluno na interação com o sistema. A primeira versão da ferramenta j a foi implementada. No entanto ainda será realizada a avaliação do protótipo em ambiente de aprendizagem, com a maior brevidade possível.

A implementação de um programa de tutoria de pares na construção de textos narrativos em alunos do 4.º ano, com e sem Necessidades Adicionais de Suporte

O presente estudo teve como finalidade avaliar a implementação da estratégia de tutoria de pares (TP), em sala de aula, na construção de textos narrativos, em alunos com e sem Necessidades Adicionais de Suporte (NAS). Foi realizado com um grupo de 24 alunos do 4º ano de escolaridade, numa instituição do Porto, Portugal. Desenvolveram-se oito intervenções, sendo a primeira o pré-teste (texto escrito sem a estratégia de TP), a segunda a apresentação da TP e as restantes de implementação da estratégia (intervenção I e II e pós-teste). Os alunos foram agrupados em pares e ambos tiveram os papéis de tutor e de tutorado. As questões que orientaram o estudo foram: Em contexto de sala de aula, a estratégia de tutoria de pares melhora a escrita de textos narrativos?, A estratégia de tutoria de pares promove a inclusão? e A estratégia de tutoria de pares é um instrumento exequível em sala de aula? Os resultados demonstraram que a estratégia é motivadora para os alunos e promove interações positivas entre eles. O aluno Alvo (com NAS) obteve resultados positivos tanto na melhoria da escrita de textos como no aumento do sentido de pertença às atividades da turma. Para além disso, a estratégia mostrou-se exequível em contexto escolar. Compreendemos que as sessões foram escassas para aferir se a estratégia de TP foi eficaz na consistente melhoria da escrita de textos. Torna-se, por isso, importante que mais estudos se realizem neste domínio em Portugal, de modo a consolidar as conclusões desta estratégia.

Relatório Final da Prática Educativa Supervisionada

O presente relatório de estágio foi elaborado no âmbito da unidade curricular de Integração Curricular: Prática Educativa e Relatório de Estágio, integrada no plano de estudos do 2.º ano do Mestrado em Ensino do 1.º e 2.º Ciclo, afigurando-se como um requisito fundamental para a obtenção do grau de mestre. O mesmo espelha o percurso trilhado pela professora estagiária, que atendeu a um quadro teórico-legal e a uma análise criteriosa e cuidada dos contextos educativos onde esteve inserida, permitindo-lhe aprofundar os seus saberes e agir de forma mais informada num contexto educativo de especial complexidade. A metodologia de investigação-ação palmilhou toda a prática pedagógica da formanda, através de uma espiral cíclica de observação, planificação, ação e reflexão, promotoras do desenvolvimento da profissionalidade docente. Não obstante, a supervisão apresentou-se como um momento de excelência de crescimento pessoal e profissional, uma vez que promoveu o desenvolvimento de uma postura reflexiva e autocrítica na professora estagiária, motivada por momentos de reflexão partilhada. Ao longo desta jornada foram cruciais os contributos dados pelo par pedagógico, orientadores cooperantes e supervisores institucionais, com vista ao aperfeiçoamento das práticas e à adoção de estratégias de trabalho inovadoras, assentes no modelo socio construtivista do conhecimento. A escrita deste documento encerra o ciclo de formação inicial, estando a mestranda consciente de que o processo de crescimento se irá prolongar ao longo da sua vida, de modo a desenvolver práticas mais ricas e significativas, promotoras do desenvolvimento integral e integrado dos educandos, preparando-os para a vida em sociedade. Palavras-chave: prática de ensino supervisionada; desenvolvimento profissional; reflexão; trabalho colaborativo.

Lean, agile, resilient and green supply chain management interoperability assessment methodology

Dissertação para obtenção de grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial (MEGI)

Os apoios educativos na construção do sucesso educativo: um estudo de caso num Território de intervenção prioritária

O maior desafio da escola atual é conjugar a escolaridade obrigatória e universal com a ânsia do sucesso educativo. Uma escola justa e democrática não pode limitar-se a selecionar os que têm mais mérito, tem, obrigatoriamente, de se preocupar com aqueles que têm mais dificuldades em ter sucesso e que se vão autoexcluindo. Um dos dispositivos clássicos para potenciar os resultados académicos são os Apoios Educativos, porém no Agrupamento de Escolas X, um Território Educativo de Intervenção Prioritária (TEIP), os resultados obtidos mantêm-se abaixo dos padrões nacionais. É este o ponto de partida do nosso estudo, pois, apesar do investimento considerável no aumento de apoios educativos neste Agrupamento, muitos alunos continuam a registar insucesso educativo.Partindo desta realidade percecionada com a análise documental sobre os Apoios Educativos neste Agrupamento, e após uma ação de acompanhamento da Inspeção Geral da Educação e Ciência, surgiu a necessidade de orientar o nosso olhar para uma análise de todo o processo dos apoios de modo a perceber como se pode otimizar o impacto dos apoios no sucesso dos alunos e, consequentemente, ter o reconhecimento exterior. Tendo por base a análise de conteúdo das entrevistas a docentes de Português e Matemática, envolvidos no processo dos apoios educativos e do focus group realizado com alunos que beneficiaram destes apoios educativos, e suportada por um enquadramento teórico e legal, delineou-se um plano de ação, que visa a melhoria do sucesso educativo de todos os alunos e envolve toda a organização escolar. Perceciona-se a preponderância da coordenação e da monitorização num processo que se pretende efetivo e não de simples receituário, mas acima de tudo, toma-se consciência que para funcionar é necessário que seja devidamente clarificado, sentido e apropriado por todos os atores envolvidos.

Relatório de Estágio de Qualificação Profissional (Educação Pré-Escolar)

Relatório EPE - Relatório de Estágio em Educação Pré-Escolar: Para aprender a ensinar é necessário passar por diversas etapas, assim sendo, o presente relatório é o culminar de um primeiro momento de estágio, do primeiro contacto com a profissão com todas as dinâmicas e especificidades de que dela fazem parte. Pretendendo-se ser um educador reflexivo e investigador, em que o desejo de saber o porquê daquilo que observa, o leva a descobrir novas coisas e a refletir sempre sobre elas, é fulcral que se conheçam alguns pressupostos teóricos que sirvam de suporte à prática a realizar. Desta forma, é feita uma contextualização teórica em que se aborda o papel do Educador de Infância, agente tão importante na educação das crianças, uma vez que educa os cidadãos de amanhã. Ao mesmo tempo, são ainda abordados alguns tópicos pertinentes relativamente à educação de infância, como a organização do ambiente educativo, a intencionalidade educativa, assim como modelos e perspetivas teóricas que fundamentam toda a prática desenvolvida. Com a realização deste relatório, inicia-se a construção do profissional reflexivo e investigador. Neste sentido, reflete-se acerca de toda ação pedagógica desenvolvida, assim como dos aspetos que se devem melhorar no futuro e que objetivos anteriormente definidos foram já alcançados. Na certeza de que o período de prática pedagógica referenciada foi o primeiro de muitos momentos de autodescoberta e realização pessoal, espera-se que o mesmo seja capaz de transparecer toda a experiência e enriquecimento para quem o lê. Relatório EPE - Relatório de Estágio em Educação Pré-Escolar:In order to learn how to teach, one needs to follow several stages, and on that path, the present report is the final step of a first stage in the trainee program, one that marked the first contact with the teaching profession and with all its dynamics and specifics. The aim is to be a reflexive educator and researcher, one that desires to understand the reason and motive of its object, one that is led to the discovery of new things and to a reflection on them. On that line, it is important to know some theoretical concepts to support the practice. With that goal in mind, this paper is a theoretical contextualization relating to the role of the infant teacher, a very important one, as it concerns the education of future citizens. At the same time, some relevant topics are addressed in what concerns the work of the infant teacher, such as the arrangement of the educational environment, the educational intentionality, and also theoretical models and perspectives, fundamental to the developed work. With this report begins the construction of the reflexive professional and researcher. In doing so, it is a reflection on several issues, namely, on all the pedagogical actions developed throughout the stage, on the features to improve in the future, and what previously defined goals were already achieved. Without a doubt, this stage of educational action is the first of several moments of self-discovery and personal achievement. Hopefully, this report will be able to reflect all the experience and to be an enriching experience to the reader.

Risk-based decision support system for life cycle management of industrials plants

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

Gestão de Recursos Energéticos para Apoio à Operação dos Virtual Power Players

A liberalização dos mercados de energia elétrica e a crescente integração dos recursos energéticos distribuídos nas redes de distribuição, nomeadamente as unidades de produção distribuída, os sistemas de controlo de cargas através dos programas de demand response, os sistemas de armazenamento e os veículos elétricos, representaram uma evolução no paradigma de operação e gestão dos sistemas elétricos. Este novo paradigma de operação impõe o desenvolvimento de novas metodologias de gestão e controlo que permitam a integração de todas as novas tecnologias de forma eficiente e sustentável. O principal contributo deste trabalho reside no desenvolvimento de metodologias para a gestão de recursos energéticos no contexto de redes inteligentes, que contemplam três horizontes temporais distintos (24 horas, 1 hora e 5 minutos). As metodologias consideram os escalonamentos anteriores assim como as previsões atualizadas de forma a melhorar o desempenho total do sistema e consequentemente aumentar a rentabilidade dos agentes agregadores. As metodologias propostas foram integradas numa ferramenta de simulação, que servirá de apoio à decisão de uma entidade agregadora designada por virtual power player. Ao nível das metodologias desenvolvidas são propostos três algoritmos de gestão distintos, nomeadamente para a segunda (1 hora) e terceira fase (5 minutos) da ferramenta de gestão, diferenciados pela influência que os períodos antecedentes e seguintes têm no período em escalonamento. Outro aspeto relevante apresentado neste documento é o teste e a validação dos modelos propostos numa plataforma de simulação comercial. Para além das metodologias propostas, a aplicação permitiu validar os modelos dos equipamentos considerados, nomeadamente, ao nível das redes de distribuição e dos recursos energéticos distribuidos. Nesta dissertação são apresentados três casos de estudos, cada um com diferentes cenários referentes a cenários de operação futuros. Estes casos de estudos são importantes para verificar a viabilidade da implementação das metodologias e algoritmos propostos. Adicionalmente são apresentadas comparações das metodologias propostas relativamente aos resultados obtidos, complexidade de gestão em ambiente de simulação para as diferentes fases da ferramenta proposta e os benefícios e inconvenientes no uso da ferramenta proposta.

Adding SOS Core & transactional profiles support to a web thin client

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.