Monitoring morphisms to support sustainable interoperability of enterprise systems

Dissertation to obtain the Master degree in Electrical Engineering and Computer Science

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.

FireSpotter a VGI-Based Forest Fire Reporting System

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

Environmental Decision-making utilizing a Web GIS to Monitor Hazardous Industrial Emissions in the Valencian community of Spain

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

Sistema de apoio à decisão para o reaprovisionamento intercontinental

Este estudo foi desenvolvido em contexto empresarial e apresenta o levantamento de uma oportunidade de melhoria conjunta nos processos de gestão de stocks, compras e logística com o objetivo de otimizar a seleção e envio dos artigos com necessidade de reposição. O caso de estudo apresentado neste documento retrata o circuito logístico entre uma empresa sediada em Angola e outra em Portugal. A primeira dedica-se à venda por grosso e a retalho que é fornecida pela segunda, onde também está concentrada a gestão de aprovisionamento. Integrando uma sociedade menos desenvolvida como Angola, a delicadeza e complexidade dos problemas associam-se à incerteza, tornando um ambiente propício para a identificação e implantação de melhorias nos processos de decisão, colmatando a dependência de apoio em sistemas e serviços externos. Com uma logística de abastecimento intercontinental, a seleção e envio de mercadoria é uma preocupação dos gestores, uma vez que o tempo de fornecimento é longo e poderá afetar a performance das vendas caso seja uma decisão não sustentada. Com o foco no apoio à decisão, desenvolveu-se uma ferramenta que incorpora os detalhes da atividade empresarial que permite selecionar os artigos para reposição, maximizando o seu potencial valor de vendas.

An evolutionary multi-objective optimization system for earthworks

Earthworks involve the levelling or shaping of a target area through the moving or processing of the ground surface. Most construction projects require earthworks, which are heavily dependent on mechanical equipment (e.g., excavators, trucks and compactors). Often, earthworks are the most costly and time-consuming component of infrastructure constructions (e.g., road, railway and airports) and current pressure for higher productivity and safety highlights the need to optimize earthworks, which is a nontrivial task. Most previous attempts at tackling this problem focus on single-objective optimization of partial processes or aspects of earthworks, overlooking the advantages of a multi-objective and global optimization. This work describes a novel optimization system based on an evolutionary multi-objective approach, capable of globally optimizing several objectives simultaneously and dynamically. The proposed system views an earthwork construction as a production line, where the goal is to optimize resources under two crucial criteria (costs and duration) and focus the evolutionary search (non-dominated sorting genetic algorithm-II) on compaction allocation, using linear programming to distribute the remaining equipment (e.g., excavators). Several experiments were held using real-world data from a Portuguese construction site, showing that the proposed system is quite competitive when compared with current manual earthwork equipment allocation.

Cardiopulmonary support and extracorporeal membrane oxygenation for cardiac assist.

BACKGROUND: Use of cardiopulmonary bypass for emergency resuscitation is not new. In fact, John Gibbon proposed this concept for the treatment of severe pulmonary embolism in 1937. Significant progress has been made since, and two main concepts for cardiac assist based on cardiopulmonary bypass have emerged: cardiopulmonary support (CPS) and extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). The objective of this review is to summarize the state of the art in these two technologies. METHODS: Configuration of CPS is now fairly standard. A mobile cart with relatively large wheels allowing for easy transportation carries a centrifugal pump, a back-up battery with a charger, an oxygen cylinder, and a small heating system. Percutaneous cannulation, pump-driven venous return, rapid availability, and transportability are the main characteristics of a CPS system. Cardiocirculatory arrest is a major predictor of mortality despite the use of CPS. In contrast, CPS appears to be a powerful tool for patients in cardiogenic shock before cardiocirculatory arrest, requiring some type of therapeutic procedures, especially repair of anatomically correctable problems or bridging to other mechanical circulatory support systems such as ventricular assist devices. CPS is in general not suitable for long-term applications because of the small-bore cannulas, resulting in significant pressure gradients and eventually hemolysis. RESULTS: In contrast, ECMO can be designed for longer-term circulatory support. This requires large-bore cannulas and specifically designed oxygenators. The latter are either plasma leakage resistent (true membranes) or relatively thrombo-resistant (heparin coated). Both technologies require oxygenator changeovers although the main reason for this is different (clotting for the former, plasma leakage for the latter). Likewise, the tubing within a roller pump has to be displaced and centrifugal pump heads have to be replaced over time. ECMO is certainly the first choice for a circulatory support system in the neonatal and pediatric age groups, where the other assist systems are too bulky. ECMO is also indicated for patients improving on CPS. Septic conditions are, in general, considered as contraindications for ECMO. CONCLUSIONS: Ease of availability and moderate cost of cardiopulmonary bypass-based cardiac support technologies have to be balanced against the significant immobilization of human resources, which is required to make them successful.

Sistemas de Información BI: Estado Actual y Herramientas de Software Libre

Actualmente muchas empresas ya sean grandes o pequeñas, se plantean implantar en su organización un sistema de información que les ayude en la toma de decisiones. Una de las tendencias actuales es implantar un sistema de BI (Business Intelligence). Muchas organizaciones implantan este tipo de sistemas sin haber realizado un estudio previo de las necesidades y problemas de la empresa, de los beneficios que se pretenden obtener con la implantación del sistema, de la aceptación y formación de los usuarios, de las herramientas y proveedores de BI,... y así un largo etcétera de situaciones y condiciones que se deberían tener en cuenta para la implantación de esta clase de sistemas en cualquier tipo de organización, ya sea grande o pequeña.En el presente artículo se realiza una síntesis de la amalgama de información existente en los sistemas de BI, se realiza una definición aclaratoria, así como también se expone su estado actual, beneficios, factores de riesgo, pasos para conseguir una implantación exitosa y los componentes y herramientas open source de los sistemas de BI. Primero se exponen las principales herramientas open source existentes en el mercado y se profundiza más especialmente en la Suite open source de BI Pentaho.

Forensic intelligence framework. Part II: study of the main generic building blocks and challenges through the examples of illicit drugs and false identity documents monitoring

The development of forensic intelligence relies on the expression of suitable models that better represent the contribution of forensic intelligence in relation to the criminal justice system, policing and security. Such models assist in comparing and evaluating methods and new technologies, provide transparency and foster the development of new applications. Interestingly, strong similarities between two separate projects focusing on specific forensic science areas were recently observed. These observations have led to the induction of a general model (Part I) that could guide the use of any forensic science case data in an intelligence perspective. The present article builds upon this general approach by focusing on decisional and organisational issues. The article investigates the comparison process and evaluation system that lay at the heart of the forensic intelligence framework, advocating scientific decision criteria and a structured but flexible and dynamic architecture. These building blocks are crucial and clearly lay within the expertise of forensic scientists. However, it is only part of the problem. Forensic intelligence includes other blocks with their respective interactions, decision points and tensions (e.g. regarding how to guide detection and how to integrate forensic information with other information). Formalising these blocks identifies many questions and potential answers. Addressing these questions is essential for the progress of the discipline. Such a process requires clarifying the role and place of the forensic scientist within the whole process and their relationship to other stakeholders.

The use of expert systems on the differential diagnosis of urinary incontinence

The differential diagnosis of urinary incontinence classes is sometimes difficult to establish. As a rule, only the results of urodynamic testing allow an accurate diagnosis. However, this exam is not always feasible, because it requires special equipment, and also trained personnel to lead and interpret the exam. Some expert systems have been developed to assist health professionals in this field. Therefore, the aims of this paper are to present the definition of Artificial Intelligence; to explain what Expert System and System for Decision Support are and its application in the field of health and to discuss some expert systems for differential diagnosis of urinary incontinence. It is concluded that expert systems may be useful not only for teaching purposes, but also as decision support in daily clinical practice. Despite this, for several reasons, health professionals usually hesitate to use the computer expert system to support their decision making process.

Teaching metaheuristics in business schools

In this work we discuss some ideas and opinions related with teaching Metaheuristics in Business Schools. The main purpose of the work is to initiate a discussion and collaboration about this topic,with the final objective to improve the teaching and publicity of the area. The main topics to be discussed are the environment and focus of this teaching. We also present a SWOT analysis which lead us to the conclusion that the area of Metaheuristics only can win with the presentation and discussion of metaheuristics and related topics in Business Schools, since it consists in a excellent Decision Support tools for future potential users.

Short-term Hydropower Planning System

The Thesis gives a decision support framework that has significant impact on the economic performance and viability of a hydropower company. The studyaddresses the short-term hydropower planning problem in the Nordic deregulated electricity market. The basics of the Nordic electricity market, trading mechanisms, hydropower system characteristics and production planning are presented in the Thesis. The related modelling theory and optimization methods are covered aswell. The Thesis provides a mixed integer linear programming model applied in asuccessive linearization method for optimal bidding and scheduling decisions inthe hydropower system operation within short-term horizon. A scenario based deterministic approach is exploited for modelling uncertainty in market price and inflow. The Thesis proposes a calibration framework to examine the physical accuracy and economic optimality of the decisions suggested by the model. A calibration example is provided with data from a real hydropower system using a commercial modelling application with the mixed integer linear programming solver CPLEX.

Myynnin analyysityökalut varaosa- ja projektiliiketoiminnassa

 Diplomityössä selvitettiin Andritz Oy:n Pulp & Paper Mill Services -divisioonan myynnin analysointiin tarkoitettuja työkaluja ja tunnuslukuja varaosa- ja projektiliiketoiminnassa. Diplomityön aikana toteutetut haastattelut ja sähköpostin välityksellä lähetettävä kyselytutkimus kohdennettiin ennen kaikkea myynnistä vastuussa oleville ihmisille, kuten myyntipäälliköille, divisioonan johtohenkilöille ja tuoteryhmäjohtajille. Diplomityön aikana rakennettiin myynnin analysoinnissa käytettävät raportit SAP Business Intelligence -tietojärjestelmään. Tulevaisuudessa kohdeorganisaatio pystyy diplomityön aikana rakennettujen myynnin analysointiraporttien avulla seuraamaan ja analysoimaan myyntiä. Tutkimus oli luonteeltaan kvalitatiivinen, jossa ensin luotiin teoreettinen viitekehys tutkimalla Business Intelligence:ä, varaosa- ja projektiliiketoimintaa sekä myynnin analysoinnissa käytettäviä työkaluja. Tämän jälkeen suoritettiin kysely- ja haastattelututkimukset, joiden pohjalta saatiin tietoa kuinka Andritz:lla tällä hetkellä myyntiä analysoidaanja kuinka sitä halutaan tulevaisuudessa analysoida. Työn tuloksena saatiin teoriaa sekä haastattelu- ja kyselytutkimusta yhdistämällä rakennettua SAP Business Intelligence -tietojärjestelmään myynnin analysoinnissa käytettävät raportit. Raportit ovat myynnin perusraportti sisältäen myynnin keskei-simmät tunnusluvut, abc-analyysi myynnistä asiakkaittain ja abc-analyysi myynnistä nimikkeittäin. Työn lopussa on myös pohdittu, mitä SAP Business Intelligence -tietojärjestelmään kannattaa tulevaisuudessa rakentaa raporttien osalta ja kuinka raportteja kannattaa lähteä hyödyntämään myynnin analysoinnin näkökulmasta.

StopFlu: Sistema BI d'anàlisi predictiu contra la grip

Vivim, cada cop més, en un món tecnològic, on la vida diària es comparteix a les xarxes socials quasi sense adonar-nos-en. En aquest context, es generen quantitats ingents d'informació que, un cop tractades, poden ésser útils en estudis ben diversos com són la detecció de terratrèmols o la detecció prematura d'una epidèmia. En relació a aquest últim, el virus de la grip és un greu problema de salut pública ja que es destinen part dels recursos sanitaris durant un període de temps considerable i disminueix la productivitat laboral dels afectats que la pateixen. Davant d'aquesta situació, es planteja la realització d'un sistema de Business Intelligence que analitzi les dades extretes dels tweets de la plataforma Twitter en relació a les hospitalitzacions produïdes a un hospital de Catalunya, per tal de tenir un anàlisi predictiu de l'aparició d'un brot d'aquestes característiques. El treball va més enllà al emprar una tecnologia no convencional per la implementació del sistema BI. S'escull la dupla Elasticsearch i Kibana per tal d'aconseguir un sistema robust, distribuït, escalable i, sobretot, totalment personalitzable. Després d'un estudi d'aquestes dos solucions, incloent els plugins de monitoratge i càrrega de dades, s'ha elaborat un data warehouse complet i un quadre de comandament introductori. Es deixa, per futures línies de treball, l'anàlisi profund de les dades i la conseqüent extracció d'uns resultats que ens ajudin a predir amb una major antelació l'aparició d'un nou brot del virus de la grip.

Yrityksen ohjausta ja päätöksentekoa tukeva raportointi, case: Gasum Paikallisjakelu Oy

Tutkielmassa on tavoitteena selvittää raportoinnin tarjoamiamandollisuuksia yrityksen ohjauksen, ja johdon päätöksenteon helpottamiseksi. Teoriaosuudessa käydään läpi tiedon tarpeen määrittelyä erityisesti yritysjohdon näkökulmasta. Millaista tietoa yrityksen toiminnasta pitäisi tietojärjestelmiin kerätä, jotta sillä olisi todellista merkitystä. Toisinaan tietoa tarvitaan myösyrityksen ulkopuolella tapahtuvista asioista, ja myös tällaisen tiedon käsittelyn pitäisi olla mandollista yrityksen tietojärjestelmissä. Tämä luonnollisesti asettaa melkoisia vaatimuksia tietojärjestelmille. Niihin liittyen on jonkin verran esitelty teknisiin asioihin liittyviä tekijöitä. Tekniikkaa kuitenkin on olemassa hyvinkin monipuolisen tiedon käsittelyä varten. Hankalampaa on määrittää, se millä tiedolla on oikeasti merkitystä. Suuren tietomäärän tiivistämiseen ja Asentamiseen on niin ikään olemassa keinoja, joita esitellään yleisellä tasolla, keskittymättä mihinkään yksittäiseen malliin. Ajatuksena on lähinnä ollut se, että jokaisen yrityksen kannattaa miettiä omista lähtökohdistaanitselleen sopivin tapa. Kaikille ei välttämättä sovi sama kaavamainen malli, jatoisaalta erilaisten mittarimallien keskinäiset erotkin ovat hyvin pieniä. Periaatteessa kaikissa malleissa pyritään lähtökohtaisesti siihen, että yrityksestä saadaan mandollisimman kokonaisvaltainen kuva. Yrityksen toiminnan kannalta päätetään ne tekijät, jotka eniten vaikuttavat sen menestykseen jatkossa, ja tältä pohjalta myös löytyvät tärkeimmät seurattavat asiat. Lopuksi on lyhyesti kuvattu case-yrityksen toimintaa ja sen käyttämiä tieto-järjestelmiä.Tutkielmassa on myös analysoitu, mitä kaikkea tietoa yrityksen toiminnasta tarvittaisiin, ja mistä olemassa olevasta järjestelmästä se on mandollista saada. Mikäli tietoa ei löytynyt järjestelmistä, on kerrottu, miten asia on hoidettu raportoinnin kannalta, ja miten raportointi kokonaisuudessaan yritykselle rakennettiin tutkielman kuluessa.