C3G - A portuguese collaboration for geology, geodesy and geophysics

Portugal joined the effort to create the EPOS infrastructure in 2008, and it became immediately apparent that a national network of Earth Sciences infrastructures was required to participate in the initiative. At that time, FCT was promoting the creation of a national infrastructure called RNG - Rede Nacional de Geofísica (National Geophysics Network). A memorandum of understanding had been agreed upon, and it seemed therefore straightforward to use RNG (enlarged to include relevant participants that were not RNG members) as the Portuguese partner to EPOS-PP. However, at the time of signature of the EPOS-PP contract with the European Commission (November 2010), RNG had not gained formal identity yet, and IST (one of the participants) signed the grant agreement on behalf of the Portuguese consortium. During 2011 no progress was made towards the formal creation of RNG, and the composition of the network – based on proposals submitted to a call issued in 2002 – had by then become obsolete. On February 2012, the EPOS national contact point was mandated by the representatives of the participating national infrastructures to request from FCT the recognition of a new consortium - C3G, Collaboratory for Geology, Geodesy and Geophysics - as the Portuguese partner to EPOS-PP. This request was supported by formal letters from the following institutions: ‐ LNEG. Laboratório Nacional de Energia e Geologia (National Geological Survey); ‐ IGP ‐ Instituto Geográfico Português (National Geographic Institute); ‐ IDL, Instituto Dom Luiz – Laboratório Associado ‐ CGE, Centro de Geofísica de Évora; ‐ FCTUC, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra; ‐ Instituto Superior de Engenharia de Lisboa; ‐ Instituto Superior Técnico; ‐ Universidade da Beira Interior. While Instituto de Meteorologia (Meteorological Institute, in charge of the national seismographic network) actively supports the national participation in EPOS, a letter of support was not feasible in view of the organic changes underway at the time. C3G aims at the integration and coordination, at national level, of existing Earth Sciences infrastructures, namely: ‐ seismic and geodetic networks (IM, IST, IDL, CGE); ‐ rock physics laboratories (ISEL); ‐ geophysical laboratories dedicated to natural resources and environmental studies; ‐ geological and geophysical data repositories; ‐ facilities for data storage and computing resources. The C3G - Collaboratory for Geology, Geodesy and Geophysics will be coordinated by Universidade da Beira Interior, whose Department of Informatics will host the C3G infrastructure.

Belief Revision in Multi-Agent Systems

The ability to respond sensibly to changing and conflicting beliefs is an integral part of intelligent agency. To this end, we outline the design and implementation of a Distributed Assumption-based Truth Maintenance System (DATMS) appropriate for controlling cooperative problem solving in a dynamic real world multi-agent community. Our DATMS works on the principle of local coherence which means that different agents can have different perspectives on the same fact provided that these stances are appropriately justified. The belief revision algorithm is presented, the meta-level code needed to ensure that all system-wide queries can be uniquely answered is described, and the DATMS’ implementation in a general purpose multi-agent shell is discussed.

Consistency and Context Management in a Multi Agent Belief Revision Testbed

Multi-agent architectures are well suited for complex inherently distributed problem solving domains. From the many challenging aspects that arise within this framework, a crucial one emerges: how to incorporate dynamic and conflicting agent beliefs? While the belief revision activity in a single agent scenario is concentrated on incorporating new information while preserving consistency, in a multi-agent system it also has to deal with possible conflicts between the agents perspectives. To provide an adequate framework, each agent, built as a combination of an assumption based belief revision system and a cooperation layer, was enriched with additional features: a distributed search control mechanism allowing dynamic context management, and a set of different distributed consistency methodologies. As a result, a Distributed Belief Revision Testbed (DiBeRT) was developed. This paper is a preliminary report presenting some of DiBeRT contributions: a concise representation of external beliefs; a simple and innovative methodology to achieve distributed context management; and a reduced inter-agent data exchange format.

Armazéns de dados em bases de dados NoSQL

Na atualidade, existe uma quantidade de dados criados diariamente que ultrapassam em muito as mais otimistas espectativas estabelecidas na década anterior. Estes dados têm origens bastante diversas e apresentam-se sobre várias formas. Este novo conceito que dá pelo nome de Big Data está a colocar novos e rebuscados desafios ao seu armazenamento, tratamento e manipulação. Os tradicionais sistemas de armazenamento não se apresentam como a solução indicada para este problema. Estes desafios são alguns dos mais analisados e dissertados temas informáticos do momento. Várias tecnologias têm emergido com esta nova era, das quais se salienta um novo paradigma de armazenamento, o movimento NoSQL. Esta nova filosofia de armazenamento visa responder às necessidades de armazenamento e processamento destes volumosos e heterogéneos dados. Os armazéns de dados são um dos componentes mais importantes do âmbito Business Intelligence e são, maioritariamente, utilizados como uma ferramenta de apoio aos processos de tomada decisão, levados a cabo no dia-a-dia de uma organização. A sua componente histórica implica que grandes volumes de dados sejam armazenados, tratados e analisados tendo por base os seus repositórios. Algumas organizações começam a ter problemas para gerir e armazenar estes grandes volumes de informação. Esse facto deve-se, em grande parte, à estrutura de armazenamento que lhes serve de base. Os sistemas de gestão de bases de dados relacionais são, há algumas décadas, considerados como o método primordial de armazenamento de informação num armazém de dados. De facto, estes sistemas começam a não se mostrar capazes de armazenar e gerir os dados operacionais das organizações, sendo consequentemente cada vez menos recomendada a sua utilização em armazéns de dados. É intrinsecamente interessante o pensamento de que as bases de dados relacionais começam a perder a luta contra o volume de dados, numa altura em que um novo paradigma de armazenamento surge, exatamente com o intuito de dominar o grande volume inerente aos dados Big Data. Ainda é mais interessante o pensamento de que, possivelmente, estes novos sistemas NoSQL podem trazer vantagens para o mundo dos armazéns de dados. Assim, neste trabalho de mestrado, irá ser estudada a viabilidade e as implicações da adoção de bases de dados NoSQL, no contexto de armazéns de dados, em comparação com a abordagem tradicional, implementada sobre sistemas relacionais. Para alcançar esta tarefa, vários estudos foram operados tendo por base o sistema relacional SQL Server 2014 e os sistemas NoSQL, MongoDB e Cassandra. Várias etapas do processo de desenho e implementação de um armazém de dados foram comparadas entre os três sistemas, sendo que três armazéns de dados distintos foram criados tendo por base cada um dos sistemas. Toda a investigação realizada neste trabalho culmina no confronto da performance de consultas, realizadas nos três sistemas.

Sistema de deteção de arritmias

Esta dissertação apresenta o trabalho realizado no âmbito da unidade curricular de Tese/Dissertação (TEDI), do 2º ano, do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores no ramo de Automação e Sistemas. O principal objetivo desta dissertação consiste no desenvolvimento de um sistema que permita efetuar a deteção de um determinado número de anomalias num sinal eletrocardiográfico. O coração é um dos órgãos mais importantes do corpo humano. É ele que recebe e bombeia o sangue pelo organismo. Isto é, recebe sangue pobre em oxigénio, encaminha-o para os pulmões onde será enriquecido em oxigénio. O sangue enriquecido em oxigénio é então encaminhado novamente para o coração que será enviado para todas as partes do corpo humano. O eletrocardiograma desempenha um papel fundamental de modo a diagnosticar eventuais anomalias no correto funcionamento do coração. Estas anomalias podem dever-se a diversos fatores como tabaco, colesterol, pressão sanguínea alta ou diabetes entre outros. As anomalias associadas ao ritmo cardíaco são denominadas de arritmias. As arritmias são fundamentalmente originadas pela alteração da frequência ou do ritmo cardíaco. Utilizando a lógica difusa, pretendeu-se desenvolver um sistema que fizesse a identificação de um determinado número de tipos de batimentos entre os quais: o bloqueio do ramo esquerdo (LBBB), bloqueio do ramo direito (RBBB), contração prematura ventricular (VPC) e contração prematura auricular (APC). Todos os desenvolvimentos efetuados, a nível de programação, são neste documento relatados de forma a constituírem um possível guia para a utilização deste tipo de sistemas. Mais ainda, descrevem-se nele toda a pesquisa efetuada e as alternativas de desenvolvimento selecionadas. O Sistema de Deteção de Arritmias (SDA) desenvolvido mostrou-se eficaz desde que o utilizador consiga identificar corretamente os parâmetros que lhe são pedidos. A interface gráfica desenvolvida permitiu também uma maior facilidade durante a análise do sinal eletrocardiográfico.

Deteção e extinção de incêndio em Data Center

O presente trabalho enquadra-se na temática de segurança contra incêndio em edifícios e consiste num estudo de caso de projeto de deteção e extinção de incêndio num Data Center. Os objetivos deste trabalho resumem-se à realização de um estudo sobre o estado da arte da extinção e deteção automática de incêndio, ao desenvolvimento de uma ferramenta de software de apoio a projetos de extinção por agentes gasosos, como também à realização de um estudo e uma análise da proteção contra incêndios em Data Centers. Por último foi efetuado um estudo de caso. São abordados os conceitos de fogo e de incêndio, em que um estudo teórico à temática foi desenvolvido, descrevendo de que forma pode o fogo ser originado e respetivas consequências. Os regulamentos nacionais relativos à Segurança Contra Incêndios em Edifícios (SCIE) são igualmente abordados, com especial foco nos Sistemas Automáticos de Deteção de Incêndio (SADI) e nos Sistemas Automáticos de Extinção de Incêndio (SAEI), as normas nacionais e internacionais relativas a esta temática também são mencionadas. Pelo facto de serem muito relevantes para o desenvolvimento deste trabalho, os sistemas de deteção de incêndio são exaustivamente abordados, mencionando características de equipamentos de deteção, técnicas mais utilizadas como também quais os aspetos a ter em consideração no dimensionamento de um SADI. Quanto aos meios de extinção de incêndio foram mencionados quais os mais utilizados atualmente, as suas vantagens e a que tipo de fogo se aplicam, com especial destaque para os SAEI com utilização de gases inertes, em que foi descrito como deve ser dimensionado um sistema deste tipo. Foi também efetuada a caracterização dos Data Centers para que seja possível entender quais as suas funcionalidades, a importância da sua existência e os aspetos gerais de uma proteção contra incêndio nestas instalações. Por último, um estudo de caso foi desenvolvido, um SADI foi projetado juntamente com um SAEI que utiliza azoto como gás de extinção. As escolhas e os sistemas escolhidos foram devidamente justificados, tendo em conta os regulamentos e normas em vigor.

Gait Selection for Quadruped Legged Robots

This paper studies periodic gaits of quadruped locomotion systems. The purpose is to determine the best set of gait and locomotion variables for different robot velocities based on the system dynamics during walking. In this perspective, several performance measures are formulated and a set of experiments reveals the influence of the gait and locomotion variables upon those proposed indices. The results show that the locomotion parameters (β, LS and HB) should be adapted to the walking velocity in order to optimize the robot performance. Furthermore, for the case of a quadruped robot, we concluded that the gait should be adapted to VF .

Cascade Control of a Hexapod Robot

6th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, Catania, Italy, 17-19 September

Interactive acquisition of spatial information from images for multimedia applications

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Informática

Welfare analysis of regulating mobile termination rates in the UK with an application to the Orange/T-Mobile merger

We present a calibrated model of the UK mobile telephony market with four mobile networks; calls to and from the fixed network; network-based price discrimination; and call externalities. Our results show that reducing mobile termination rates broadly in line with the recent European Commission Recommendation to either pure long-run incremental cost ; reciprocal termination charges with fixed networks; or Bill & Keep (i.e. zero termination rates), increases social welfare, consumer surplus and networks profits. Depending on the strength of call externalities, social welfare may increase by as much as £ 990 million to £ 4.5 billion per year, with Bill & Keep leading to the highest increase in welfare. We also apply the model to estimate the welfare effects of the 2010 merger between Orange and T-Mobile under different scenarios concerning MTRs, and predict that consumer surplus decreases strongly.

Entamoeba histolytica and Entamoeba dispar infections as detected by monoclonal antibody in an urban slum in Fortaleza, Northeastern Brazil

In this study the authors used the Elisa-based antigen detection tests that distinguish E. histolytica from E. dispar to examine the prevalence of E. histolytica infection in individuals from an urban slum in Fortaleza, Northeastern, Brazil. This test has a sensitivity and specificity that is comparable to PCR and isoenzyme analysis, which is the gold standard. Single stools samples were obtained from 735 individuals. The prevalence of E. histolytica infection was 14.9% (110/735) and 25.4%(187/735) for E. dispar-E. histolytica complex. The most affected age group for E. histolytica /E. histolytica-E. dispar infection was the 1-5 year olds but there was no remarkable decrease with age. There was no significant difference in colonization rates between males and females. The results from this survey demonstrate that E. histolytica is highly prevalent in the Community studied. Furthermore, it offers promise for the antigen detection test as a sensitive and technically simple tool for detecting E. histolytica infection in the field.

Haptic robot-environment interaction for self-supervised learning in ground mobility

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

Complex networks and data mining: toward a new perspective for the understanding of complex systems

Complex systems, i.e. systems composed of a large set of elements interacting in a non-linear way, are constantly found all around us. In the last decades, different approaches have been proposed toward their understanding, one of the most interesting being the Complex Network perspective. This legacy of the 18th century mathematical concepts proposed by Leonhard Euler is still current, and more and more relevant in real-world problems. In recent years, it has been demonstrated that network-based representations can yield relevant knowledge about complex systems. In spite of that, several problems have been detected, mainly related to the degree of subjectivity involved in the creation and evaluation of such network structures. In this Thesis, we propose addressing these problems by means of different data mining techniques, thus obtaining a novel hybrid approximation intermingling complex networks and data mining. Results indicate that such techniques can be effectively used to i) enable the creation of novel network representations, ii) reduce the dimensionality of analyzed systems by pre-selecting the most important elements, iii) describe complex networks, and iv) assist in the analysis of different network topologies. The soundness of such approach is validated through different validation cases drawn from actual biomedical problems, e.g. the diagnosis of cancer from tissue analysis, or the study of the dynamics of the brain under different neurological disorders.

Mobile image processing to support educational geometry games

The mobile IT era is here, it is still growing and expanding at a steady rate and, most of all, it is entertaining. Mobile devices are used for entertainment, whether social through the so-called social networks, or private through web browsing, video watching or gaming. Youngsters make heavy use of these devices, and even small children show impressive adaptability and skill. However not much attention is directed towards education, especially in the case of young children. Too much time is usually spent in games which only purpose is to keep children entertained, time that could be put to better use such as developing elementary geometric notions. Taking advantage of this pocket computer scenario, it is proposed an application geared towards small children in the 6 – 9 age group that allows them to consolidate knowledge regarding geometric shapes, forming a stepping stone that leads to some fundamental mathematical knowledge to be exercised later on. To achieve this goal, the application will detect simple geometric shapes like squares, circles and triangles using the device’s camera. The novelty of this application will be a core real-time detection system designed and developed from the ground up for mobile devices, taking into account their characteristic limitations such as reduced processing power, memory and battery. User feedback was be gathered, aggregated and studied to assess the educational factor of the application.

Deteção de colisões com guardas de segurança

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores