Development of sexing systems functional to mass production of Aedes albopictus sterile males

Aedes albopictus is a vector able to transmit several arboviruses. Due to its high impact on human health, it is important to develop an efficient control strategy for this pest. Nowadays, control based on chemical insecticides is limited by the number of available active principles and the occurrence of resistance. A valuable alternative to the conventional control strategies is the sterile insect technique (SIT) which relies on releasing sterile males of the target insect. Mating between wild females and sterile males results in no viable offspring. A crucial aspect of SIT is the production of a large number of sterile males with a low presence of females that can bite and transmit viruses. The present thesis aimed to find, implement and study the most reliable mechanical sex sorter and protocol to implement male productivity and reduce female contamination. In addition, I evaluated different variables and sorting protocols to enable female recovery for breeding purposes. Furthermore, I studied the creation of a hyper-protandric strain potentially able to produce only males. I also assessed the integration of artificial intelligence with an optical unit to identify sexes at the adult stage. All these applications helped to realise a mass production model in Italy with a potential weekly production of 1 million males. Moreover, I studied and applied for aerial sterile male release in an urban environment. This technology could allow the release of males in a wide area, overcoming environmental and urban obstacles. However, the development and application of drone technologies in a metropolitan area close to airports, such as in Bologna area, must fit specific requirements. Lastly, at Réunion Island, during a Short Term Scientific Mission France (AIM-COST Action), Indian Ocean, I studied the Boosted SIT application. Coating sterile males with Pyriproxyfen may help spread the insecticide into the larval breeding sites.

Hardware-software design of embedded systems for intelligent sensing applications

This Thesis wants to highlight the importance of ad-hoc designed and developed embedded systems in the implementation of intelligent sensor networks. As evidence four areas of application are presented: Precision Agriculture, Bioengineering, Automotive and Structural Health Monitoring. For each field is reported one, or more, smart device design and developing, in addition to on-board elaborations, experimental validation and in field tests. In particular, it is presented the design and development of a fruit meter. In the bioengineering field, three different projects are reported, detailing the architectures implemented and the validation tests conducted. Two prototype realizations of an inner temperature measurement system in electric motors for an automotive application are then discussed. Lastly, the HW/SW design of a Smart Sensor Network is analyzed: the network features on-board data management and processing, integration in an IoT toolchain, Wireless Sensor Network developments and an AI framework for vibration-based structural assessment.

Evaluating the Impact of Recommender Systems to Society

Nowadays, Recommender systems play a key role in managing information overload, particularly in areas such as e-commerce, music and cinema. However, despite their good-natured goal, in recent years there has been a growing awareness of their involvement in creating unwanted effects on society, such as creating biases of popularity or filter bubble. This thesis is an attempt to investigate the role of RS and its stakeholders in creating such effects. A simulation study will be performed using EcoAgent, an RL-based multi-stakeholder recommendation system, in a simulation environment that captures key user interactions, suppliers and the recommender system in order to identify possible unhealthy scenarios for stakeholders. In particular, we focus on analyzing the document catalog to see how the diversity of topics that users have access to varies during interactions. Finally, some post-processing methods will be defined on EcoAgent, one reactive and one proactive, which allows us to manipulate the agent’s behavior in order to study whether and how the topic distribution of documents is affected by content providers and by the fairness of the system.

Sistema de apoio à criminologia

Este trabalho consiste no desenvolvimento de um Sistema de Apoio à Criminologia – SAC, onde se pretende ajudar os detectives/analistas na prevenção proactiva da criminalidade e na gestão dos seus recursos materiais e humanos, bem como impulsionar estudos sobre a alta incidência de determinados tipos de crime numa dada região. Historicamente, a resolução de crimes tem sido uma prerrogativa da justiça penal e dos seus especialistas e, com o aumento da utilização de sistemas computacionais no sistema judicial para registar todos os dados que dizem respeito a ocorrências de crimes, dados de suspeitos e vítimas, registo criminal de indivíduos e outros dados que fluem dentro da organização, cresce a necessidade de transformar estes dados em informação proveitosa no combate à criminalidade. O SAC tira partido de técnicas de extracção de conhecimento de informação e aplica-as a um conjunto de dados de ocorrências de crimes numa dada região e espaço temporal, bem como a um conjunto de variáveis que influenciam a criminalidade, as quais foram estudadas e identificadas neste trabalho. Este trabalho é constituído por um modelo de extracção de conhecimento de informação e por uma aplicação que permite ao utilizador fornecer um conjunto de dados adequado, garantindo a máxima eficácia do modelo.

Sistema de correlação de eventos e notificações - SCEN

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Acesso remoto via infra-estrutura de teste IEEE1149.1 a dispositivos lógicos programáveis

Actualmente verifica-se que a complexidade dos sistemas informáticos tem vindo a aumentar, fazendo parte das nossas ferramentas diárias de trabalho a utilização de sistemas informáticos e a utilização de serviços online. Neste âmbito, a internet obtém um papel de destaque junto das universidades, ao permitir que alunos e professores possam interagir mais facilmente. A internet e a educação baseada na Web vêm oferecer acesso remoto a qualquer informação independentemente da localização ou da hora. Como consequência, qualquer pessoa com uma ligação à internet, ao poder adquirir informações sobre um determinado tema junto dos maiores peritos, obtém vantagens significativas. Os laboratórios remotos são uma solução muito valorizada no que toca a interligar tecnologia e recursos humanos em ambientes que podem estar afastados no tempo ou no espaço. A criação deste tipo de laboratórios e a sua utilidade real só é possível porque as tecnologias de comunicação emergentes têm contribuído de uma forma muito relevante para melhorar a sua disponibilização à distância. A necessidade de criação de laboratórios remotos torna-se imprescindível para pesquisas relacionadas com engenharia que envolvam a utilização de recursos escassos ou de grandes dimensões. Apoiado neste conceito, desenvolveu-se um laboratório remoto para os alunos de engenharia que precisam de testar circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável, permitindo a utilização deste recurso de uma forma mais eficiente. O trabalho consistiu na criação de um laboratório remoto de baixo custo, com base em linguagens de programação open source, sendo utilizado como unidade de processamento um router da ASUS com o firmware OpenWrt. Este firmware é uma distribuição Linux para sistemas embutidos. Este laboratório remoto permite o teste dos circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável em tempo real, utilizando a interface JTAG. O laboratório desenvolvido tem a particularidade de ter como unidade de processamento um router. A utilização do router como servidor é uma solução muito pouco usual na implementação de laboratórios remotos. Este router, quando comparado com um computador normal, apresenta uma capacidade de processamento e memória muito inferior, embora os testes efectuados provassem que apresenta um desempenho muito adequado às expectativas.

Sistema de televisão interactiva para o mercado hoteleiro

A Nonius Software é uma empresa nacional de engenharia na área de telecomunicações, que se dedica ao desenvolvimento de soluções para a gestão de sistemas informáticos e de entretenimento, tendo como finalidade o mercado mundial hoteleiro e hospitalar. A solução de TV interactiva da Nonius oferece uma experiência única ao hóspede, ao disponibilizar várias opções de entretenimento e acesso a conteúdos de elevada qualidade e interesse. O hóspede tem acesso a canais de TV, aluguer de filmes, Internet, jogos, informações, promoções e compras na TV. O objectivo principal desta dissertação foi implementar alguns serviços de entretenimento numa televisão LG Pro: Centric. Este equipamento tem como principal vantagem o facto de conter a set-top-box inserida dentro da própria televisão. Em termos arquitectónicos, o sistema Nonius TV tem dois elementos fundamentais: o backend, responsável pelo processamento e tratamento da informação centralizada e o frontend instalado nos dispositivos com os quais o hóspede contacta directamente. Uma parte significativa do trabalho desenvolvido centrou-se na implementação de funcionalidades no backend. Foram, no entanto, também desenvolvidas algumas funcionalidades nos serviços de frontend. Para o cumprimento dos objectivos estabelecidos, foi utilizada a tecnologia FLASH, tendo como linguagem de programação a segunda versão do ActionScript. Relativamente ao desenvolvimento de backend são utilizados o PHP e o JavaScript.

Parallel programming in biomedical signal processing

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Gestão de Redes e Sistemas: Estudo de um caso

A gestão e monitorização de redes é uma necessidade fundamental em qualquer organização, quer seja grande ou pequena. A sua importância tem de ser refletida na eficiência e no aumento de informação útil disponível, contribuindo para uma maior eficácia na realização das tarefas em ambientes tecnologicamente avançados, com elevadas necessidades de desempenho e disponibilidade dos recursos dessa tecnologia. Para alcançar estes objetivos é fundamental possuir as ferramentas de gestão de redes adequadas. Nomeadamente ferramentas de monitorização. A classificação de tráfego também se revela fundamental para garantir a qualidade das comunicações e prevenir ataques indesejados aumentando assim a segurança nas comunicações. Paralelamente, principalmente em organizações grandes, é relevante a inventariação dos equipamentos utilizados numa rede. Neste trabalho pretende-se implementar e colocar em funcionamento um sistema autónomo de monitorização, classificação de protocolos e realização de inventários. Todas estas ferramentas têm como objetivo apoiar os administradores e técnicos de sistemas informáticos. Os estudos das aplicações que melhor se adequam à realidade da organização culminaram num acréscimo de conhecimento e aprendizagem que irão contribuir para um melhor desempenho da rede em que o principal beneficiário será o cidadão.

Simulació de xarxes i sistemes informàtics

Al llarg d'aquest projecte, s'introduiran, en primer lloc, conceptes generals de sistemes, models i simulació de sistemes. A continuació, s'aprofundirà en la simulació de sistemes informàtics i xarxes, realitzant una comparativa de tres entorns de simulació de xarxes i una simulació pràctica utilitzant un d'ells.

Étude des interactions supramoléculaires par modélisation moléculaire

L’avancée des infrastructures informatiques a permis l’émergence de la modélisation moléculaire. À cet effet, une multitude de modèles mathématiques sont aujourd’hui disponibles pour simuler différents systèmes chimiques. À l’aide de la modélisation moléculaire, différents types d’interactions chimiques ont été observés. À partir des systèmes les plus simples permettant l’utilisation de modèles quantiques rigoureux, une série d’approximations a été considérée pour rendre envisageable la simulation de systèmes moléculaires de plus en plus complexes. En premier lieu, la théorie de la fonctionnelle de densité dépendante du temps a été utilisée pour simuler les énergies d’excitation de molécules photoactives. De manière similaire, la DFT indépendante du temps a permis la simulation du pont hydrogène intramoléculaire de structures analogues au 1,3,5-triazapentadiène et la rationalisation de la stabilité des états de transition. Par la suite, la dynamique moléculaire et la mécanique moléculaire ont permis de simuler les interactions d’un trimère d’acide cholique et d’un pyrène dans différents solvants. Cette même méthodologie a été utilisée pour simuler les interactions d’un rotaxane-parapluie à l’interface d’un système biphasique. Finalement, l’arrimage moléculaire et les fonctions de score ont été utilisés pour simuler les interactions intermoléculaires entre une protéine et des milliers de candidats moléculaires. Les résultats ont permis de mettre en place une stratégie de développement d’un nouvel inhibiteur enzymatique.

Um sistema para gestão do conhecimento em ameaças, vulnerabilidades e seus efeitos

Attacks to devices connected to networks are one of the main problems related to the confidentiality of sensitive data and the correct functioning of computer systems. In spite of the availability of tools and procedures that harden or prevent the occurrence of security incidents, network devices are successfully attacked using strategies applied in previous events. The lack of knowledge about scenarios in which these attacks occurred effectively contributes to the success of new attacks. The development of a tool that makes this kind of information available is, therefore, of great relevance. This work presents a support system to the management of corporate security for the storage, retrieval and help in constructing attack scenarios and related information. If an incident occurs in a corporation, an expert must access the system to store the specific attack scenario. This scenario, made available through controlled access, must be analyzed so that effective decisions or actions can be taken for similar cases. Besides the strategy used by the attacker, attack scenarios also exacerbate vulnerabilities in devices. The access to this kind of information contributes to an increased security level of a corporation's network devices and a decreased response time to occurring incidents

On developing efficient applications using conservative distributed simulation paradigm

This paper aims to present, using a set of guidelines, how to apply the conservative distributed simulation paradigm (CMB protocol) to develop efficient applications. Using these guidelines, even a user with little experience on distributed simulation and computer architecture can have good performance on distributed simulations using conservative synchronization protocols for parallel processes.The set of guidelines is focus on a specific application domain, the performance evaluation of computer systems, considering models with coarse granularity and few logical processes and running over two platforms: parallel (high performance communication environment) and distributed (low performance communication environment).

Camada de gerenciamento para comunicação entre computadores baseada em redes sem fio (WSE-OS)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Redes neurais aplicadas em processos de usinagem da madeira

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG