Systems thinking: learning or driving?

The ability to foresee how behaviour of a system arises from the interaction of its components over time - i.e. its dynamic complexity – is seen an important ability to take effective decisions in our turbulent world. Dynamic complexity emerges frequently from interrelated simple structures, such as stocks and flows, feedbacks and delays (Forrester, 1961). Common sense assumes an intuitive understanding of their dynamic behaviour. However, recent researches have pointed to a persistent and systematic error in people understanding of those building blocks of complex systems. This paper describes an empirical study concerning the native ability to understand systems thinking concepts. Two different groups - one, academic, the other, professional – submitted to four tasks, proposed by Sweeney and Sterman (2000) and Sterman (2002). The results confirm a poor intuitive understanding of the basic systems concepts, even when subjects have background in mathematics and sciences.

Systems thinking: learning or driving?

The ability to foresee how behaviour of a system arises from the interaction of its components over time - i.e. its dynamic complexity – is seen an important ability to take effective decisions in our turbulent world. Dynamic complexity emerges frequently from interrelated simple structures, such as stocks and flows, feedbacks and delays (Forrester, 1961). Common sense assumes an intuitive understanding of their dynamic behaviour. However, recent researches have pointed to a persistent and systematic error in people understanding of those building blocks of complex systems. This paper describes an empirical study concerning the native ability to understand systems thinking concepts. Two different groups - one, academic, the other, professional – submitted to four tasks, proposed by Sweeney and Sterman (2000) and Sterman (2002). The results confirm a poor intuitive understanding of the basic systems concepts, even when subjects have background in mathematics and sciences.

Strategy Lab Experiences: Bathtub Dynamics

As the world changes ever faster, managers increasingly recognize the complexity and turbulence of the business systems in which they are embedded. The management problems are dynamic, while the dynamic complexity comes frequently from few variables with circle and delays interrelations that introduce nonlinearities.The present paper describes a research conducted in Portugal with two different groups - one, academic; the other, professional - where we explored the subjects’ understanding of some basic systems thinking concepts such as stock-flow relationship, feedback processes and time delays.

Desenvolvimento, testes e qualidade de software

RESUMO: Hoje em dia o software tornou-se num elemento útil na vida das pessoas e das empresas. Existe cada vez mais a necessidade de utilização de aplicações de qualidade, com o objectivo das empresas se diferenciarem no mercado. As empresas produtoras de software procuram aumentar a qualidade nos seus processos de desenvolvimento, com o objectivo de garantir a qualidade do produto final. A dimensão e complexidade do software aumentam a probabilidade do aparecimento de não-conformidades nestes produtos, resultando daí o interesse pela actividade de testes de software ao longo de todo o seu processo de concepção, desenvolvimento e manutenção. Muitos projectos de desenvolvimento de software são entregues com atraso por se verificar que na data prevista para a sua conclusão não têm um desempenho satisfatório ou por não serem confiáveis, ou ainda por serem difíceis de manter. Um bom planeamento das actividades de produção de software significa usualmente um aumento da eficiência de todo o processo produtivo, pois poderá diminuir a quantidade de defeitos e os custos que decorrem da sua correcção, aumentando a confiança na utilização do software e a facilidade da sua operação e manutenção. Assim se reconhece a importância da adopção de boas práticas no desenvolvimento do software. Para isso deve-se utilizar uma abordagem sistemática e organizada com o intuito de produzir software de qualidade. Esta tese descreve os principais modelos de desenvolvimento de software, a importância da engenharia dos requisitos, os processos de testes e principais validações da qualidade de software e como algumas empresas utilizam estes princípios no seu dia-a-dia, com o intuito de produzir um produto final mais fiável. Descreve ainda alguns exemplos como complemento ao contexto da tese. ABSTRACT: Nowadays the software has become a useful element in people's lives and it is increasingly a need for the use of quality applications from companies in order to differentiate in the market. The producers of software increase quality in their development processes, in order to ensuring final product quality. The complexity and size of software, increases the probability of the emergence of non-conformities in these products, this reason increases of interest in the business of testing software throughout the process design, development and maintenance. Many software development projects are postpone because in the date for delivered it’s has not performed satisfactorily, not to be trusted, or because it’s harder to maintain. A good planning of software production activities, usually means an increase in the efficiency of all production process, because it can decrease the number of defects and the costs of it’s correction, increasing the reliability of software in use, and make it easy to operate and maintenance. In this manner, it’s recognized the importance of adopting best practices in software development. To produce quality software, a systematic and organized approach must be used. This thesis describes the main models of software development, the importance of requirements engineering, testing processes and key validation of software quality and how some companies use these principles daily, in order to produce a final product more reliable. It also describes some examples in addition to the context of this thesis.

O impacto da internet na gestão comercial das unidades hoteleiras portuguesas

RESUMO: O presente trabalho tem por objective o estudo da problemática das alterações induzidas pela internet na gestão comercial das unidade hoteleiras portuguesas. O estudo desenvolveu-se em duas fases. Na primeira, através de pesquisa e revisão bibliográfica, procedeu-se aà teorização dos conceitos e técnicas abordadas. A segunda assentou num trabalho de investigação realizado em duas vertentes: a primeira, onde se procurou conhecer a situação vivida através da recolha de dados sobre os sítios das unidades hoteleiras da amostra considerada; a segunda, onde se procurou, através da técnica Delphi, avaliar as perspectivas da evolução dessa mesma realidade. O trabalho realizado evidenciou que a internet, enquanto canal de comunicação e de comercialização, induziu alterações significativas, ainda que em diferentes graus, na forma de realizar a gestão comercial das unidades hoteleiras portuguesas. Alterações que se traduziram, no essencial, na: crescente importância da gestão da relação com os clientes; maior complexidade das políticas de produto e de preços; forte aceleração da acção comercial. Ou seja, a internet induziu não só a necessidade de redefinição do posicionamento das unidades hoteleiras portuguesas, bem como da forma destas realizarem o trabalho comercial. ABSTRACT: This work aims to study the issues around the changes introduced by the internet in the management of marketing of the portuguese hotel units. The study was done in two phases. First by researching and consulting the literature, setting the concepts theory and approach techniques. The second phase was based on a research work following two aspects: in the first instance trying to understand the existing situation through the collection of data regarding the location of the hotel units in the sample used; and secondly we tried, through the Delphi technique, to assess the evolution perspectives of that same reality. This study proved that the internet, as a communication and marketing channel brought about significant changes, although in various degrees, on how marketing management of the Portuguese hotel units is done. These changes were essentially reflect, the increasing importance of client relationship management; the greater complexity of the product and price policies; strong increase in the marketing action. That is, internet has not only introduced the need to redefine the standpoint of the Portuguese hotel units but also how they carry out their marketing activity.

Agent Inferencing Meets the Semantic Web

We provide all agent; the capability to infer the relations (assertions) entailed by the rules that, describe the formal semantics of art RDFS knowledge-base. The proposed inferencing process formulates each semantic restriction as a rule implemented within a, SPARQL query statement. The process expands the original RDF graph into a fuller graph that. explicitly captures the rule's described semantics. The approach is currently being explored in order to support descriptions that follow the generic Semantic Web Rule Language. An experiment, using the Fire-Brigade domain, a small-scale knowledge-base, is adopted to illustrate the agent modeling method and the inferencing process.

Relevance of physicochemical characterization in nanotoxicology studies

Nanomaterials (NMs) with the same chemistry can greatly differ by size, surface area, shape, stability, rigidness, coating or electrical charge and these characteristics affect nano-bio interactions, leading to different toxic potential. In this communication is shown that closely related NMs can have different genotoxic effects, evidencing the importance of investigating the toxic potential of each NM individually, instead of assuming a common mechanism and equal genotoxic effects for a set of similar NMs. The importance of considering complexity of in vivo systems in nanotoxicology, such as the use of tridimensional cellular models, air-liquid interface exposure or in vivo models that mimic human routes of exposure, is underlined.

Estratégias para negociação de contratos bilaterais em mercados multi-agente de energia eléctrica

A energia eléctrica é um bem essencial para a maioria das sociedades. O seu fornecimento tem sido encarado como um serviço público, da responsabilidade dos governos, através de empresas monopolistas, públicas e privadas. O Mercado Ibérico de Electricidade (MIBEL) surge com o objectivo da integração e cooperação do sector eléctrico Português e Espanhol, no qual é possível negociar preços e volumes de energia. Actualmente, as entidades podem negociar através de um mercado bolsista ou num mercado de contratos bilaterais. Uma análise dos mercados de electricidade existentes mostra que estes estão longe de estarem liberalizados. As tarifas não reflectem o efeito da competitividade. Além disso, o recurso a contratos bilaterais limita frequentemente os clientes a um único fornecedor de energia eléctrica. Nos últimos anos, têm surgido uma série de ferramentas computacionais que permitem simular, parte ou a totalidade, dos mercados de electricidade. Contudo, apesar das suas potencialidades, muitos simuladores carecem de flexibilidade e generalidade. Nesta perspectiva, esta dissertação tem como principal objectivo o desenvolvimento de um simulador de mercados de energia eléctrica que possibilite lidar com as dificuldades inerentes a este novo modelo de mercado, recorrendo a agentes computacionais autónomos. A dissertação descreve o desenho e a implementação de um simulador simplificado para negociação de contratos bilaterais em mercados de energia, com particular incidência para o desenho das estratégias a utilizar pelas partes negociais. Além disso, efectua-se a descrição de um caso prático, com dados do MIBEL. Descrevem-se também várias simulações computacionais, envolvendo retalhistas e consumidores de energia eléctrica, que utilizam diferentes estratégias negociais. Efectua-se a análise detalhada dos resultados obtidos. De forma sucinta, os resultados permitem concluir que as melhores estratégias para cada entidade, no caso prático estudado, são: a estratégia de concessões fixas, para o retalhista, e a estratégia de concessões baseada no volume de energia, para o consumidor.

Projecto de um conversor redutor CC-CC comutado para SoC

A evolução da tecnologia CMOS tem possibilitado uma maior densidade de integração de circuitos tornando possível o aumento da complexidade dos sistemas. No entanto, a integração de circuitos de gestão de potência continua ainda em estudo devido à dificuldade de integrar todos os componentes. Esta solução apresenta elevadas vantagens, especialmente em aplicações electrónicas portáteis alimentadas a baterias, onde a autonomia é das principais características. No âmbito dos conversores redutores existem várias topologias de circuitos que são estudadas na área de integração. Na categoria dos conversores lineares utiliza-se o LDO (Low Dropout Regulator), apresentando no entanto baixa eficiência para relações de conversão elevadas. Os conversores comutados são elaborados através do recurso a circuitos de comutação abrupta, em que a eficiência deste tipo de conversores não depende do rácio de transformação entre a tensão de entrada e a de saída. A diminuição física dos processos CMOS tem como consequência a redução da tensão máxima que os transístores suportam, impondo o estudo de soluções tolerantes a “altatensão”, com o intuito de manter compatibilidade com tensões superiores que existam na placa onde o circuito é incluído. Os sistemas de gestão de energia são os primeiros a acompanhar esta evolução, tendo de estar aptos a fornecer a tensão que os restantes circuitos requerem. Neste trabalho é abordada uma metodologia de projecto para conversores redutores CCCC comutados em tecnologia CMOS, tendo-se maximizado a frequência com vista à integração dos componentes de filtragem em circuito integrado. A metodologia incide sobre a optimização das perdas totais inerentes à comutação e condução, dos transístores de potência e respectivos circuitos auxiliares. É apresentada uma nova metodologia para o desenvolvimento de conversores tolerantes a “alta-tensão”.

Contratos bilaterais em mercados multi-agente de energia eléctrica: protocolo de ofertas alternadas

A liberalização do sector eléctrico, e a consequente criação de mercados de energia eléctrica regulados e liberalizados, mudou a forma de comercialização da electricidade. Em particular, permitiu a entrada de empresas nas actividades de produção e comercialização, aumentando a competitividade e assegurando a liberdade de escolha dos consumidores, para decidir o fornecedor de electricidade que pretenderem. A competitividade no sector eléctrico aumentou a necessidade das empresas que o integram a proporem preços mais aliciantes (do que os preços propostos pelos concorrentes), e contribuiu para o desenvolvimento de estratégias de mercado que atraiam mais clientes e aumentem a eficiência energética e económica. A comercialização de electricidade pode ser realizada em mercados organizados ou através de contratação directa entre comercializadores e consumidores, utilizando os contratos bilaterais físicos. Estes contratos permitem a negociação dos preços de electricidade entre os comercializadores e os consumidores. Actualmente, existem várias ferramentas computacionais para fazer a simulação de mercados de energia eléctrica. Os simuladores existentes permitem simulações de transacções em bolsas de energia, negociação de preços através de contratos bilaterais, e análises técnicas a redes de energia. No entanto, devido à complexidade dos sistemas eléctricos, esses simuladores apresentam algumas limitações. Esta dissertação apresenta um simulador de contratos bilaterais em mercados de energia eléctrica, sendo dando ênfase a um protocolo de ofertas alternadas, desenvolvido através da tecnologia multi-agente. Em termos sucintos, um protocolo de ofertas alternadas é um protocolo de interacção que define as regras da negociação entre um agente vendedor (por exemplo um retalhista) e um agente comprador (por exemplo um consumidor final). Aplicou-se o simulador na resolução de um caso prático, baseado em dados reais. Os resultados obtidos permitem concluir que o simulador, apesar de simplificado, pode ser uma ferramenta importante na ajuda à tomada de decisões inerentes à negociação de contratos bilaterais em mercados de electricidade.

Anemia de Fanconi em Portugal: estudo retrospetivo de 34 anos de investigação no INSA (1980-2014)

A Anemia de Fanconi (AF) é uma doença recessiva rara, com uma frequência estimada de 4 a 7 por 1 000 000 de nascimentos. Caraterizase por malformações congénitas, falência medular e hipersensibilidade a agentes clastogénicos de DNA. Devido à grande complexidade desta patologia a primeira abordagem de diagnóstico, consiste na análise da instabilidade cromossómica, após cultura celular com estimulação com agentes clastogénicos diepoxibutano (DEB) ou mitomicina C (MMC). Realizou- se um estudo retrospetivo de 34 anos (1980-2014) em 243 amostras com suspeita de AF e de 25 amostras de familiares de doentes de AF, num total de 268 amostras. Nas 243 amostras suspeitas de Anemia de Fanconi, foram identificadas 37 com AF. A idade média ao diagnóstico foi de 7 anos, existindo um ligeiro predomínio da incidência no sexo feminino (59%). Uma amostra foi classificada como AF(-/+). Nos familiares de doentes com AF foram identificados 2 casos positivos, o que perfaz 39 amostras de AF positivas. Em quatro das amostras AF negativas, observaram-se cariotipos anormais. Estes resultados não permitem estimar uma frequência de doentes de AF em Portugal, uma vez que não englobam indivíduos de todas as regiões portuguesas, mas permitem uma estimativa da frequência espectável.

Measuring and Controlling the Chaotic Motion of Profits

The study of economic systems has generated deep interest in exploring the complexity of chaotic motions in economy. Due to important developments in nonlinear dynamics, the last two decades have witnessed strong revival of interest in nonlinear endogenous business chaotic models. The inability to predict the behavior of dynamical systems in the presence of chaos suggests the application of chaos control methods, when we are more interested in obtaining regular behavior. In the present article, we study a specific economic model from the literature. More precisely, a system of three ordinary differential equations gather the variables of profits, reinvestments and financial flow of borrowings in the structure of a firm. Firstly, using results of symbolic dynamics, we characterize the topological entropy and the parameter space ordering of kneading sequences, associated with one-dimensional maps that reproduce significant aspects of the model dynamics. The analysis of the variation of this numerical invariant, in some realistic system parameter region, allows us to quantify and to distinguish different chaotic regimes. Finally, we show that complicated behavior arising from the chaotic firm model can be controlled without changing its original properties and the dynamics can be turned into the desired attracting time periodic motion (a stable steady state or into a regular cycle). The orbit stabilization is illustrated by the application of a feedback control technique initially developed by Romeiras et al. [1992]. This work provides another illustration of how our understanding of economic models can be enhanced by the theoretical and numerical investigation of nonlinear dynamical systems modeled by ordinary differential equations.

Advanced side information creation techniques and framework for Wyner-Ziv video coding

Recently, several distributed video coding (DVC) solutions based on the distributed source coding (DSC) paradigm have appeared in the literature. Wyner-Ziv (WZ) video coding, a particular case of DVC where side information is made available at the decoder, enable to achieve a flexible distribution of the computational complexity between the encoder and decoder, promising to fulfill novel requirements from applications such as video surveillance, sensor networks and mobile camera phones. The quality of the side information at the decoder has a critical role in determining the WZ video coding rate-distortion (RD) performance, notably to raise it to a level as close as possible to the RD performance of standard predictive video coding schemes. Towards this target, efficient motion search algorithms for powerful frame interpolation are much needed at the decoder. In this paper, the RD performance of a Wyner-Ziv video codec is improved by using novel, advanced motion compensated frame interpolation techniques to generate the side information. The development of these type of side information estimators is a difficult problem in WZ video coding, especially because the decoder only has available some reference, decoded frames. Based on the regularization of the motion field, novel side information creation techniques are proposed in this paper along with a new frame interpolation framework able to generate higher quality side information at the decoder. To illustrate the RD performance improvements, this novel side information creation framework has been integrated in a transform domain turbo coding based Wyner-Ziv video codec. Experimental results show that the novel side information creation solution leads to better RD performance than available state-of-the-art side information estimators, with improvements up to 2 dB: moreover, it allows outperforming H.264/AVC Intra by up to 3 dB with a lower encoding complexity.

Projecto de fundações e estrutura de um edifício destinado a pavilhão gimnodesportivo

Este trabalho tem como objectivo a elaboração do projecto de estruturas de um edifício destinado a pavilhão gimnodesportivo, caracterizando as suas diferentes fases de execução, desde a etapa inicial de concepção até à fase final de dimensionamento. Trata-se de um projecto complexo de uma estrutura com elementos estruturais em betão armado e pré-esforçado, e com muros de contenção. Na concepção do edifício foram utilizados os critérios gerais de dimensionamento presentes na regulamentação Europeia (Eurocódigos), uma vez que estes elementos representam o futuro da regulamentação de estruturas em termos Europeus, vindo substituir a nível nacional o “Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Betão Armado (RSA)” e o “Regulamento para Estruturas de Betão Armado e Pré- Esforçado (REBAP)”. A adopção das normas europeias representam assim um elevado desafio devido ao aumento da complexidade na concepção e dimensionamento de estruturas que estes regulamentos traduzem, principalmente o Eurocódigo 8, que define de um modo mais detalhado e complexo a análise sísmica, relativamente à regulamentação actual em vigor. Devido à elevada complexidade que os projectos de estruturas apresentam, utilizam-se actualmente ferramentas de cálculo automático. No dimensionamento deste edifício foi utilizado um programa tridimensional de elementos finitos para a modelação da estrutura. Pretende-se com a escolha deste projecto e dos métodos de dimensionamento presentes nos Eurocódigos, o desenvolvimento de um trabalho detalhado e correcto, permitindo assim adquirir conhecimentos importantes relativamente às futuras normas, e pôr em prática as competências e os conhecimentos obtidos ao longo curso.

Desenvolvimento de um plano de manutenção preventiva na rede de distribuição de água de Lisboa

O presente relatório de estágio enquadra-se no âmbito do trabalho final de Mestrado do curso de Engenharia Civil, área de especialização em Hidráulica, do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, e incide na temática dos sistemas de distribuição de água. O estágio decorreu na empresa EPAL – Empresa Portuguesa das Águas Livres, S.A., e teve como objecto o desenvolvimento de um plano de manutenção preventiva para a rede de distribuição de água de Lisboa. Devido à crescente complexidade dos sistemas de abastecimento de água e à grande dispersão territorial dos diversos órgãos integrados na rede, surge a necessidade de desenvolver um sistema que permita simplificar o planeamento e a gestão das intervenções de inspecção e manutenção preventiva dos órgãos. Para esse efeito, recorreu-se a um software SIG (Sistema de Informação Geográfica) para proceder à sectorização da rede de distribuição de água em pequenos grupos (Polígonos), constituídos por um número determinado de órgãos de manobra e segurança. Esta metodologia permite organizar as intervenções em pequenos grupos e optimizar as rotinas de Inspecção diárias. No decorrer do estágio efectuou-se ainda um levantamento dos procedimentos de inspecção e manutenção dos diversos órgãos integrados na rede de distribuição de água de Lisboa, quer por acompanhamento de actividades com as equipas de inspecção, quer por recolha de recomendações junto dos fabricantes dos órgãos. Este levantamento permitiu elaborar fichas de procedimento para as actividades de inspecção e manutenção preventiva dos diversos órgãos, afim de serem usadas como referência pelos trabalhadores.