Learning dependent sources using mixtures of Dirichlet: applications on hyperspectral unmixing

This paper is an elaboration of the DECA algorithm [1] to blindly unmix hyperspectral data. The underlying mixing model is linear, meaning that each pixel is a linear mixture of the endmembers signatures weighted by the correspondent abundance fractions. The proposed method, as DECA, is tailored to highly mixed mixtures in which the geometric based approaches fail to identify the simplex of minimum volume enclosing the observed spectral vectors. We resort then to a statitistical framework, where the abundance fractions are modeled as mixtures of Dirichlet densities, thus enforcing the constraints on abundance fractions imposed by the acquisition process, namely non-negativity and constant sum. With respect to DECA, we introduce two improvements: 1) the number of Dirichlet modes are inferred based on the minimum description length (MDL) principle; 2) The generalized expectation maximization (GEM) algorithm we adopt to infer the model parameters is improved by using alternating minimization and augmented Lagrangian methods to compute the mixing matrix. The effectiveness of the proposed algorithm is illustrated with simulated and read data.

Análise funcional comparativa de algoritmos de aprendizagem por reforço

De entre todos os paradigmas de aprendizagem actualmente identificados, a Aprendizagem por Reforço revela-se de especial interesse e aplicabilidade nos inúmeros processos que nos rodeiam: desde a solitária sonda que explora o planeta mais remoto, passando pelo programa especialista que aprende a apoiar a decisão médica pela experiencia adquirida, até ao cão de brincar que faz as delícias da criança interagindo com ela e adaptando-se aos seus gostos, e todo um novo mundo que nos rodeia e apela crescentemente a que façamos mais e melhor nesta área. Desde o aparecimento do conceito de aprendizagem por reforço, diferentes métodos tem sido propostos para a sua concretização, cada um deles abordando aspectos específicos. Duas vertentes distintas, mas complementares entre si, apresentam-se como características chave do processo de aprendizagem por reforço: a obtenção de experiência através da exploração do espaço de estados e o aproveitamento do conhecimento obtido através dessa mesma experiência. Esta dissertação propõe-se seleccionar alguns dos métodos propostos mais promissores de ambas as vertentes de exploração e aproveitamento, efectuar uma implementação de cada um destes sobre uma plataforma modular que permita a simulação do uso de agentes inteligentes e, através da sua aplicação na resolução de diferentes configurações de ambientes padrão, gerar estatísticas funcionais que permitam inferir conclusões que retractem entre outros aspectos a sua eficiência e eficácia comparativas em condições específicas.

Non-selective optical wavelength-division multiplexing devices based on a-SiC:H multilayer heterostuctures

In this paper we present results on the optimization of multilayered a-SiC:H heterostructures for wavelength-division (de) multiplexing applications. The non selective WDM device is a double heterostructure in a glass/ITO/a-SiC:H (p-i-n) /a-SiC:H(-p) /a-Si:H(-i')/a-SiC:H (-n')/ITO configuration. The single or the multiple modulated wavelength channels are passed through the device, and absorbed accordingly to its wavelength, giving rise to a time dependent wavelength electrical field modulation across it. The effect of single or multiple input signals is converted to an electrical signal to regain the information (wavelength, intensity and frequency) of the incoming photogenerated carriers. Here, the (de) multiplexing of the channels is accomplished electronically, not optically. This approach offers advantages in terms of cost since several channels share the same optical components; and the electrical components are typically less expensive than the optical ones. An electrical model gives insight into the device operation.

Utilization of Interactive Internet in High Education

The present work reports on the practical cooperation between two Universities from Hungary and Portugal. Students from Portugal are remotely accessing an experimental facility, which is physically in Hungary. The cooperation among these Higher Education establishments allowed the development and testing of a Remote Laboratory at the BME. This paper reports on the characteristics and initial testing of the Thermocouples Rise Time Measurement System and provides information on development and students' feedback.

Caracterização da amostra portuguesa da área da saúde na Web of Science

Introdução: A produção e o uso da literatura científica são analisados, quantificados e interpretados pela bibliometria, ciência utilizada para estudos métricos da informação publicada e que estuda as questões relacionadas com a comunicação científica e a atividade científica. Objetivo: O estudo apresentado é uma análise bibliométrica da produção científica portuguesa da área da saúde indexada na Web of Science. Métodos: Analisa-se a produção referente ao período entre 1992 e final de 2011. A análise da produção científica centrou-se nas seguintes variáveis: categorias de classificação da Web of Science, tipologia de documentos indexados, títulos de revistas, distribuição por anos de publicação, afiliação institucional, idiomas, países de origem dos autores com quem foram estabelecidas relações de parceria científica e quem facultou os financiamentos à investigação científica. Resultados: Foram contabilizados 34.208 trabalhos. Destes, o artigo é a forma mais utilizada pelos autores portugueses para a divulgação dos resultados de investigação (58,5%). A década mais recente é contemplada com 75,4% dos registos. A maioria da produção com visibilidade internacional é oriunda de universidades e de centros de investigação hospitalar; institutos, laboratórios da indústria farmacêutica e universidades estrangeiras têm valores residuais. A colaboração com outros investigadores internacionais destaca-se no caso da Europa (73,2%). O financiamento da investigação científica é suportado basicamente pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (59,5%), seguida da Comissão Europeia (17,8%). O inglês é o idioma mais usado para a divulgação dos resultados de investigação nacional na área da saúde (97,8%). Conclusões: O uso de bases de dados ou de plataformas científicas para estudos bibliométricos é um processo moroso e difícil. O total de trabalhos em análise foi sempre o mesmo mas, em algumas variáveis, os valores não coincidem, quer porque alguns dos registos foram classificados em mais do que uma categoria temática, quer pelos trabalhos multidisciplinares oriundos das mesmas instituições, quer pelos trabalhos de colaboração internacional. Também no presente estudo os artigos são o veículo privilegiado para a divulgação dos resultados científicos. Apontamento final: deve encorajar-se a utilização de outras plataformas científicas e de outras bases de dados para uma mais completa recuperação da produção científica nacional na área da saúde. Introduction: The production and the use of the scientific literature are analyzed, quantified and interpreted by bibliometry. Bibliometry is the science used in published information metric studies and studies the questions of scientific communication and the scientific production. Aim of the study: This study presents a bibliometric analysis of the indexed Web of Science Portuguese scientific production in the health field. Methods: We analyzed the production from 1992 to the end of 2011. This analysis focused in several variables: general categories areas of Web of Science, indexed document types, source titles, publication years, group/corporate authors, languages, identification of the countries with scientific partnerships and identification of the funding agencies for scientific research. Results: We found 34.208 works. From this, the article is the most common channel for disseminating the research results (58.5%). The most recent decade has 75.4% of the total of records. Most of the production with international visibility becomes from universities and hospital research centers; institutes, pharmaceutical labs or foreign universities have residual values. Collaborating with other international researchers is very common, particularly with Europe (73.2%). In general, the Fundação para a Ciência e Tecnologia supports the scientific research (59.5%), followed by the European Commission (17.8%). The language commonly used for disseminating the research results in health is the English (97.8%). Conclusions: Using databases or scientific platforms for bibliometric studies is a hard and difficult process. The total of works analyzed was always the same but, with some variables, the numbers does not coincide: a) some of the registries were classified in several categories; b) some of the multidisciplinary works were from the same institution; c) the large number of international partnership. In this study, articles are the privileged way for disseminating the scientific results. A last thought: the use of other scientific platforms and databases should be encouraged for a more complete retrieval of the national research production in health.

Caracterização da amostra portuguesa da área da saúde na Web of Science

Introdução: A produção e o uso da literatura científica são analisados, quantificados e interpretados pela bibliometria, ciência utilizada para estudos métricos da informação publicada e que estuda as questões relacionadas com a comunicação científica e a atividade científica. Objetivo: O estudo apresentado é uma análise bibliométrica da produção científica portuguesa da área da saúde indexada na Web of Science. Métodos: Analisa-se a produção referente ao período entre 1992 e final de 2011. A análise da produção científica centrou-se nas seguintes variáveis: categorias de classificação da Web of Science, tipologia de documentos indexados, títulos de revistas, distribuição por anos de publicação, afiliação institucional, idiomas, países de origem dos autores com quem foram estabelecidas relações de parceria científica e quem facultou os financiamentos à investigação científica. Resultados: Foram contabilizados 34.208 trabalhos. Destes, o artigo é a forma mais utilizada pelos autores portugueses para a divulgação dos resultados de investigação (58,5%). A década mais recente é contemplada com 75,4% dos registos. A maioria da produção com visibilidade internacional é oriunda de universidades e de centros de investigação hospitalar; institutos, laboratórios da indústria farmacêutica e universidades estrangeiras têm valores residuais. A colaboração com outros investigadores internacionais destaca-se no caso da Europa (73,2%). O financiamento da investigação científica é suportado basicamente pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (59,5%), seguida da Comissão Europeia (17,8%). O inglês é o idioma mais usado para a divulgação dos resultados de investigação nacional na área da saúde (97,8%). Conclusões: O uso de bases de dados ou de plataformas científicas para estudos bibliométricos é um processo moroso e difícil. O total de trabalhos em análise foi sempre o mesmo mas, em algumas variáveis, os valores não coincidem, quer porque alguns dos registos foram classificados em mais do que uma categoria temática, quer pelos trabalhos multidisciplinares oriundos das mesmas instituições, quer pelos trabalhos de colaboração internacional. Também no presente estudo os artigos são o veículo privilegiado para a divulgação dos resultados científicos. Apontamento final: deve encorajar-se a utilização de outras plataformas científicas e de outras bases de dados para uma mais completa recuperação da produção científica nacional na área da saúde. Introduction: The production and the use of the scientific literature are analyzed, quantified and interpreted by bibliometry. Bibliometry is the science used in published information metric studies and studies the questions of scientific communication and the scientific production. Aim of the study: This study presents a bibliometric analysis of the indexed Web of Science Portuguese scientific production in the health field. Methods: We analyzed the production from 1992 to the end of 2011. This analysis focused in several variables: general categories areas of Web of Science, indexed document types, source titles, publication years, group/corporate authors, languages, identification of the countries with scientific partnerships and identification of the funding agencies for scientific research. Results: We found 34.208 works. From this, the article is the most common channel for disseminating the research results (58.5%). The most recent decade has 75.4% of the total of records. Most of the production with international visibility becomes from universities and hospital research centers; institutes, pharmaceutical labs or foreign universities have residual values. Collaborating with other international researchers is very common, particularly with Europe (73.2%). In general, the Fundação para a Ciência e Tecnologia supports the scientific research (59.5%), followed by the European Commission (17.8%). The language commonly used for disseminating the research results in health is the English (97.8%). Conclusions: Using databases or scientific platforms for bibliometric studies is a hard and difficult process. The total of works analyzed was always the same but, with some variables, the numbers does not coincide: a) some of the registries were classified in several categories; b) some of the multidisciplinary works were from the same institution; c) the large number of international partnership. In this study, articles are the privileged way for disseminating the scientific results. A last thought: the use of other scientific platforms and databases should be encouraged for a more complete retrieval of the national research production in health.

OC/EC ratio observations in Europe: Re-thinking the approach for apportionment between primary and secondary organic carbon

This study explores a large set of OC and EC measurements in PM(10) and PM(2.5) aerosol samples, undertaken with a long term constant analytical methodology, to evaluate the capability of the OC/EC minimum ratio to represent the ratio between the OC and EC aerosol components resulting from fossil fuel combustion (OC(ff)/EC(ff)). The data set covers a wide geographical area in Europe, but with a particular focus upon Portugal, Spain and the United Kingdom, and includes a great variety of sites: urban (background, kerbside and tunnel), industrial, rural and remote. The highest minimum ratios were found in samples from remote and rural sites. Urban background sites have shown spatially and temporally consistent minimum ratios, of around 1.0 for PM(10) and 0.7 for PM(2.5).The consistency of results has suggested that the method could be used as a tool to derive the ratio between OC and EC from fossil fuel combustion and consequently to differentiate OC from primary and secondary sources. To explore this capability, OC and EC measurements were performed in a busy roadway tunnel in central Lisbon. The OC/EC ratio, which reflected the composition of vehicle combustion emissions, was in the range of 03-0.4. Ratios of OC/EC in roadside increment air (roadside minus urban background) in Birmingham, UK also lie within the range 03-0.4. Additional measurements were performed under heavy traffic conditions at two double kerbside sites located in the centre of Lisbon and Madrid. The OC/EC minimum ratios observed at both sites were found to be between those of the tunnel and those of urban background air, suggesting that minimum values commonly obtained for this parameter in open urban atmospheres over-predict the direct emissions of OC(ff) from road transport. Possible reasons for this discrepancy are explored. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Towards the wide implementation of standards IEC 61968/70 (CIM) and IEC 61850 in the distribution system (CIGRÉ C6-105_2010)

Currently, power systems (PS) already accommodate a substantial penetration of distributed generation (DG) and operate in competitive environments. In the future, as the result of the liberalisation and political regulations, PS will have to deal with large-scale integration of DG and other distributed energy resources (DER), such as storage and provide market agents to ensure a flexible and secure operation. This cannot be done with the traditional PS operational tools used today like the quite restricted information systems Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) [1]. The trend to use the local generation in the active operation of the power system requires new solutions for data management system. The relevant standards have been developed separately in the last few years so there is a need to unify them in order to receive a common and interoperable solution. For the distribution operation the CIM models described in the IEC 61968/70 are especially relevant. In Europe dispersed and renewable energy resources (D&RER) are mostly operated without remote control mechanisms and feed the maximal amount of available power into the grid. To improve the network operation performance the idea of virtual power plants (VPP) will become a reality. In the future power generation of D&RER will be scheduled with a high accuracy. In order to realize VPP decentralized energy management, communication facilities are needed that have standardized interfaces and protocols. IEC 61850 is suitable to serve as a general standard for all communication tasks in power systems [2]. The paper deals with international activities and experiences in the implementation of a new data management and communication concept in the distribution system. The difficulties in the coordination of the inconsistent developed in parallel communication and data management standards - are first addressed in the paper. The upcoming unification work taking into account the growing role of D&RER in the PS is shown. It is possible to overcome the lag in current practical experiences using new tools for creating and maintenance the CIM data and simulation of the IEC 61850 protocol – the prototype of which is presented in the paper –. The origin and the accuracy of the data requirements depend on the data use (e.g. operation or planning) so some remarks concerning the definition of the digital interface incorporated in the merging unit idea from the power utility point of view are presented in the paper too. To summarize some required future work has been identified.

Evolução dos sistema de telegestão da Empresa Portuguesa das Águas Livres, S.A.

O sistema de telegestão é uma ferramenta que permite a gestão, em tempo real, de todo o sistema de abastecimento da Empresa Portuguesa das Águas Livres, S.A. (EPAL). Esta gestão pode ser conseguida desde a captação da água até à sua entrega ao cliente final, através dos meios de monitorização necessários às operações de comando que permitem controlar e manobrar à distância os acessórios do sistema (estações elevatórias, reservatórios, válvulas,…). A presente dissertação visa a divulgação e compilação de elementos fundamentais para a otimização das potencialidades que a telegestão oferece, abordando assim, dada a sua especificidade, um tema pouco divulgado mas de extrema importância a quem trabalha ou pretende trabalhar numa entidade gestora similar. Assim, a dissertação é constituída por seis capítulos que compreendem a caracterização do sistema de adução, transporte e distribuição da EPAL, a abordagem genérica das ferramentas de suporte à exploração do sistema, uma resenha histórica do sistema de telegestão na EPAL, bem como informações referentes ao atual sistema de telegestão, nomeadamente a sua arquitetura, principais funcionalidades, tais como o controlo de órgãos de manobra à distância e análise de parâmetros de qualidade em tempo real. Finalmente, apresentam-se algumas conclusões e recomendações para trabalhos futuros. Pretende-se assim que o presente documento contribua para uma aglutinação de informações relativas aos sistemas de telegestão para abastecimento de água, respetivas vantagens aliadas às suas funcionalidades, bem como a identificação de fragilidades do sistema que poderão ser aperfeiçoadas ou mesmo eliminadas.

Gestão e monitorização de uma rede departamental: um caso de estudo

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Monitorização integrada para sistemas de alimentação distribuídos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Videovigilância, compressão e criptografia

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Segurança contra intrusão em redes informáticas

Devido ao facto de hoje em dia a informação que é processada numa rede informática empresarial, ser cada vez mais de ordem confidencial, torna-se necessário que essa informação esteja o mais protegida possível. Ao mesmo tempo, é necessário que esta a informação esteja disponível com a devida rapidez, para os parceiros certos, num mundo cada vez mais globalizado. Com este trabalho pretende-se efectuar o estudo e implementação da segurança, numa pequena e genérica rede de testes, que facilmente seja extrapolada, para uma rede da dimensão, de uma grande empresa com potenciais ramificações por diversos locais. Pretende-se implementar/monitorização segurança quer externamente, (Internet service provider ISP) quer internamente (activos de rede, postos de trabalho/utilizadores). Esta análise é baseada na localização (local, wireless ou remota), e, sempre que seja detectada qualquer anomalia, seja identificada a sua localização, sendo tomadas automaticamente acções de protecção. Estas anomalias poderão ser geridas recorrendo a ferramentas open source ou comerciais, que façam a recolha de toda a informação necessária, e tomem acções de correcção ou alerta mediante o tipo de anomalia.

Solução doméstica para televisão digital

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

EVIV: An end-to-end verifiable Internet voting system

Traditionally, a country's electoral system requires the voter to vote at a specific day and place, which conflicts with the mobility usually seen in modern live styles. Thus, the widespread of Internet (mobile) broadband access can be seen as an opportunity to deal with this mobility problem, i.e. the adoption of an Internet voting system can make the live of voter's much more convenient; however, a widespread Internet voting systems adoption relies on the ability to develop trustworthy systems, i.e. systems that are verifiable and preserve the voter's privacy. Building such a system is still an open research problem. Our contribution is a new Internet voting system: EVIV, a highly sound End-to-end Verifiable Internet Voting system, which offers full voter's mobility and preserves the voter's privacy from the vote casting PC even if the voter votes from a public PC, such as a PC at a cybercafe or at a public library. Additionally, EVIV has private vote verification mechanisms, in which the voter just has to perform a simple match of two small strings (4-5 alphanumeric characters), that detect and protect against vote manipulations both at the insecure vote client platform and at the election server side. (c) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.