Classificação e previsão de cardiotocogramas usando algoritmos baseados em redes neuronais

Mestrado em Computação e Instrumentação Médica

Controlo de um robô autónomo através de redes neuronais

Neste trabalho pretende-se introduzir os conceitos associados às redes neuronais e a sua aplicação no controlo de sistemas, neste caso na área da robótica autónoma. Foi utilizado um AGV de modo a testar experimentalmente um controlo através de uma rede neuronal artificial. A grande vantagem das redes neuronais artificiais é estas poderem ser ensinadas a funcionarem como se pretende. A partir desta caraterística foram efetuadas duas abordagens na implementação do AGV disponibilizado. A primeira abordagem ensinava a rede neuronal a funcionar como o controlo por lógica difusa que foi implementado no AGV aquando do seu desenvolvimento. A segunda abordagem foi ensinar a rede neuronal artificial a funcionar a partir de dados retirados de um controlo remoto simples implementado no AGV. Ambas as abordagens foram inicialmente implementadas e simuladas no MATLAB, antes de se efetuar a sua implementação no AGV. O MATLAB é utilizado para efetuar o treino das redes neuronais multicamada proactivas através do algoritmo de treino por retropropagação de Levenberg-Marquardt. A implementação de uma rede neuronal artificial na primeira abordagem foi implementada em três fases, MATLAB, posteriormente linguagem de programação C no computador e por fim, microcontrolador PIC no AGV, permitindo assim diferenciar o desenvolvimento destas técnicas em várias plataformas. Durante o desenvolvimento da segunda abordagem foi desenvolvido uma aplicação Android que permite monitorizar e controlar o AGV remotamente. Os resultados obtidos pela implementação da rede neuronal a partir do controlo difuso e do controlo remoto foram satisfatórios, pois o AGV percorria os percursos testados corretamente, em ambos os casos. Por fim concluiu-se que é viável a aplicação das redes neuronais no controlo de um AGV. Mais ainda, é possível utilizar o sistema desenvolvido para implementar e testar novas RNA.

Optimal fuzzy PID control tuned with genetic algorithms

Fuzzy logic controllers (FLC) are intelligent systems, based on heuristic knowledge, that have been largely applied in numerous areas of everyday life. They can be used to describe a linear or nonlinear system and are suitable when a real system is not known or too difficult to find their model. FLC provide a formal methodology for representing, manipulating and implementing a human heuristic knowledge on how to control a system. These controllers can be seen as artificial decision makers that operate in a closed-loop system, in real time. The main aim of this work was to develop a single optimal fuzzy controller, easily adaptable to a wide range of systems – simple to complex, linear to nonlinear – and able to control all these systems. Due to their efficiency in searching and finding optimal solution for high complexity problems, GAs were used to perform the FLC tuning by finding the best parameters to obtain the best responses. The work was performed using the MATLAB/SIMULINK software. This is a very useful tool that provides an easy way to test and analyse the FLC, the PID and the GAs in the same environment. Therefore, it was proposed a Fuzzy PID controller (FL-PID) type namely, the Fuzzy PD+I. For that, the controller was compared with the classical PID controller tuned with, the heuristic Ziegler-Nichols tuning method, the optimal Zhuang-Atherton tuning method and the GA method itself. The IAE, ISE, ITAE and ITSE criteria, used as the GA fitness functions, were applied to compare the controllers performance used in this work. Overall, and for most systems, the FL-PID results tuned with GAs were very satisfactory. Moreover, in some cases the results were substantially better than for the other PID controllers. The best system responses were obtained with the IAE and ITAE criteria used to tune the FL-PID and PID controllers.

Sustentabilidade na reablitação urbana

A indústria da construção é um setor com grande impacto na economia, no Produto Interno Bruto (PIB) e ainda em postos de trabalho diretos e indiretos. No entanto, é um dos setores com maior impacte ambiental. Com a crise económica e financeira que o país atravessa, este setor foi um dos mais afetados, contribuindo para o aumento do desemprego visto tratar-se do setor com maior taxa de empregabilidade. Concomitantemente, ocorre saturação do mercado com a construção nova e desertificação dos centros urbanos com a degradação das habitações. Assim, como impulsionador da economia, surge a aposta na reabilitação do parque edificado que, com a legislação em vigor e com os incentivos dados pela tutela tem tudo para impulsionar o setor. Sabendo que a indústria da construção é um dos setores com maiores impactes ambientais, faz todo o sentido reabilitar-se de uma forma mais sustentável. Aplicando os princípios da sustentabilidade a todo o ciclo de vida do edifício, conseguimos reduzir os recursos na fase de construção (resíduos de construção) e na fase de exploração (consumo de energia e de água). Podemos ainda reduzir os custos de energia para climatização ao termos em conta a orientação do edifício e a envolvente, os recursos naturais e aplicando tecnologias solares passivas. Assim, ao aplicarmos os princípios da construção sustentável na reabilitação urbana podemos diminuir os impactes ambientais, a produção de CO2, as emissões de gases com efeito de estufa, os resíduos de construção e a área impermeabilizada.

Dimensionamento de uma central de miniprodução fotovoltaica para uma exploração agrícola direcionada à indústria de laticínios

Este documento apresenta o trabalho desenvolvido no âmbito da disciplina de “Dissertação/Projeto/Estágio”, do 2º ano do Mestrado em Energias Sustentáveis. O crescente consumo energético das sociedades desenvolvidas e emergentes, associado ao consequente aumento dos custos de energia e dos danos ambientais resultantes, promove o desenvolvimento de novas formas de produção de energia, as quais têm como prioridade a sua obtenção ao menor custo possível e com reduzidos impactos ambientais. De modo a poupar os recursos naturais e reduzir a emissão com gases de efeito de estufa, é necessária a diminuição do consumo de energia produzida a partir de combustíveis fósseis. Assim, devem ser criadas alternativas para um futuro sustentável, onde as fontes renováveis de energia assumam um papel fundamental. Neste sentido, a produção de energia elétrica, através de sistemas solares fotovoltaicos, surge como uma das soluções. A presente dissertação tem como principal objetivo a realização do dimensionamento de uma central de miniprodução fotovoltaica, com ligação à rede elétrica, em uma exploração agrícola direcionada à indústria de laticínios, e o seu respetivo estudo de viabilidade económica. A exploração agrícola, que serve de objeto de estudo, está localizada na Ilha Graciosa, Açores, sendo a potência máxima a injetar na Rede Elétrica de Serviço Público, pela central de miniprodução, de 10 kW. Para o dimensionamento foi utilizado um software apropriado e reconhecido na área da produção de energia elétrica através de sistemas fotovoltaicos – o PVsyst –, compreendendo as seguintes etapas: a) definição das caraterísticas do local e do projeto; b) seleção dos módulos fotovoltaicos; c) seleção do inversor; d) definição da potência de ligação à rede elétrica da unidade de miniprodução. Posteriormente, foram estudadas diferentes hipóteses de sistemas fotovoltaicos, que se distinguem na opção de estrutura de fixação utilizada: dois sistemas fixos e dois com eixo incorporado. No estudo de viabilidade económica foram realizadas duas análises distintas a cada um dos sistemas fotovoltaicos considerados no dimensionamento, nomeadamente: uma análise em regime remuneratório bonificado e uma análise em regime remuneratório geral. Os resultados obtidos nos indicadores económicos do estudo de viabilidade económica realizado, serviram de apoio à decisão pelo sistema fotovoltaico mais favorável ao investimento. Conclui-se que o sistema fotovoltaico com inclinação adicional é a opção mais vantajosa em ambos os regimes remuneratórios analisados. Comprova-se, assim, que o sistema fotovoltaico com maior valor de produção de energia elétrica anual, que corresponde ao sistema fotovoltaico de dois eixos, não é a opção com maior rentabilidade em termos económicos, isto porque a remuneração proveniente da sua produção excedente não é suficiente para colmatar o valor do investimento mais acentuado de modo a obter indicadores económicos mais favoráveis, que os do sistema fotovoltaico com inclinação adicional. De acordo com o estudo de viabilidade económica efetuado independentemente do sistema fotovoltaico que seja adotado, é recuperado o investimento realizado, sendo a remuneração efetiva superior à que foi exigida. Assim, mesmo tendo em consideração o risco associado, comprova-se que todos os sistemas fotovoltaicos, em qualquer dos regimes remuneratórios, correspondem a investimentos rentáveis.

Uso de Interfaces Cérebro-computador na comunicação de pessoas com Síndrome de Encarceramento

Os avanços nas Interfaces Cérebro-máquina, resultantes dos avanços no tratamento de sinal e da inteligência artificial, estão a permitir-nos aceder à atividade cerebral, descodificá-la, e usála para comandar dispositivos, sejam eles braços artificiais ou computadores. Isto é muito mais importante quando os utilizadores são pessoas que perderam a capacidade de comunicar, embora mantenham as suas capacidades cognitivas intactas. O caso mais extremo desta situação é o das pessoas afetadas pela Síndrome de Encarceramento. Este trabalho pretende contribuir para a melhoria da qualidade de vida das pessoas afetadas por esta síndrome, disponibilizando-lhes um meio de comunicação adaptado às suas limitações. É essencialmente um estudo de usabilidade aplicada a um tipo de utilizador extremamente diminuído na sua capacidade de interação. Nesta investigação começamos por compreender a Síndrome de Encarceramento e as limitações e capacidades das pessoas afetadas por ela. Abordamos a neuroplasticidade, o que é, e em que medida é importante para a utilização das Interfaces Cérebro-máquina. Analisamos o funcionamento destas interfaces, e os fundamentos científicos que o suportam. Finalmente, com todo este conhecimento em mãos, investigamos e desenvolvemos métodos que nos permitissem otimizar as limitadas capacidades do utilizador na sua interação com o sistema, minimizando o esforço e maximizando o desempenho. Foi para o efeito desenhado e implementado um protótipo que nos permitisse validar as soluções encontradas.

Integração de paineís solares térmicos soluções de pós-construção

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente,perfil de Gestão e Sistemas Ambientais

Contributo para o estudo da valorização energética de biogás em estações de tratamento de águas residuais

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária

Desenvolvimento da saúde ocupacional em Portugal e a prática profissional dos médicos do traba

A importância e a magnitude da saúde da população trabalhadora advém, em primeiro lugar, da justa consideração de que se trata do elemento mais dinâmico e numeroso da sociedade, do factor essencial da produção de bens e serviços e do garante da produtividade económica (Lefranc, 1988). O desenvolvimento sustentado das sociedades modernas conta com os trabalhadores como o meio de trabalho vivo mais valioso, pelo que a valorização da sua saúde está com ele directamente correlacionado (Duclos,1984; Dias, 1993). O conhecimento das relações trabalho e saúde foi e continuará a ser condição necessária, mas não suficiente, para a organização de intervenções promotoras da saúde e do bemestar no local de trabalho e de medidas profilácticas das doenças e lesões relacionadas com o trabalho e com as condições em que este é efectuado (OMS, 1981). É preciso que a sociedade e as suas estruturas políticas e económicas assumam a Saúde Ocupacional (SO) como objectivo prioritário e criem as condições legais, técnico-profissionais e materiais para a levar à prática (Portugal, 1991a e 2001). O actual estádio da organização e da prestação de cuidados de Saúde Ocupacional em Portugal é fruto de um processo complexo onde intervêm factores de natureza política, social, económica e técnico-científica. Estes, interactuando entre si, criaram as condições objectivas e subjectivas para o lançamento, na década de sessenta, de um modelo legal de serviços de Medicina do Trabalho o qual influenciou o desenvolvimento da saúde dos trabalhadores e a prática profissional dos médicos do trabalho (Faria et al., 1985 ). A Medicina do Trabalho como especialidade médica apresenta a característica ímpar de, ao contrário de outras especialidades, ter sido precedida pela lei, regulamento ou norma (Larche-Mochel, 1996). A sua prática, também muitas vezes entendida como de Saúde Ocupacional, integra-se desde o início na lógica do sistema legal criado em Portugal na década de sessenta que privilegia os cuidados médicos (Faria et al., 1985). Na evolução interactiva da saúde no mundo do trabalho, as condições objectivas de natureza estrutural, próprias do crescimento económico de cada país ou região, assumem um papel essencial. No entanto, como a outros níveis sociais, os factores subjectivos ligados aos conhecimentos, experiências e organização dos parceiros sociais e do poder político influenciam a estrutura formal da organização da Saúde Ocupacional (Duclos, 1984; Dias, 1993). O que ressalta da realidade portuguesa é que o inadequado e incongruente modelo político organizacional de prestação de cuidados de medicina do trabalho dos anos sessenta (Faria et al., 1985), foi substituído pela nova legislação de 1994 e 1995, (Decreto Lei 26/94 e Lei 7/95) que dá suporte a uma nova estrutura formal de serviços de Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (SHST) que está longe de corresponder à realidade da evolução das forças produtivas, da sua organização e das necessidades de saúde e bem-estar dos trabalhadores (Santos, 1998; Graça, 1999). A reformulação da política de Saúde Ocupacional, com a correspondente reorganização de serviços de saúde dirigidos à população trabalhadora, tem sido defendida por alguns autores e entidades desde o início da década de oitenta (Faria et al., 1985; BIT, 1985; Santos; Faria, 1988; Graça, 1999). Recentemente tal necessidade tornou-se uma evidência constatada por todos os parceiros sociais e pelo poder político, o que levou ao desencadear do processo de mudança em curso, que conta como primeiro facto, a aprovação do “Acordo de Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho”, pelo Conselho Permanente de Consertação Social, em Julho de 1991, renovado pelo “Acordo sobre Condições de Trabalho, Higiene e Segurança no Trabalho e Combate à Sinistralidade” do Conselho Económico e Social de Fevereiro de 2001 (Portugal, 1991a e 2001). De tempos a tempos, a falta de médicos do trabalho em termos absolutos é referenciada na comunicação social por responsáveis políticos ou profissionais de saúde ocupacional sem, no entanto, ser conhecida qualquer análise suficientemente rigorosa da prática profissional dos actuais médicos do trabalho diplomados ou legalmente habilitados. Os médicos do trabalho não são os únicos profissionais de saúde ocupacional, e o seu contributo, apesar de importante, não é determinante no desenvolvimento histórico da organização dos cuidados de saúde à população trabalhadora. Reconhece-se que os parceiros sociais e o poder político são os intervenientes principais da evolução das políticas de saúde ocupacional (Graça, 1993a; Dias, 1993). No entanto, os médicos do trabalho são necessários e mesmo fundamentais para pôr em prática as políticas (implícitas e explícitas) de saúde ocupacional. O papel dos médicos do trabalho é tão primordial que, não raras vezes, estes assumem um tal protagonismo que é susceptível de ser considerado como uma prática profissional mais dirigida aos seus próprios interesses, do que virada para as necessidades de saúde dos trabalhadores (Walters, 1984). O papel dos médicos e a prática de medicina do trabalho são elementos relevantes no processo de desenvolvimento histórico da saúde dos trabalhadores, de tal modo que a adopção de um determinado modelo de serviços de SHST sendo, num dado momento, a resultante da interacção dos diversos factores em presença, torna-se por sua vez um elemento condicionante do pensamento e da prática profissional dos diversos técnicos de saúde ocupacional, entre os quais figuram os médicos do trabalho (BIT, 1985; WHO, 1986 e 1995; Directiva CEE n.º 391/1989; Rantanen, 1990). Um primeiro inquérito aos diplomados com o curso de medicina do trabalho (cerca de 500) realizado pela Cadeira de Saúde Ocupacional da ENSP, em 1982, mostrou que cerca de um terço (34,6%) não exercia qualquer actividade profissional relacionada com a saúde ocupacional e os que a praticavam faziam-no essencialmente como actividade secundária (74,4%), em regime de pluriemprego, de tempo parcial (horário semanal igual ou inferior a 20 horas em 73,4% dos casos e inferior a 10 horas em 24,1%) e em empresas industriais de grande dimensão (66,9%), em unidades de 500 ou mais trabalhadores (Faria et al., 1985). Em 1993, altura em que se inicia o presente estudo, é efectuado um novo inquérito aos antigos alunos que representam o núcleo mais numeroso de médicos com actividade profissional em Saúde Ocupacional no início da década de noventa. A estes junta-se um número, relativamente pequeno, de médicos de empresa habilitados ao abrigo de disposições transitórias e excepcionais contempladas na legislação de organização de serviços médicos do trabalho de 1962 e 1967 (Portugal, 1991b). A partir de 1991 têm início os Cursos de Medicina do Trabalho das Universidades de Coimbra e do Porto, com a admissão anual e bianual de candidatos, respectivamente. Os diplomados destas escolas representam um número acrescido de profissionais que iniciam a sua actividade neste período de transição na organização dos cuidados de Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (Decreto Lei nº 441/91; Decreto Lei n.º 26/94; Lei n.º 7/95). A Estratégia Global da Saúde Ocupacional para Todos aprovada pela Assembleia Mundial da Saúde em 1995 constitui a estrutura de enquadramento da nova política de saúde ocupacional que inclui entre as suas dez prioridades o desenvolvimento de serviços orientados para a população trabalhadora (WHO, 1995). Estes serviços devem funcionar bem, de forma competente e compreensiva, centrados na prevenção multidisciplinar e incluir a vigilância do ambiente de trabalho e da saúde dos trabalhadores e a promoção da saúde, conforme a Declaração de Saúde Ocupacional Para Todos aprovada no segundo encontro de Centros Cooperativos para a SO da OMS, realizado em Pequim, em 1994. Este trabalho tem como finalidade conhecer as eventuais inter-relações entre o novo modelo legal de organização dos cuidados de Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (SHST), instituído em Portugal nos anos de 1994/1995, e o pensamento e a prática profissional dos médicos do trabalho diplomados pela Escola Nacional de Saúde Pública da Universidade Nova de Lisboa (ENSP/UNL). De um modo mais específico pretende-se descrever em que medida o novo enquadramento jurídico da MT/SHST/SO, correspondente genericamente à fase da Nova Saúde Ocupacional, foi acompanhado de alterações: (1) da percepção do grau de satisfação dos médicos do trabalho quanto ao seu papel e estatuto profissionais; (2) do nível de satisfação relativo à formação especializada formal (Curso de Medicina do Trabalho da ENSP/UNL) versus as necessidades da prática profissional; (3) da efectividade do desempenho profissional e (4) da adequação do novo modelo de organização de serviços de MT/ SHST/SO ao contexto do desenvolvimento sócio-económico e científico nacional e ao sentir dos médicos do trabalho. Quatro grandes temáticas vão ser abordadas: (1) politicas, organização e desenvolvimento da saúde ocupacional nacional e de empresa; (2) papel e funções dos médicos do trabalho; (3) ensino e necessidades formativas em saúde ocupacional; (4) prática profissional dos médicos do trabalho de empresa. Os resultados obtidos serão contextualizados através do enquadramento num modelo teórico explicativo da evolução histórica dos cuidados de saúde à população trabalhadora em meio laboral e que é alvo de revisão no presente trabalho. Este estudo enquadra-se nos objectivos e temas de investigação prioritários da Saúde Para Todos (SPT) da região europeia da OMS, nomeadamente o estudo do funcionamento dos actuais sistemas de assistência sanitária, tendo em vista a adequada cobertura das necessidades de saúde de

Do Agrarismo ao Liberalismo. Francisco Soares Franco. Um pensamento crítico.

Cultura Moderna e Contemporânea, n.4

Conhecimento sobre a doença do criador de pombos entre sócios da Sociedade Columbófila de Sacavém

A Doença do Criador de Pombos (DCP) é uma pneumonia de hipersensibilidade que se desenvolve pela exposição a antigénios orgânicos existentes nas penas e principalmente nos excrementos de pombos. Em Portugal existem cerca de 784 sociedades columbófilas. Contudo, encontraram-se poucos estudos sobre esta temática na população portuguesa e não se encontraram quaisquer referências sobre o nível de conhecimento acerca do risco potencial que a columbofilia comporta. Objetivo do estudo - Realizou-se um estudo exploratório com o objetivo de analisar o conhecimento de um grupo de criadores de pombos sobre a DCP e sobre a forma de a prevenir.

Procedimentos para uma certificação da construção sustentável

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Reabilitação de Edifícios

Aplicação da filosofia Lean management:caso de estudo, aplicado à manutenção de edifícios

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia da Manutenção

Estudo da turbina de Tesla visando a sua aplicação em sistemas de geração de energia elétrica descentralizada

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

O impacto das tecnologias de informação na Geografia e nas redes de geografia

A Geografia e o seu estudo estão a mudar. A nova sociedade de informação disponibiliza outros meios e outros métodos para conseguir atingir as nossas metas. As tecnologias de informação podem interagir com a Geografia, as auto-estradas de informação, os satélites, os telemóveis e o poder da internet, são alguns exemplos que estão a mudar os sistemas de organização espacial das sociedades, criando novas oportunidades e campos de conhecimento. Para difundir essas ideias junto da comunidade, torna-se necessário desenvolver redes educacionais, facilitando não só o intercâmbio dentro do país, mas encorajando também a cooperação em projectos internacionais. Poderão as redes de Geografia alterar o futuro da Geografia como ciência ?