Application of neural networks for pavement evaluation

As vias de comunicação são indispensáveis para o desenvolvimento de uma nação, económica e socialmente. Num mundo globalizado, onde tudo deve chegar ao seu destino no menor espaço de tempo, as vias de comunicação assumem um papel vital. Assim, torna-se essencial construir e manter uma rede de transportes eficiente. Apesar de não ser o método mais eficiente, o transporte rodoviário é muitas vezes o mais económico e possibilita o transporte porta-a-porta, sendo em muitos casos o único meio de transporte possível. Por estas razões, o modo rodoviário tem uma quota significativa no mercado dos transportes, seja de passageiros ou mercadorias, tornando-o extremamente importante na rede de transportes de um país. Os países europeus fizeram um grande investimento na criação de extensas redes de estradas, cobrindo quase todo o seu território. Neste momento, começa-se a atingir o ponto onde a principal preocu+ação das entidades gestoras de estradas deixa de ser a construção de novas vias, passando a focar-se na necessidade de manutenção e conservação das vias existentes. Os pavimentos rodoviários, como todas as outras construções, requerem manutenção de forma a garantir bons níveis de serviço com qualidade, conforto e segurança. Devido aos custos inerentes às operações de manutenção de pavimentos, estas devem rigorosamente e com base em critérios científicos bem definidos. Assim, pretende-se evitar intervenções desnecessárias, mas também impedir que os danos se tornem irreparáveis e economicamente prejudiciais, com repercussões na segurança dos utilizadores. Para se estimar a vida útil de um pavimento é essencial realizar primeiro a caracterização estrutural do mesmo. Para isso, torna-se necessário conhecer o tipo de estrutura de um pavimento, nomeadamente a espessura e o módulo de elasticidade constituintes. A utilização de métodos de ensaio não destrutivos é cada vez mais reconhecida como uma forma eficaz para obter informações sobre o comportamento estrutural de pavimentos. Para efectuar estes ensaios, existem vários equipamentos. No entanto, dois deles, o Deflectómetro de Impacto e o Radar de Prospecção, têm demonstrado ser particularmente eficientes para avaliação da capacidade de carga de um pavimento, sendo estes equipamentos utilizados no âmbito deste estudo. Assim, para realização de ensaios de carga em pavimentos, o equipamento Deflectómetro de Impacto tem sido utilizado com sucesso para medir as deflexões à superfície de um pavimento em pontos pré-determinados quando sujeito a uma carga normalizada de forma a simular o efeito da passagem da roda de um camião. Complementarmente, para a obtenção de informações contínuas sobre a estrutura de um pavimento, o equipamento Radar de Prospecção permite conhecer o número de camadas e as suas espessuras através da utilização de ondas electromagnéticas. Os dados proporcionam, quando usados em conjunto com a realização de sondagens à rotação e poços em alguns locais, permitem uma caracterização mais precisa da condição estrutural de um pavimento e o estabelecimento de modelos de resposta, no caso de pavimentos existentes. Por outro lado, o processamento dos dados obtidos durante os ensaios “in situ” revela-se uma tarefa morosa e complexa. Actualmente, utilizando as espessuras das camadas do pavimento, os módulos de elasticidade das camadas são calculados através da “retro-análise” da bacia de deflexões medida nos ensaios de carga. Este método é iterativo, sendo que um engenheiro experiente testa várias estruturas diferentes de pavimento, até se obter uma estrutura cuja resposta seja o mais próximo possível da obtida durante os ensaios “in Situ”. Esta tarefa revela-se muito dependente da experiência do engenheiro, uma vez que as estruturas de pavimento a serem testadas maioritariamente do seu raciocínio. Outra desvantagem deste método é o facto de apresentar soluções múltiplas, dado que diferentes estruturas podem apresentar modelos de resposta iguais. A solução aceite é, muitas vezes, a que se julga mais provável, baseando-se novamente no raciocínio e experiência do engenheiro. A solução para o problema da enorme quantidade de dados a processar e das múltiplas soluções possíveis poderá ser a utilização de Redes Neuronais Artificiais (RNA) para auxiliar esta tarefa. As redes neuronais são elementos computacionais virtuais, cujo funcionamento é inspirado na forma como os sistemas nervosos biológicos, como o cérebro, processam a informação. Estes elementos são compostos por uma série de camadas, que por sua vez são compostas por neurónios. Durante a transmissão da informação entre neurónios, esta é modificada pela aplicação de um coeficiente, denominado “peso”. As redes neuronais apresentam uma habilidade muito útil, uma vez que são capazes de mapear uma função sem conhecer a sua fórmula matemática. Esta habilidade é utilizada em vários campos científicos como o reconhecimento de padrões, classificação ou compactação de dados. De forma a possibilitar o uso desta característica, a rede deverá ser devidamente “treinada” antes, processo realizado através da introdução de dois conjuntos de dados: os valores de entrada e os valores de saída pretendidos. Através de um processo cíclico de propagação da informação através das ligações entre neurónios, as redes ajustam-se gradualmente, apresentando melhores resultados. Apesar de existirem vários tipos de redes, as que aparentam ser as mais aptas para esta tarefa são as redes de retro-propagação. Estas possuem uma característica importante, nomeadamente o treino denominado “treino supervisionado”. Devido a este método de treino, as redes funcionam dentro da gama de variação dos dados fornecidos para o “treino” e, consequentemente, os resultados calculados também se encontram dentro da mesma gama, impedindo o aparecimento de soluções matemáticas com impossibilidade prática. De forma a tornar esta tarefa ainda mais simples, foi desenvolvido um programa de computador, NNPav, utilizando as RNA como parte integrante do seu processo de cálculo. O objectivo é tornar o processo de “retro-análise” totalmente automático e prevenir erros induzidos pela falta de experiência do utilizador. De forma a expandir ainda mais as funcionalidades do programa, foi implementado um processo de cálculo que realiza uma estimativa da capacidade de carga e da vida útil restante do pavimento, recorrendo a dois critérios de ruína. Estes critérios são normalmente utilizados no dimensionamento de pavimentos, de forma a prevenir o fendilhamento por fadiga e as deformações permanentes. Desta forma, o programa criado permite a estimativa da vida útil restante de um pavimento de forma eficiente, directamente a partir das deflexões e espessuras das camadas, medidas nos ensaios “in situ”. Todos os passos da caracterização estrutural do pavimento são efectuados pelo NNPav, seja recorrendo à utilização de redes neuronais ou a processos de cálculo matemático, incluindo a correcção do módulo de elasticidade da camada de misturas betuminosas para a temperatura de projecto e considerando as características de tráfego e taxas de crescimento do mesmo. Os testes efectuados às redes neuronais revelaram que foram alcançados resultados satisfatórios. Os níveis de erros na utilização de redes neuronais são semelhantes aos obtidos usando modelos de camadas linear-elásticas, excepto para o cálculo da vida útil com base num dos critérios, onde os erros obtidos foram mais altos. No entanto, este processo revela-se bastante mais rápido e possibilita o processamento dos dados por pessoal com menos experiência. Ao mesmo tempo, foi assegurado que nos ficheiros de resultados é possível analisar todos os dados calculados pelo programa, em várias fases de processamento de forma a permitir a análise detalhada dos mesmos. A possibilidade de estimar a capacidade de carga e a vida útil restante de um pavimento, contempladas no programa desenvolvido, representam também ferramentas importantes. Basicamente, o NNPav permite uma análise estrutural completa de um pavimento, estimando a sua vida útil com base nos ensaios de campo realizados pelo Deflectómetro de Impacto e pelo Radar de Prospecção, num único passo. Complementarmente, foi ainda desenvolvido e implementado no NNPav um módulo destinado ao dimensionamento de pavimentos novos. Este módulo permite que, dado um conjunto de estruturas de pavimento possíveis, seja estimada a capacidade de carga e a vida útil daquele pavimento. Este facto permite a análise de uma grande quantidade de estruturas de pavimento, e a fácil comparação dos resultados no ficheiro exportado. Apesar dos resultados obtidos neste trabalho serem bastante satisfatórios, os desenvolvimentos futuros na aplicação de Redes Neuronais na avaliação de pavimentos são ainda mais promissores. Uma vez que este trabalho foi limitado a uma moldura temporal inerente a um trabalho académico, a possibilidade de melhorar ainda mais a resposta das RNA fica em aberto. Apesar dos vários testes realizados às redes, de forma a obter as arquitecturas que apresentassem melhores resultados, as arquitecturas possíveis são virtualmente ilimitadas e pode ser uma área a aprofundar. As funcionalidades implementadas no programa foram as possíveis, dentro da moldura temporal referida, mas existem muitas funcionalidades a serem adicinadas ou expandidas, aumentando a funcionalidade do programa e a sua produtividade. Uma vez que esta é uma ferramenta que pode ser aplicada ao nível de gestão de redes rodoviárias, seria necessário estudar e desenvolver redes similares de forma a avaliar outros tipos de estruturas de pavimentos. Como conclusão final, apesar dos vários aspectos que podem, e devem ser melhorados, o programa desenvolvido provou ser uma ferramenta bastante útil e eficiente na avaliação estrutural de pavimentos com base em métodos de ensaio não destrutivos.

III - Impacto econômico das causas externas no Brasil: um esforço de mensuração

Procurou-se obter uma primeira estimativa do impacto econômico das lesões e envenenamentos no Brasil, medido através dos gastos hospitalares com internação - dias de permanência geral e em Unidades de Terapia Intensiva. São analisadas internações em hospitais conveniados com o Sistema Único de Saúde, através das AIH- Autorização de Internação Hospitalar, sendo verificado que essas internações geram um gasto anual, correspondendo a, aproximadamente, 0,07 do Produto Interno Bruto do País. Com relação à mortalidade, o impacto econômico foi analisado por meio do indicador Anos Potenciais de Vida Perdidos. Os acidentes e violências representaram cerca de 2,6 milhões de anos de vida perdidos, em 1981, e 3,4 milhões, em 1991. O aumento verificado foi cerca de 30%, enquanto que para o conjunto de dados os óbitos apresentaram-se em queda. Apesar de algumas limitações, é possível estimar a dimensão geral do impacto econômico das causas externas. Espera-se que essas limitações sirvam de estímulo a novas investigações e aprofundamentos.

Revestimento vinílico em pavimentos: características, execução e patologia

O desenvolvimento industrial, tecnológico e económico, conduziu ao aparecimento de soluções construtivas e de revestimentos disponíveis no mercado da construção, cada vez mais eficientes e economicamente vantajosas. Uma dessas soluções é o revestimento vinílico em pavimentos, utilizado a nível mundial principalmente em escritórios, hospitais e escolas. A sua resistência ao tráfego pedonal e facilidade de aplicação e manutenção fazem dele um revestimento de eleição. No entanto esta aparente versatilidade acaba por colocar dificuldades aos profissionais do projecto, da construção e da reabilitação de edifícios, em particular na escolha das melhores soluções para cada tipo de utilização. É pois importante que estes profissionais disponham de orientações práticas para que façam as suas escolhas de um modo objectivo. O presente trabalho propõe o desenvolvimento de uma análise aprofundada deste tipo de material, onde são abordadas as suas exigências funcionais, modo de aplicação e patologia associada, tentando evitar-se deste modo a ocorrência de eventuais erros sistemáticos e recorrentes.

Estudo técnico/económico da instalação de uma central de cogeração numa serração de madeira

O pinheiro tem um papel importante na ecologia e economia nacional. O Pinheiro sofre de uma praga severa, denominada por doença da murchidão dos pinheiros, causada pelo nemátodo da madeira do pinheiro (NMP). Apresenta-se como um verme microscópico, invertebrado, medindo menos de 1,5 mm de comprimento. O contágio entre árvores deve-se a vectores biologicamente conhecidos por longicórneo e capricórnio do pinheiro. Os produtores de madeira de pinho são desta forma obrigados a efectuar tratamentos térmicos (HT), de eliminação do NMP e dos seus vectores para que a exportação da madeira serrada cumpra com a norma NP 4487. De modo a manter a competitividade internacional das empresas nacionais, o impacto dos custos do HT deve ser minimizado. O objectivo desta dissertação é efectuar o estudo técnico-económico da implementação de um sistema de cogeração capaz produzir calor para efectuar o tratamento ao NMP e simultaneamente energia eléctrica para vender à rede pública. As receitas da venda de energia eléctrica poderão contribuir para a minimização dos custos do HT. Tendo em conta que os resíduos das serrações de madeira podem ser usados como combustível consideraram-se para avaliação duas tecnologias de cogeração, um sistema de turbina a vapor clássico (ciclo Rankine) e um sistema Organic Rankine Cycle (ORC), permitindo ambas a queima dos resíduos das serrações de madeira. No que diz respeito à avaliação económica, foi desenvolvido um simulador de tecnologia/modalidade de remuneração que efectua cálculos consoante as necessidades térmicas de cada produtor, a potência eléctrica a instalar e indicadores económicos, VAL, TIR e PAYBACK da instalação do sistema de cogeração. O simulador desenvolvido aplica a nova legislação que enquadra o sistema jurídico e remuneratório da cogeração (DL 23/2010), na qual se consideram duas modalidades, geral e especial. A metodologia desenvolvida foi aplicada num caso real de uma serração de madeira e os principais resultados mostram que as soluções apresentadas, turbina a vapor e sistema ORC, não apresentam viabilidade económica. Através da análise de sensibilidade, conclui-se que um dos factores que mais influência a viabilidade económica do projecto é o tempo de funcionamento reduzido. Sendo uma das soluções apresentada a criação de uma central de cogeração para vários produtores de madeira. Uma possível solução para o problema do reduzido tempo de utilização seria o fornecimento do serviço de tratamentos térmicos a outros produtores de paletes de madeira que não possuem estufa própria.

Distribuição espacial da dengue e determinantes socioeconômicos em localidade urbana no Sudeste do Brasil

INTRODUÇÃO: Fez-se uma análise da incidência de dengue na cidade de São José do Rio Preto, SP, durante epidemia (sorotipo I) ocorrida no primeiro semestre de 1995, em função de áreas geográficas (unidades ambientais urbanas) definidas através de variáveis econômico-sociais. MATERIAL E MÉTODO: Utilizou-se método epidemiológico do tipo "estudo ecológico". Para o cálculo do coeficiente de incidência (CI) foram considerados os casos de dengue confirmados e notificados entre janeiro e julho de 1995. As unidades ambientais foram definidas a partir de variáveis socioeconômicas, tendo como base o setor censitário do IBGE, através de análise de agrupamento. Calculou-se o coeficiente de correlação linear entre o CI e variáveis ambientais. RESULTADOS E CONCLUSÕES: Com base na distribuição de renda e no nível educacional foram identificadas três unidades ambientais. O CI de dengue variou de forma inversa com o padrão socioeconômico da unidade. Discutiu-se o papel da densidade populacional e dos serviços de saneamento ambiental, no nível de incidência. Ressaltou-se a importância do estudo para o controle da dengue.

Avaliação do cuidado prestado a pacientes diabéticos em nível primário

OBJETIVO: Descrever características de pacientes diabéticos acompanhados em um posto de atenção primária à saúde. MÉTODOS: Estudo transversal. Rastrearam-se 3.024 prontuários de família, em busca de pacientes com 30-75 anos, com diagnóstico de diabetes, atendidos nos últimos cinco anos. Os pacientes detectados foram entrevistados em seus domicílios, e compareceram ao posto para o exame físico e requisição para dosagem da hemoglobina glicosilada. RESULTADOS: A prevalência de diabetes foi de 4,2%. A maioria eram mulheres brancas, ±50 anos de idade, com renda familiar mensal <= 3 salários-mínimos. Menos de um terço seguia dieta; e, apenas um quinto fazia exercícios regulares. Cerca de 70% estavam em uso de hipoglicemiantes orais ou insulina. Dos que fizeram o exame (adesão de 70%), a maioria apresentou níveis normais ou aceitáveis de glicemia. CONCLUSÕES: Maior esforço deve ser dispendido pelas equipes de saúde de forma a promover a adesão dos pacientes diabéticos à dieta e ao exercício.

Prevalência de lesões músculo-esqueléticas ligadas ao trabalho (LMELT) em higienistas orais: contributo para a saúde e segurança no local de trabalho

Mestrado em Intervenção Sócio-Organizacional na Saúde - Área de especialização: Qualidade e Tecnologias da Saúde.

Otimização de sistema de absorção, com coletores solares, para refrigeração de espaços condicionados termicamente (a chiller)

Nos dias que correm questões ambientais e considerações energéticas obrigam a uma inovação constante na procura de soluções de baixo consumo energético e de impacto ambiental baixo, nomeadamente no que diz respeito aos sistemas de climatização e refrigeração. Têm vindo a ser criadas medidas, tanto a nível internacional como nacional, no sentido de reduzir as emissões nocivas para a atmosfera, consequência do excessivo consumo de combustíveis fósseis, e do aumento da rentabilidade da energia e maior utilização de energias renováveis. O presente estudo de dimensionamento de um sistema de absorção, a brometo de lítio/água, com coletores solares, tem por base o sistema de compressão existente num edifício de serviços no centro de Lisboa. Foi efetuada uma analise simplificada dos seus dados de consumo energético, de maneira a verificar a viabilidade económica da substituição do equipamento existente e instalação de um sistema de coletores solares. Concluiu-se que a substituição do equipamento e a instalação de coletores solar, não é atrativa do ponto de vista económico, nesta solução em particular. Contudo, verifica-se uma considerável redução do impacto ambiental do consumo energético do edifício.

Prevalência de sintomas de lesões músculo-esqueléticas ligadas ao trabalho: contributos para a intervenção centrada no trabalhador

Mestrado em Intervenção Sócio-Organizacional na Saúde - Área de especialização: Qualidade e Tecnologias da Saúde.

Estudo do enquadramento e aplicação da directiva INSPIRE à infra-estrutura rodoviária

A informação geográfica encontra-se muitas vezes fragmentada, incompreensível, duplicada, impossibilitando a sua identificação, acesso e utilização. Estes problemas são comuns a um vasto número de políticas e são sentidos aos vários níveis da autoridade pública. A Comissão Europeia lançou em 2007 a Directiva INSPIRE que tem como visão produzir informação geográfica harmonizada e de elevada qualidade prontamente disponível para formulação, implementação, monitorização e avaliação das políticas comunitárias, possibilitando o acesso dos cidadãos à informação, a nível local e transfronteiriço. O presente trabalho visa compreender a Directiva INSPIRE, bem como as medidas associadas a esta, que a União Europeia e os seus Estados-Membros têm que desenvolver, sendo dado especial enfoque ao sector dos transportes. De facto, a implementação de um projecto tão ambicioso como a Directiva INSPIRE constituiu um factor de extrema motivação para a elaboração do presente trabalho. A criação de uma infra-estrutura de informação geográfica de acesso público, onde a informação se encontra interoperável, além de se revelar um desafio muito aliciante, contribuirá para o desenvolvimento económico, social e ambiental da União Europeia. A implementação da Directiva ao sector dos transportes permitirá o estabelecimento de uma rede de transportes integrada, onde os vários meios de transporte sejam interligados, contribuindo de forma significativa para o planeamento e gestão das infraestruturas de transportes. Contudo, ainda existe um longo caminho a percorrer na implementação no âmbito das infra-estruturas rodoviárias, especialmente no processo de recolha e harmonização da informação relevante para este tema da Directiva. Com o culminar da análise e compreensão das questões inerentes à Directiva INSPIRE, e em especial das questões relacionadas com as infra-estruturas rodoviárias, foi realizada uma análise SWOT sobre a implementação da Directiva pelo Instituto de Infraestruturas Rodoviárias, I.P. (InIR), assim como um inovador Web Service, onde é disponibilizada informação geográfica rodoviária, segundo as especificações INSPIRE, através da internet.

Aplicabilidade de um balanced scorecard em PME portuguesas

Dissertação apresentada ao Instituto Politécnico do Porto, Instituto Superior de Contabilidade e Administração do Porto, para a obtenção do Grau de Mestre em Gestão das Organizações, Ramo de Gestão de Empresas Orientador: Doutor Eduardo Manuel Lopes de Sá e Silva

Os desafios da qualificação profissional pós-secundária não-superior (nível 4) para a inovação empresarial no contexto da União Europeia e dos países da OCDE

A maioria das nações mais desenvolvidas deve, em larga medida, a sua prosperidade à produtividade da sua força de trabalho. Esta produtividade relaciona-se, fundamentalmente, com dois aspectos essenciais. Por um lado, com o nível e adequação das qualificações e competências da população activa, as quais permitem desenvolver o empreendedorismo e criar riqueza e, por outro, com a qualidade e grau de sofisticação dos equipamentos, tecnologias, modelos de organização e sistemas de gestão de que as empresas dispõem. Nesta comunicação, elaborada por convite para apresentação na sessão comemorativa do 20º aniversário da AFTEM, no Porto, após a contextualização das exigências do mercado de trabalho em resultado da inovação empresarial e da emergência das economias baseadas no conhecimento, apresentam-se alguns estudos recentemente concluídos em diversos países e regiões da OCDE, nomeadamente, Austrália, Irlanda, Reino Unido e Escócia – nos quais se foca a necessidade de incrementar o nível de qualificações para responder às necessidades do tecido produtivo por forma a manter a competitividade da indústria e serviços desses países e regiões à escala global; em particular realça-se a importância de se aumentar a percentagem de população activa com nível 4 de qualificação profissional. Aborda-se, ainda, a situação da formação pós secundária não superior em Portugal (nível 4). Conclui-se, formulando algumas recomendações em termos de estratégias e de trabalho futuro com vista a dinamizar as oportunidades de qualificação de nível 4, em estreita articulação com as empresas, como forma de o tecido produtivo nacional dispor de níveis de qualificação de recursos humanos que permitam a mobilidade para novas actividades com maior valor acrescentado e, por esta via, atingir níveis de rentabilidade semelhante à dos restantes estados membros da UE e de outros países da OCDE.

Relação entre cárie, gengivite e fluorose e nível socioeconômico em escolares

OBJETIVO: Determinar a relação entre o nível socioeconômico e a prevalência de cárie dentária, gengivite e fluorose em escolares brasileiros. MÉTODOS: Foram examinados mil escolares de 12 anos de idade provenientes das redes particular e pública de ensino. Os índices utilizados foram: Índice de Dentes ou Superfícies Cariadas, Perdidas e Obturadas (CPOD ou CPOS), Índice de Sangramento Gengival (ISG) e Índice de Thylstrup e Feyerskov (ITF). O nível socioeconômico foi determinado pela renda per capita e pelo nível educacional dos pais. RESULTADOS: O nível educacional dos pais apresentou forte correlação de Pearson com a renda per capita. Correlações extremamente fracas, quase nulas, foram observadas entre o nível educacional dos pais e os eventos examinados. Foram observadas diferenças nos eventos examinados (p<0,05) separando-se a amostra em escolares das redes particular e pública. O CPOD na rede particular foi de 1,54±2,02 e na pública foi de 2,48±2,51; o ISG foi de 14,7%±12,7% na rede particular e de 21,7%±17,9% na pública; e a prevalência de fluorose foi de 60,8% e 49,9%, respectivamente. Os indivíduos com maior número de superfícies com experiência de cárie e os de maior número de superfícies sangrantes situaram-se nas escolas públicas. CONCLUSÕES: Não se observou correlação das variáveis do nível socioeconômico com os eventos estudados. Outras variáveis socioeconômicas podem estar contribuindo para as diferenças observadas nos escolares das redes particular e pública.

Diagnóstico e análise das tendências e condições para a implementação dum modelo de qualidade num serviço de imagiologia hospitalar: o caso da radiologia convencional

Mestrado em Intervenção Sócio-Organizacional na Saúde - Área de especialização: Políticas de Administração e Gestão de Serviços de Saúde.

Estudo da qualidade organizacional da unidade de rastreio da retinopatia diabética do Alentejo central: projecto de intervenção comunitária em saúde

Mestrado em Intervenção Sócio-Organizacional na Saúde - Área de especialização: Políticas de Gestão e Administração dos Serviços de Saúde.