Contribuição para avaliação e gestão de riscos de inundações. Caso de estudo: bacia hidrográfica do rio Nabão

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente - Perfil de Gestão e Sistemas Ambientais

Plataforma smartphone para biossensores de espectroscopia de infravermelho próximo

O tema “Plataforma smartphone para biossensores de Espectroscopia de Infravermelho Próximo”, surge no âmbito da instrumentação médica, na área das BCI – Brain Computer Interfaces, devido à necessidade de encontrar um dispositivo portátil, de custo acessível e elevada performance que permita obter informação acerca da actividade neuronal do córtex motor no decorrer duma determinada tarefa. O objectivo do trabalho consiste no desenvolvimento duma sonda capaz de detectar as alterações hemodinâmicas que ocorrem no córtex, bem como toda a instrumentação inerente à aquisição do sinal e transmissão dos dados para um computador, a análise dos dados e por fim o desenvolvimento de uma aplicação em Android para visualização dos resultados. Foi desenvolvida uma banda para a cabeça, composta pela sonda NIRS: LEDs (Light-Emiting Diodes) de 940nm e 660nm e os respectivos fototransístores de detecção, bem como toda a electrónica de condicionamento do sinal captado. Num módulo à parte, alimentado por duas baterias de 9V, encontram-se os circuitos electrónicos onde é possível regular ganhos de amplificação e offsets. Os dados foram adquiridos pelo microcontrolador Arduíno Uno, usando uma taxa de amostragem de 50Hz em cada um dos dois canais utilizados. O controlo do Arduíno foi feito utilizando o LabVIEW. Para o processamento dos dados, visualização e cálculo das concentrações de oxi e desoxi-hemoglobina no sangue recorreu-se ao Matlab. O sistema foi calibrado com recurso a um oxímetro de pulso clínico usado em cinco indivíduos saudáveis. Finalmente o sistema foi testado ao colocar-se o sensor NIRS sobre o córtex motor esquerdo de nove indivíduos saudáveis destros, fazendo-se uma aquisição de dados durante dois minutos. Utilizou-se um paradigma de 10s de repouso seguido de 10s a abrir e fechar a mão. O sistema NIRS conseguiu medir as alterações que ocorrem nas concentrações de oxi e desoxi-hemoglobina devido à actividade motora de abrir e fechar a mão. Dado o princípio físico ser o mesmo do dos oxímetros convencionais, conseguiu-se ainda medir com sucesso a frequência cardíaca e a saturação percentual de oxigénio após a calibração do sensor. As medidas podem ser visualizadas numa aplicação desenvolvida para o Android. Os resultados sugerem que com esta abordagem, este tipo de dispositivo pode estar disponível a baixo custo quer para doentes quer para indivíduos saudáveis, por exemplo em aplicações de telemóvel.

Projeto de um altifalante digital

Devido ao crescente desenvolvimento das nanotecnologias, estando associadas a melhoria da eficiência energética assim como mais processamento de dados e a redução dos custos, esta dissertação possibilita todo o enquadramento com sistemas modernos ao nível do áudio digital. Tendo como base esta perspetiva, esta dissertação apresenta um sistema de áudio completo desde a fonte do sinal digital no PC até ao sinal analógico no altifalante. O sistema é constituído pelos seguintes módulos: a interface do utilizador no PC, o Processador Digital de Sinais (DSP), o amplificador digital e os altifalantes. O sistema é baseado na amplificação de classe D controlada por um modulador sigma delta (ΣΔM) digital. São abordadas as técnicas utilizadas e os cuidados a ter em conta em cada módulo, tendo como principal objetivo uma boa qualidade de áudio. Diferentes arquiteturas ΣΔM são primeiramente analisadas por simulações para validar a estabilidade e a funcionalidade, seguidamente são implementadas ao nível físico no protótipo para qualificar algumas medições elétricas e testes acústicos básicos. Depois de selecionados os ΣΔM mais promissores, o sistema foi avaliado pela análise de alguns testes elétricos de alto nível assim como gravações do sinal de áudio em um ambiente de estúdio controlado. Os resultados acústicos são comparados com um sistema de estúdio com reconhecimento no mercado. As medições finais do protótipo revelaram valores do rendimento de até 72%, a SNR na saída do amplificador digital de 73 dB através da leitura com o Audio Precision ATS-2, com uma THD de -75 dB e uma gama dinâmica (DR) de 75 dB. A tensão de alimentação pode ir dos 5 aos 12 Volt, utilizando uma metodologia H-bridge na saída do amplificador, e podendo ser aplicada uma carga mínima de 4 Ohm. O sistema desenvolvido demonstra-se promissor e possibilita melhorias através de otimização de cada elemento em particular, desde adicionar capacidades ao DSP através de novo firmware, ou melhorar a potência do amplificador digital consoante os requisitos da aplicação.

Previsão de produção de energia eléctrica através de fontes de energia renováveis

Com o passar do tempo, a aposta em energias renováveis tem vindo a aumentar. De forma a prever o que se irá produzir com os sistemas de energias renováveis, é necessário desenvolver modelos preditivos, específicos para cada situação. No Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE) da Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT) encontra-se um sistema fotovoltaico e um sistema eólico em funcionamento, e assim de forma a ter uma estimativa da produção de energia de ambos os sistemas, propôs-se nesta dissertação desenvolver um modelo de previsão de produção de energia eléctrica para os sistemas fotovoltaico e eólico. Para desenvolver o modelo preditivo pretendido, em primeiro lugar recolheram-se os dados meteorológicos e de produção de energia no ano 2013 e realizou-se um processamento desses mesmos dados, com a linguagem de programação Java, uma vez que não se encontravam na melhor forma para serem analisados e utilizados para construção do modelo. Após realizado o processamento, como os dados do ano de 2014 existentes não eram suficientes para testar o modelo depois de ser desenvolvido, geraram-se dados meteorológicos para 2014 tendo em consideração os dados de 2013. Para os dados de energia produzida, criaram-se superfícies de aproximação a partir dos dados de 2013, e utilizando os dados meteorológicos gerados para 2014 obteve-se uma aproximação da energia produzida. Tendo todos os dados necessários para a construção do modelo e posteriormente para o testar, iniciouse o pré-processamento dos dados com recurso a filtros e à Análise em Componentes Principais. Por fim, construíram-se duas estruturas diferentes de Redes Neuronais Artificiais de modo a verificar qual se adequa melhor aos sistemas existentes. Para validar o modelo construído com base em redes neuronais testou-se o modelo com os dados de 2014, diferentes dos utilizados na sua construção. Com os resultados obtidos concluiu-se que o filtro mais adequado para o pré-processamento é o filtro Savitzky-Golay e a estrutura do modelo mais indicada para o pretendido será a Rede Neuronal Artificial (RNA) com apenas uma camada intermédia.

O "Programa Flora" do Brasil - historia e situação atual

Apanhado histórico do PROGRAMA FLORA do Brasil, contendo as razões que levaram o CHPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico) a criá-lo, e a situação atual desse projeto. São as seguintes as funções básicas do PROGRAMA FLORA: a) pesquisa fundamental sobre a vegetação e a flora silvestres do Brasil; b) organização de centros de excelência em Botânica em cada Estado e Território do país, especificamente para o desenvolvimento de pesquisas sobre os recursos vegetais silvestres da respectiva região, aqui incluindo a formação de novos botânicos e técnicos auxiliares, em todos os níveis; e c) desenvolvimento de sistemas de informação relacionados ao conhecimento dos recursos vegetais silvestres do Brasil, especialmente a criação e manutenção de bancos de dados com informações as mais completas possíveis sobre esses recursos. Depois de oito anos de funcionamento, e devido à falta de interesse das autoridades competentes, o PROGRAMA FLORA foi implantado em apenas 10 dos 26 Estados e Territórios do Brasil e está, no momento, quase desativado, esperando que o novo governo o reanime, criando núcleos nas demais áreas do pais e continuando a cumprir o projeto inicial, Enquanto o FLORA estava funcionando, ainda que com apenas Ínfimo auxílio governamental, ele proporcionou a contratação de 52 botânicos iniciantes que, sob a orientação de botânicos experimentados, deram grande impulso no estudo das flores de cada região. Os herbários que sediaram núcleos do FLORA foram modernizados, sendo que alguma, como os da Amazônia e do Nordeste, tiveram [zm apenas 5 anos) seus acervos duplicados ou mesmo triplicados. Vários dos botânicos iniciantes ingressaram em cursos de pos-graduação, sendo que alguns já receberam o grau de Mestre e já estão caminhando para a obtenção do grau de Doutor. Na área da Informática, dois técnicos brasileiros foram enviados aos EE.UU., para estágio visando à formação e tratamento de bancas de dados especificamente para o PROGRAMA FLORA. Posteriormente, dois professores norteamericanos vieram ao Brasil, trazendo sistemas de processamento de dados especificamente montados para uso em Botânica Sistemática. Tais sistemas foram implantados no CPD do Centro de Pesquisas Fisicas (CEPF), do CNPq, no Rio de Janeiro. Foram preenchidos mais de 400.000 formulários de coleta de dados nos herbários dos núcleos do FLORA. O SERPRO (Serviço federal de Processamento de Dados) providenciou a digitação dos dados dos formulários, produziu os arquivos, em fitas magnéticas, e o CPD do CBPF organizou e está mantendo o Banco de Dados referente às informações contidas nos herbários levantados.Estes dados dão uma idéia do que poderíamos esperar do PROGRAMA FLORA, se a este tivessem tido dados os indispensáveis recursos e tivesse sido cumprido o programa de ação inicialmente proposto. É, realmente, uma grande pena que as autoridades competentes tenham decidido desativar o PROGRAMA FLORA, justamente quando ele estava precisando ser fortalecido nos núcleos já implantados, e ter novos núcleos criados, cobrindo todo o território do Brasil.

Avaliação da quantidade de resíduos lenhosos em floresta não explorada e explorada com técnicas de redução de impactos, utilizando amostragem por linha interceptadora, no Médio Mojú, Amazônia Oriental, Brasil

Neste trabalho são comparados os volumes de resíduos lenhosos, produzidos em uma área de floresta não explorada, com os de outra de floresta explorada, na propriedade denominada Fazenda Santa Marta (3º04'S, 49º14'W). Localizada na bacia hidrográfica do médio rio Moju, município homônimo, Nordeste do Estado do Pará, Amazônia Oriental. Os estudos foram realizados em área total de 426 ha, referentes a 4 Unidades de Trabalho das Unidades de Produção, sendo duas exploradas utilizando técnicas de impacto reduzido, totalizando 217 ha e as outras duas em floresta não exploradas, totalizando 209 ha. Foi testada a metodologia "amostragem por linha interceptora" como método para coleta e processamento dos dados sobre os resíduos lenhosos, em que foram utilizados 6.000 m de transectos para cada situação, totalizando 12.000 m de linhas de amostragem. Mediu-se todo o material lenhoso ainda caído sobre o piso florestal, com diâmetro superior a 10 cm, considerando o estado de decomposição das peças medidas. O volume médio estimado foi 82 m³ha-1 para floresta não explorada e 137 m³ha-1 para floresta após exploração de impacto reduzido.

Segmentação do tecido tumoral cerebral em imagens de ressonância magnética

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Eletrónica Médica)

Risco de inundação em áreas rurais: bacia do rio Luís Alves (SC)

O presente trabalho identificou e mapeou as áreas inundáveis da Bacia do Rio Luís Alves. A bacia, de uso da terra predominantemente agrícola, possui um notável histórico de inundações, demandando estudos que subsidiem o planejamento e a gestão do território. A partir da coleta de dados pluviométricos e fluviométricos, associada ao processamento de dados espaciais, foi desenvolvida uma metodologia em ambiente de SIG, que possibilitou a simulação de eventos de inundação, bem como a determinação de áreas de risco.

O currículo da formação em engenharia no âmbito do processo de bolonha: desenvolvimento de competências e perfil profissional na perspetiva dos docentes, dos estudantes e dos profissionais

Tese de Doutoramento em Ciências da Educação (área de especilização em Desenvolvimento Curricular).

Pervasive business intelligence: a marketing intelligence framework proposal

Doctoral Thesis in Information Systems and Technologies Area of Information Systems and Technology

Biologia de Sistemas Aplicada à Insuficiência Cardíaca com Fração de Ejeção Normal

A insuficiência cardíaca com fração de ejeção normal (ICFEN) é, atualmente, o fenótipo clínico mais prevalente de insuficiência cardíaca e os tratamentos disponíveis não apresentam redução na mortalidade. Avanços na disciplina de ciências ômicas e em técnicas de elevado processamento de dados empregados na biologia molecular possibilitaram o desenvolvimento de uma abordagem integrativa da ICFEN baseada na biologia de sistemas. O objetivo deste trabalho foi apresentar um modelo da ICFEN baseado na biologia de sistemas utilizando as abordagens bottom-up e top-down. Realizou-se uma pesquisa na literatura de estudos publicados entre 1991-2013 referentes à fisiopatologia da ICFEN, seus biomarcadores e sobre a biologia de sistemas com o desenvolvimento de um modelo conceitual utilizando as abordagens bottom-up e top-down da biologia de sistemas. O emprego da abordagem de biologia de sistemas para ICFEN, a qual é uma síndrome clínica complexa, pode ser útil para melhor entender sua fisiopatologia e descobrir novos alvos terapêuticos.

Habilidades de pensamento crítico no processo diagnóstico em enfermagem

O objetivo do estudo foi identificar habilidades de pensamento crítico no processo diagnóstico em enfermagem. Trata-se de um estudo exploratório descritivo com aplicação de caso clínico a sete discentes de enfermagem para identificação de habilidades de pensamento crítico e suas justificativas. Foi realizada análise de conteúdo para processamento dos dados. Tem-se que seis participantes citaram análise, conhecimento técnico-científico e raciocínio lógico como habilidades de pensamento crítico importantes na identificação de um diagnóstico de enfermagem prioritário; a experiência clínica foi citada por cinco participantes; o conhecimento sobre o paciente e aplicação de padrões foram habilidades mencionadas por três participantes; o discernimento e perspectiva contextual foram habilidades referidas por dois participantes. Com base nesses resultados, observou-se a utilização de habilidades de pensamento crítico relacionadas às etapas do processo de diagnóstico de enfermagem. Concluí-se que a aplicação desse processo configura uma estratégia que possibilita o desenvolvimento de habilidades específicas de pensamento crítico.

Riscos ocupacionais para os profissionais de enfermagem

Os acidentes de trabalho e doenças ocupacionais constituem um problema muito importante na saúde publica e económica do pais , a enfermagem é uma profissão susceptivel a vários riscos ocupacionais, sendo importante a realização de estudos sobre a saúde do trabalhador e a qualidade de vida laboral do mesmo. Neste sentido, o tema do estudo são os riscos ocupacionais para os profissionais de enfermagem, tem como objectivo geral conhecer a incidência e prevalência dos riscos laborais a que os enfermeiros estão sujeitos no Hospital Baptista de Sousa . A escolha do tema vai de encontro ao interesse próprio, resultante de preocupações surgidas durante os ensinos clínicos desempenhados no HBS, e por ser este um tema pouco explorado no contexto da enfermagem a nível nacional. Trata-se de um estudo exploratório-descritivo inserido numa abordagem quali-quantitativa, na qual foi aplicado um questionário como método de recolha dos dados numa amostra de 60 enfermeiros que exercem funções no HBS. Para análise e processamento dos dados, recorreu-se ao programa informático package estatístico “ Statistical/Program for Social Sciences- SPSS Windows 8”. Relativamente aos dados obtidos, observa-se uma grande incidência de acidentes nos serviços de enfermagem, sendo as picadas o mais representativo tento como causa o encapsulamento das agulhas. Como estratégias organizacionais para promover a qualidade de vida no trabalho são inexistentes ou fracos.

Aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica em Estudos de Caracterização Biofísica da Ilha de Santo Antão em Cabo Verde

Com características morfológicas e edafo-climáticas extremamente diversificadas, a ilha de Santo Antão em Cabo Verde apresenta uma reconhecida vulnerabilidade ambiental a par de uma elevada carência de estudos científicos que incidam sobre essa realidade e sirvam de base à uma compreensão integrada dos fenómenos. A cartografia digital e as tecnologias de informação geográfica vêm proporcionando um avanço tecnológico na colecção, armazenamento e processamento de dados espaciais. Várias ferramentas actualmente disponíveis permitem modelar uma multiplicidade de factores, localizar e quantificar os fenómenos bem como e definir os níveis de contribuição de diferentes factores no resultado final. No presente estudo, desenvolvido no âmbito do curso de pós-graduação e mestrado em sistemas de Informação geográfica realizado pela Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, pretende-se contribuir para a minimização do deficit de informação relativa às características biofísicas da citada ilha, recorrendo-se à aplicação de tecnologias de informação geográfica e detecção remota, associadas à análise estatística multivariada. Nesse âmbito, foram produzidas e analisadas cartas temáticas e desenvolvido um modelo de análise integrada de dados. Com efeito, a multiplicidade de variáveis espaciais produzidas, de entre elas 29 variáveis com variação contínua passíveis de influenciar as características biofísicas da região e, possíveis ocorrências de efeitos mútuos antagónicos ou sinergéticos, condicionam uma relativa complexidade à interpretação a partir dos dados originais. Visando contornar este problema, recorre-se a uma rede de amostragem sistemática, totalizando 921 pontos ou repetições, para extrair os dados correspondentes às 29 variáveis nos pontos de amostragem e, subsequente desenvolvimento de técnicas de análise estatística multivariada, nomeadamente a análise em componentes principais. A aplicação destas técnicas permitiu simplificar e interpretar as variáreis originais, normalizando-as e resumindo a informação contida na diversidade de variáveis originais, correlacionadas entre si, num conjunto de variáveis ortogonais (não correlacionadas), e com níveis de importância decrescente, as componentes principais. Fixou-se como meta a concentração de 75% da variância dos dados originais explicadas pelas primeiras 3 componentes principais e, desenvolveu-se um processo interactivo em diferentes etapas, eliminando sucessivamente as variáveis menos representativas. Na última etapa do processo as 3 primeiras CP resultaram em 74,54% da variância dos dados originais explicadas mas, que vieram a demonstrar na fase posterior, serem insuficientes para retratar a realidade. Optou-se pela inclusão da 4ª CP (CP4), com a qual 84% da referida variância era explicada e, representando oito variáveis biofísicas: a altitude, a densidade hidrográfica, a densidade de fracturação geológica, a precipitação, o índice de vegetação, a temperatura, os recursos hídricos e a distância à rede hidrográfica. A subsequente interpolação da 1ª componente principal (CP1) e, das principais variáveis associadas as componentes CP2, CP3 e CP4 como variáveis auxiliares, recorrendo a técnicas geoestatística em ambiente ArcGIS permitiu a obtenção de uma carta representando 84% da variação das características biofísicas no território. A análise em clusters validada pelo teste “t de Student” permitiu reclassificar o território em 6 unidades biofísicas homogéneas. Conclui-se que, as tecnologias de informação geográfica actualmente disponíveis a par de facilitar análises interactivas e flexíveis, possibilitando que se faça variar temas e critérios, integrar novas informações e introduzir melhorias em modelos construídos com bases em informações disponíveis num determinado contexto, associadas a técnicas de análise estatística multivariada, possibilitam, com base em critérios científicos, desenvolver a análise integrada de múltiplas variáveis biofísicas cuja correlação entre si, torna complexa a compreensão integrada dos fenómenos.

Sociedade de Informação em Cabo Verde Metas e Desafios

O trabalho que se segue, ciente das actividades desenvolvidas na maioria dos países com vista a aproveitar as vantagens das Tecnologias de Informação e Comunicação, trás a questão para a realidade de Cabo Verde. A realidade vista em outros países junta ao termo Tecnologias de Informação e Comunicação a um conjunto de problemas de implicação social que origina um novo conceito ou realidade que é a Sociedade de Informação. Deste modo o trabalho encara a Sociedade de Informação como um contexto estimulante que deverá “obrigatoriamente” ser tratada em Cabo Verde, na vontade de desenvolver o país. A obrigatoriedade é tratada no sentido de Cabo Verde se ver cada vez mais introduzido num processo de desenvolvimento que exige uma outra visão perante os recursos e situação vivida neste momento. Neste sentido é que os aspectos sociais deverão ser abordados de formas distintas através de uma análise comparativa com o futuro que já se faz ver noutros países desenvolvidos. A abordagem do tema Sociedade de Informação por si só suscita debates, pois apesar da associação feita, tecnologias e aspectos sociais, o conceito de sociedade nunca deixará de ser outra diferente, porém adaptada sempre salvaguardando as origens. Portanto aspecto técnicos (infra-estruturas tecnológicas), novos meios (Internet e multimédia) e intervenientes (sector privado e sociedade civil) serão sempre tratados tendo em vista a sociedade no seu todo. Ao longo deste trabalho então, teremos a oportunidade de acompanhar, sempre de forma crítica, os valores e/ ou aspectos menos bons que eventualmente surgem nos planos do Estado, pois o tema sociedade já careta um amplo esforço no sentido de se ter um desenvolvimento sustentado e justo. E a essa justiça, que visamos sempre, a ideia de Sociedade em Rede como o fim de todas as iniciativas.