Técnicas de controlo não-linear baseadas em Redes Neuronais: do algoritmo à implementação

O presente trabalho analisa soluções de controlo não-linear baseadas em Redes Neuronais e apresenta a sua aplicação a um caso prático, desde o algoritmo de treino até à implementação física em hardware. O estudo inicial do estado da arte da utilização das Redes Neuronais para o controlo leva à proposta de soluções iterativas para a definição da arquitectura das mesmas e para o estudo das técnicas de Regularização e Paragem de Treino Antecipada, através dos Algoritmos Genéticos e à proposta de uma forma de validação dos modelos obtidos. Ao longo da tese são utilizadas quatro malhas para o controlo baseado em modelos, uma das quais uma contribuição original, e é implementado um processo de identificação on-line, tendo por base o algoritmo de treino Levenberg-Marquardt e a técnica de Paragem de Treino Antecipada que permite o controlo de um sistema, sem necessidade de recorrer ao conhecimento prévio das suas características. O trabalho é finalizado com um estudo do hardware comercial disponível para a implementação de Redes Neuronais e com o desenvolvimento de uma solução de hardware utilizando uma FPGA. De referir que o trabalho prático de teste das soluções apresentadas é realizado com dados reais provenientes de um forno eléctrico de escala reduzida.

Controlo automático de um interferómetro para monitorização e caracterização de sensores interferométricos

A indústria de sensores de fibra óptica está a tornar-se cada vez mais importante e emprega diferentes técnicas que permitem monitorizar uma grande variedade de parâmetros. Uma das técnicas que apresenta grandes potencialidades, devido ao seu elevado desempenho, é a técnica interferométrica, que fornece, simultaneamente, uma grande sensibilidade e uma larga gama dinâmica. Além destas vantagens, juntam-se as vantagens comuns associadas a todos os sensores de fibra óptica, tais como passividade eléctrica, fiabilidade e possibilidade de multiplexagem, que também se aplicam aos sensores interferométricos. Outra técnica muito utilizada no ramo dos sensores de fibra óptica, em configurações interferométricas com intuito de interrogação, é a técnica de interferometria de luz branca. Esta técnica permite precisão de medição, insensibilidade a flutuações da potência óptica ao longo do sistema de interrogação, assim como uma resolução elevada. Com o intuito de tornar os sistemas de instrumentação / interrogação mais compactos e flexíveis foi desenvolvida uma plataforma de instrumentação virtual, que consiste em aplicações de software que implementam as funções dos instrumentos físicos em ambiente computacional. Esta área permite obter sistemas de instrumentação / interrogação menos complexos, de maior portabilidade e com um custo mais reduzido. Esta dissertação tem como objectivo o desenvolvimento de um sistema de interrogação de sensores de fibra óptica interferométricos controlado automaticamente através de instrumentação virtual, sendo necessário numa fase inicial um estudo aprofundado dos sensores de fibra óptica, das diferentes técnicas de interrogação e da área de instrumentação virtual. O capítulo 1 é o capítulo de introdução, onde são apresentados de forma genérica os diferentes conceitos inerentes ao trabalho, nomeadamente sensores de fibra óptica e os conceitos de interrogação de sensores interferométricos e conceitos de instrumentação virtual. Os sensores interferométricos são abordados com mais detalhe no capítulo 2. Neste capítulo são abordados os conceitos teóricos de interferometria, assim como os diferentes esquemas interferométricos geralmente utilizados em sensores de fibra óptica.No capítulo 3 são apresentados os diferentes esquemas de detecção de sinal utilizados para interrogar sensores interferométricos de fibra óptica. É apresentada a técnica de interferometria de luz branca e os esquemas de detecção de sinal homódina e heteródina. O conceito de instrumentação, com ênfase nos sistemas de instrumentação virtual é apresentado no capítulo 4. É abordado o tema de sistemas de instrumentação tradicionais e de instrumentação virtual, dando ênfase às vantagens destes últimos. É também apresentado o ambiente de programação LabVIEW e o amplificador lock-in virtual, utilizado no desenvolvimento do projecto. No capítulo 5 é apresentado o desenvolvimento do sistema de interrogação de sensores interferométricos proposto inicialmente. Todo o desenvolvimento, desde implementação do interferómetro receptor, passando pelo sistema de controlo baseado em instrumentação virtual, até à caracterização do sistema está documentado neste capítulo. A monitorização e caracterização de sensores interferométricos com o sistema apresentado no capítulo 5 estão documentadas no capítulo 6. No capítulo 7 são apresentadas as conclusões relativas ao trabalho desenvolvido, assim como as perspectivas futuras de evolução do sistema implementado.

Dispositivos de monitorização e controlo automático de factores climáticos em museus

As redes de comunicação sem fios são uma área de grande desenvolvimento. As tecnologias progridem e criam-se novas oportunidades de implementação de novos dispositivos nesta área. Neste tipo de redes, encontram-se as redes de sensores sem fios (WSN- Wireless Sensor Networks), que são constituídas por vários dispositivos (Nós Sensores) que colaboram entre si, para recolher e encaminhar informação sobre um determinado fenómeno físico até uma estação base. A um outro nível, a preservação das obras de arte é uma preocupação fundamental de todos os Museus. Existe a necessidade de conservar ao máximo as características genuínas de cada artefacto. Para tal, torna-se essencial uma monitorização e controlo de alguns factores ambientais, que podem danificar ou alterar as características dos materiais. Essa monitorização é realizada nos museus da Madeira, mas de uma forma manual e recorrendo a aparelhos que são dispendiosos e um pouco arcaicos. Assim sendo, tornou-se necessário encontrar uma solução, para a realização dessa tarefa de uma forma automática e contínua. As WSN oferecem uma resposta para estas necessidades, surgindo assim o projecto WISE-MUSE, que visa a monitorização ambiental para a conservação de obras de arte e artigos históricos, através de redes sem fios.Portanto, este projecto de Mestrado em Telecomunicações e Redes tem como área de acção a camada física da arquitectura do sistema WISE-MUSE. Neste sentido, desenvolveu-se um conjunto de dispositivos electrónicos, para monitorização e controlo de factores climáticos no Museu de arte contemporânea do Funchal. A ligação entre dispositivos e transmissão dos dados recolhidos foi assegurada através da implementação de uma rede sem fios. Ao nível dos nós sensores construídos, os desenvolvimentos mais importantes tiveram como meta a minimização de custos, consumo energético e dimensões dos mesmos. Além dos sensores, foram desenvolvidos outros componentes da rede, nomeadamente dispositivos routers e um dispositivo que permite o controlo automático da humidade.

Gestão de projectos: modelo para gestão e controlo de custos de obras de construção civil

Hoje em dia onde o mercado da construção civil é cada vez mais competitivo e as empresas de construção civil tendem em apresentar orçamentos com os custos cada vez mais inferiores, diminuindo as margens de lucro por forma a garantir trabalho para alimentar a sua massa. Deste modo, é fulcral apostar em ferramentas ou em métodos que apoiem a equipa de direcção de obra de forma a garantir as margens previstas antes do início dos trabalhos. É neste contexto que este trabalho foi desenvolvido, garantindo uma aplicação informática numa folha de cálculo MS Excel e com recurso ao programa de planeamento MS Project, que aplica um método de controlo de custos de uma forma simples e funcional sem grandes encargos de aquisição de softwares ou de formação específica.

Simulação de um sistema aerogerador com controlo óptimo predictivo

Nesta dissertação de mestrado propõe-se simular um sistema para melhorar a qualidade da energia eléctrica produzida por um parque eólico, utilizando conversores multinível NPC costas com costas e controlo óptimo predictivo. Neste trabalho é feito o controlo da potência activa e reactiva que é fornecida à rede de energia eléctrica, a partir de um gerador eólico e é optimizada a forma de onda alternada e sinusoidal de tensão trifásica sem neutro, minimizando o tremor das correntes e a distorção harmónica total, contribuindo para melhorar a qualidade de energia da rede ou de sistemas de alimentação para aplicações críticas como são os sistemas de telecomunicações. Recorre-se ao Matlab/Simulink para simular e comparar os resultados obtidos no sistema de conversão de energia de um parque eólico com o conversor costas com costas com controlo óptimo predictivo com os resultados obtidos com o conversor costas com costas PWM, disponível na biblioteca do software de simulação.

Sincronização de múltiplas câmaras e controlo de iluminação sobre uma plataforma FPGA

O objetivo deste projeto foi o de realizar a sincronização de pelo menos quatro câmaras individuais, ajustando dinamicamente o frame rate de operação de cada câmara, tendo por base a família de sensores de imagem CMOS NanEye da empresa Awaiba, numa plataforma FPGA com interface USB3. Durante o projeto analisou-se, com a assistência de um supervisor da Awaiba, o sistema core de captura de imagem existente, baseado em VHDL. Foi estudado e compreendido o princípio do ajuste dinâmico do frame rate das câmaras. Tendo sido então desenvolvido o módulo de controlo da câmara, em VHDL, e um algoritmo de ajuste dinâmico do frame rate, sendo este implementado junto com a plataforma de processamento e interface da FPGA. Foi criado um módulo para efetuar a monitorização da frequência de operação de cada câmara, medindo o período de cada linha numa frame, tendo por base um sinal de relógio de valor conhecido. A frequência é ajustada variando o nível de tensão aplicado ao sensor com base no erro entre o período da linha medido e o período pretendido. Para garantir o funcionamento conjunto de múltiplas câmaras em modo síncrono foi implementada uma interface Master-Slave entre estas. Paralelamente ao módulo anteriormente descrito, implementou-se um sistema de controlo automático de iluminação com base na análise de regiões de interesse em cada frame captada por uma câmara NanEye. A intensidade de corrente aplicada às fontes de iluminação acopladas à câmara é controlada dinamicamente com base no nível de saturação dos pixéis analisados em cada frame. Foram desenvolvidas e implementadas variantes do algoritmo de controlo e o seu desempenho foi avaliado em laboratório. Os resultados obtidos na prática evidenciam que a solução implementada cumpre os requisitos de controlo e ajuste da frequência de operação de múltiplas câmaras. Mostrou ser um método de controlo capaz de manter um erro de sincronização médio de 3,77 μs mesmo na presença de variações de temperatura de aproximadamente 50 °C. Foi também demonstrado que o sistema de controlo de iluminação é capaz de proporcionar uma experiência de visualização adequada, alcançando erros menores que 3% e uma velocidade de ajuste máxima inferior a 1 s.

Controlo de estufagem do Vinho Madeira em escala piloto

Um dos processos de envelhecimento do Vinho Madeira é a “Estufagem” realizada através da circulação de água aquecida a uma determinada temperatura por um sistema de serpentina existente no interior de cada estufa. De modo a tornar o processo de estufagem eficiente e preservar a qualidade do Vinho Madeira, a monitorização, registo e controlo da temperatura reveste-se da maior importância sendo, atualmente, todo esse processo realizado, por norma, manualmente, quer no sistema de dez estufas de aço inox existente no laboratório de enologia da Universidade da Madeira (UMa), quer nos sistemas das cooperativas de Vinho Madeira. Existem, no mercado, alguns sistemas que solucionam, com menor ou maior limitação, este problema. Porém, nenhum desses sistemas implementa um sistema de controlo “inteligente” capaz de se adaptar automaticamente a diferentes períodos de temperaturas predefinidos e manter o aquecimento das estufas de acordo com essas temperaturas com uma margem de erro inferior a ±0,5℃, bem como o custo associado aos mesmos é elevado o que dificulta a sua implementação neste setor. O sistema implementado, nesta tese, consiste em duas aplicações: uma aplicação web e uma Windows Forms Application. A aplicação web foi desenvolvida em C# com recurso à framework ASP.NET Web Pages e implementa toda a lógica necessária à monitorização gráfica e à gestão do sistema, nomeadamente a definição do setpoint para cada estufa. A Windows Forms Application, também desenvolvida em C# devido à necessidade de interligação com a biblioteca fornecida pela CAREL para conexão aos controladores de temperatura IR32, efetua o registo e controlo automático da temperatura, de acordo com o setpoint definido para cada estufa através da aplicação web. O controlo de temperatura realiza-se com recurso às redes neuronais, nomeadamente através dum controlador DIC (Direct Inverse Controller) que obteve, de entre os vários controladores testados, o melhor Erro Quadrático Médio (MSE) e o melhor Coeficiente de Correlação (R). Através da utilização do sistema implementado conseguiu-se eliminar a limitação física de erro com ± 1℃ em torno do setpoint tendo-se conseguido, para o melhor caso, uma margem de erro de ± 0,1℃ relativamente ao setpoint reduzindo-se, assim, a margem de variação de temperatura até um máximo de 1,8ºC e, consequentemente, o erro associado.

Enterobacteriaceae produtoras de carbapenemases : um novo desafio no controlo da infecção hospitalar

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Controlo de estufagem do Vinho Madeira em escala piloto

Um dos processos de envelhecimento do Vinho Madeira é a “Estufagem” realizada através da circulação de água aquecida a uma determinada temperatura por um sistema de serpentina existente no interior de cada estufa. De modo a tornar o processo de estufagem eficiente e preservar a qualidade do Vinho Madeira, a monitorização, registo e controlo da temperatura reveste-se da maior importância sendo, atualmente, todo esse processo realizado, por norma, manualmente, quer no sistema de dez estufas de aço inox existente no laboratório de enologia da Universidade da Madeira (UMa), quer nos sistemas das cooperativas de Vinho Madeira. Existem, no mercado, alguns sistemas que solucionam, com menor ou maior limitação, este problema. Porém, nenhum desses sistemas implementa um sistema de controlo “inteligente” capaz de se adaptar automaticamente a diferentes períodos de temperaturas predefinidos e manter o aquecimento das estufas de acordo com essas temperaturas com uma margem de erro inferior a ±0,5℃, bem como o custo associado aos mesmos é elevado o que dificulta a sua implementação neste setor. O sistema implementado, nesta tese, consiste em duas aplicações: uma aplicação web e uma Windows Forms Application. A aplicação web foi desenvolvida em C# com recurso à framework ASP.NET Web Pages e implementa toda a lógica necessária à monitorização gráfica e à gestão do sistema, nomeadamente a definição do setpoint para cada estufa. A Windows Forms Application, também desenvolvida em C# devido à necessidade de interligação com a biblioteca fornecida pela CAREL para conexão aos controladores de temperatura IR32, efetua o registo e controlo automático da temperatura, de acordo com o setpoint definido para cada estufa através da aplicação web. O controlo de temperatura realiza-se com recurso às redes neuronais, nomeadamente através dum controlador DIC (Direct Inverse Controller) que obteve, de entre os vários controladores testados, o melhor Erro Quadrático Médio (MSE) e o melhor Coeficiente de Correlação (R). Através da utilização do sistema implementado conseguiu-se eliminar a limitação física de erro com ± 1℃ em torno do setpoint tendo-se conseguido, para o melhor caso, uma margem de erro de ± 0,1℃ relativamente ao setpoint reduzindo-se, assim, a margem de variação de temperatura até um máximo de 1,8ºC e, consequentemente, o erro associado.

Elaboração de proposta de manual de controlo interno do Grupo Derovo

Na conjuntura atual o tema da mitigação do risco está presente na maioria das organizações, bem como na Sociedade atual. Para tal, é necessário que as organizações adotem o controlo interno mais adequado e mais ajustado para mitigar esses riscos. O Órgão de Gestão de qualquer entidade económica (pública ou privada) tem a responsabilidade de assegurar um sistema eficaz de controlo interno que permita garantir a gestão da Organização de uma forma eficaz e eficiente, de acordo com as normas legais em que essa organização se enquadra e fomente os valores éticos. Existem algumas frameworks que ajudam as organizações na conceção e manutenção do SCI, contudo a que marcou profundamente o desenvolvimento e a relevância do controlo interno foi o ICIF – internal control integrated Framework do COSO. Procura-se no presente trabalho de projeto, proporcionar uma reflexão sobre o crescente papel do controlo interno no seio das organizações, nomeadamente ilustrando esse papel através da implementação de um sistema de controlo interno numa organização em pleno crescimento. Este trabalho baseou-se no estudo de um caso através da análise da realidade do Grupo Derovo, identificando e caracterizando a empresa e a sua atividade, bem, como os procedimentos de controlo interno adotados. Procedeu-se no âmbito deste trabalho à apresentação de uma proposta de implementação de um manual de controlo interno, com base na metodologia da framework Coso, tendo sido efetuado o levantamento dos controlos aos processos, quer formais ou informais, existentes nas áreas chave do negócio, de forma a permitir clarificar os procedimentos de controlo, atualizá-los, otimizando assim todo sistema de controlo interno, permitindo desta forma a condução mais eficiente e eficaz do negócio, através da identificação dos riscos associados a cada processo e formas de mitigação do risco e a clara identificação da responsabilidade, autoridade e suporte documental de controlo dos processos de cada área objeto de estudo.

O controlo interno e a implementação de auditorias online no Safex em contexto de e-governance: Tecnologias, desafios e oportunidades

O presente Relatório Detalhado de Atividade Profissional é apresentado no âmbito da obtenção do Grau de Mestre dos Oficiais do Exército licenciados pré-Bolonha pela Academia Militar na Área específica de Administração Militar. A sua redação e estruturação tem por base o definido na NEP 520 e NEP 517/1ª da AM, para esta tipologia de trabalhos, tendo o autor, optado por desenvolver um tema no âmbito da sua atividade profissional, considerado como pioneiro e inovador. O Tenente-Coronel de Administração Militar do Exército Português, Luís Miguel Gonçalves, nasceu a 25 de Novembro de 1971. Do seu percurso académico e formativo, consta frequência pré-Universitária, em estabelecimento militar de ensino, no Instituto Militar dos Pupilos do Exército, na área de Contabilidade e Administração; a Licenciatura em Ciências Militares, na especialidade de Administração Militar, pela Academia Militar, em 1995, com a Classificação final de 13,58 valores; o tirocínio para Oficiais de Administração Militar, com a nota final de 15,38 valores; o Curso de Operações Irregulares, tendo obtido a classificação de 17,67 valores; o Curso de Promoção a Capitão, com 16,63 valores; e o Curso de Promoção a Oficial Superior do Instituto de Altos Estudos Militares, com a classificação final de 14,50 valores. No âmbito da formação de pós-graduação, tem averbado créditos no módulo de Metodologia de Investigação Cientifica, pela Academia Militar, no Ano Letivo 2013/14, com a classificação final de 16,00 valores. Para além destes, o Environmental Course For Portugal – NATO School/ SHAPE; formação em Gestão de Projetos/ Exército - Microsoft Enterprise Project Management; o Curso de Formação Pedagógica Inicial de Formadores do Instituto de Emprego e Formação Profissional, com Homologação das Competências Pedagógicas; e vários certificados de formações no âmbito da Contabilidade, Administração, Finanças Públicas e Auditorias Financeiras, atribuídas pela Direção de Finanças do Exército e pelo Instituto de Gestão e Administração Pública do Porto. Ao longo dos 25 anos de serviço prestado ao Exército Português, como Oficial de Administração Militar, desempenhou diversos cargos e funções de Comando e Chefia, em várias UEO, nas áreas setoriais e funcionais, da formação, da instrução, da componente operacional, da logística, do pessoal, das finanças públicas, das inspeções e auditorias, da gestão e da Administração Militar. Atualmente o Tenente-Coronel Miguel Gonçalves, desempenha as Funções de Comandante de Batalhão na Escola dos Serviços. Para além dos cargos e funções averbadas no seu Curriculum Vitae detalhado, constituiu em 1996 o Núcleo Logístico de Projeção, Implantação, Acompanhamento e Ajuda Técnica no âmbito do emprego dos meios táticos e operacionais da Área de Responsabilidade FND/ IFOR na Bósnia-Herzegovina (Jugoslávia). Tem publicado na Revista da Administração Militar, vários artigos no âmbito da logística operacional, na função de combate Apoio de Serviços. Na área da formação, foi orientador e supervisor de vários trabalhos, individuais e de grupo aos cursos de promoção a capitão; e constitui-se como elemento primariamente responsável pelo planeamento e implementação dos primeiros cursos no Exército, com formação certificado pela Agência Nacional para a Qualificação e Ensino Profissional, I.P., do Sistema Nacional de Qualificações, certificação inserida no Catálogo Nacional de Qualificações. Na área Inspetiva, integrou várias equipas de Inspeção-Geral do Exército, como inspetor responsável pelas áreas de Logística e Finanças, bem como as de Inspetor, para a área dos recursos humanos – Despesas com Pessoal, nas equipas de inspeção do Comando do Pessoal do Exército. No desempenho das funções de Auditor Financeiro do Centro de Finanças do Comando do Pessoal, realizou diversas auditorias financeiras às UEO do Comando do Pessoal, na sua dependência, tendo desenvolvido e implementado um sistema pioneiro e inovador de monitorização e controlo interno, de auditorias “Online” com análise e reporte mensal, às contas das UEO do Comando do Pessoal, tendo em vista a validação das Demonstrações Financeiras para a Conta de Gerência Anual do Exército. A escolha do tema, “O Controlo Interno e a implementação de Auditorias Online no SAFEx em contexto de e-Governance: Tecnologias, desafios e oportunidades” surge na sequência da implementação destes procedimentos pelo autor, numa altura em que o Exército entrava em operativo com o Sistema Integrado de Gestão (SIG/DN), tendo sido à data reconhecido publicamente pelo TGEN Comandante do Pessoal do Exército, como sendo um procedimento inovador, com notáveis vantagens para a eficiência e eficácia do sistema administrativo-financeiro do Comando do Pessoal e consequentemente do Exército.

Fármacos utilizados para controlo da dor em medicina dentária

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Análise do ponto crítico de controlo (PCC), relativo à medição de compostos polares nos óleos alimentares no processo de fritura, nas unidades de produção da restauração, snacks e pastelaria

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Controlo fuzzy semi-activo para aparelhos de amortecimento variável na protecção sísmica

Trabalho apresentado no 10º Congresso Nacional de Sismologia e Engenharia Sísmica, 20-22 abril de 2016, Ponta Delgada, Açores, Portugal

Clostridium difficile: principais fatores de risco, controlo e prevenção

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz