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- Machine Learning applied to forecast the outcome of professional soccer gamesPublication . Santos, João Moreira dos; Faria, Luiz Felipe Rocha deCom o aumento do poder computacional e a ênfase na Inteligência Artificial (IA) a intensificar se em diversos setores, os modelos de Machine Learning (ML) tornaram-se cada vez mais sofisticados. Considerando a notável progressão neste domínio, torna-se imperativo questionar: Num cenário hipotético em que um modelo de ML possui acesso abrangente a todas as variáveis que possam influenciar um ambiente complexo, seria o modelo de ML capaz de prever o futuro com precisão? Num cenário em que é possível criar um sistema, enriquecido com conhecimento completo de eventos passados e capacidade computacional para discernir correlações e comportamentos subjacentes, será possível prever eventos futuros com precisão? Caso seja possível, como devemos conceptualizar sorte, aleatoriedade e, em última instância, o livre arbítrio? Numa busca para investigar estas questões, esta dissertação centra-se na análise do futebol, visto ser um ambiente complexo famoso pela sua imprevisibilidade. O futebol surge como um assunto particularmente aliciante devido às suas regras estabelecidas e natureza relativamente fechada, onde a maioria das informações é conhecida antes do início dos jogos. No futebol, apesar da presença de um vasto número de variáveis exógenas, a maioria é quantificável. Dado que o futebol detém a distinção de ser o desporto mais assistido a nível global, diversas empresas capturam e disponibilizam estes dados. Ao longo desta dissertação, foi realizada uma extensa feature engineering, juntamente com uma análise detalhada do impacto de cada feature nos modelos respetivos. Foram empregues diversas metodologias de previsão, desde a Regressão Logística, previsão de séries temporais usando Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA) e a aplicação de Random Forests. Embora os modelos desenvolvidos nesta dissertação não tenham demonstrado conclusivamente a natureza determinística do futebol, presumivelmente devido à ausência de um conjunto de dados holístico, estes modelos superaram as previsões das casas de apostas com um rendimento de 18% para os jogos de 2021/2022 e um rendimento de 24% quando excluindo jogos com maior incerteza. Enquanto os resultados obtidos nesta dissertação não provam conclusivamente a natureza determinística do futebol, superar as casas de apostas com um rendimento satisfatório é um fator encorajador que incentiva uma melhoria futura na recolha e agregação de mais dados para possibilitar previsões ainda mais precisas.
- Automação e paralelização de testes em componentes para a mobilidade elétrica futuraPublication . Carvalho, Diogo Filipe Paiva de; Barbosa, Ramiro de SousaWith the increasing demand for electric mobility solutions, from cars to bicycles, the massification of the production of electronic components carries some challenges at the level of production cadence and, consequently, in the cycle times of each industrial process. With this paradigm changeover, companies have joined a more unassailable competitive environment, with an ampler quantity of outcomes in a shorter time and, hence, lower associated costs. The present dissertation will, therefore, focus on the optimisation and manage ment of a test station, integrated into a production line of a rotor position sensor for an electric vehicle. The project involves the automation of a machine, fed by the conveyor of the production line. Will also enclose a Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA) robot to manage the incoming parts of the process. Once a component arrives at the stop position for machine feeding, the robot must re-route it to an available test position, from among the 4 existing nests. Therefore, the robot will have to manage the feeding of the test positions, such as the nest output parts, according to the test result. The machine has a Programmable Logic Controller (PLC) as the Central Processing Unit (CPU), programmed in the Nexeed Automation environment. It enables the integration of the machine into the global Internet Of Things (IoT) management (Cloud-Machine), readying the entire concept to be incorporated with a Smart Factory (SF). The implemented automatic system materialises the test station’s cycle time optimization, succeeding in the 9-second average test time target. After the imple mentation of this cell, one operator will solely be required to supervise the testing, achieving continuous production in large quantities. The station will handle incom ing Workpiece Carrier (WPC), tracking their workflow through Nexeed Manufac turing Execution System (MES). With the final mechanisation, the company will reinforce its presence in the electric mobility market, making use of the parallelization concept for the test procedure.
- Long-term electrode–skin impedance variation for electromyographic measurementsPublication . Sousa, Andreia S. P.; Noites, Andreia; Vilarinho, Rui; Santos, RubimThis study aims to observe the evolution of the electrode–skin interface impedance of surface EMG electrodes over the time taken to determine the time of stabilization. Eight healthy subjects participated in the study. Electrode–skin impedance was evaluated in the rectus abdominal muscle every five minutes, over a total period of 50 min. A reduction of 13.23% in the impedance values was observed in minute 10 (p = 0.007), and a reduction of 9.02% was observed in minute 15 (p = 0.029). No statistically significant differences were observed in the other instants evaluated. The findings obtained in the present study demonstrate a decrease in electrode–skin impedance from minute 5 to minute 15, followed by a stabilization period with a low percentage of variation till minute 50.
- Cor na Indústria Cervejeira - um estudo da cor como parâmetro de controlo de qualidade na embalagem e no produto líquidoPublication . Guimarães, João Miguel Araújo Matos; Moreira, Maria Teresa Pereira de Oliva TelesEste documento descreve o projeto desenvolvido na Super Bock Group, explorando a importância do controlo de qualidade na indústria alimentar, no contexto da cor como um parâmetro de controlo de qualidade aplicado em materiais de rotulagem, produto líquido e estabilidade do mesmo. Este documento destaca a relevância do controlo de qualidade na indústria alimentar e a importância da cor como uma característica intrínseca aos produtos da Super BockGroup. A cor é abordada como um parâmetro que influencia a perceção do consumidor perante a qualidade de um produto e, consequentemente, influencia a sua decisão de compra. Os desafios associados à análise de cor são discutidos, enfatizando a necessidade de modelos de cor apropriados, para garantir resultados precisos e consistentes, face aos erros associados a uma análise colorimétrica visual. O modelo CIE L*a*b* é introduzido como o padrão internacional para medição de cor, explicando a sua base na teoria de cores opostas. Neste projeto, o modelo CIE L*a*b* foi implementado através de colorímetros destinados a medições em amostras de papel, no contexto de materiais de rotulagem, e amostras líquidas, no contexto de produto líquido e a sua estabilidade. Dentro da temática de materiais de rotulagem, investigou-se se as cores associadas aos rótulos, contrarrótulos e gargantilhas, destinadas a garrafas de produtos da Super Bock Group, variam entre si significativamente. Além disso, examinou-se se o fornecedor cumpre as especificações de cor estabelecidas pela Super Bock Group, destacando a importância da uniformidade na apresentação dos produtos. Relativamente à cor em produtos líquidos, procurou-se estabelecer coordenadas de cor objetivo para um dos produtos da Super Bock Group, procurando um maior controlo da produção industrial, com a adição de um novo parâmetro de controlo. Relativamente à cor como parâmetro de controlo na estabilidade dos produtos líquidos Super Bock Group, estudaram-se os efeitos da temperatura e da exposição luminosa na cor e em outras características organoléticas do produto em estudo. A cor foi considerada como um potencial parâmetro de controlo adicional nas avaliações de estabilidade. Foi possível concluir que há espaço para aprimoramentos futuros e análises mais detalhadas. Sugere-se ainda uma análise minuciosa das dimensões dos materiais de rotulagem – dado que este é um parâmetro que influência resultados da análise colorimétrica. Finalmente, sugere-se uma investigação mais aprofundada dos efeitos da temperatura e da exposição luminosa na cor dos produtos líquidos. A presente dissertação serviu como um ponto de partida valioso para investigações posteriores nesta área, visando a melhoria contínua da qualidade dos produtos da Super Bock Group.
- Excedente de levedura de cerveja como material biosorvente de iodo e compostos bioativos de macroalgas da costa portuguesaPublication . Moreira, Rafaela Gomes; Figueiredo, Sónia Adriana Ribeiro da CunhaAs macroalgas castanhas são uma fonte natural de compostos bioativos e nutrientes, nomeadamente de iodo. Neste trabalho foi usado a biomassa excedente de levedura do processo cervejeiro (BLC), fornecida pelo Grupo Super Bock, como biossorvente de iodo, compostos fenólicos e antioxidantes naturalmente presentes na macroalga castanha Fucus vesiculosus L.. A BLC enriquecida em iodo poderá ter potencial aplicação como nutracêutico direcionado ao tratamento/prevenção da deficiência de iodo. Os compostos de interesse da macroalga Fucus vesiculosus L. foram extraídos com água em condições subcríticas. A BLC foi liofilizada e submetida a diferentes tratamentos com o objetivo de determinar qual o melhor tipo de biomassa a usar na biossorção. O teor de iodo, os compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante foram determinados por métodos espetrofotométricos. A biossorção do iodo e dos compostos bioativos pela BLC foi avaliada por estudos cinéticos e de equilíbrio e técnicas de FTIR. Foi efetuada a disrupção da parede celular da BLC para obtenção do extrato intracelular para ser usado no estudo da bioacessibilidade do iodo e compostos bioativos, através de um ensaio in vitro que simula a digestão gastrointestinal. Foi ainda efetuada uma especiação do iodo contido no extrato de Fucus vesiculosus L. e no conteúdo intracelular da BLC enriquecida recorrendo a uma extração sequencial em fase sólida e separação por permuta iónica. Os resultados obtidos nos ensaios cinéticos demonstram que a BLC controlo (liofilizada) apresentou melhor capacidade de biossorção de iodo, compostos fenólicos e antioxidantes da macroalga Fucus vesiculosus L.. Os ensaios de equilíbrio evidenciaram que a capacidade máxima de biossorção de iodo é atingida pela BLC controlo, para os antioxidantes determinados pelo método FRAP é atingida pela BLC sujeita ao pré tratamento térmico, e para os compostos fenólicos totais e antioxidantes determinados pelo método DPPH e ABTS é atingida pela BLC sujeita ao pré-tratamento ácido. A ingestão diária de 2 g de BLC controlo enriquecida em iodo poderá satisfazer até cerca de 30% da ingestão diária recomendada (IDR) deste mineral no caso das crianças, cerca de 20% no caso dos adultos e cerca de 15% o caso de grávidas e lactantes.
- Gestão em campo: Rio Ave FCPublication . Morais, Afonso Espregueira Guerra Teixeira de; Pereira, Adalmiro Álvaro Malheiro de Castro Andrade; Teixeira, Tânia Catarina VilaçaO presente relatório pretende refletir o trabalho desenvolvido ao longo do estágio realizado no Rio Ave Futebol Clube (RAFC), com o objetivo da obtenção do grau de Mestre em Gestão das Organizações - Ramo Público. Este estágio foi efetuado no RAFC, mais propriamente no seu departamento de formação, e teve uma duração de cinco meses. Os objetivos para a concretização deste estágio passaram por compreender a estrutura e a organização de um clube de futebol, reforçar a minha formação como gestor, tomar consciência da dinâmica inerente ao mundo do trabalho, aplicar no contexto real de trabalho os conhecimentos adquiridos na formação do mestrado, desenvolver novos conhecimentos e aperfeiçoar as minhas capacidades de comunicação, de interação e de tomada de decisão. Durante o estágio foram várias as atividades realizadas, desde a Gestão de Stocks, Gestão de Espaços, Gestão de Eventos, Apoio à legalização/inscrição de atletas na Formação até ao Processo de Certificação de Entidades Formadoras, as quais serão descritas neste relatório.
- Caracterização dos resíduos provenientes da indústria vinícola e potencial aplicação em produtos alimentaresPublication . Ferreira, Eduarda Manuela Pinheiro; Matos, Cristina Maria Fernandes Delerue Alvim deA indústria vinícola é uma das mais importantes atividades económicas em Portugal. O principal objetivo deste trabalho consiste na caracterização e incorporação dos subprodutos da produção de vinho na indústria alimentar como fonte de compostos bioativos. Para isso, amostras de mosto, engaço e bagaço de duas castas diferentes, Tinta Miúda e Cerceal Branco, foram sujeitas a diferentes técnicas de extração (convencional, assistida por micro-ondas, assistida por ultrassons e subcrítica com água a 100, 150 e 200ºC). Para avaliar a eficiência das técnicas de extração aplicadas, os extratos foram caracterizados tendo-se determinado os teores de fenólicos (TPC) e taninos totais (TTC), bem como a atividade antioxidante pelos métodos de ABTS e FRAP. Das diferentes técnicas de extração testadas, verificou-se que os extratos obtidos por UAE apresentaram resultados menos favoráveis para a atividade antioxidante. Por outro lado, os extratos obtidos por extração subcrítica a 150ºC para os engaços e bagaços e a 200ºC para os mostos apresentaram resultados mais promissores, destacando-se a amostra de engaço Cerceal Branco com o TPC (17,0 ± 0,2 mg GAE/g fw) e atividade antioxidante (19,9 ± 0,3 e 13,0 ± 0,3 mg AAE/g fw, para os métodos ABTS e FRAP, respetivamente) mais elevados. Nos 6 extratos mais promissores determinou-se o pH, o teor de açúcares totais e o perfil fenólico por HPLC-DAD, verificando-se que estes extratos eram principalmente constituídos pelos ácidos neoclorogénico e clorogénico, catequina, epicatequina e a cafeína. Posteriormente, os 6 extratos previamente selecionados foram incorporados em gomas, cuja formulação final foi também otimizada (8 g de agar, um rácio de 95:300 mL de água:sumo de laranja, um rácio de formulação:extrato de 50:5 mL e 30 g de xarope de alfarroba como adoçante). As gomas produzidas foram caracterizadas tendo-se avaliado o TPC, TTC, flavonoides totais, atividade antioxidante pelos métodos ABTS, FRAP e DPPH, proteínas solúveis, açúcares totais, pH e produtos de reação de Maillard. Os resultados obtidos foram pouco concordantes, e por isso, não foi possível determinar qual a goma produzida que apresentava características mais promissoras para comercialização. Em relação às características sensoriais das gomas, também não se obteve a consistência desejada e o seu tempo de vida útil também é muito curto. Futuramente, ainda é necessário otimizar alguns parâmetros da receita de gomas, tais como o uso de um agente estabilizante e a quantidade de extrato a adicionar, de forma a melhorar as propriedades sensoriais e funcionais das gomas.
- Melhoria e otimização das linhas de produçãoPublication . Rocha, Beatriz da Silva; Silva, Luis Manuel Sousa daA presente dissertação visa a obtenção de grau mestre de Engenharia Química, no ramo de Energia e Biorrefinaria, do Instituto Superior de Engenharia do Porto. Este projeto é referente ao caso de estudo na área de produção, realizado a tempo integral, 5 dias por semana, 8h/dia, entre março e junho de 2023, levado a cabo na Resiway – Soluções Sustentáveis, S.A, produtora de óleo técnico a partir de resíduos constituídos por óleo e gorduras. A realização deste projeto prevê criar uma metodologia para a monitorização e otimização das linhas de produção, bem como propor a melhoria das mesmas. Numa primeira fase, foi realizada análise, observação e levantamento dos processos da empresa na área da produção. Na segunda fase foi criado um sistema de monitorização de dados e foram realizadas cronometragens dos tempos de paragem do processo produtivo. Por último, foram analisados os resultados obtidos e foi possível identificar melhorias nas linhas de produção. Ainda foram implementadas ferramentas Lean, de forma a potenciar a otimização do processo. Crê-se que com a implementação das propostas de melhoria propostas, relativas a automatização de processo, aquecimento e agitação da matéria-prima, a eficiência do processo produtivo aumente.
- Cálculo do custo nivelado de energia em sistemas fotovoltaicos para diferentes localizaçõesPublication . Cunha, Tiago Miguel da Costa; Vale, Zita Maria Almeida doO panorama energético tem vindo a evoluir nas últimas décadas, apresentando cada vez mais uma maior componente de produção através de fontes de energias renováveis, e mesmo tempo, os custos de energia elétrica para o consumidor têm atingindo preços máximos históricos. A presente dissertação foca-se no cálculo do custo nivelado de energia (LCOE) para a energia fotovoltaica por diferentes métodos e para diferentes países, de modo a entender como este pode variar em diferentes localizações. Para o efeito, procedeu-se ao dimensionamento de um sistema fotovoltaico, que será aplicado a cada localização para efetuar a análise com base na mesma tipologia de unidade. Parâmetros como a irradiação solar ou o Fator de Capacidade (CF) têm grande impacto na produção da unidade fotovoltaica, que irá afetar o LCOE. A taxa de desconto aplicada também pode ser decisiva na viabilidade da instalação de determinada unidade, pelo que se deve procurar o valor mínimo para a taxa de desconto que está diretamente relacionada com a taxa de juro de financiamento para este tipo de projetos. O custo evitado nivelado de energia (LACE) reforça a posição do LCOE, relacionado as possíveis novas unidades a instalar com as condições existentes da rede elétrica dentro de uma localização, permitindo assim concluir se é benéfica a sua implementação. No fim, após análise dos resultados obtidos e respetiva comparação dos mesmos, verifica-se que nem sempre é benéfico a instalação de uma nova unidade de geração, apesar de se obter menor LCOE com a instalação de uma nova unidade comparativamente com outras unidades existentes, isto porque o rácio do LACE pelo LCOE pode não ser positivo. Para o caso de estudo aplicado na Alemanha utilizando o LCOE mais elevado dessa localização, embora menor que o custo do mercado de distribuição e significando assim que estaria em paridade com a rede, a sua instalação não seria benéfica pois é obtido um valor de LACE inferior tendo em conta o preço marginal de energia naquela localização. Para as restantes localizações estudadas seria benéfica a instalação de unidades de geração de energia elétrica desta tipologia.
- Sistema de inspeção autónomo para centrais fotovoltaicas offshore com VTOLPublication . Morais, Ricardo André Anes; Dias, André Miguel PinheiroA energia solar fotovoltaica demonstra-se como uma das formas de produção de energia renovável com o maior crescimento económico em todo o mundo [1]. Um dos principais fatores deste crescimento deve-se ao facto da queda nos custos dos painéis solares e dos sistemas de energia solar. Por outro lado, os avanços económicos e as políticas de incentivo, têm contribuído para tornar esta energia mais acessível. No entanto, dado os fatores externos que rodeiam os parques fotovoltaicos, é necessário que todo o sistema seja mantido em boas condições, recorrendo a inspeções cons tantes, para prevenir a existência de anomalias, que afetam a produção de energia. Uma solução encontrada passa pela utilização de multirotors neste tipo de inspeção, uma vez que, permite mitigar os principais problemas destas inspeções, sendo estes, o tempo e o risco associado da mesma, assim como a repetibilidade do pro cesso. Apesar das vastas vantagens que estes veículos apresentam, a sua autonomia destaca-se como um aspeto desafiante para a inspeção de parques fotovoltaicos de grande escala. Um Vertical Take-Off and Landing (VTOL) é um veículo híbrido, que culmina a vantagem de um multirotor e fixed-wing, reduzindo o problema da autonomia de voo. Deste modo, na presente dissertação propõe-se o desenvolvimento de duas abordagens para uma manobra de inspeção, totalmente autónoma, a um parque fotovoltaico em terra e offshore, recorrendo a um VTOL. O sistema desenvolvido conta com duas unidades fundamentais. A primeira, referente ao software desenvolvido para o planeamento da trajetória necessária à realização da manobra de inspeção. E a segunda, que culmina todo o software realizado para o controlo autónomo do Unmanned Aerial Vehicle (UAV), de modo a executar a manobra requerida. A implementação do sistema consiste na simulação das duas manobras realizadas, em dois ambientes de simulação distintos, sendo que, os resultados obtidos demonstram a eficácia do sistema implementado, justificando o uso de um VTOL para a inspeção de parques fotovoltaicos em grande escala, principalmente em circunstâncias, onde a localização destes é remota.