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- Desenvolvimento de uma plataforma experimental para o estudo de um reservatório para armazenamento de energia térmicaPublication . Ferreira, Xavier Oliveira; Rego, Rui Filipe Neves de AraújoOs sistemas Armazenamento de Energia Térmica (Thermal Energy Storage) (TES) desempenham um papel essencial na promoção da e ciência energética, ao permitir a acumulação de energia térmica para ser utilizada mais tarde. Isto contribui para uma gestão otimizada dos recursos energéticos e para uma maior integração de fontes de energia renovável. O objetivo deste trabalho foi estudar o desempenho de um sistema TES, através da construção de uma plataforma experimental. Esta plataforma permitiu a realiza ção de testes experimentais em condições controladas, com o intuito de avaliar de forma detalhada o comportamento de um sistema TES. A metodologia adotada baseou-se numa revisão bibliográ ca de investigações experimentais sobre sistemas TES, o que permitiu identi car os parâmetros críticos para a análise do seu desempenho. Posteriormente, foi desenvolvida uma plataforma experimental dedicada à realização dos ensaios, onde foram implementadas metodologias de medição e análise para a recolha de dados. Por m, estes dados foram analisados, de forma a comparar os resultados obtidos com as tendências identi cadas na literatura. Este processo possibilitou a validação do conhecimento previamente adquirido e permitiu identi car oportunidades de melhoria no desempenho da plataforma experimental e do sistema TES em estudo.
- Avaliação da viabilidade do reconhecimento da expressão facial na avaliação da fadiga muscular na reabilitação física do membro superiorPublication . Moreira, Soraia Daniela Taborda; Coelho, Luís Filipe Martins PintoNas últimas décadas, diversas investigações têm realçado a importância de monitorizar a fadiga muscular nos programas de reabilitação física, especialmente na recuperação de funções do membro superior. No entanto, as terapias convencionais têm dificuldade em monitorizar a fadiga muscular de forma precisa e em tempo real. Para colmatar esta dificuldade, a presente dissertação explora uma alternativa inovadora, propondo o uso da análise das expressões faciais como uma técnica promissora para a deteção da fadiga muscular. A investigação foca-se em compreender quais são as variações nas expressões faciais que podem indicar fadiga muscular durante a realização do exercício de flexão de bíceps. Este exercício é utilizado devido à sua relevância clínica na reabilitação do membro superior, uma vez que simula movimentos funcionais do dia a dia. A eletromiografia é empregue como uma ferramenta de validação, servindo para confirmar a presença de fadiga muscular enquanto as expressões faciais são monitorizadas. Os resultados indicam que apesar de não existirem diferenças estatisticamente significativas entre séries na análise ANOVA, a análise das expressões faciais mais granular permite concluir que as combinações de pontos faciais Boca aberta (0-17) e Franzir as sobrancelhas (107-8) são indicadores relevantes na deteção da fadiga muscular. A compreensão das expressões faciais como indicadores de fadiga não só permite melhorar os resultados clínicos, mas também aumenta a adesão dos pacientes às terapias de reabilitação, proporcionando uma experiência mais confortável e recetiva durante o processo de recuperação. Assim, ao centrar-se neste método, a dissertação contribui para o desenvolvimento de um sistema integrado que combina eletromiografia e reconhecimento facial, com o objetivo de otimizar os processos de reabilitação e personalizar os programas terapêuticos de acordo com as necessidades individuais dos pacientes, potencializando, dessa forma, a sua recuperação. Este sistema visa ser integrado num cenário de reabilitação assistida por robô, possibilitando que o braço mecânico se ajuste e adapte os movimentos e a intensidade do tratamento com base nas informações obtidas pela avaliação da fadiga muscular em tempo real.
- Desenvolvimento de uma solução digital para report e gestão de patient reported outcomesPublication . Martins, Ana Rita da Silva; Reis, Sara Filipa Seabra dosUm ensaio clínico é definido como qualquer estudo experimental realizado em seres humanos, saudáveis ou doentes, com o objetivo de avaliar os resultados de uma intervenção terapêutica ou de diagnóstico. Os ePROs (Electronic Patient-Reported Outcomes) referem-se a dados sobre a saúde, qualidade de vida e experiência de tratamento, reportados diretamente pelos participantes. A sua introdução permitiu que os participantes registassem, de forma autónoma, os seus sintomas e experiências através de plataformas eletrónicas, como smartphones, tablets, computadores e outros dispositivos conectados. A avaliação da qualidade de vida reveste-se de uma importância fundamental nos ensaios clínicos, uma vez que permite medir o impacto do tratamento na vida dos participantes. Esta avaliação não se limita à redução de sintomas ou à melhoria de parâmetros biológicos, mas também inclui a melhoria do bem-estar geral e da qualidade de vida diária. Nesse contexto, o WHOQOL-BREF é uma escala que avalia a qualidade de vida, composta por 26 itens que abrangem quatro domínios principais: saúde física, saúde psicológica, relações sociais e meio ambiente. Esta dissertação resulta da necessidade identificada pela BlueClinical de desenvolver uma solução própria que recolha os dados de cada participante do ensaio clínico através de uma aplicação móvel, integrando-os numa aplicação de desktop otimizada para a equipa de Gestão de Dados Clínicos. A aplicação tem como objetivo facilitar a visualização dos dados de cada participante, permitir a filtragem dos formulários por estudo e possibilitar a exportação dos dados para análise externa, entre outras funcionalidades que visam otimizar o processo de gestão e análise dos dados clínicos.
- Análise e verificação da gestão da EGR utilizada em unidades de controlo EDC15p+Publication . Nogueira, Rúben José Ferreira; Ferreira, Fernando JoséOs motores de combustão interna, essenciais nas atividades modernas, estão em constante evolução. Contudo, o seu uso intensivo produz emissões de gases prejudiciais à atmosfera, suscitando preocupações ambientais. A necessidade de conciliar a eficiência dos motores com a redução de poluentes tornou-se uma prioridade, visando alcançar um equilíbrio sustentável entre a inovação tecnológica e a preservação ambiental. Neste contexto, o sistema de recirculação de gases de escape (EGR) assume-se como uma inovação crucial na redução das emissões. Assim, ao longo da Dissertação, foi realizado um estudo sobre o sistema de EGR utilizado pelo fabricante no SEAT® Ibiza 1.4 TDI, com a unidade de controlo do motor EDC15P+. O estudo consistiu, em primeiro lugar, em demonstrar as diferentes formas de aceder à calibração da unidade de controlo, apresentando também as suas principais características. Posteriormente, foi iniciado o estudo do sistema de EGR, com base na documentação do fabricante, sendo apresentada e verificada na prática com o auxílio do software WinOLS® e do emulador da FLASH OLS 300. A utilização do equipamento OLS 300 permitiu que todas as alterações à calibração original fossem realizadas em tempo real no veículo, possibilitando a simulação de diferentes cenários de gestão do sistema de EGR. O estudo foi realizado em banco de potência, com o auxílio de uma máquina de diagnóstico para visualização de parâmetros em tempo real. Utilizou-se também um osciloscópio para monitorizar o comportamento do atuador da válvula EGR e da borboleta do coletor de admissão, elementos essenciais no controlo do sistema. Adicionalmente, foi utilizado um analisador de gases para verificar a composição dos gases de escape em função das alterações realizadas.
- NERdy: enhancing information discovery through named entity recognitionPublication . Magalhães, João Vilas Boas da Silva; Faria, Luiz Felipe Rocha deEducation is essential for individual and societal progress, playing a pivotal role in economic development, creativity, and social mobility. However, a significant challenge remains in ensuring equitable access to quality education, particularly in diverse classrooms where personalized learning is increasingly critical. Research highlights the benefits of tailored learning approaches, but current educational tools often lack the ability to organize raw information into structured formats suitable for individualized learning. This gap underscores the need for advancements in Natural Language Processing (NLP) to enhance educational tools. In response to this challenge, this project focuses on developing a Named Entity Recognition (NER) model to improve the organization and extraction of information from raw text. NER, a key task in NLP, identifies and classifies entities such as people, organizations, and locations, providing the groundwork for future tools designed to structure educational content. The primary objective of this study is to construct an entity extraction tool, with the ultimate goal of enhancing personalized learning by facilitating the automatic organization of educational materials. To achieve this, a model combining a pretrained BERT encoder, a BiLSTM layer, and a Conditional Random Field (CRF) correction layer was developed. The model was trained on curated datasets to ensure both performance and fairness. Through extensive testing and finetuning, the model demonstrated strong results, achieving an F1 score of 87.22%, comparing favorably to state-of-the-art models. Key techniques such as class balancing, weight decay, and dropout were used to prevent overfitting, while validation and training losses were monitored to assess the model’s performance. The findings of this project not only confirm the effectiveness of the developed NER model but also highlight its potential in addressing educational challenges. The model shows promise for future expansion, including the development of relation extraction techniques and knowledge graph generation to further enhance learning tools. Ethical considerations, including data privacy, fairness, and transparency, were prioritized throughout the project. Future work will focus on refining the model and expanding its capabilities to better serve the educational sector, contributing to the broader goal of improving access to quality, personalized education.
- An assembly line balancing tool for an injection molding processPublication . Monteiro, André Castelo de Jesus; Lopes, Manuel Joaquim PereiraSimoldes Plastics, a Portuguese company primarily focused on the injection of plastic components and parts for the automotive industry, sought to improve the responsiveness of its process department in adapting to ever-changing production conditions by developing a decision support system (DSS) capable of automating the assembly line balancing (ALB) of its systems. To begin, the problem was thoroughly studied to identify key variables, system constraints, methods to quantify and achieve the intended goals, and outputs requirements. Additionally, various problem typologies were identified beyond the individual balancing of a single line, such as parallel assembly lines with shared workers. A mathematical formulation was then developed as the foundation for a linear programming model capable of producing feasible solutions. A smaller, specialized model was also created to optimize assembly systems involving multiple parallel lines. Alongside the development of the linear programming models, an intuitive, feature-rich user interface was designed in Excel. This interface allows for the input of production data and task lists, which are then used to feed the SolverStudio models. It also includes additional functionalities such as input validation and a task and machine libraries to streamline the introduction of frequently used data. The results achieved using the ALB DSS were a significant improvement over manual balancing. The ALB DSS provided the optimal solution within 3 minutes for the most time-consuming variant, compared to the nearly 50 minutes required to manually balance the same lines.
- Intelligent edge orchestration of real-time applicationsPublication . Calai, Rafael; Barros, António Manuel de SousaWith the rapid development of embedded systems, new communication technologies, and distributed systems, the complexity of critical system development has increased. In the past, these systems typically only performed the function of controlling a specific process, without the need for communication or being components of a complex system centralizing data processing for decision-making. Nowadays, these critical systems have more tasks and are much more integrated, aiming to provide new functionalities to users, reduce costs, and enhance the security and availability of essential services. This scenario has brought new challenges to the development of such systems, including increased computational needs, new communication methods, ensuring cybersecurity, and meeting real-time requirements in distributed systems. The central theme of the thesis will focus on the challenge associated with ensuring real-time requirements in distributed systems.To address this issue, we propose a scheduling algorithm for Docker Swarm, built on top of RT-Linux. This algorithm is designed to ensure that each process meets its temporal constraints by prioritising allocation according to their respective priorities and the resources available.
- Valorização de resíduos de couro da indústria do calçadoPublication . Pinho, António Rui de Almeida; Pinto, Gilberto AntónioA Indústria do Calçado e, principalmente, a Indústria dos Curtumes, produzem grandes quantidades de resíduos sólidos. A maior parte destes resíduos é depositada em aterro, desperdiçando-se o seu conteúdo e contribuindo para problemas ambientais. O trabalho desenvolvido teve por objetivo valorizar estes resíduos e estudar a viabilidade da produção de aglomerados para aplicação como palmilhas para calçado. Para este efeito, a metodologia seguida foi: hidrólise alcalina dos resíduos de couro moídos, mistura com ligante e plastificante, prensagem e secagem. Procurou-se, numa fase inicial, encontrar as melhores condições experimentais para a formação dos aglomerados, desde as quantidades de água, hidróxido de sódio, ligante e plastificante, como também a temperatura da hidrólise ou, ainda, a pressão e o tempo de prensagem. Uma vez obtidos os aglomerados, procedeu-se à realização de vários ensaios físicomecânicos e avaliaram-se os resultados com base nos requisitos para palmilhas. Os aglomerados que apresentaram melhores características e resultados nos testes físicos foram os preparados com produtos desenvolvidos a partir de resina de pinheiro. Os testes físicos realizados e respetivos requisitos foram: resistência ao rasgamento igual ou superior a 15N, absorção e dessorção de água de 70 mg/cm2 e de 60%, respetivamente, 25600 ciclos no ensaio de abrasão Martindale sem desgaste nem descoloração significativos, resistência à delaminação igual ou superior a 650 kPa e índice de flexão igual ou superior a 3,3. Os melhores aglomerados produzidos apresentaram os seguintes resultados: 19N no teste de resistência ao rasgamento, uma absorção de 69,9 mg/cm2 e uma dessorção de 76,7%, ensaio de abrasão sem evidenciar desgaste, alteração de cor ou diminuição de espessura relevantes, resistência à delaminação de 64,1 kPa e índice de flexão igual a 1,1. Em suma, conclui-se que nesta fase, nenhum dos aglomerados produzidos está preparado para sofrer a ação e desgaste a que está sujeita uma palmilha, evidenciando uma coesão interna e uma resistência ao movimento de flexão repetitivo ainda fracas para a aplicação pretendida.
- NLP based recommendation systems for movies platformsPublication . Silva, João dos Santos Tavares da; Faria, Luiz Felipe Rocha deNowadays, the usage of web platforms is increasingly growing. In this light, it becomes crucial, to improve the efficiency of recommendation systems in filtering and personalizing content. This thesis explores the integration of Natural Language Processing (NLP) techniques into recommendation systems with the aim of enhancing the accuracy and relevance of the suggestions provided to users. Focusing on movie recommendations, this research investigates how NLP techniques can be used to analyse user-generated content such as reviews and comments, in order to provide better compatibility between the generated recommendations and the user preferences. The aim of this thesis is to propose a model that combines sentiment analysis and topic modeling to more effectively understand and predict user preferences. The model will utilise NLP and machine learning techniques to process and analyse large datasets of user interactions and movie metadata. A comparative analysis will be presented on the use of NLP models in recommendation systems as opposed to traditional recommendation systems, highlighting improvements in accuracy and user satisfaction. The results obtained using only NLP techniques in the proposed movie recommendation model achieved an RMSE value of 0.409 and a MAE of 0.339. This result is a combination of a Logisitic Regression model with 90% accuracy and a BERTopic model with a topic coherence of 0.53. For a recommendation system based only on sentiment analysis and topic modeling of users reviews, these are satisfactory results that allow for making appropriate recommendations.
- Análise de estabilidade de bancadas subterrâneas exploradas pelo método ´Sublevel Stoping Bench & Fill´Publication . Cardoso, Diogo José Brandão; Chaminé, Hélder Gil Iglésias de OliveiraA dissertação aborda a análise de estabilidade de cinco bancadas da mina de Aljustrel, especificamente dos jazigos de Feitais, do Moinho e da Estação, exploradas através do método de desmonte ‘Sublevel Stoping Bench & Fill’. A metodologia adotada inclui a pesquisa bibliográfica, o tratamento de dados geotécnicos e geomecânicos mineiros e aplicação de métodos observacionais e programas informáticos para previsão de problemas durante a exploração e definição de soluções de estabilidade. No jazigo do Moinho, a análise foi realizada utilizando a técnica de amostragem linear em faces expostas do maciço rochoso. No jazigo da Estação, devido à falta de acessos mineiros, a análise baseou-se principalmente em sondagens executadas na proximidade. Por último, as bancadas do jazigo de Feitais foram estudadas através do método da representatividade, sendo este mais eficiente apesar de menos detalhado. Com base nos levantamentos realizados foram aplicadas as classificações geomecânicas QSystem, RMR e GSI, cruciais à obtenção de parâmetros para análise comportamental e de estabilidade, com recurso a programas informáticos e ao método gráfico de Potvin, e proposta de sustimento. Conclui-se que todas as bancadas apresentam os hasteais instáveis, em função das dimensões e descontinuidades presentes, requerendo cabos como método de sustimento, à exceção da bancada transversal secundária devido à pasta de enchimento adjacente.