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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.
- A utilização de um sistema MIMO para a televisão digital no BrasilPublication . Silva, João Pedro Borges da; Viana, Paula Maria Marques Moura Gomes; Akamine, CristianoA partir da introdução da TV digital, o Brasil viu melhorias significativas na qualidade de imagem e som, além de permitir maior interatividade e inclusão social por meio da tecnologia digital. No entanto, o espectro limitado se tornou um desafio crescente devido à alta demanda por serviços de comunicação, principalmente em áreas urbanas. Este trabalho examina a implementação da tecnologia Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) para melhorar a capacidade de transmissão da televisão digital no Brasil, especialmente em face da escassez de espectro disponível nas grandes cidades. A abordagem proposta inclui o uso de sistemas MIMO para aumentar a eficiência espectral e a capacidade de transmissão. O trabalho detalha a modelagem de canal e algoritmos de processamento de sinal necessários para implementar a tecnologia MIMO, utilizando a tecnologia de pré-codificação e explorando bandas de frequência mais amplas para otimizar o uso do espectro. As simulações são realizadas com o suporte da biblioteca Sionna da Nvidia, facilitando a integração e avaliação do aprendizado de máquina em comunicações 6G. O estudo destaca a necessidade de adaptações tecnológicas no setor de radiodifusão brasileiro e propõe soluções para problemas associados à falta de espectro. Os resultados indicam que a implementação do MIMO 2x2 melhora significativamente a qualidade do serviço e o desempenho do sistema com diferentes valores de correlação estabelecidos como decimais no código usado. O sistema apresenta o melhor desempenho quando o fator de correlação está próximo de 0,1 para ambas as antenas.
- Simulador 3D para Robótica EducativaPublication . Ribeiro, André Filipe Costa; Dias, André Miguel PinheiroA implementação de conhecimentos de áreas como Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM) no currículo educacional têm-se demonstrado relevantes na formação de jovens por todo o mundo para um mercado de trabalho cada vez mais complexo e competitivo na área das novas tecnologias. A robótica educativa surge como uma ferramenta STEM, pois permite que os alunos desenvolvam competências técnicas, hard skills, em programação, matemática, áreas da ciência e competências transversais, soft skills como a resolução de problemas. No entanto, os custos elevados associados à robótica ainda representam um obstáculo para a sua ampla adoção. Nesse sentido a dissertação endereça o desenvolvimento de um ambiente simulação 3D da prova First Challenger do Festival Nacional de Robótica no software Webots. Esta abordagem permite que os alunos desenvolvam e testem os seus códigos num ambiente simulado antes da aplicação no robô real, reduzindo os custos e os riscos de danificação do material. A solução foi testada em três aulas experimentais, demonstrando a viabilidade e eficácia do uso do robô virtual na robótica educativa. Os resultados obtidos permitiram aferir que o uso do robô simulado não só é intuitivo, como também facilita a implementação do código, otimizando o processo de ensino e consequentemente contribuindo para uma melhor aprendizagem.
- Volumetric video streamingPublication . Marques, Duarte Figueiredo; Pereira, Nuno Alexandre MagalhãesThe evolution of digital media consumption has led to innovative ways to ingest its content. In this thesis, on the research and state-of-the-art topic, we explore the concept of volumetric video streaming, a type of media that can be seen from any position and angle in 6 degrees of freedom navigation, giving a total state of immersion. The work starts with deep research into existing capture systems with an array of hundreds of cameras down to a single camera system from various fields (sports, meetings, music, fashion, health care, entertainment, and gaming). How the end-user can consume the content is also a topic of concern. Present devices, from head mount displays (HDMI), such as the Oculus Rift, to specialized volumetric displays, are analyzed, and examples are given to help understand how they work and their advantages and disadvantages. Finally, for the streaming aspect, as the volumetric content is vastly more extensive than traditional "flat" media, methods to arrange volumetric data, such as Point Clouds and Volumetric Meshes, are explored, as well as how to compress them. The practical section of the thesis was focused on designing, implementing, and evaluating a volumetric video streaming system. Various potential solutions were explored and tested, leading to the development of an optimized system capable of capturing and analyzing realtime performance metrics. To validate the system, experiments were conducted across three scenarios: a static camera with no movement, a static camera with regular movement, and a moving camera with extreme movement. The captured data were analyzed to assess the system’s stability and performance under different conditions. The findings highlighted key challenges and provided insights for future improvements, confirming the feasibility of the proposed system and offering a foundation for further research in volumetric video streaming.
- An intelligent hybrid recommender system improved with Association RulesPublication . Moreira, João Filipe Coelho; Santos, Joaquim Filipe Peixoto dosWith the popularization of the Internet and the maturation of associated technologies, the digital environment has evolved into a global marketplace facilitating the exchange of goods and services, commonly referred to as e-commerce. This market has experienced substantial growth due to the expansion of product catalogues and the rising demand for effective recommender systems that enhance user experience and boost the competitiveness of companies. This dissertation examines the current landscape of e-commerce recommender systems, analysing the techniques currently in use, their limitations, and evaluation methods. It also proposes a hybrid approach that integrates recommendation techniques with association rules derived from historical purchase data, assigning weights to balance the influence of each technique. The primary goal is to provide users with personalised and effective recommendations, leveraging the combination of established recommendation methods with association rules, to mitigate existing limitations. The effectiveness of the components in this hybrid approach is evaluated using standard metrics, supplemented by feedback from test users, which aids in adjusting the weights and analysing the relevance of the recommendations. The findings of this approach contribute to increased user satisfaction on e-commerce platforms, although the creation of meaningful association rules requires substantial amounts of data.
- 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.
- Análise do impacto das alterações climáticas no consumo energético de sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionadoPublication . Rodrigues, David José Soares; Gomes, Luís Filipe de OliveiraNos últimos anos, encontramo-nos perante um clima constantemente em mudança e imprevisível. As alterações climáticas tornaram-se um dos maiores desafios globais. As variações nas condições meteorológicas, como o aumento das temperaturas médias, a maior frequência de eventos climáticos extremos e alteração nos padrões de precipitação, têm vindo a impactar de forma significativa o desempenho energético dos sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC) em edifícios, exigindo uma adaptação contínua para manter a eficiência energética e o conforto térmico. O presente estudo visa analisar como essas alterações climáticas afetam o consumo energético de sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC) em edifícios. Com o aumento da frequência de fenómenos climáticos extremos e as mudanças nas condições climáticas médias, é previsível que o consumo de energia relacionado com o controlo da temperatura e da qualidade do ar interior sofra alterações significativas. Uma questão central nesta análise é a evolução das temperaturas exteriores mínimas, que indicam uma perda de capacidade de arrefecimento noturno. Este fenómeno não só impede a amenização das temperaturas diurnas, como contribui para o aumento da intensidade e frequência das ondas de calor, impactando o consumo energético dos sistemas de AVAC. Deste modo, esta dissertação investiga, através de simulações energéticas, a forma como as variações climáticas influenciam a eficiência energética dos sistemas de AVAC, bem como a capacidade destes sistemas de AVAC. Além disso, são exploradas as soluções de integração de energias renováveis com o objetivo de mitigar os impactos ambientais e reduzir o consumo de energia. Por fim, este estudo oferece uma visão crítica sobre as possíveis estratégias para a adaptação dos edifícios às alterações climáticas, propondo ações de eficiência energética e soluções tecnológicas sustentáveis. Os resultados indicam que as alterações climáticas terão um impacto relevante no consumo energéticos dos sistemas de AVAC. Observa-se que o consumo energético dos sistemas de AVAC em Lisboa aumentará em média 33,3% em 2050, comparado ao valor atual, no Porto, o aumento médio é de aproximadamente 44,5%, e, em Bragança, o aumento é cerca de 33,3%.