Protótipo de eletrocardiograma móvel

As doenças cardiovasculares são a principal causa de preocupação a nível mundial, sendo a maioria resultante dos hábitos alimentares. O emergente crescimento tecnológico na área da medicina tem sido de uma enorme importância, resultando em apostas na área da prevenção, diagnóstico, e monitorização de muitas patologias. O recurso a um eletrocardiograma em ambulatório permite a gravação de toda atividade elétrica do coração enquanto o paciente desempenha normalmente as suas tarefas ("ambulatório- liberdade de movimentos"). A monitorização em ambulatório pode ser conhecida também por, eletrocardiograma ambulatório, Holter e ECG 24-horas. O Holter deteta anomalias durante a execução das mais diversificadas tarefas, a monitorização contínua por um longo período de tempo, possibilita o registo de toda atividade cardíaca no decorrer das atividades físicas do dia a dia. Com presente trabalho pretende-se descrever um sistema de monitorização de saúde tendo por base os seguintes subsistemas: recetor de sinais vitais em tempo real, processamento de sinais vitais em tempo real, processamento de sinais de ECG com recurso a um microcontrolador (MCU), possibilitando a visualização da taxa de batimentos cardíacos num LCD e posterior armazenamento em "SDcard"do fluxo de dados digitais previamente convertidos para digital através do MCU, para posterior visualização em PC. Desta forma a realização deste projeto resulta no estudo de uma alternativa de baixo custo como alternativa aos dispositivos já existentes.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Serviços web para aprendizagem automática

Deep learning has become increasingly popular over the years, having proved their efficiency in input-output functions for distinct types of data. However, their mathematical complexity and the training optimizations can be challenging. Moreover, access to dedicated hardware and the setup of a working environment is most of the times a barrier to its usage. This dissertation describes the design and implementation of a web platform to be used by students and advanced researchers. This platform aims to abstract the processes behind this technology and simplify its usage. It is a multi-user distributed platform that offers services, software and hardware, through a common web browser interface. The solution allows easy addition of new computational nodes, the upload of datasets, the visual design of models and datasets, the monitoring of hardware and training sessions, and also supports validation and test procedures.A utilização de deep learning tem vindo a aumentar em diferentes áreas aplicacionais devido à sua eficiência em processos de previsão e à capacidade de se adaptar a vários tipos de dados. No entanto, a sua complexidade matemática e as otimizações dos processos de treino são desafiantes. Mais ainda, o acesso a hardware dedicado e a configuração correcta de um ambiente de trabalho são muitas vezes barreiras à sua utilização. Esta dissertação propõe uma arquitetura e descreve a implementação de uma plataforma web de serviços de deep learning para utilização de estudantes e investigadores. Esta plataforma permite abstrair os processos complexos que suportam esta tecnologia, simplificando e democratizando o seu uso. Trata-se de uma solução distribuída e multiutilizador que oferece serviços, desde hardware a software, através de um navegador web comum. A solução permite a adição fácil de unidades computacionais de processamento, a inserção de dados de estudo, o desenho dos modelos com ferramentas visuais, a monitorização de sessões de treino, teste e validação destes modelos.Mestrado em Engenharia de Computadores e Telemátic

Fiddler crabs impact the structure of the benthic macroinvertebrate community and the spatial distribution of foraging shorebirds in tropical intertidal mudflats

Tese de mestrado, Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019Os engenheiros de ecossistemas são organismos que transformam ou criam habitats, afetando muitas outras espécies. Os ecossistemas intertidais estão entre os mais produtivos do planeta e têm um papel vital na sobrevivência de muitos vertebrados, nomeadamente peixes e aves. A sua importância é especialmente relevante para aves costeiras migradoras fora da época de reprodução uma vez que várias espécies apenas se alimentam de macroinvertebrados bentónicos presentes nestas áreas. O caranguejo-violinista, Afruca tangeri, é descrito como um engenheiro de ecossistemas em bancos de vasa intertidais, onde tem impactes importantes, nomeadamente na alteração das características biogeoquímicas do sedimento e do ciclo de nutrientes. Além destes impactes, o caranguejo-violinista integra a dieta de grande parte das aves costeiras presentes no seu habitat, o que o torna um recurso muito importante. Este estudo visou investigar a influência que as populações de caranguejo-violinista têm na estrutura da restante comunidade de macroinvertebrados bentónicos e dos seus principais predadores, as aves costeiras, no arquipélago dos Bijagós, Guiné-Bissau. O estudo decorreu em Adonga, no Parque Nacional de Orango, no arquipélago dos Bijagós. Para cumprir os objetivos foram selecionados dois tipos de área: com elevada e com baixa densidade de caranguejos. Em ambos os tipos de áreas, procedeu-se à amostragem da comunidade de macroinvertebrados bentónicos utilizando cores de sedimento. Posteriormente todos os invertebrados recolhidos foram identificados ao nível taxonómico mais baixo possível e, para cada tipo de área, foi determinada a diversidade e riqueza da comunidade assim como a densidade, biomassa total e biomassa disponível para as aves (5 cm superficiais do sedimento) de cada taxon identificado. Foi também realizada uma amostragem da comunidade de aves costeiras recorrendo a parcelas marcadas em ambos os tipos de área analisadas e procedendo a contagens (intervaladas de uma hora) no período de 2h antes a 2h depois do pico da maré vazia. Posteriormente, para cada tipo de área, foi calculada a riqueza e diversidade da comunidade de aves costeiras e a densidade de cada uma das espécies de aves costeiras contadas. Foram ainda descritos e comparados o comportamento alimentar e a dieta de quatro espécies de aves: Maçarico-galego (Numenius phaeopus), Tarambola-cinzenta (Pluvialis squatarola), Perna-vermelha-comum (Tringa totanus) e Borrelho-grande-de-coleira (Charadrius hiaticula) com base em vídeos (3-4 mins) de indivíduos em alimentação. Com o objetivo de caracterizar as populações de caranguejo-violinista em cada tipo de área foram efetuados vídeos em 60 quadrados de amostragem. Posteriormente, os vídeos foram analisados e para cada tipo de área determinou-se a densidade, rácio sexual e distribuição das classes de tamanho das populações de caranguejo e ainda o rácio caranguejo/tocas nas áreas de elevada densidade de caranguejos. Por fim caracterizámos os dois tipos de área em termos de granulometria (percentagem de finos) e conteúdo de matéria orgânica do sedimento. Áreas com elevada densidade de caranguejos demonstraram um maior conteúdo em finos e matéria orgânica no sedimento. Nestas mesmas áreas, as comunidades de aves costeiras e macroinvertebrados apresentaram menor riqueza, diversidade e densidade, e, no caso dos macroinvertebrados, menor biomassa total e biomassa disponível para as aves. A comunidade de macroinvertebrados bentónicos em áreas com baixa densidade de caranguejo é dominada pelos poliquetas sedentárias das famílias Cirratulidae, Maldanidae e Capitellidae e pelos bivalves das famílias Veneridae (maioritariamente Pelecyora isocardia) e Lucinidae. Nas áreas com elevada densidade de caranguejo, as espécies acima referidas encontram-se também entre as mais abundantes, sendo ainda de mencionar os poliquetas errantes da família Nereidae e a substituição dos bivalves Lucinidae pela família Solecurtidae (maioritariamente Tagelus adansonii) como segundo bivalve mais abundante. É ainda de notar que os caranguejos-violinista tornam-se um dos taxa mais abundantes em áreas com elevada densidade de caranguejo, ultrapassados apenas pelo bivalve P. iscocardia. Não obstante, os caranguejos-violinistas são, isoladamente e com uma margem muito significativa, o taxon com os maiores valores de biomassa nestas áreas. Foram encontrados ainda 13 taxa em áreas com baixa densidade de caranguejo que estão completamente ausentes em áreas com elevada densidade de caranguejo. A comunidade de aves costeiras em áreas com elevada densidade de caranguejos é caracterizada pela dominância de Maçarico-galego (Numenius phaeopus), Perna-vermelha-comum (Tringa totanus), Maçarico-das-rochas (Actitis hypoleucos) e Íbis-sagrada (Treskiornis aethiopicus), sendo que o Maçarico-das-rochas ocorre quase exclusivamente nestas áreas. Todas estas espécies consomem preferencialmente caranguejos-violinista. Em contraste, em áreas com baixa densidade de caranguejos, a comunidade de aves costeiras é dominada por Pilrito-de-bico-comprido (Calidris ferruginea), Seixoeira (Calidris canutus), Borrelho-grande-de-coleira (Charadrius hiaticula), Pilrito-das-praias (Calidris alba), Pilrito-de-peito-preto (Calidris alpina) e Pilrito-pequeno (Calidris minuta), sendo este último quase exclusivo destas áreas. Todas estas espécies predam principalmente poliquetas, bivalves e/ou gastrópodes. As restantes espécies não demonstraram diferenças significativas na densidade entre áreas, sendo elas Fuselo (Limosa lapponica), Ostraceiro (Haematopus ostralegus), Tarambola-cinzenta (Pluvialis squatarola), Borrelho-de-testa-branca (Charadrius marginatus), Perna-verde (Tringa nebularia) e Rola-do-mar (Arenaria interpres). À exceção da Tarambola-cinzenta, todas as aves em alimentação nas áreas com baixa densidade de caranguejos apresentaram uma maior taxa de bicadas, mas essa diferença não se traduziu num maior sucesso alimentar. Praticamente não foram encontradas diferenças na dieta das aves entre áreas, à exceção de um maior consumo de bivalves/gastrópodes em áreas com baixa densidade de caranguejos por parte do Maçarico-galego e um maior consumo de bivalves/gastrópodes em áreas com elevada densidade de caranguejo por parte da Tarambola-cinzenta. Houve, no entanto, uma grande proporção de presas não identificadas devido ao seu pequeno tamanho e à distância a que os vídeos foram filmados. Nas áreas com elevada densidade, as populações de caranguejo-violinista são constituídas por indivíduos de classes de tamanho maiores, sendo que caranguejos com uma largura de carapaça superior a 1 cm são quase exclusivos destas áreas. Encontrámos ainda um rácio sexual enviesado para o número de fêmeas nestas áreas e um dos menores rácios caranguejo/toca alguma vez descrito. Não encontrámos diferenças significativas de tamanho entre machos e fêmeas de caranguejo-violinista. Este estudo destaca os possíveis efeitos das populações de caranguejo-violinista no seu habitat, particularmente mostra a existência de grandes diferenças na composição da comunidade de macroinvertebrados bentónicos e aves costeiras entre áreas com baixa e elevada densidade de caranguejos. Com o conhecimento adquirido após a realização deste estudo é possível prever a estrutura mais provável da comunidade de aves costeiras presentes numa área do arquipélago dos Bijagós com base apenas na presença de caranguejo-violinista e, daí, prever qual a importância dessas áreas para cada espécie de ave costeira presente. Apesar de uma grande proporção de espécies de aves costeiras incluir caranguejo-violinista na sua dieta, a maioria das espécies tende a evitar as áreas com elevadas densidades de caranguejos. A presença de caranguejos-violinistas e o seu impacto nos macroinvertebrados e nas aves podem, portanto, ser muito relevantes numa perspetiva conservacionista já que esta espécie de caranguejo está amplamente distribuída nos Bijagós, a segunda área mais importante para aves costeiras invernantes na África Ocidental.Ecosystem engineers are organisms able to transform or create habitats, indirectly affecting many other species. Fiddler crabs Afruca tangeri (Eydoux, 1835), have been described as ecosystem engineers of intertidal mudflats, delivering important impacts, namely by changing sediment biogeochemical characteristics and nutrient cycling. This study aimed to investigate the influence of the fiddler crab populations in the structure of the remaining benthic macroinvertebrate communities as well as on the spatial distribution of their main predators, i.e. shorebirds, in the Bijagós archipelago, Guinea-Bissau. To achieve this, we selected areas with high densities of fiddler crabs and areas with low density/absence of crabs and compared the diversity and density of macroinvertebrates and shorebirds between these areas. In addition, we described foraging behavior of four shorebird species in both types of areas. Study areas were further characterized by determining the granulometry and organic matter content of the sediment. Areas with high crab density were characterized by finer sediments and higher organic matter content. Both the macroinvertebrate and shorebird communities presented significantly lower diversity and densities in areas showing high crab density. Except for the Grey plover, all birds foraging in areas with low crab densities showed higher pecking rates, although we found no differences in the overall feeding success. This study highlights the diverse effects of fiddler crab populations on their habitat, in particular by modifying the composition of the benthic macroinvertebrate fauna and associated shorebird communities. Although fiddler crabs are known to be an important prey item for many shorebird species, overall, high crab density areas are avoided by the majority of species within the shorebird community. Results from this study may be extremely relevant from a conservation perspective as fiddler crabs are widespread in the intertidal mudflats of the Bijagós archipelago, the second most important area for wintering shorebirds in West Africa

Diagnosis of an EPS module

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e ComputadoresThis thesis addresses and contextualizes the problem of diagnostic of an Evolvable Production System (EPS). An EPS is a complex and lively entity composed of intelligent modules that interact through bio-inspired mechanisms, to ensure high system availability and seamless reconfiguration. The actual economic situation together with the increasing demand of high quality and low priced customized products imposed a shift in the production policies of enterprises. Shop floors have to become more agile and flexible to accommodate the new production paradigms. Rather than selling products enterprises are establishing a trend of offering services to explore business opportunities. The new production paradigms, potentiated by the advances in Information Technologies (IT), especially in web related standards and technologies as well as the progressive acceptance of the multi-agent systems (MAS) concept and related technologies, envision collections of modules whose individual and collective function adapts and evolves ensuring the fitness and adequacy of the shop floor in tackling profitable but volatile business opportunities. Despite the richness of the interactions and the effort set in modelling them, their potential to favour fault propagation and interference, in these complex environments, has been ignored from a diagnostic point of view. With the increase of distributed and autonomous components that interact in the execution of processes current diagnostic approaches will soon be insufficient. While current system dynamics are complex and to a certain extent unpredictable the adoption of the next generation of approaches and technologies comes at the cost of a yet increased complexity.Whereas most of the research in such distributed industrial systems is focused in the study and establishment of control structures, the problem of diagnosis has been left relatively unattended. There are however significant open challenges in the diagnosis of such modular systems including: understanding fault propagation and ensuring scalability and co-evolution. This work provides an implementation of a state-of-the-art agent-based interaction-oriented architecture compliant with the EPS paradigm that supports the introduction of a new developed diagnostic algorithm that has the ability to cope with the modern manufacturing paradigm challenges and to provide diagnostic analysis that explores the network dimension of multi-agent systems

On the Use of Near-Field Constellation Focusing for Physical Layer Security with Extremely Large Antenna Arrays

Funding Information: This work is supported by Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) and Instituto de Telecomunicações (IT) under projects CELL-LESS6G 2022.08786.PTDC and UIDB/50008/2020. Publisher Copyright: © 2024 by the authors.In the fast-changing world of wireless communications, the combination of extremely large antenna arrays (ELAAs) and energy-efficient transmission methods is envisioned for the 6G. The application of directivity in the transmitted constellation can increase physical layer security (PLS) and promote the energy efficiency of transmission. In such scenarios, large constellations can be divided into multiple binary phase shift keying (BPSK) components, with each component being individually amplified and transmitted by an antenna. In this work, we consider an ELAA acting as a transmitter and constellation decomposition at the sub-array level. We investigate the impact of considering a near-field channel model in terms of secrecy rate and mutual information. In addition to the energy efficiency of the constellation decomposition, it is demonstrated that the particularities of near-field beamforming increase the PLS, namely in terms of robustness to eavesdropping.publishersversionpublishe

On the Notion of Abstract Platform in MDA Development

Although platform-independence is a central property in MDA models, the study of platform-independence has been largely overlooked in MDA. As a consequence, there is a lack of guidelines to select abstraction criteria and modelling concepts for platform-independent design. In addition, there is little methodological support to distinguish between platform-independent and platform-specific concerns, which could be detrimental to the beneficial exploitation of the PIM-PSM separation-of-concerns adopted by MDA. This work is an attempt towards clarifying the notion of platform-independent modelling in MDA development. We argue that each level of platform-independence must be accompanied by the identification of an abstract platform. An abstract platform is determined by the platform characteristics that are relevant for applications at a certain level of platform-independence, and must be established by balancing various design goals. We present some methodological principles for abstract platform design, which forms a basis for defining requirements for design languages intended to support platform-independent design. Since our methodological framework is based on the notion of abstract platform, we pay particular attention to the definition of abstract platforms and the language requirements to specify abstract platforms. We discuss how the concept of abstract platform relates to UML

Access networks for mobility: a techno-economic model for broadband access technologies

The two main challenges for the access networks are the increasing bandwidth demand and mobility trends. The "triple play" services required (Internet, telephone and TV services) lead to a great increase in bandwidth demand. However, the existing access networks are not able to support this increase, and the capacity to delivery broadband services remain as a challenge ("last mile problem"). The access network remains a bottleneck in terms of the bandwidth and service quality it affords the end user. Besides the bandwidth, other great challenge to access networks is the mobility and the user need to have internet access anywhere and anytime. Then, the increasing demand of "quad-play" (also known as quadruple-play) services, including video, voice, data and mobility, have created new challenges to the modern broadband wireless/wired access networks. This document proposes a techno-economic model to support the new requirements of fixed and nomadic users

Game theoretic modeling of NGANs: impact of retail and wholesale services price variation

The increasing demand for broadband access leads operators to upgrade the existing access infrastructures (or building new access network). Broadband access networks require higher investments (especially passive infrastructures such as trenches/ducts and base station towers/masts), and before making any decision it is important to analyze all solutions. The selection of the best solution requires understanding the technical possibilities and limitations of the different access technologies, as well as understanding the costs of building and operating the networks. This study analyzes the effect of asymmetric retail and wholesale prices on operators’ NPV, profit, consumer surplus, welfare, retail market, wholesale market, and so on. For that, we propose a tehno-economic model complemented by a theoretic-game model. This tool identifies all the essential costs of building (and operating) access networks, and performs a detailed analysis and comparison of the different solutions in various scenarios. Communities, operators/service providers, and regulators can use this tool to compare different technological solutions, forecast deployment costs, compare diferente scenarios, and so on, and help them in making deployment (or regulatory) decisions. The game-theory analyses give a better understanding of the competition and its effect on the business case scenarios’ economic results