Busca evolutiva por redes booleanas na tarefa de classificação de densidade

Redes Booleanas são compostas por nós que representam variáveis binárias computadas em função dos valores representados por nós adjacentes. Esta computação local leva a comportamentos globais, como a convergência para um estado fixo da rede. Tal comportamento é utilizado na tarefa de classificação de densidade, onde procura-se a convergência dos valores de todos os nós para um ponto fixo que reflete o estado predominante presente na configuração inicial da rede, ou seja, um objetivo global restrito a ações de caráter local. Neste trabalho são efetuadas buscas evolutivas de modo a encontrar regras e topologias de redes Booleanas com boa performance na classificação de densidade. Consideram-se exclusivamente vizinhanças irregulares e bidirecionais para todos os nós, representando inicialmente a função Booleana da rede através da regra da maioria da vizinhança. Primeiramente, efetuam-se buscas evolutivas por topologias de redes guiadas pela métrica ω, esta referente à classificação de redes de mundo pequeno, e em seguida, efetuam-se buscas evolutivas no espaço de possíveis funções Booleanas utilizando as topologias de redes encontradas anteriormente.Boolean networks consist of nodes that represent binary variables, which are computed as a function of the values represented by their adjacent nodes. This local processing entails global behaviors, such as the convergence to _xed points, a behavior found in the context of the density classi_cation problem, where the aim is the network's convergence to a fixed point of the prevailing node value in the initial global configuration of the network; in other words, a global decision is targeted, but according to a constrained, non-global action. In this work, we rely on evolutionary searches in order to _nd rules and network topologies with good performance in the task. All nodes' neighborhoods are assumed to be de_ned by non-regular and bidirectional links, and the Boolean function of the network initialized by the local majority rule. Firstly, is carried out a search in the space of network topologies, guided by the ω metric, related to the "small-worldness" of the networks, and then, in the space of Boolean functions, but constraining the network topologies to the best family identified in the previous experiment..Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Preparação e caraterização dos resíduos de espumas de poliuretano do setor do calçado para reciclagem química

O presente trabalho de tese é um relatório de estágio que se enquadrou num projeto de investigação desenvolvido pelo Centro de Investigação Cartif, com o título de “RECICLADO QUÍMICO DE ESPUMAS DE POLIURETANO PARA SU USO EN EL SECTOR DEL CALZADO”. Assim, o relatório apresentado representa todas as atividades desenvolvidas no período de estágio, quatro meses (entre catorze de Fevereiro de 2013 e catorze de Junho de 2013), no Centro de Investigação Cartif, no departamento de Meio Ambiente. O trabalho apresentado resulta da concretização das primeiras etapas do projeto de investigação, nomeadamente a realização da Tarefa 1 que foi completada e consistia na receção e caracterização dos resíduos do polímero Poliuretano provenientes do setor do calçado; iniciação da Tarefa 2, associada ao estudo das condições ótimas da reciclagem química (glicólise) dos resíduos de espumas de Poliuretano. Globalmente, obtiveram-se 5 amostras de espuma poliuretano diferentes (resíduos de diferentes etapas na fabricação do calçado e de diferente aspeto visual) a partir dos resíduos obtidos do setor do calçado e duas amostras de poliol puro (material de base do polímero de poliuretano) fornecidas pelas empresas do sector do calçado. As amostras de resíduos obtidas sofreram um pré-tratamento para selecionar o material de espuma de poliuretano. Na caraterização destes resíduos pré-tratados aplicaram-se as metodologias de determinação da densidade (real e aparente), análise termo gravimétrica, análise com FTIR, análise da Viscosidade e análise do Índice de Hidroxilos. Os resultados obtidos mostram que as diferentes amostras pré-tratadas mostram uma grande variabilidade ao nível da densidade, como era esperado pois, os resíduos analisados são de diferentes etapas na fabricação do calçado (realçado pelos diferentes aspetos visuais do materiais). As análises termo gravimétrica e de infravermelho mostraram que as amostras pré-tratadas são semelhantes na variação da massa com a temperatura e nos espectros de infravermelho, respetivamente. Estes resultados mostram que o pré-tratamento aos resíduos permitiu obter amostras de composição homogênea de espuma de poliuretano. As amostras de poliol obtidas mostraram valores de viscosidade e de índice de Hidroxilos que se enquadram nos valores normais para compostos poliol e servirão de padrões para o poliol que se vai obter da reciclagem química de cada uma das amostras prétratadas obtidas a partir dos resíduos do setor de calçado.This thesis is a report of the work carried out in the Research Centre Cartif, in a research project named "RECYCLED CHEMICAL OF THE POLYURETHANE FOAM FOR USE IN THE FOOTWEAR INDUSTRY". The report is about all the activities done during the time of traineeship, four months (between February 14, 2013 and June 14, 2013), held at the Research Centre Cartif, in the department of Environment. This work presents the results from the two first tasks of the research project, which included the completion of Task 1 (consisted in the polyurethane foam wastes reception and characterization which were obtained from footwear industry sector; and the initiation of Task 2, associated with the study of the optimum conditions for chemical recycling (glycolysis) of polyurethane foams wastes. Globally, five different polyurethane foam samples were obtained (residues from various steps in the footwear manufacturing and with different visual appearance) and two samples of pure polyol (base material for the polyurethane polymer production) provided by companies of the footwear industry. The obtained wastes samples had undergone pretreatment to select the polyurethane foam material. In the characterization of these pre-treated wastes, the analytical methodologies applied were density analysis (real and apparent), thermogravimetric analysis, FTIR analysis and analysis of Viscosity and Index hydroxyls. The results showed that the different pre-treated samples had a high variability in terms of density, as expected, because the analysed residues were from different stages in the manufacture of footwear (highlighted by the different visual aspects of the materials). The results from thermogravimetric and infrared analysis showed that the pre-treated samples had similar mass variation with temperature and infrared spectra, respectively. These results showed that the wastes pre-treatment allowed to obtain final samples of polyurethane foam with homogeneous composition. The obtained polyol samples showed expected viscosity and hydroxyl index values typical of polyol compounds and these samples will be used as standards for the polyols recycled that will be obtained from the chemical recycling of each of the pre-treated samples (obtained from the polyurethane foam wastes of the footwear industry sector)

Elementos para o desenho de estruturas de armazenagem e movimentação de GPL : uma abordagem sob o ponto de vista ATEX

Com a progressiva integração de serviços de voz, vídeo e dados, em novos sistemas de comunicação, resultantes da convergência tecnológica das tradicionais redes locais de computador e das redes públicas de telecomunicações, tem sido possível satisfazer os requisitos específicos das aplicações telemáticas, recorrendo a capacidades e protocolos de transmissão e de comutação adequados aos diferentes níveis de qualidade de serviço, suportadas nas diferentes interfaces da rede. Nesta comunicação, caracterizam-se capacidades e limitações de diferentes tecnologias de acesso de banda larga, suportadas pelas infra-estruturas fixas existentes (xDSL, DOCSIS e BPL) e pelas redes de acesso via rádio (DECT, FWA, WLAN, WiMAX, HIPERLAN, GSM e UMTS), em função dos requisitos de qualidade de serviço das aplicações, de acordo com as especificações das recomendações internacionais existentes. Aborda-se igualmente a possibilidade de localização de terminais móveis, recorrendo a serviços de suporte da Rede de Acesso Rádio, bem como o desenvolvimento de aplicações sensíveis ao contexto de utilização

Possibilidades e aplicações de ensaios não destrutivos

Comunicação apresentada no Encontro sobre a Madeira e suas Aplicações Nobres : "Bem utilizar a madeira", Lisboa, Portugal, 22 Novembro 2005

Análise de indicadores de desempenho da iluminação artificial em ambientes residenciais

A utilização de indicadores para a avaliação de desempenho dos sistemas artificiais de iluminação no ambiente construído vem sendo discutida em vários países. No entanto, poucas são as ferramentas que permitem conciliar aspectos quantitativos e qualitativos da iluminação com eficiência energética durante a elaboração de projetos de iluminação artificial. Este trabalho compara os indicadores brasileiros com os principais indicadores internacionais, entendidos como valores referenciais que auxiliam o projetista em relação ao desempenho de projetos de iluminação. Para tal, foi realizada uma pesquisa documental nas normas e códigos dos indicadores relacionados ao conforto visual e à eficiência energética da iluminação em ambientes residenciais, bem como uma análise comparativa das semelhanças e diferenças mais significativas dentre os indicadores existentes. Como resultado, observou-se que os indicadores nacionais são genéricos, desconsiderando as especificidades das atividades exercidas em ambientes residenciais. A pesquisa documental demonstrou a carência de indicadores que melhor expressem o desempenho da iluminação artificial em ambientes residenciais. Tal situação tem levado os projetistas a recorrer aos indicadores existentes nos manuais e regulamentos referentes às tipologias não residenciais como parâmetro de desempenho a ser alcançado. A relevância do presente trabalho consiste na identificação de lacunas importantes existentes nas normas e códigos, contribuindo para o aperfeiçoamento das referidas normas nacionais e seus reflexos na atividade projetual da área em estudo.Peer ReviewedPostprint (published version

Entre o rural e o urbano: limites e cartografia

O estudo do processo de urbanização “metropolitano” pressupõe refletir sobre a incorporação de áreas rurais a áreas urbanas e suas consequentes transformações econômicas, sociais e territoriais. A pesquisa relacionada a este artigo2 aborda transformações decorrentes da expansão urbana sobre áreas rurais. Busca-se caracterizar o desenvolvimento da urbanização ao avançar sobre áreas rurais “metropolitanizadas”, identificando no tempo e no espaço as transformações ocorridas nos limites das regiões metropolitanas e aglomerações urbanas que integram a Macrometrópole Paulista3. Parte-se da hipótese de que há gradual complementaridade econômica, funcional e territorial entre áreas rurais e urbanas em geral. Este artigo tenta esboçar uma proposta metodológica para a cartografia usada na tese mencionada. Buscase identificar e mensurar as dimensões do rural e do urbano na recém-definida Macrometrópole Paulista. Parte-se de conceitos usados por pesquisadores na definição dessas duas “categorias do território”, de abordagens adotadas no Brasil (IBGE), e parâmetros e definições usadas por órgãos internacionais.The study of urbanization "metropolitan" process envolves thinking about the incorporation of rural areas by urban areas and the consequents economic, social and territorial transformations. The research related to this article is interested in changes resulting from urban expansion into rural areas. We seek to characterize the development of urbanization in rural areas calls "metropolitanizadas" identifying, in time and space, the changes that occur in metropolitan areas and conurbations that integrate Macrometropolis Paulista. We hypothesized that there is gradual economic, territorial and functional complementarity between rural and urban areas in general. This article is an attempt to define a methodology for mapping used in the mentioned thesis. Seeks to identify and measure the dimensions of rural and urban in the defined Macrometropolis Paulista. Use concepts from researchers in the definition of these two "categories of the territory" of approaches adopted in Brazil, and parameters and definitions used by international agencies.Peer Reviewe

The teaching of fractions in primary school - a case study

Este artigo descreve parte de um estudo sobre as práticas de ensino de frações no 1.º ciclo. Procura resposta às questões: 1) Como é que os professores exploram e articulam os significados quociente, parte-todo, medida e operador para ensinar frações? 2) Que dificuldades manifestam os professores no desenvolvimento das suas aulas sobre frações? Realizou-se um programa de trabalho colaborativo com 4 professores e observaram-se aulas, apresentando-se aqui um dos casos. Os resultados sugerem dificuldade dos professores no ensino de frações nomeadamente na seleção e exploração de tarefas, mas também na abordagem às diferentes interpretações de fração.This article describes part of a study about the teaching of fractions in primary school levels. It seeks answers to the questions: 1) How do teachers explore and articulate the interpretations quotient, part-whole, measure and operator to teach fractions? 2) What difficulties do teachers have in the development of their classes on fractions? Classes were observed and a collaborative work program was developed, involving four teachers — one of these cases is presented in here. Results point to some teaching fragilities, namely concerning the selection and approaching of the tasks, as well as the approach to the different interpretations of fractions.CIEC - Centro de Investigação em Estudos da Criança, IE, UMinho (UI 317 da FCT), PortugalFundos Nacionais através da FCT (Fundação para a Ciência e a Tecnologia) e cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do COMPETE 2020 – Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI) com a referência POCI-01-0145-FEDER-007562info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Desenvolvimento de metodologia baseada em aprendizado por reforço e Sistema de Inferência Fuzzy para identificação e minimização de contaminantes em sinais de sEMG com aplicação em identificação de movimentos do segmento mão-braço

A incessante busca por novas tecnologias que proporcionem aumento da qualidade de vida do ser humano tem norteado a pesquisa acadêmica ao longo da história. Isso é observado na evolução dos meios de transporte, dos dispositivos de comunicação e até mesmo de serviços como o bancário. No entanto, para pessoas com deficiência motora, em especial aquelas que sofreram amputação ou não possuem parte do membro superior, a conquista de melhores condições de vida está potencialmente relacionada com liberdade e independência. Visando suprir esta necessidade, muitos pesquisadores têm trabalhado no desenvolvimento de algoritmos preditores de movimento do segmento mão-braço a partir de sinais de eletromiografia para o controle de próteses na expectativa de aumentar o número de graus de liberdade do dispositivo. Contudo, para que se obtenha sistemas eficientes e que tenham elevados índices de assertividade, é imprescindível que o nível de interferência e ruído, os quais inevitavelmente estão presentes nos registros de eletromiografia devido à instrumentação, ambiente, aspectos fisiológicos, dentre outros, seja o menor possível. Neste contexto, alguns trabalhos foram desenvolvidos visando a minimização do efeito de interferências no classificador, contudo todos aqueles abrangidos pela pesquisa realizada demandam um estágio de treinamento off-line, não são adaptáveis às variações do sinal de EMG e/ou dependem do sinal dos outros canais de medição para a minimização do efeito degradador. Diante disso, a presente proposta de tese apresenta uma metodologia baseada em aprendizagem por reforço (Reinforcement Learning) e Sistema de Inferência Fuzzy para detecção, identificação do tipo e atenuação do efeito de contaminantes em registros de eletromiografia, com aplicação em sistemas de reconhecimento de gestos do membro superior. O mesmo está fundamentado em um modelo de agente e ambiente, sendo constituído dos seguintes elementos: ambiente (atividade elétrica muscular), estado (conjunto de 6 características extraídas do sinal de EMG), ações (aplicação de filtros/procedimentos específicos para a redução do impacto de cada interferência) e agente (controlador que fará a identificação do tipo da contaminação e executará a ação adequada). Para cada ação exercida pelo agente será atribuída uma recompensa a qual, por sua vez, é determinada em virtude do impacto da primeira nas características do sinal (estado) por meio de um Sistema de Inferência Fuzzy. O treinamento, realizado através do método Ator-Crítico, consiste na obtenção de uma política de ações que maximize a recompensa percebida a longo prazo. Por meio de um experimento realizado de forma off-line conseguiu-se taxas de acerto de 92,96% na identificação de 4 tipos de contaminantes (interferência por eletrocardiografia (ECG), artefato de movimento, interferência eletromagnética oriunda da rede de energia elétrica e ruído branco gaussiano) e 69,5% quando se considerou também sinal íntegro. Além disso, por meio de um estudo de caso simulando-se o treinamento online do agente evidenciou-se que o modelo de Transfer Learning adotado foi eficaz na dispensa da necessidade do uso de dados adquiridos previamente do usuário além de acelerar o processo de aprendizado. Estas propriedades são fundamentais para a implementação de qualquer sistema de forma online. Logo, verificou-se indícios de que o SIF-ACRL tem, de fato, potencial para ser implementado de forma online.The incessant search for new technologies that provide increased quality of life for human beings has guided academic research throughout history. This is observed in the evolution of transports, communication devices and even services such as banking. However, for people with motor disabilities, especially those who have had an amputation or do not have part of the upper limb, achieving better living conditions is potentially related to freedom and independence. To meet this need, many researchers have been working on the development of hand-arm segment movement predictors algorithms from electromyography signals for the control of prostheses in the hope of increasing the device's degrees of freedom. However, to obtain efficient systems that have high levels of assertiveness, it is essential that the interference and noise level, which are inevitably present in the electromyography records due to the instrumentation, environment, physiological aspects, among others, is the lowest possible. In this context, some works were developed aiming at minimizing the effect of interference in the classifier, however, all those covered by the performed research demand an offline training stage, are not adaptable to the EMG signal variations, and/or depend on the signal of others measurement channels to minimize the degrading effect. In view of this, the present thesis proposal presents a methodology based on Reinforcement Learning and Fuzzy Inference System for detection, identification of the type and mitigation of the effect of contaminants in electromyography records, with application in gesture recognition systems of the upper limb. It is based on an agent and environment model, consisting of the following elements: environment (muscle electrical activity), state (set of 6 characteristics extracted from the EMG signal), actions (application of specific filters/procedures to reduce impact of each interference) and agent (controller who will identify the type of contamination and take the appropriate action). For each action performed by the agent, a reward will be attributed which, in turn, is determined by the impact of the actions on the signal features (state) by means of a Fuzzy Inference System. The training, carried out through the Actor-Critic method, consists of obtaining an action policy that maximizes the long term perceived reward. Through an experiment carried out offline, success rates of 92.96% were achieved in the identification of 4 types of contaminants (interference by electrocardiography (ECG), motion artifact, electromagnetic interference from the electricity network and Gaussian white noise) and 69.5% when a clean signal class was added. In addition, a case study simulating the agent's online training showed that the Transfer Learning model adopted was effective in dispensing with the need to use data previously acquired from the user, in addition to accelerating the learning process. These properties are fundamental for the implementation of any system online. Therefore, there were indications that the SIF-ACRL has the potential to be implemented online

Seasonal forests and ecotone areas in the state of Tocantins, Brazil : structure, classification and guidelines for conservation

O objetivo deste estudo foi descrever a riqueza, estrutura e diversidade de espécies arbóreas em áreas de Floresta Estacional e ecótono (Floresta Estacional/Floresta Ombrófila) no estado do Tocantins, buscando subsídios para a conservação, manejo florestal, compensação de reserva legal e recuperação ambiental, além de discutir as identidades fitogeográficas em comparação com outras florestas do Brasil. Em 18 bacias hidrográficas, conduziu-se amostragem da vegetação arbórea (DAP > 5 cm) de 22 áreas (amostras) por meio do inventário de 477 parcelas de 400 m². Foram elaboradas análises de classificação pelo método TWINSPAN, em duas escalas distintas. A primeira avaliou a diversidade beta entre as parcelas amostradas no estado do Tocantins e a segunda buscou analisar a similaridade das florestas do Tocantins em relação a outras florestas do bioma Cerrado e suas áreas de tensão ecológica. As florestas amostradas apresentaram ampla variação em termos de riqueza (33 a 243 espécies), densidade (486 a 1.179 ind.ha-1), área basal (14,04 e 37,49 m².ha-1), índices de diversidade (H´ = 2,75 a 4,59) e de equabilidade (J´= 0,72 a 0,86). As análises de classificação convergiram para resultados comuns, identificando quatro ambientes dissimilares em termos florísticos e estruturais no estado do Tocantins: Floresta Estacional Decidual, Floresta Estacional Semidecidual, ecótono Floresta Estacional Semidecidual/Floresta Ombrófila e ecótono Floresta Estacional Decidual/Floresta Ombrófila. A fim de manter a diversidade de plantas e de ambientes na região de transição Floresta Amazônica e Cerrado, sugere-se que o processo de criação de unidades de conservação no estado do Tocantins deva ser intensificado e tenha como base para seleção das áreas critérios biogeográficos.The purpose of this study was to describe the richness, structure and diversity of tree species occurring in seasonally dry forests and some ecotone areas (Seasonal Forest/Ombrophilous Forest) in the state of Tocantins (Brazil). We aimed to provide information for conservation, management, environmental compensation and restoration strategies, and discuss their phytogeography identities in relation to other Brazilian forests. We selected 22 areas in 18 hydrogeographic basins and performed an inventory of all trees species (DHB > 5 cm) occurring in 477 plots of 400 m². We conducted a classification analysis of the vegetation using the TWINSPAN method in two different scales. The first assessed the beta diversity among plots within the state of Tocantins, and the second analysed similarities between these forests and other forests ecosystems in the Cerrado ecoregion and related ecotones in Central Brazil. A wide variation of species richness (33 to 243 species), density (486 to 1179 trees.ha-1), basal area (14.04 to 37.49 m². ha-1), diversity indexes (H’ = 2.75 to 4.59) and evenness (J’ = 0.72 to 0.86) across the sites was found. Based on floristic and structural aspects, classification analyses identified four major forests types: Seasonal Deciduous Forest, Seasonal Semi-deciduous Forest, and two ecotones Seasonal Semideciduous Forest/Ombrophilous Forest and ecotone Seasonal Deciduous Forest / Ombrophilous Forest. In order to maintain plant and habitat diversity in the Amazon/Cerrado transition zone, the creation of conservation areas should be intensified using biogeographical patterns as site selection criteria