FCT (DCEA) - Mestrado em Engenharia Informática
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- 3SLIM: sistema simplificado sensível à localização por IMagemPublication . Afonso, Rosa Maria Gomes; Moreira, Rui Silva; Torres, JoséO crescente interesse na mobilidade dos utilizadores e no posicionamento de objectos justifica o estudo aprofundado das potencialidades e das funcionalidades das aplicações sensíveis à localização. Neste trabalho, pretendeu-se desenhar uma proposta de arquitectura para um sistema cuja informação apresentada é filtrada com base na localização dos utilizadores e dos objectos sobre os quais se pretende obter essa informação. As aplicações sensíveis ao contexto e à localização são cada vez mais comuns. As tecnologias utilizadas por estes sistemas (e.g., receptores GPS, células GSM, sensores de ultrasons, redes de sensores, etiquetas RFID etc.) são, no entanto, onerosas, por vezes difíceis de manipular e distribuir e inadequadas a uma utilização diária permanente. Assim, pretendeu-se neste trabalho definir um sistema capaz de determinar a localização e disponibilizar informação pertinente à localização dos utilizadores, com base em dispositivos móveis disponíveis no dia-a-dia. A aquisição destes dispositivos móveis não requer um esforço financeiro elevado nem um esforço cognitivo extra de manipulação por parte do utilizador final. Este sistema, poderá ser aplicado para fornecer informação contextualizada pela localização tanto dos utilizadores como dos objectos que o rodeiam, por exemplo, durante uma aula de campo ou uma visita de estudo a um parque. Resumindo, neste trabalho, proposemo-nos estudar, desenvolver e avaliar a usabilidade de um Sistema Simplificado Sensível à Localização por IMagem (3SLIM), i.e., um sistema de informação contextualizado pela localização dos seus utilizadores, onde a localização é obtida por meios técnicos económicos. Pretende-se tirar proveito dos dispositivos móveis (e.g., telemóveis, PDA’s, etc.) e das tecnologias sem fios actuais, cujo uso se está a vulgarizar e que permitem o acesso fácil e ubíquo à informação. Foram identificados os principais componentes da arquitectura, os seus módulos aplicacionais, as interfaces a desenvolver bem como os modelos de dados de suporte. Fez-se ainda uma análise e uma comparação, no contexto da aplicação desta arquitectura, de soluções e tecnologias alternativas adoptadas em sistemas similares. Finalmente, avaliou-se a usabilidade do sistema proposto, aplicando-o numa visita a um parque biológico enriquecida por conteúdos virtuais disponibilizados para cada localização ou ponto de interesse específico. Le croissant intérêt relatif à la mobilité des utilisateurs et au positionnement d´objects justifie l´étude approfondie des potentialités et des fonctionnalités des applications sensibles à la localisation. Ce travail prétend dessiner une proposition d´architecture pour un système dont l´infomation presentée et filtrée aura pour base la localisation des utilisateurs et des objects considérés. Les applications sensibles au contexte et à la localisation sont de plus en plus vulgaires. Les technologies utilisées par ces systèmes (récepteurs GPS, céllules GSM, senseurs d´ultra-sons, réseaux de senseurs, étiquettes RFID etc.) sont encore chères et parfois difficiles à manipuler, distribuer ou même inadéquates à une utilisation quotidienne. Ce travail prétend définir un système capable de déterminer la localisation et disponibiliser l´information indispensable à la localisation des utilisateurs, ayant pour base les dispositifs mobiles existants dans le marché actuel. L´acquisition de dispositifs mobiles n´exigent pas d´effort financier ni cognitif du point de vue d´apprentissage pour l´utilisateur final. Ce système pourra être appliqué afin de fournir l´information contextualisée par la localisation des utilisateurs et des objects qui les entourent. Un exemple de l´application de ce système sera approprié à une classe en plein air ou à une visite d´étude à un parque. En résumé, ce travail propose l´étude, le développement et l´avaliation de l´usabilité d´un Système Simplifié Sensible à la Localisation par IMage (3SLIM), un système d´information contextualisé par la localisation de ses utilisateurs et dont la localisation est obtenue par des moyens techniques économiques. Ce travail prétend tirer profit des dispositifs mobiles et des technologies wireless dont l´usage est vulgarisé et qui permettent l´ubiquité de l´accés à l´information. Les principaux components de l´architecture, ses modules applicationels, ses interfaces à développer ainsi que ses modèles de donnés ont été identifiés. Dans le contexte de l´application de cette architecture, l´analyse et la comparaison de solutions et de technologies alternatives adoptées à d´autres systèmes seront effectuées. Finalement, l´usabilité de ce système a été avaliée à travers une visite à un parque biologique, enrichie par des contenus virtuels disponibilisés par chaque localisation, chaque point d´intérêt spécifique. The growing interest in user mobility and object positionning justifies a deep study focused on the potentialities and functionalities of location-aware applications. This work aims the design of architecture for a system in which the information is filtered according to the user’s and object’s locations from which we require information. The location and context-aware applications are increasingly common. The technologies used by these systems (eg, GPS receivers, GSM cells, ultrasound sensors, sensor networks, RFID tags etc.) are, however, expensive, sometimes difficult to manipulate and deploy, and inappropriate for permanent daily use. Therefore, this work intended to define a system capable of determining the user’s location and provide relevant information accordingly, based on mobile devices available on the day-to-day. The acquisition of these mobile devices does not require a high financial effort neither it requires extra cognitive manipulation efforts from end-users. This system could be used to provide contextualized information by the location of both the users and the objects that surround him, for example, during a field class or a park study-visit. In short, this work proposes the study, development and usability evaluation of a Simplified System Sensitive to the Location by IMagem (3SLIM), i.e., an information system contextualized by the location of its users, where the location is obtained by economic technical means. This system is intended to take advantage of mobile devices (e.g., mobile phones, PDAs, etc.) and current wireless technologies, whose use is becoming ordinary and allowing easy and ubiquitous access to information. We have identified the key components of the architecture, the application modules, the interfaces and the supporting data models. We have also performed an analysis and comparison, in the context of this system, of alternative technologies and solutions adopted in similar systems. Finally, we have conducted a usability evaluation of the system, applied to a park visit enriched/augmented by virtual content available for each location or specific point of interest.
- Adopção de standards no registo clínico de enfermagem: estudo de caso em Hospital PortuguêsPublication . Rocha, Bruno Gomes; Rocha, ÁlvaroEste trabalho de investigação centrou-se na área da saúde, mais concretamente na prática da enfermagem. Além de uma revisão bibliográfica sobre enfermagem, registo clínico e standards de terminologia, estruturação e comunicação de informação, pretendemos investigar quais as mais-valias originadas pela utilização de standards na prática de enfermagem. Queremos com isto dizer que se pretendeu averiguar se um standard se encontrava implementado, verificando, então, até que ponto era eficaz para a prática de enfermagem. Para a realização desta pesquisa científica, entendemos que era necessário desenvolver um estudo exploratório seguindo o paradigma quantitativo. Consequentemente, aplicouse um questionário a cento e vinte e cinco profissionais de enfermagem de um hospital português, obtendo-se uma taxa de resposta validada de 87,2%. Recorremos ao Microsoft Excel para o tratamento dos dados recolhidos, aos quais efectuámos uma análise descritiva e os correlacionámos para verificarmos os pressupostos formulados. Conclui-se que é usado um standard no hospital estudado e que este ajuda na melhoria da comunicação entre os profissionais de enfermagem, na melhoria dos cuidados de saúde ao paciente e também na melhoria da comunicação entre os sistemas informáticos. This research is focused on the health care area, specifically in nursing practice. In addition to a literature review on nursing, medical record and standards for terminology, structure and communication of information, we intend to investigate the gains from the use of standards in nursing practice. Therefore, it was intended to determine whether a standard was implemented, verifying, then, to what extent it was effective for nursing practice. In carrying out this scientific research, it was necessary to develop an exploratory study following the quantitative paradigm. Consequently, we applied a questionnaire to one hundred and twenty five nursing professionals from a Portuguese hospital, yielding a validated response rate of 87,2%. We used the Microsoft Excel to treat the data collected, in which we conducted a descriptive analysis and we correlate the data to verify the assumptions made. It is concluded that a standard is used in the hospital and it helps in improving communication between nursing professionals, improving patient care and, also, improving communication between computer systems. Este trabajo de investigación se centró en el área de la salud, específicamente en la práctica de enfermería. Más allá de una revisión de la literatura en enfermería, las normas de registro médico y estándares de terminología y comunicación de información, tenemos la intención de investigar los beneficios de la utilización de estándares en la práctica de enfermería. Com todo esto queremos decir que se tenía por objeto determinar si un estándar fue implementado, averiguando, entonces, hasta qué punto fue eficaz para la práctica de enfermería. Para llevar a cabo esta investigación científica, entendemos que era necesario desarrollar un estudio exploratorio siguiendo el paradigma cuantitativo. En consecuencia, se aplicó un cuestionario a ciento veinticinco profesionales de enfermería de un hospital portugués, alcanzando una tasa de respuesta validada de 87,2%. Se utilizó el Microsoft Excel para el tratamiento de los datos recogidos, lo que originó un análisis descriptivo y posterior correlación para comprobar los presupuestos formulados. Se concluye que se utiliza un estándar en el hospital estudiado y que esto ayuda a mejorar la comunicación entre los profesionales de enfermería, mejorar la atención al paciente y mejorar la comunicación los entre sistemas informáticos.
- Airmon: sistema IoT de monitorização e classificação da ocupação em salas de aulaPublication . Vargas, João Diogo Silvestre; Sobral, Pedro; Moreira, Rui SilvaA gestão dos parâmetros ambientais em espaços fechados é de extrema importância para manter a salubridade e conforto dos recintos, principalmente em espaços públicos muito frequentados. Em particular, em ambientes escolares, a má gestão destes parâmetros, pode impactar negativamente o bemestar dos alunos e docentes, manifestando-se em dificuldades de concentração, fadiga e/ou dores de cabeça, afetando, consequentemente, o processo de ensino-aprendizagem. A utilização de inteligência artificial para classificar a ocupação desses espaços, oferece a oportunidade de otimizar a sua gestão e planeamento, tornando o processo educacional mais eficiente e adaptado às necessidades dos intervenientes. Este trabalho tem como objetivo contribuir para uma possível solução para a lacuna existente relativamente à gestão de parâmetros ambientais, através da conceção e implementação de um sistema de monitorização de baixo custo e alta escalabilidade, visando a recolha e agregação precisa de dados ambientais, oriundos de diversas salas de aula, distribuídas por diferentes estabelecimentos de ensino e com a capacidade de integrar todos os que se pretendam associar ao projeto. Foram desenvolvidas caixas equipadas com um conjunto diversificado de sensores de baixo custo e consumo energético. O sistema disponibiliza uma interface intuitiva para o acesso e monitorização em tempo real de variáveis como os níveis de CO2, humidade, temperatura e partículas, referentes a cada sala de aula das escolas monitorizadas. Adicionalmente, os dados ambientais foram complementados com a indicação da ocupação das salas, através da colaboração da comunidade escolar, fornecendo assim uma solução que respeita a privacidade das pessoas envolvidas, não requerendo a utilização de métodos de recolha de dados invasivos, como câmaras. A estes dados foram aplicadas técnicas de inteligência artificial com o intuito de classificar a ocupação das salas de aula, obtendo uma acurácia de, no mínimo, 83% na classificação da ocupação com um modelo geral para todas as salas de aula e de, pelo menos, 85% quando treinadas para uma sala específica.
- Análise do uso de realidade aumentada em aparelhos móveis em ambientes exterioresPublication . Torres, José; Gouveia, Feliz RibeiroA realidade aumentada é uma área em crescimento pois proporciona uma experiência enriquecedora aos seus utilizadores, ao tornar virtual a realidade. Um dos problemas que ocorre na área da realidade aumentada é a falta de uma ferramenta capaz de produzir aplicações para o meio exterior sem a utilização de marcadores. Este problema ocorre devido à luminosidade que incide sobre os objectos ou edifícios que faz com que os algoritmos de detecção falhem. Uma forma de resolver este problema consiste em criar um conjunto de treino em várias condições de luminosidade para que em qualquer tipo de condição atmosférica seja possível detectar um edifício. Outro problema consiste na visualização da realidade aumentada que pode ser pouco perceptível devido à luminosidade. Uma forma de resolver este problema consiste em que a realidade aumentada tenha uma textura que permita a sua clara visualização em qualquer condição de luminosidade. A viabilidade deste trabalho é analisada de modo a verificar se é possível desenvolver uma aplicação de realidade aumentada utilizando apenas a câmara do aparelho móvel e sem marcadores. É apresentada uma discussão sobre os temas relacionados ao trabalho, especificamente sobre algoritmos de detecção e realidade aumentada, sendo analisados trabalhos e artigos destas áreas. Foi implementada uma aplicação com um algoritmo que deteção de monumentos em OpenCV ORB e uma aplicação em Unity3D com o Vuforia de modo a comparar os resultados de ambos de modo a determinar qual das abordagens é a melhor.
- Análise e aplicação da tecnologia blockchain na gestão de diplomas do ensino superiorPublication . Vidal, Fernando Richter; Gouveia, Feliz Ribeiro; Soares, ChristopheAs certificações académicas permitem reconhecer habilidades e conhecimentos adquiridos, e impactam diretamente de forma positiva na vida social das pessoas. Os diplomas emitidos nos moldes tradicionais, em papel, podem ser sujeitos a falsificação ou a impossibilidade de verificação devido à indisponibilidade da entidade emissora. Recentemente os modelos digitais de certificações académicas avançaram em questões importantes como a sua emissão, mas ainda podem falhar na verificação e na partilha entre partes, devido a oferecerem arquiteturas centralizadas. Motivados pelos bons resultados obtidos em outras áreas, várias iniciativas de certificados digitais propuseram a utilização da tecnologia blockchain. Este trabalho consiste em identificar, analisar e testar algumas das ferramentas baseadas em blockchain que estão emergindo, no âmbito da criação de certificados universitários mais eficientes, confiáveis e independentes. Será implementado um protótipo capaz de emitir, verificar e partilhar certificados; é também avaliado o uso da tecnologia e são apresentados os resultados dessa experiência. Além disso, o trabalho apresenta uma visão sobre o estado atual de desenvolvimento e maturidade em que tais ferramentas se encontram, relatando os avanços e as limitações encontradas, e expõe questões que ainda precisam ser resolvidas.
- Aplicação de MonetDB na avaliação de desempenho de bases de dados verticaisPublication . Vicente, Ico Dânger; Gouveia, Feliz RibeiroEsta dissertação analisa a aplicação do Sistema de Gestão de Bases de Dados MonetDB na avaliação do desempenho de bases de dados verticais, comparando com os sistemas PostgreSQL e CitusDB. Nos últimos anos, os sistemas de bases de dados verticais têm atraído muito interesse não só na comunidade científica como também nas comunidades empresarial e organizacional. Esse interesse está relacionado com o potencial de melhor desempenho, com a forma como as bases de dados são armazenadas, com a possibilidade de compressão dos dados e com o seu suporte no apoio à decisão nas organizações. O interesse crescente no uso de bases de dados por colunas em relação às bases de dados tradicionais, com armazenamento por linhas, deve-se essencialmente à forma de armazenamento e ao desempenho. Os sistemas de base de dados por linhas armazenam os registos de uma relação de forma sequencial, por página, enquanto os sistemas de bases de dados em coluna armazenam os valores pertencendo à mesma coluna de forma contínua, na mesma página, o que torna mais rápidas as operações de leitura de apenas um subconjunto das colunas de uma tabela. Nesta dissertação descrevem-se as principais características e vantagens do método de armazenamento por colunas em relação ao método de armazenamento por linhas, analisando sua arquitetura e os conceitos, e analisando as vantagens da compressão e das técnicas de materialização na execução de consultas. Essas vantagens mostram que a nível de execução de consultas típicas de aplicação analíticas, o desempenho das bases de dados por linhas é inferior ao das bases de dados por colunas coluna.
- Assistência à autonomia no domicílio com integração de automação e inteligência artificialPublication . Moreira, Alessandro Felipe Miguez; Torres, José; Sobral, PedroO Ambient Assisted Living (AAL) cresce em importância na investigação e investimentos públicos e privados, principalmente pelo envelhecimento da população mundial. Neste contexto, um problema que se busca resolver é a identificação e representação de atividades do cotidiano e para isto a Representação do Conhecimento mostra-se útil. A oferta de novas tecnologias Internet of Things (IoT) permitiu a criação de diversos protocolos de comunicação sem o suporte de um padrão, dificultando a integração de dispositivos em um único ambiente. Uma forma de solucionar este problema se dá na forma de aplicações de automação que traduzem estes protocolos em uma abstração que permita a interação com os dispositivos de modo uniforme. Esta disseminação de dispositivos IoT também disponibilizou uma quantidade massiva de dados para serem tratados, justificando o interesse de técnicas de Aprendizagem Máquina. Este trabalho especifica, implementa e valida um sistema de ambiente inteligente que agrega automação e Inteligência Artificial (IA). A especificação dá-se na forma de uma arquitetura de referência, composta por três módulos, cujas tarefas são automatizar e uniformizar a recolha de dados, relacionar e dar significado a estes dados e aprender com estes. São propostos três casos de uso, que representam as tarefas desempenhadas por cada um dos módulos, tendo sido formulados de modo a demonstrar uma gradual integração destes componentes do sistema. A implementação trata das aplicações e técnicas utilizadas para o desenvolvimento de um protótipo funcional deste sistema. A validação é realizada com a avaliação dos testes realizados para cada um dos casos de uso propostos. É apresentada uma discussão sobre temas relacionados ao trabalho, especificamente sobre aplicações de automação, Representação do Conhecimento, suas diferentes linguagens, Aprendizagem Máquina e são analisados trabalhos e artigos destas áreas. O resultado do trabalho é a especificação de uma arquitetura de referência para um sistema de acompanhamento de idosos que moram sozinhos e apresentados três casos de uso que representam as tarefas de cada um dos módulos.
- Avaliação comparativa do modelo de segurança do AndroidPublication . Sachse, Nelson Ricardo Santos; Gouveia, Feliz RibeiroNesta dissertação, pretende-se avaliar, compreender e analisar o modelo de segurança do sistema operativo Android, comparativamente a outros modelos de segurança implementados noutros sistemas operativos, como o caso do iPhone e Symbian. Para tal, serão identificados os princípios básicos pelos quais os modelos de segurança se devem reger e a sua arquitectura. É descrito o funcionamento do sistema operativo Android assim como o seu modelo de segurança. Serão avaliados os modelos de segurança dos sistemas iPhone e Symbian para ser possível obter uma base comparativa para o modelo Android. No fim, é feita uma avaliação do modelo de segurança Android, na qual será verificado se haverá necessidade de implementação de outros mecanismos presentes noutros smartphones.--- This thesis, aims to assess, understand and analyze the security model of the Android operating system, compared to other security models as the iPhone and Symbian. Therefore, we will identify what the basic principles by which security models are governed and its architecture. The workflow of the Android operating system and his security model, as well as the iPhone and Symbian. In the end, we obtained an evaluation of Android security model, which will be checked whether there is need to implement other mechanisms that are present in other smartphones.
- Blockchain solution for UCO traceability in a recycling supply chainPublication . Lopes, João Filipe Santos; Soares, Christophe; Moreira, Rui SilvaThe recycling of Used Cooking Oil (UCO) is vital to a circular economy, converting waste oils from food production, restaurants, and households into valuable biofuels. This process promotes sustainability and provides an environmentally responsible way to reduce reliance on fossil fuels and carbon emissions. However, the UCO supply chain faces traceability and quality control challenges that can lead to inefficiencies, financial losses, regulatory non-compliance, waste, and even fraud. Implementing a robust traceability system can improve accountability, ensure regulatory compliance, and enhance overall transparency in the recycling process. This dissertation proposes a blockchain-based system to improve UCO traceability, addressing common challenges in the supply chain by tracking the UCO’s journey from its collection to its storage in a warehouse. The system was implemented using Hyperledger Fabric, selected for its flexibility and support for permissioned networks, with RabbitMQ to manage transaction requests across peer nodes. The study adopts a qualitative methodology that relies on a review of the literature and an analysis of related supply chain management scenarios. This research builds on Hardlevel’s UCO management practices to explore blockchain’s potential to improve traceability in the industry, leveraging Hardlevel’s role as a leading waste management company in Portugal.
- Blockchain timetabling scheduling systemPublication . Pereira, Bruno Miguel Batista; Pereira, Ivo; Soares, ChristopheIn today’s world, how individuals organize their lives is increasingly vital. Everyone has their way of managing time. This shows how important it is to have schedules that match their rhythms. Offering individuals the chance to tailor their schedules would greatly benefit many. This thesis presents a potential solution to this widespread issue. The system proposed in this research offers a solution to the described challenge. It brings together two main aspects, the creation of personal schedules within boundaries set by employers, whether they be companies, universities, or other management entities. The intriguing and democratic aspect of this system is its second phase. Those who will use the system can also voice their preferences. The system will produce a range of schedules, allowing users to vote on their favored option. These votes are stored on a blockchain, ensuring enhanced reliability, transparency, and security that other methods might not offer. This system is applicable across a broad spectrum of sectors and situations. This scheduling tool works for many different places, like hospitals, workplaces, schools, and many others. The university scenario was more detailed and explored in this thesis as a test case. To handle the high computational demands, was opted for an innovative approach. Used Graphics Processing Unit (GPU)s instead of traditional Central processing unit (CPU)s for the scheduling component. The GPU’s inherent capabilities make parallel operations faster and generation quicker. The findings from this study suggest that such a system can be applied in real-life scenarios with promising results. It also demonstrates that using GPUs was the right choice in terms of performance and resource optimization. To sum up, this system combines a tool for creating schedules with blockchain voting to provide a complete solution for generating schedules. In addition to efficient resource distribution, it also ensures fairness and trust in decision-making. It does this by integrating its important parts. This research significantly contributes to the fields of optimization and constraint satisfaction, with potential applications extending beyond the educational scenario discussed here.