ESTG - Teses de Doutoramento de docentes
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- Análise comparativa do desempenho de motores de combustão interna quando utilizam biocombustíveisPublication . Serrano, Luís Manuel VenturaConsiderando as atuais circunstâncias de dependência energética relativamente ao petróleo, com implicações claras para a sociedade ao nível económico, energético e ambiental e acentuadas no setor dos transportes pela dificuldade em encontrar soluções evidentes, foi elaborado um estudo para avaliar os impactos da utilização de biocombustíveis em motores de combustão interna. A importância do presente trabalho é justificada pela tendência crescente da utilização de biodiesel, quer em Portugal, quer nos outros países europeus. De facto, nas atuais circunstâncias, esta é uma solução efetiva, surgindo com a capacidade de substituir em parte aquele que é o combustível mais utilizado pelos transportes rodoviários em Portugal, o gasóleo. No presente estudo, de cariz essencialmente experimental, utilizou-se um banco de ensaios de motores com um dinamómetro hidráulico, um banco de rolos e ensaios em estrada. Através destas metodologias avaliou-se a forma como a utilização de biodiesel em motores de veículos afeta o consumo, o desempenho e as emissões desses mesmos veículos. Foram consideradas motorizações de veículos ligeiros e pesados, tendo sido realizados estudos comparativos dos resultados de laboratório com os obtidos em estrada, nas condições reais de utilização dos veículos. Relativamente aos veículos pesados, foi feita a análise de dados de uma frota de veículos de transporte de passageiros e a avaliação do comportamento de um motor Volvo de 6 cilindros em banco de ensaios, considerando-se a utilização de diversos combustíveis constituídos por diferentes proporções de biodiesel e gasóleo. No caso dos veículos ligeiros, foi elaborada e implementada uma nova metodologia de ensaios em estrada, considerando a utilização simultânea de dois veículos similares, abastecidos por combustíveis diferentes (B0 e B20). Estes resultados foram comparados com os dados obtidos pelos mesmos veículos no banco de rolos e com os resultados de ensaios de um motor VW 1.9 TDI no banco de ensaios de motores. Concluiu-se que o impacto da utilização de biodiesel em substituição de gasóleo, principalmente quando se considera a utilização de incorporações até 20% de biodiesel, não é significativo ao nível energético. Pode-se admitir uma justificação em termos ambientais, pela redução de emissão de gases com efeito de estufa devido ao caráter renovável do biodiesel e em termos económicos pela diminuição da dependência de petróleo e eventual criação de emprego e riqueza interna. Em termos do consumo de combustível, não é absolutamente claro que a utilização de biodiesel implique um aumento desse consumo pelo facto de possuir menor conteúdo energético por litro de combustível. Atendendo aos dados obtidos, para determinadas situações ocorre um aumento da eficiência energética com a utilização de biodiesel em pequenas proporções de incorporação no gasóleo, sendo verificado que a utilização de um combustível com menor quantidade de energia pode permitir uma maior disponibilidade energética. É também claro que em função do comportamento dos motores quando sujeitos a diferentes tipos de exigência, correspondente a diferentes tipologias de percurso, ocorre uma distinta avaliação em termos de consumo e emissões de NOx, quando o motor é abastecido com uma mistura de biodiesel em gasóleo. O trabalho realizado permitiu estabelecer metodologias de ensaios, aumentando a fiabilidade na avaliação comparativa da utilização de distintos combustíveis em sistemas de propulsão de veículos automóveis.
- Análise de comportamentos multi-ritmo em sistemas electrónicosPublication . Oliveira, Jorge dos Santos Freitas deEsta tese insere-se na área da simulação de circuitos de RF e microondas, e visa o estudo de ferramentas computacionais inovadoras que consigam simular, de forma eficiente, circuitos não lineares e muito heterogéneos, contendo uma estrutura combinada de blocos analógicos de RF e de banda base e blocos digitais, a operar em múltiplas escalas de tempo. Os métodos numéricos propostos nesta tese baseiam-se em estratégias multi-dimensionais, as quais usam múltiplas variáveis temporais definidas em domínios de tempo deformados e não deformados, para lidar, de forma eficaz, com as disparidades existentes entre as diversas escalas de tempo. De modo a poder tirar proveito dos diferentes ritmos de evolução temporal existentes entre correntes e tensões com variação muito rápida (variáveis de estado activas) e correntes e tensões com variação lenta (variáveis de estado latentes), são utilizadas algumas técnicas numéricas avançadas para operar dentro dos espaços multi-dimensionais, como, por exemplo, os algoritmos multi-ritmo de Runge-Kutta, ou o método das linhas. São também apresentadas algumas estratégias de partição dos circuitos, as quais permitem dividir um circuito em sub-circuitos de uma forma completamente automática, em função dos ritmos de evolução das suas variáveis de estado. Para problemas acentuadamente não lineares, são propostos vários métodos inovadores de simulação a operar estritamente no domínio do tempo. Para problemas com não linearidades moderadas é proposto um novo método híbrido frequência-tempo, baseado numa combinação entre a integração passo a passo unidimensional e o método seguidor de envolvente com balanço harmónico. O desempenho dos métodos é testado na simulação de alguns exemplos ilustrativos, com resultados bastante promissores. Uma análise comparativa entre os métodos agora propostos e os métodos actualmente existentes para simulação RF, revela ganhos consideráveis em termos de rapidez de computação.
- Aplicação de celulases e xilanases na reciclagem de fibras de papelPublication . Pala, HelenaA produção de pasta e de papel representa um dos sectores mais importantes da economia nacional. Esta posição de mercado é consequência de constantes desenvolvimentos no sector, que o tornam competitivo. Como alterações principais, devem considerar-se: a utilização de técnicas fabris eficazes, que permitem uma produção de elevada qualidade; e a implementação de sistemas de recuperação e de recirculação, que garantem o reaproveitamento de água e a reutilização de resíduos, como matéria-prima ou fonte de energia. Paralelamente, a conscencialização ambiental conduziu ao aperfeiçoamento (ou implementação) de processos despoluidores. É nesta perspectiva de inovação que se insere o presente trabalho. Pretendeu-se com os estudos efectuados, explorar a possibilidade de modificar o processo tradicional de fabrico, que recorre a tratamentos químicos e/ou mecânicos, com base em soluções ambientalmente mais favoráveis, nomeadamente a utilização de enzimas. A análise incidiu sobre as etapas de modificação das propriedades das fibras do papel (principalmente das recicladas) e de destintagem. No âmbito deste projecto teve-se por objectivo justificar as alterações de comportamento das pastas durante os processos de manipulação, nomeadamente a modificação das propriedades das fibras pelas enzimas.
- Business strategy and organisational performance: an analysis of the portuguese mould industryPublication . Rodrigues, SusanaThere is a vast literature on business strategy and organisational performance particularly within an American context. However, little attention has been given to the development of a more complete, integrated and holistic view of the inter-relationships between business strategy, the dynamics of strategy and organisational performance: this is the key aim of this thesis. The current research, attempts, based on Miles and Snow’s (1978) strategic typology, to understand the process of business strategy development and the overall implications on organisational performance in the context of the Portuguese mould industry. The purpose is to: • Test the applicability of Miles and Snow’s strategic typology to the Portuguese mould manufacturing industry, using a series of cross-sectional studies covering the period from 1980 to 1997 in five tranches. • Test the dynamics of Miles and Snow’s strategy types, using longitudinal analysis specifically to explore how business strategy has evolved over the years in response to environmental changes (from 1980 until 1997). • Test the overall implications of the static and the dynamic viewpoint of Miles and Snow’s strategy types on organisational performance. Data was collected using a variety of methods including in-depth, face-to-face interviews with top managers, and the development of a highly detailed questionnaire survey instrument conducted in 63 Portuguese mould manufacturing firms. The firms contacted represented 70% of all firms in the sector. The current research reveals that the typology is applicable to the Portuguese mould manufacturing sector. All the four strategy types were reported by top managers with Defenders, Prospectors, Analysers far outnumbering the Reactor strategic type. While many findings were consistent with the typology, some inconsistencies were found and these are suggested to be related to the organisational size of the strategy types in this industry, and its development. The current research findings have also shown that, contrary to the theory expectations, organisations do change their strategy over time. Firms have changed their strategy from Defenders to primarily Analysers. The research also reveals that there are significant differences in organisational performance between types of firms from a cross-sectional perspective, as well as from a dynamic viewpoint. In a constantly changing environment, Prospectors have outperformed Defenders. The conceptual framework - and resultant operational model developed - have proved to be an effective tool in improving our understanding of the complex inter-relationships between business strategy, generic strategy and organisational performance, that will assist managers and economic developers to improve the quality of their decision-making.
- Caracterização dinâmica de juntas aparafusadasPublication . Batista, Fernando da Conceição; Maia, N. M. M.A determinação das características dinâmicas de juntas de ligação entre componentes estruturais é um problema bastante actual e da maior importância quando se pretende estabelecer um modelo teórico do comportamento dinâmico de uma estrutura complexa. Muitos dos problemas encontrados num tal processo são precisamente devidos às dificuldades em modelar teoricamente de uma forma adequada as juntas, sejam estas ligações do tipo "clássico" - aparafusadas, rebitadas, soldadas, etc. - ou ainda mais complicadas, como apoios elásticos, cintas, etc. Os chamados métodos directos, em que a modelação analítica ou numérica é realizada para se obterem os resultados, podem não ser os mais adequados para os objectivos apontados. Nesse caso usam-se métodos ditos inversos. Consistem estes métodos em identificar as propriedades dum determinado componente a partir de resultados obtidos experimentalmente. No presente estudo dar-se-á particular ênfase a este último tipo de métodos, aplicados a um tipo de junta muito utilizado, a aparafusada.
- Contrato psicológico en la relación profesor-alumno en enseñanza superiorPublication . Lopes, José Manuel Magno; Vicente Castro, FlorencioA política nacional para o Ensino Superior integra, desde as últimas décadas do século XX, claros objetivos catalisadores do progresso tecnológico, social e cultural, capazes de identificar, interpretar e responder às instâncias reais do mundo atual. No intuito de responder aos desafios emergentes, sob ecos (mais ou menos) inflamados acerca das opções normativas, as instituições de ensino superior pugnaram pela eficácia dos mesmos enquanto resposta às dinâmicas económicas, bem como às exigências de competitividade e produtividade que passaram a reivindicar um novo patamar de qualificação profissional. A Aula incorpora um espaço privilegiado de construção coletiva do conhecimento na intersubjetividade dos seus atores. Invocar isoladamente o domínio cognitivo é um argumento parco para os propósitos que intenta. O processo de ensino-aprendizagem não se constitui de modo fragmentado ou dissociado das relações pessoais e afetivas. Neste domínio, a relação entre o Professor-Aluno é basilar na edificação do ser humano/cidadão ao relacionar processos cognitivos com práticas psicossociais num tempo dinâmico, num espaço multidimensional, onde a ação ocorre e sob influência de vários quadrantes nem sempre percebida por todos ou, pela menos, sob os mesmos arquétipos. Quando assim acontece, algo ocorre num quadro mental individual com o propósito de atribuir um significado e sentido orientador ao comportamento para que o sujeito volte ao seu estado de equilíbrio. Neste contexto, definimos como objetivo geral desta investigação identificar atitudes e comportamentos na inter-relação Professor-Aluno que potenciem a minimização de situações de dissonâncias, quebra ou violação do contrato psicológico, atento o modelo construído sob os fundamentos recolhidos na literatura, é certo, atento os contextos próprios atuais da temática em estudo. A presente investigação decorre sob uma abordagem eminentemente qualitativa arraigada na hermenêutica, na qual a realidade está inerente à perceção dos indivíduos. Trabalhos fundados nesta premissa têm como foco os significados e a compreensão das palavas (presentes ou ausentes) ou dos eventos relacionados, tendo em conta os próprios locais onde ocorrem. Os dados foram obtidos através de dois questionários destinados um aos professores, e outro aos alunos do ensino superior público. Por meio da análise de conteúdo foi possível a elaboração de quadros de referência de resultados tratados com recurso à aplicação NVivo 10, bem como fórmulas e rotinas implementadas em Visual Basic. Não é possível compreender as relações entre os sujeitos, em estruturas mais ou menos hierarquizadas, sem perceber claramente os vínculos que os ligam, o ajustamento que procuram no seu posicionamento e expetativas na interação. Perceberam-se, desde logo, discrepâncias entre o que os professores e alunos mais valorizam, dentro do quadro mental de perceções da atuação de uns em relação aos outros. Foi, igualmente, possível comprovar que, tendencialmente, o contrato psicológico, pela sua natureza e caraterísticas, pode ser elemento estabilizador na relação Professor-Aluno ao amplificar o grau de confiança, a perceção de justiça, a clareza na comunicação e o comprometimento afetivo.
- Dependability mechanisms for desktop gridsPublication . Domingues, Patrício RodriguesIt is a well-known fact that most of the computing power spread over the Internet simply goes unused, with CPU and other resources sitting idle most of the time: on average less than 5% of the CPU time is effectively used. Desktop grids are software infrastructures that aim to exploit the otherwise idle processing power, making it available to users that require computational resources to solve longrunning applications. The outcome of some efforts to harness idle machines can be seen in public projects such as SETI@home and Folding@home that boost impressive performance figures, in the order of several hundreds of TFLOPS each. At the same time, many institutions, both academic and corporate, run their own desktop grid platforms. However, while desktop grids provide free computing power, they need to face important issues like fault tolerance and security, two of the main problems that harden the widespread use of desktop grid computing. In this thesis, we aim to exploit a set of fault tolerance techniques, such as checkpointing and redundant executions, to promote faster turnaround times. We start with an experimental study, where we analyze the availability of the computing resources of an academic institution. We then focus on the benefits of sharing checkpoints in both institutional and wide-scale environments. We also explore hybrid schemes, where the traditional centralized desktop grid organization is complemented with peer-to-peer resources. Another major issue regarding desktop grids is related with the level of trust that can be achieved relatively to the volunteered hosts that carry out the executions. We propose and explore several mechanisms aimed at reducing the waste of computational resources needed to detect incorrect computations. For this purpose, we detail a checkpoint-based scheme for early detection of errors. We also propose and analyze an invitation-based strategy coupled to a credit rewarding scheme, to allow the enrollment and filtering of more trustworthy and more motivated resource donors. To summarize, we propose and study several fault tolerance methodologies oriented toward a more efficient usage of resources, resorting to techniques such as checkpointing, replication and sabotage tolerance to fasten and to make more reliable executions that are carried over desktop grid resources. The usage of techniques like these ones will be of ultimate importance for the wider deployment of applications over desktop grids.
- Descentralização produtiva, redes de cooperação empresarial e negociação colectiva : reflexões a partir da experiência portuguesaPublication . Lambelho, AnaInovação e flexibilidade são dois vocábulos que estão na ordem do dia. Com a globalização dos mercados, as empresas passaram a competir à escala mundial, o que as obrigou a alterar frequentemente a sua forma de organização interna e a redefinirem amiúde os seus objectivos estratégicos por forma a centrarem os seus esforços nas actividades em que são realmente competitivas e em que podem trazer um valor acrescentado (...)
- Evolving artificial terrains with automated genetic terrain programingPublication . Frade, Miguel Monteiro de SousaNowadays video game industry is facing a big challenge: keep costs under control as games become bigger and more complex. Creation of game content, such as character models, maps, levels, textures, sound effects and so on, represent a big slice of total game production cost. Hence, video game industry is increasingly turning to procedural content generation to amplify the cost-effectiveness of the efforts of video game designers. However, creating and fine tunning procedural methods for automated content generation is a time consuming task. In this thesis we detail a Genetic Programming based procedural content technique to generate procedural terrains. Those terrains present aesthetic appeal and do not require any parametrization to control its look. Thus, allowing to save time and help reducing production costs. To accomplish these features we devised the Genetic Terrain Programming (GTP) technique. The first implementation of GTP used an Interactive Evolutionary Computation (IEC) approach, were a user guides the evolutionary process. In spite of the good results achieved this way, this approach was limited by user fatigue (a common trait of IEC systems). To address this issue a second version of GTP was developed where the search is automated, being guided by a direct fitness function. That function is composed by the weighted sum of two morphological metrics: terrain accessibility and obstacle edge length. The combination of the two metrics allowed us remove the human factor form the evolutionary process and to find a wide range of aesthetic and fit terrains. Procedural terrains produced by this technique are already in use in a real video game.
- Fuzzy logic based approach for object feature trackingPublication . Lopes, Nuno Vieira; Melo-Pinto, Pedro; Couto, Pedro M.This thesis introduces a novel technique for feature tracking in sequences of greyscale images based on fuzzy logic. A versatile and modular methodology for feature tracking using fuzzy sets and inference engines is presented. Moreover, an extension of this methodology to perform the correct tracking of multiple features is also presented. To perform feature tracking three membership functions are initially defined. A membership function related to the distinctive property of the feature to be tracked. A membership function is related to the fact of considering that the feature has smooth movement between each image sequence and a membership function concerns its expected future location. Applying these functions to the image pixels, the corresponding fuzzy sets are obtained and then mathematically manipulated to serve as input to an inference engine. Situations such as occlusion or detection failure of features are overcome using estimated positions calculated using a motion model and a state vector of the feature. This methodology was previously applied to track a single feature identified by the user. Several performance tests were conducted on sequences of both synthetic and real images. Experimental results are presented, analysed and discussed. Although this methodology could be applied directly to multiple feature tracking, an extension of this methodology has been developed within that purpose. In this new method, the processing sequence of each feature is dynamic and hierarchical. Dynamic because this sequence can change over time and hierarchical because features with higher priority will be processed first. Thus, the process gives preference to features whose location are easier to predict compared with features whose knowledge of their behavior is less predictable. When this priority value becomes too low, the feature will no longer tracked by the algorithm. To access the performance of this new approach, sequences of images where several features specified by the user are to be tracked were used. In the final part of this work, conclusions drawn from this work as well as the definition of some guidelines for future research are presented.
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