Mestrados da ESTG
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- 2ARTs – Decision Support System for Exercise and Diet Prescriptions in Cardiac Recovery PatientsPublication . Pereira, Andreia Alexandra Sousa; Martinho, Ricardo Filipe Gonçalves; Rijo, Rui Pedro Charters Lopes; Grilo, Carlos Fernando de AlmeidaThe global health care system is faced with a variety of complicated challenges, ranging from limited access and increasing expenses to an aging population causing increased pressure on healthcare systems. Healthcare professionals are seeking alternative approaches to provide fair access and sustain high-quality care for everyone as a result of these challenges. Patients have historically been restricted from accessing essential healthcare services due to traditional barriers like geographic distance, financial and resource limitations. Innovative solutions to these problems are starting to take shape, thanks to the growth of eHealth platforms that use technology to improve patient care. Through a comprehensive study of existing solutions in the healthcare domain, particularly in cardiology, we identified the need for a Decision Support System (DSS) that would empower physicians with valuable insights and facilitate informed physical and diet prescribing practices into Cardiac Rehabilitation Programmes (CRPs). The major goal of 2ARTs’ project is to create and implement a cardiac rehabilitation platform into a hospital's infrastructure. A key aspect of this platform is the integration of a decision support system designed to provide physicians with valuable information when prescribing individualized treatment prescriptions for each patient, minimizing the potential of human error. The DSS uses algorithms and predictive models to classify patients into distinct groups based on their features and medical history. This classification provides critical insights and additional knowledge to doctors, allowing them to make informed judgments regarding the most effective treatment options for each patient's cardiac rehabilitation journey. By using the power of data-driven analytics and machine learning, the DSS enables doctors to better understand each patient's needs and personalize treatment actions accordingly. In order to achieve the best possible results aligned with the goals of the project, a variety of approaches based on comprehensive studies were explored, specifically feature selection and feature reduction methods, where their performance metrics were evaluated, seeking the most effective solution. It was through this thorough analysis that Principal Component Analysis (PCA) emerged as the standout choice. PCA not only demonstrated superior outcomes in evaluation metrics, but also showcased excellent compatibility with the selected clustering algorithm along with the best results after an expert analysis. Moreover, with the analysis of the data types and features the dataset had, the K-Means algorithm produced the best results and was more adaptable to our dataset. We were able to identify useful insights and patterns within the data by employing both PCA and K-Means, opening the way for more accurate and informed decision-making in the 2ARTs project.
- 3D Printed Preforms for Manufacturing Flexible Cork CompositesPublication . Palmer, Jordan Richard Gordon; Simões, Fábio Jorge PereiraAs concerns around climate and carbon footprint are better understood, countries around the world are increasingly pricing carbon. Initiatives such as the Paris Accord are a good example. As pricing carbon becomes more important, within the context of the manufacturing industry, sustainable materials are going to be well positioned to out-perform traditional non-renewables. Recycled cork has the potential to serve as a substitute to current petroleum-based foams; and a more sustainable, lower carbon footprint alternative, at the same or similar cost. This thesis will discuss the need for a new approach to the mass production of cork polymer composite materials, and the potential for additive manufacturing techniques to satisfy this need and improve their performance, while also reducing their environmental impact. The proposed solution is a process for 3D printing cork preforms for compression molded TPE based cork polymer composites. This method will provide precise software-based density control, making it possible to fabricate highly flexible, lightweight composite parts without sacrificing durability.
- 3D Printing of raw earth composites – Effect of low environmental impact binder on the process and material propertiesPublication . Fahfouhi, Karim; Bártolo, Helena Maria Coelho da Rocha Terreiro Galha da Silva; Craveiro, Flávio Gabriel da SilvaThe rapid rate of climate change is increasingly affecting our everyday life and disrupting the economy worldwide. The global construction industry is a major CO₂ emitter and a huge consumer of natural resources and energy. Sustainability is a major concern, so the construction sector must minimize its impact on the environment, embracing a radical transformation by minimizing its impact on the environment, addressing this way the climate emergency. Europe is committed to being the first carbon-neutral continent, promoting environmental and social change by addressing the challenges of becoming more resilient, sustainable, and socially inclusive. Over centuries, raw earth construction materials and techniques have been used to build houses, mainly due to their minimal carbon footprint, low thermal conductivity, and good hygroscopic properties. Natural fibers were added to the earth matrix to improve its performance. Today, there is a rising interest in earthen composites as a building material, mainly due to their many advantages in comparison with conventional construction materials. Using local materials can reduce embodied energy in the transportation and storage of materials. Earth-based materials are also better suited for the environment. The need to advance the green transition towards a more circular economy is driving the construction sector towards a more efficient use of energy, natural resources, and materials, incorporating low embodied carbon materials and new technologies. Construction has been experiencing a digital revolution by incorporating new technologies and construction processes, such as Additive Manufacturing (AM), also called 3D Printing (3DP). The integration of 3DP into construction processes will allow for greater flexibility in design and customization, with the emergence of complex shapes and new materials, as well as reducing costs, time and waste. However, digital fabrication in construction is still evolving, holding great potential for future construction automation, and presenting several advantages over conventional construction technologies and processes. The development of material compositions with appropriate flowability, extrudability, buildability, to meet the 3-D printing process requisites is still a major challenge for the application of 3-D printing. In this research work, different earth-based composites and binders were investigated, on processing aspects and properties, for future digital extrusion.
- 3D Printing on a Large Scale for ConstructionPublication . Gomes, Ludmila Vago; Gaspar, Florindo José Mendes; Simões, Fábio Jorge Pereira
- 3DVQM : 3d video quality monitorPublication . Feitor, Bruno Tomé dos Santos; Assunção, Pedro António AmadoThis dissertation presents a research study and software implementation of an objective quality monitor for 3D video streams transmitted over networks with non-guaranteed packet delivery due to errors, congestion, excessive delay, etc. A review of Video Quality Assessment (VQA) models available in the literature is first presented, addressing 2D and 3D video quality models that were selected as relevant for this research work. A packet-layer VQA model is proposed based on header information from three different packet-layer levels: Network Abstraction Layer (NAL), Packetised Elementary Streams (PES) and MPEG2 - Transport Stream (TS). Transmission errors leading to undecodable TS packets are assumed to result in a whole frame loss. The proposed method estimates the size of the lost frames, which is used as a model parameter to predict their objective quality, measured as the Structural Similarity Index Metric (SSIM). In order to materialise the proposed VQA model, a software application was developed that allows monitoring a corrupted 3D video stream quality. To make the monitoring process as user friendly as possible, a Guide User Interface (GUI) was developed. With this feature the user can interact with the application by controlling the input parameters and customizing the results on the output display. The results show that SSIM of isolated missing stereoscopic frames in 3D coded video can be predicted with Root Mean Square Error (RMSE) accuracy of about 0.1 and Pearson correlation coefficient of 0.8, taking the SSIM of uncorrupted frames as reference. It is concluded that the proposed model is capable of estimating the SSIM quite accurately using only the estimated sizes of single lost frames.
- 3PNIF | Private Portable Pentest and Network Information FrameworkPublication . Alves, Cristiano Pereira; Domingues, Patrício RodriguesA segurança da informação exige normas e procedimentos de boas práticas, para todos os que, de algum modo, possuem contacto com as tecnologias e meios de acesso à informação. Existem também mecanismos, equipamentos e aplicações que garantem uma segurança adicional. É possível imaginar um cenário ideal numa Organização com todas as variáveis implementadas, mas nada garante que as ameaças estejam distantes. Compete aos responsáveis da segurança da informação identificar todos os mecanismos de segurança para a realização de uma avaliação de risco. Só assim, é possível garantir se esses mecanismos são eficazes e estão em conformidade com o esperado. As ferramentas atualmente disponíveis para execução desses testes, identificados como testes de penetração ou pentests, são inúmeras para sistemas ou aplicações, focadas em áreas muito específicas, exigindo uma utilização individual e manual, onde o executante deve possuir conhecimentos aprofundados. Com a realização deste projeto, pretende-se elaborar uma plataforma Web do tipo framework, completamente portátil sem necessidade obrigatória de acesso à Internet, com o título "3PNIF | Private Portable Pentest and Network Information Framework", que agrega ferramentas (algumas pré-introduzidas e outras podendo ser adicionadas pelo utilizador) que incidam na realização de testes baseados em modelos, estes constituídos por várias ferramentas. Através das informações obtidas, dos outputs de cada ferramenta, é possível criar um relatório final automático. Desta forma, o 3PNIF ajuda a realizar uma avaliação de risco da segurança da informação e dos sistemas, através da execução de testes contendo ferramentas selecionadas para obter informações e identificação de vulnerabilidades ou falhas de segurança. Através dos resultados e informações obtidas, a avaliação de risco permite aferir se essa segurança está de acordo com a esperada. O projeto está dividido em três tarefas principais: criação do mecanismo para adicionar ferramentas e parâmetros, desenvolvimento de métodos para execução dessas ferramentas e criação do relatório final baseado nos outputs.
- 4Forces Smart Teams : inteligência nas forças de segurançaPublication . Leal, André Filipe SilvaO presente estágio curricular foi realizado no âmbito da Unidade Curricular de Estágio pertencente ao mestrado de Engenharia Informática – Computação Móvel, lecionado na Escola Superior de Tecnologia e Gestão (ESTG), pertencente ao Instituto Politécnico de Leiria (IPLeiria), e teve como objetivos colocar em prática todos os conhecimentos adquiridos ao longo do percurso académico numa empresa da área, aprender no que consiste o mundo do mercado e adquirir novas competências para a vida profissional. O estágio teve uma duração de nove meses, correspondendo a um ano letivo, na empresa Tecmic S.A. onde, durante esse período participei no desenvolvimento e remodelação de quatro projetos. Três destes projetos já existiam e foi necessário uma análise mais profunda para se verificar as funcionalidades e serviços já existentes, como também as suas dependências. Estes três projetos têm como nome “Download Data”, “Emergências Virtuais” e “Safer”. O “Download Data” baseia-se num serviço que realiza regularmente o download de ficheiros meteorológicos a partir de um servidor via FTP. O projeto “Emergências Virtuais” consiste num módulo que permite ajudar na formação, ou seja, através de um mecanismo de pergunta e possíveis respostas pretende-se avaliar o nível de preparação do utilizador. No caso do projeto “Safer”, nasceu da necessidade de incluir um novo grupo de utilizadores: as Forças de Segurança onde se pretende gerir as mesmas. Por último, o projeto “4Forces Smart Teams” foi um projeto desenvolvido de raiz que consistia no desenvolvimento de uma aplicação mobile. Em todos os projetos, a fase inicial consistiu no levantamento dos requisitos pretendidos, dos serviços e das funcionalidades já implementadas e por implementar. No final de cada projeto foram realizados vários testes (testes unitários e de integração), de forma a verificar se a aplicação estava de acordo com todos os requisitos anteriormente planeados, tanto a nível técnico como a nível de segurança. Após a conclusão dos projetos (fase de prototipagem e demonstração), conseguiu-se no projeto “4Forces Smart Teams”, que é o principal foco deste relatório, obter uma aplicação mobile que consegue gerir tarefas e equipamentos de um utilizador, permite visualizar o ritmo cardíaco do utilizador, reportar a posição do utilizador e comunicar com a aplicação desktop (“Safer”). Para o futuro já foram pensadas algumas melhorias e novas funcionalidades para o projeto “Safer” e “4Forces Smart Teams”. Em relação ao projeto “Safer” era interessante e benéfico existir um sistema de notificações, ou seja, que fosse possível notificar o utilizador através de (email, sms, etc.) com informação relevante. Outra mais-valia deste sistema era alertar a equipa de desenvolvimento quando ocorrer um problema, permitindo assim um melhor e mais rápido suporte. Outra implementação pensada é de um “sistema de limpeza” de dados removidos. Neste momento os dados não se encontram a ser removidos, para preservar o histórico de relações entre objetos. Este novo sistema de “limpeza” irá limpar esses dados, movendo os dados removidos para um sistema à parte. Noutra vertente, temos a aplicação mobile “4Forces Smart Teams” onde já foram pensadas diversas funcionalidades novas das quais se destaca a integração de um mapa na aplicação, permitindo assim visualizar as missões e os meios. Outra funcionalidade nova passaria por permitir integrar funções de administrador, ou seja, muitas das ações feitas da aplicação “Safer” poderiam ser possíveis na aplicação mobile. Finalmente, integrar mecanismos como o de upload de imagens e notificações.
- Abordagem LEAN aplicada aos processos de maquinação na indústria de moldesPublication . Martins, Joana de Sousa; Ferreira, Irene Sofia Carvalho; Órfão, Nuno Manuel Rosa dos SantosO principal objetivo deste estudo prendeu-se com a análise do processo produtivo de uma organização que fábrica moldes para a injeção de plásticos: a Geocam Maquinação e Moldes, Lda, com o intuito de identificar melhorias a nível da eficácia produtiva tendo por base a metodologia LEAN. Para tal, foi realizado um estudo do modo de funcionamento da secção de maquinação CNC, escolhida pela organização como a mais indicada a intervir. Neste estudo, verificou-se que a redução do tempo de setup seria uma oportunidade para aumentar o tempo de produtividade das máquinas (avaliado inicialmente por uma taxa de ocupação média de 44%). Tendo como foco a redução dos tempos de setup foram recolhidos, por observação direta, dados detalhados de várias etapas de setup nos equipamentos da seção. Com base nos dados recolhidos foi possível identificar atividades que poderiam ser realizadas quando a máquina se encontra em funcionamento: as atividades de setup externo. Assim, foram propostas diversas melhorias por forma a transformar estas atividades em setup externo conseguindo-se uma redução no tempo de setup de cerca de 24%. Adicionalmente, foram ainda sugeridas melhorias ao nível das atividades de setup interno que podem implicar a redução do tempo de setup em 45%. Ao nível da redução dos tempo de paragem de máquina por outros motivos que não ode mudança de ferramenta, foi ainda efetuada uma análise à atividade de preparação das ferramentas de corte, onde foi possível encontrar aspetos a melhorar de modo a reduzir substancialmente o tempo de paragem. Estas melhorias prendem-se essencialmente com a organização do material e do espaço associado. Por último, e no respeitante à necessidade de maior organização foram também realizados planos de manutenção das máquinas da secção.
- Academia de Refrigeração Marecos: Plano de Formação e EstágiosPublication . Silva, Bernardo Santos; Rodrigues, Susana Cristina Serrano FernandesA Olitrem é uma média empresa, distinguida como PME Excelência em 2022, líder na produção de equipamentos de refrigeração comercial. Reconhecendo a importância crucial das habilidades e competências dos colaboradores para manter a posição de destaque no mercado propõe-se, através deste estudo, a implementação de um abrangente programa de formação profissional com o objetivo de aprimorar as competências profissionais dos seus funcionários. Este projeto inicia-se com a revisão do estado da arte, centrando a pesquisa em quatro aspetos considerados essenciais para o desenvolvimento do trabalho, evoluindo do mais universal para o mais concreto. Serão apresentadas revisões de literatura sobre o conhecimento, a formação, dois casos reais que permitem aportar maior valor à investigação que depois resultará nas ideias chave para implementação do projeto apresentado e, por fim, o enquadramento legal, em Portugal, relativo à formação profissional obrigatória por parte dos empregadores. Após a apresentação da metodologia utilizada e da apresentação da empresa e do seu setor, será realizada uma análise da gestão de formação na empresa. Apresenta-se uma crítica ao modelo de gestão formativo atual e, de seguida, um levantamento de necessidades apresentadas pelos colaboradores e órgãos de gestão, que serão a base para de onde partirá o projeto. Este passo será realizado essencialmente através de questionários e entrevistas aos colaboradores e administração, respetivamente. A apresentação da proposta a implementar na organização surge com a exposição do seu âmbito, ou seja, a sua necessidade de existência e apresentando depois factos extremamente relevantes, tais como a sua estrutura organizacional e a apresentação de um orçamento pensado de acordo com os objetivos a atingir ao longo do primeiro ano de existência. Para finalizar, serão expostas as tipologias formativas que devem complementar-se entre si e constituir a academia formativa da Olitrem.
- ACCEPT – Aplicações Web para análise e visualização de dados de chão de fábricaPublication . Godinho, Eduardo Miguel Ascenso; Piedade, Maria Beatriz Guerra daO principal objetivo deste relatório é documentar as atividades realizadas no âmbito da unidade curricular de Projeto que decorreu em contexto empresarial na empresa Sinmetro. O papel da metrologia na indústria é o de manter uma rastreabilidade das características dos seus produtos para garantir a sua fiabilidade e qualidade. Uma gestão eficaz dos meios de medição favorece as negociações com os clientes pela confiança acrescida que induz, sendo, por isso, um diferenciador positivo no domínio tecnológico e comercial. Existe um conjunto de normas legais obrigatórias que as empresas da área dos pré-embalados têm de cumprir. As empresas para terem controlo sobre os produtos, seja sobre a sua qualidade ou enchimento, têm de registar e analisar os dados do chão de fábrica. O chão de fábrica é o ambiente de produção de uma empresa industrial, onde se encontram as linhas de produção. É nesse contexto que a empresa Sinmetro desenvolveu o sistema ACCEPT, que permite automatizar o processo de recolha de dados de chão de fábrica, o seu armazenamento e a sua análise e visualização através de aplicações cliente. No contexto atual da Indústria 4.0, pretende-se que os dispositivos tenham acesso aos mesmos dados de forma ubíqua. Algumas das aplicações do sistema ACCEPT revelaram-se desatualizadas por serem aplicações Desktop, exclusivas para Windows. Por isso, neste Projeto o principal objetivo foi desenvolver essas e novas aplicações em versão Web para se enquadrarem na Indústria 4.0, para análise e visualização de dados provenientes de chão de fábrica. Pretendeu-se ainda conhecer toda a cadeia de valor desde o desenvolvimento das aplicações até à sua comercialização. Neste Projeto, relativamente a conceitos, foram também objetivos conhecer a principal área de negócio da empresa, a metrologia, bem como o seu papel na Indústria 4.0, assim como conhecer todo o processo que envolve a recolha de dados de chão de fábrica e ainda explorar aplicações enquadradas na área de analytics. As aplicações Web desenvolvidas neste Projeto e descritas neste relatório são: uma aplicação de um portal que integre aplicações de forma dinâmica; uma aplicação de criação de dashboards com vários tipos de representações de dados e criar dashboards parametrizáveis para os clientes da empresa nessa aplicação; uma aplicação de consulta e parametrização de relatórios; uma aplicação para visão detalhada de índices de desempenho de linhas de produção; uma aplicação para visão detalhada de parâmetros de qualidade de processos produtos e ainda uma aplicação de cálculo de retorno de investimento. Como resultado da análise e visualização de dados, o sistema ACCEPT ajuda empresas de renome a nível nacional a auxiliar o processo de tomada de decisão, otimizar processos industriais do chão de fábrica e a garantir o cumprimento dos critérios legais do controlo metrológico de pré-embalados.