ESTCB - Comunicações em encontros científicos e técnicos
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- Classificação de posturas de pessoas acamadas usando dados de pressão obtidos por baixo do colchãoPublication . Serra, André; Ribeiro, Fernando Reinaldo; Metrôlho, J.C.M.MO reconhecimento de posturas de pessoas acamadas pode ser muito útil para a diminuição de riscos da saúde. Neste estudo, é proposta a utilização de algoritmos de machine learning para a classificação de posturas de pessoas acamadas com base em mapas de pressão obtidos por sensores colocados por baixo do colchão. Esta abordagem é menos intrusiva em relação às abordagens mais comuns que utilizam mapas de pressão obtidos a partir de sensores colocados por cima do colchão. Nesta abordagem foi usado o dataset PoPu que, inclui dados de posturas de 60 participantes. Para a classificação de posturas foi utilizado o algoritmo k-NN e foi realizada validação cruzada para a verificação da consistência e generalização dos resultados. a precisão média da classificação das posturas foi de 94,8%, com as posições "voltado para a esquerda" e "voltado para a direita" com os valores mais elevados de precisão, 95,3% e 98,1% respetivamente, mas com valores de recall menores. Nas posições "voltado para cima" e "voltado para baixo", verificou-se o inverso com valores de precisão menores, 93,2% e 92,8%, mas com valores de recall mais elevados. Na validação cruzada, foi possível verificar que o modelo consegue ser consistente na precisão, em diferentes divisões do conjunto de dados, com uma média de precisão de 93,03%.
- Desenvolvimento de um Fantasy Sport Game como caso de estudo para aplicação de conceitos de desenvolvimento de softwarePublication . Metrôlho, J.C.M.M; Ribeiro, Fernando Reinaldo; Marçal, Diogo; Rei, Daniela; Pacheco, Diogo; Lopes, José; Rocha, Álvaro; Peñalvo, Francisco; Gonçalves, Ramiro; Holgado, Alicia; Moreira, FernandoOs Fantasy Sport Games (FSG) são aplicações de sucesso entre os adeptos das mais variadas modalidades desportivas, não só devido à maior interação dos adeptos com o desporto que acompanham, mas também devido à variabilidade de plataformas que apresentam. Este tipo de aplicações oferece aos seus utilizadores oportunidade de formarem equipas fantasia constituídas por atletas reais que geram pontos para essa equipa com base na sua prestação real. Este artigo descreve o processo de desenvolvimento do Fantasy Sport League (FSL) que é um FSG desenvolvido em ambiente académico que utiliza mecanismos de web scraping para obter os dados reais necessários ao seu funcionamento. Esta abordagem assentou numa colaboração academia-empresa para possibilitar aos alunos empregar conceitos e práticas de desenvolvimento de software desde a conceção até ao teste de produto construído. Este processo contribuiu para a formação dos estudantes e resultou numa aplicação web backoffice e numa aplicação mobile desenvolvidas em OutSystems. Esta aplicação tem como modalidade alvo o futebol, mais especificamente da primeira liga portuguesa, permitindo aos seus utilizadores escolher atletas, gerir ligas entre várias outras funcionalidades. Descrevem-se as pessoas, o processo, o projeto e o produto resultante desta abordagem. Apresentam-se também os resultados de testes de aceitação realizados junto de potenciais utilizadores do FSL, para a aferir o seu grau de satisfação face à aplicação.
- Unsupervised anomaly detection in industrial machines supported by vibration analysis under data scarcity constraintsPublication . Torres, Pedro; Spencer, Geoffrey; Esteves, Arthur; Sousa, Fernando; Pereira, Fernando J.G.; Guerreiro, Rui M.L.The integration of the use of Artificial Intelligence (AI) in industrial environments often faces the lack of labeled data, as well as historical records. This lack of information becomes a problem when implementing predictive maintenance solutions, particularly in monitoring the condition of industrial machines and automatic fault detection. This work addresses this issue in an industrial scenario, through the analysis of vibrations in a spindle motor of an ornamental stone cutting machine. Unsupervised learning techniques are explored for anomaly detection through vibration data, using the training and implementation of an LSTM (Long Short-Term Memory) Autoencoder model. Datasets consist only of unlabeled accelerometer signals acquired during normal machine operation. An analysis based on the extraction of statistical features from the signal is adopted to use them as inputs of the Machine Learning algorithm, to learn the normal behavior of the machine and detect deviations that may correspond to potential anomalies. The experimental results show that even in the absence of labeled data, it is possible to extract meaningful insights from the machine state and establish a practical pipeline for anomaly detection in industrial machines through vibration analysis.
- Soil stabilization with sisal fibresPublication . Luzia, Rosa; Gardete, Dinis; Diogo MonteiroSoil stabilization using natural fibres is a solution that can have environmental and technical advantages. Among the natural fibres that have adequate characteristics are sisal fibres. In this work, were used sisal fibres to evaluate its potential to improve the characteristics of soils for embankment and road pavement layers construction. Was characterized a clayey sand soil, in its natural state and after mixing it with sisal fibres. The mixture with 0.5%, 1.0% and 1.5% of sisal fibres with 15mm length was characterized and the bearing capacity of the soil was determined using CBR tests (California Bearing Ratio). The results from the tests show that sisal fibre stabilization leads to a decrease, although slight, in the CBR values, for 2.5mm and 5.0mm of penetration. However, when observing the penetration/force curves, the natural soil performed better between 0.0mm and 6.0mm of penetration, suffering a break after 6.0mm, while mixtures with 1.0% and 1.5% of fibres maintained a practically linear progress up to 12mm of penetration.
- Impacto do aumento das temperaturas na vida útil dos pavimentos – análise para as condições de Castelo BrancoPublication . Gardete, Dinis Correia; Rosa Luzia; Capitão, Silvino; De Picado Santos, Luis G.; Autor correspondente: Gardete, Dinis Correia.As consequências das alterações climáticas no desempenho e vida útil dos pavimentos rodoviários flexíveis poderão ser muito significativas. Entre os vários fatores com potencial para impactar na manutenção e desempenho destes está o aumento das temperaturas. Neste trabalho foram recolhidos dados sobre as temperaturas históricas e estimadas para Castelo Branco para as trajetórias de concentração de gases de efeito estufa (Representative Concentration Pathways) RCP4.5 e RCP8.5. Utilizando o método da Shell foi avaliado o impacto no dimensionamento dos pavimentos da subida estimada das temperaturas até ao fim do século. Foi determinada a influência desta subida na temperatura ponderada do ar, na temperatura de serviço para dimensionamento, no módulo de deformabilidade de misturas betuminosas utilizadas em Portugal e na vida útil de uma estrutura típica de pavimento flexível. Os resultados obtidos indicam que mesmo no cenário RCP4.5 o efeito da subida de temperaturas é significativo, cerca de 12% de redução no módulo de deformabilidade e 3 anos de redução na vida útil. Para o cenário RCP8.5 os efeitos são significativamente ampliados com a redução do módulo de rigidez de cerca de 35% e com uma redução da vida útil do pavimento superior a 6 anos.
- Stream sediments as a contamination repository around an abandoned uranium mine, central PortugalPublication . Carvalho, Paula; Boente, Carlos; Albuquerque, M.T.D.; Santos, António; Cunha, Pedro ProençaIn central Portugal, some abandoned uranium mines were already remediated [1]. However, some others may be responsible for potential environmental risks due to geochemical dynamics. The abandoned Barrôco D. Frango uranium mine has an open pit lake 50 m long and 10 m wide, and a ~40,020 m3 mine dump. A contamination assessment was carried out along the main stream, by collecting water samples in four seasons (2016 - 2017) and stream sediments (2016). Surface waters are generally near-neutral to alkaline (5.83 - 7.55), with uranium, thorium and arsenic concentration ranges of 4.5 - 37.3 µg/L, 2.7 -11.0 µg/L and 4.8 - 39.5 µg/L, respectively. Water´s uranium concentrations tend to be higher in winter due to the dissolution of uranium minerals in dumps, while any distinction is observed with thorium. Water has arsenic and heavy metals lower than the permitted values for agricultural irrigation. However, sediments with median uranium concentration of 53.3 mg/kg (41.9 - 189 mg/kg) and thorium of 49.0 mg/kg (27.2 - 81.9 mg/kg), present moderate to considerable ecological risk (RI= 34.31 - 78.79), mainly due to arsenic concentrations (25.4 - 60.6 mg/kg).
- Soil pollution: A compositional baseline approach in Langreo, SpainPublication . Albuquerque, Maria Teresa; Boente, Carlos; Gallego, J.R.; Pawlowsky-Glahn, Vera; Egozcue, Juan José; Thomas-Agnan, Ch.; Pawlowsky-Glahn, VeraThe complex geochemical behavior associated to the spatial distribution of potentially toxic elements (PTE) in soils can affect ecosystems and/or human health. However, before considering the measurement of soil pollution, there is a need to understand what is meant by pollution-free soil. In many cases, this context, or the basis of pollution, is not defined or only partially known. Since the concentration of the chemical elements is compositional, as the attributes vary together, a new approach is introduced aiming at the construction of compositional indicators based on the principles of Compositional Data Analysis (CoDa). The steps of this new methodology are: 1) Exploratory data analysis through variation matrix, biplots, or CoDa dendrograms; 2) Selection of geological background in terms of a trimmed subsample that can be assumed as non-polluted; 3) Computing the Aitchison distance from each sample point to the trimmed sample; 4) Finding a compositional balance able to predict the Aitchison distance computed in step 3. The identifi cation of a compositional balance, including pollutants and non-polluting elements, with sparse and simple properties, is crucial for building a Compositional Pollution Index (CI). A 150 soil samples dataset, from the contaminated region of Langreo, northwest Spain, corresponding to 37 chemical elements was used as a pilot survey. As a first approach, three CIs were obtained. The corresponding spatial distribution was computed using Gaussian sequential stochastic simu lation. The results of the 100 obtained scenarios are summarized through mean image maps and probability maps of exceeding a given threshold. The characterization of the spatial distribution and variability of the CIs allowed a better understanding of relative enrichment patterns and the fate of PTEs.
- Stream sediments geochemistry in the Valongo anticline, northern Portugal: Arsenic as a proxy to outline new exploration targetsPublication . Carvalho, Paula; Albuquerque, Maria Teresa; Chambel, L.; Silva, M.; Rocha, F.O anticlinal de Valongo é conhecido pela ocorrência de vários depósitos minerais de Sb-Au e As-Au, muitos deles explorados desde os tempos romanos. Os depósitos de Sb-Au e As-Au ocorrem nos filões de quartzo com estrutura brechóide com direção predominante NE-SW, NNW-SSE, e ENE-WSW cortando formações do Câmbrico ao Carbónico. Uma campanha de 801 sedimentos de corrente foi obtida nesta área. A krigagem factorial foi aplicada como um método de interpolação, usando o Arsénio (As) como proxy para delinear novos alvos de exploração. Os resultados permitem a identificação de alinhamentos NW-SE e NE-SW, como preferenciais para teores elevados de As. Estudos futuros irão usar informação estrutural e a distribuição das antigas escombreiras para obter uma maior precisão nas áreas para prospeção mineira.
- Influência dos rejeitos de uma mina de sulfuretos na qualidade da água de drenagem, 60 anos após o seu abandono: Caso de estudo no SW de PortugalPublication . Araújo, J.; Fonseca, R.; Albuquerque, Maria Teresa; Silva, N.; Silva, R.The GeoMatRe project aims to find low-cost solutions for water and sediment rehabilitation using raw geomaterials, in abandoned mines of the Iberian Pyritic Belt. One of our case studies is the Caveira mine in southwestern Portugal, where large piles of mining waste, containing significant amounts of metals, record the long history of its exploitation for Au and Ag. After the exhaustion of its reserves, the extraction of the remaining metals (Cu, Pb, Zn) and S continued, until its abandonment during the 60s of XX century. This work has two objectives: (i) to study the influence of mine and mine tailings drainage on water quality by analyzing the dissolved and particulate material in drainage waters, and (ii) to determine whether there are differences in these waters according to the different climatic conditions of the last two winters. Therefore, we will conduct a new sampling campaign, which will allow us to make a comparative study.
- Observação do nível de contaminação nos sedimentos de cursos de água do Sistema Mineiro de Caveira (Grândola)Publication . Fonseca, R.; Araújo, J.; Silva, N.; Albuquerque, Maria TeresaFollowing the present work inserted in the GeoMatRe Project, an ongoing project funded by Fundação La Caixa, the conditions of the most updated physical and chemical parameters of an Acid Mine Drainage are analysed, a critical situation which occurs in the mining area of Caveira (Grândola, Portugal), abandoned since the 60’s. It is intended, within the scope of the project, to observe the conditions of contamination by Potentially Toxic Elements in the sediments, both dissolved and suspended forms in the water column, in order to carry out a general characterization of the mining system, based on the nature and amounts of the contaminating elements, as well as the conditions of acidification occurring on sediments present in the environment that surrounds the mining area. The aim is to understand, based on the existing conditions, the best environmental remediation technology to be applied in the region.