ESTiG - Dissertações de Mestrado Alunos
URI permanente para esta coleção:
Navegar
Entradas recentes
- Design and Implementation of a Highly Available, Containerized, Federated Authentication Architecture Using Open-Source TechnologiesPublication . Hossain, Shahadat; Rodrigues, Nuno G.; Lopes, Rui PedroModern enterprises demand highly available, scalable, and observable identity systems. Managed IAM services introduce vendor lock-in and recurring costs, while self-hosted alternatives often lack validated automated failover and reproducible performance evidence. This thesis presents a containerized, open-source Keycloak High-Availability (HA) IAM architecture. It combines HA Proxy for load balancing, Patroni-managed PostgreSQL for database replication, and an observability stack (Prometheus, Grafana, Loki). Provisioned via Ansible and Docker Compose, the solution ensures reproducible deployment on commodity hardware. To guarantee cluster stability within Docker networks, JDBC_PING is used for peer discovery, mitigating split-brain anomalies. Empirical evaluation via the official Keycloak Gatling benchmark demonstrates 185.7 req/s sustained throughput with sub-100 ms latency, scaling to 722.2 req/s (0% error rate) upon edge-layer vertical expansion. Failover testing under load confirms automated leader election and VIP migration, achieving recovery under 30 seconds with zero data loss. Validated within an institutional network using HARICA-issued certificates, the architecture achieves a 61% cost reduction versus managed cloud alternatives, proving to be a practical, cloud-agnostic IAM Deployment model for mid-scale enterprises.
- Acceleration of the ATLAS-CERN calorimeter data preparation with GPUsPublication . Sereniski, Gabriela Paola; Muiño, Patricia Conde; Rufino, José; Gonçalves, Rogério AparecidoThe High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) will deliver substantially higher numbers of simultaneous proton-proton collisions (events), increasing the volume and frequency of detector readouts and placing growing demands on the ATLAS calorimeter (sub-detectors that measure energy deposits from particle showers) data-preparation pipeline. Bytestream decoding is the first step of this pipeline, responsible for transforming the raw output of the Liquid Argon (LAr) and Tile (TileCal) calorimeters into physics-ready cells. Due to its sequential nature, it may become a significant bottleneck. At the same time, Graphics Processing Units (GPUs) have become increasingly relevant in high-throughput scientific computing, offering massive parallelism and high-memory bandwidth. This dissertation investigates the feasibility of offloading the calorimeter bytestream decoding to GPUs and evaluates the performance of a prototype implementation integrated within the AthenaMT framework. A complete GPU-based pipeline was developed, including bytestream staging, device transfers, parallel fragment parsing and decoding for both LAr and TileCal. The implementation follows a modular CUDA C++ design tailored for parallel scalability. Validation against the CPU reference showed bit-identical agreement across all tested events. Performance measurements using Run-3 data demonstrated an order-of-magnitude improvement: while CPU decoding of a full calorimeter event takes on average 21.1 ms, the GPU prototype achieves 1.30 ms in synchronous and 1.08 ms in asynchronous mode on a constrained A100 MIG slice. These results confirm that massively parallel architectures can effectively accelerate calorimeter data preparation and motivate future accelerator-aware redesigns of the bytestream format for the HL-LHC.
- Perdas de energia em difusoresPublication . Lunardon, Renan; Rosa, Sérgio; Monteiro, Luciana Lima; Silva, Cláudio Tavares daEste trabalho investiga a perda de carga em difusores cónicos, analisando a influência do meio ângulo de abertura (θ) e do número de Reynolds (Re). Utilizou-se a Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) através do software ANSYS Fluent, aplicando o modelo de turbulência SST k-omega. O coeficiente de perda singular (K) foi isolado subtraindo analiticamente as perdas por atrito distribuído. Os resultados evidenciam uma forte dualidade fenomenológica: no escoamento turbulento, corroborou-se que ângulos reduzidos (5° a 8°) minimizam as perdas, enquanto grandes aberturas induzem a separação da camada limite e recirculação caótica. Em contrapartida, no regime laminar, provou-se a completa inversão do ângulo ótimo. Devido ao domínio do atrito viscoso, os difusores longos de 5° são altamente penalizadores. Já em ângulos acentuados (ex: 40°), o fluido desliza sobre uma bolha de recirculação estacionária, atuando como um "rolamento líquido", o que mitiga a dissipação de energia. Observou-se ainda que, na iminência da transição (Re ≅ 1000), o coeficiente K torna-se constante e independente da geometria. Conclui-se que a otimização de difusores depende criticamente do balanço estrutural entre forças inerciais e viscosas.
- PID control of autonomous lline-following robotPublication . Mabrouk, Achref Ben; Gonçalves, JoséThis project aims to design and build an autonomous robot capable of precisely following a line in a complex environment. The main objective is to ensure reliable and autonomous tracking of a challenging path, providing both accuracy and motion stability. The robot is based on an ESP32 platform, equipped with five TCRT5000 infrared sensors arranged in a line to detect the lateral position of the line, and Hall-effect encoders on the wheels to measure the distance traveled and map the robot’s trajectory. The kinematic modeling of the differential-drive robot was performed in MATLAB/Simulink to validate expected motions, including straight paths with different initial orientations. The control system relies on a PID controller that adjusts motor speeds based on the error between the estimated line position (calculated using a weighted average of sensor readings) and the target position (center of the line). The control loop runs every 20 ms, providing fast and stable responses to disturbances. The code is modularized into distinct parts: sensor reading, encoder handling, PID control, motor driving, and odometry, which improves maintainability and clarity. Tests demonstrate that the robot successfully completes the map with near-perfect line following, although minor inaccuracies in trajectory plotting are attributed to encoder limitations. In conclusion, the project meets its goals of precise and autonomous line following, paving the way for future improvements such as odometry error correction and advanced navigation algorithms.
- Strategy for removing micropollutants from industrial effluentsPublication . Godoi, Milena Maria de; Queiroz, A.M; Ribeiro, António E.; Brito, Paulo; Menezes, Maraísa LopesThis study addresses strategies for the removal of micropollutants from industrial effluents, with emphasis on the characterization and treatment of water contaminated by microplastics. In light of increasing water pollution and the challenges associated with its mitigation, the research integrates a bibliographic review and a laboratory-scale experimental approach, compiling technical, regulatory, and methodological information applicable to sustainable water resource management. The main sources, characteristics, and behavior of microplastics in industrial environments are discussed, along with identification and quantification methods, considering the analytical limitations associated with the morphological and compositional diversity of these particles. Regarding treatment technologies, the study evaluates physicochemical and advanced processes, including coagulation–flocculation, filtration, and membrane separation, highlighting their efficiencies and limitations in the removal of particles of different sizes. Additionally, a critical assessment of adsorbent materials, such as activated carbon, is presented, emphasizing their greater applicability for dissolved compounds and their limitations when applied to particulate contaminants such as microplastics. Finally, the study highlights the importance of integrated treatment systems, as well as the need for methodological standardization and regulatory advancements to support the control of emerging contaminants and the protection of aquatic ecosystems.
- Development of geopolymer-carbon composite for wastewater treatmentPublication . Silva, Lívia Firmani; Gomes, Hélder; Pereira, Edilaine ReginaThe quality of wastewater treatment and the discharge of treated effluents remain major environmental issues, particularly due to the release of contaminants of emerging concern into aquatic environments as a result of insufficient tertiary treatment in wastewater treatment plants. Among these contaminants of emerging concern, pharmaceuticals such as carbamazepine, are frequently detected in wastewater and poses potential risks to water quality. In this context, the present study investigates the development of geopolymer and geopolymer-carbon composite subjected to a zeolitization process, produced from waste-derived materials. Fly ash was used as the primary precursor for geopolymer synthesis, while activated carbon was obtained from grape pomace. Comprehensive characterization was performed to assess the composition, structure, and surface properties of the synthesized materials. X-ray diffraction analysis revealed the presence of major crystalline phases, including quartz, hematite, and calcite, as well as the formation of zeolitic phases (Na-faujasite) in GP_HT2.0, whereas GP_AC_HT2.0 exhibited only calcite and gehlenite phases. Fourier Transform Infrared Spectroscopy spectra confirmed the presence of Si–O–T groups in the inorganic (FA, GP_M, GP_ HT1.0, GP_ HT1.5, GP _HT2.0, and GP_HT2.5) materials and carbon-related (–CH₂ and –CH₃ groups, C–O and C–O–C) bonds in the organic (WGP, AC_WGP, GP _AC, and GP _AC_HT2.0) materials. Additionally, acid–base characterization demonstrated the high basicity of all samples. BET analysis revealed a specific surface area of 427 m² g⁻¹ for AC, 30 m² g⁻¹ for GP_M, 181 m² g⁻¹ for GP _HT2.0, 48 m² g⁻¹ for GP_AC, and 139 m² g⁻¹ for GP_AC_HT2.0. Equilibrium analysis showed that the Langmuir model effectively described the adsorption process, indicating favorable conditions and strong affinity between the adsorbents and the adsorbate. Kinetic studies confirmed that all materials followed a pseudo-second-order model, the maximum adsorption capacities were determined as 4.2, 29.4, 39.7, and 30.6 mg g⁻¹ for GP_M, GP _HT2.0, GP_AC, and GP_AC_HT2.0, respectively.
- O contexto da reabilitação de edifícios em zonas de proteção: um estudo comparativo entre Portugal e BrasilPublication . Marian, Ana Gabriely Lubian; Oliveira, Rui; Consoli, Osmar JoãoEsta dissertação analisa o impacto da legislação na viabilidade da reabilitação de edifícios situados em zonas de proteção, por meio de um estudo comparativo entre os países Brasil e Portugal. A deterioração crescente do parque edificado, associada à valorização do patrimônio histórico e às exigências de sustentabilidade urbana, intensifica a necessidade de intervenções qualificadas em áreas consolidadas. Nesse contexto, os marcos legais podem atuar tanto como instrumentos de preservação quanto como barreiras técnicas, econômicas e procedimentais à reabilitação. O objetivo central da pesquisa consiste em compreender de que forma a legislação e os instrumentos urbanísticos influenciam a viabilidade técnica, normativa e financeira das intervenções em edifícios localizados em zonas de proteção nos dois países. A metodologia adotada é de natureza mista, combinando análise documental dos marcos legais e normativos com a aplicação de questionários a 47 profissionais das áreas de arquitetura, engenharia e gestão urbana, atuantes como técnicos de construção no Brasil e em Portugal. Os dados foram analisados por meio de abordagens qualitativa e quantitativa, permitindo identificar padrões de percepção, convergências e divergências entre os contextos analisados. Os resultados evidenciam que, embora Brasil e Portugal compartilhem princípios semelhantes de proteção patrimonial, suas estruturas de governança e operacionalização da reabilitação diferem significativamente. No Brasil, destacam-se a fragmentação normativa, a escassez de incentivos financeiros, as limitações técnicas e a baixa integração entre as esferas de governo. Em Portugal, observa-se um arcabouço legal mais consolidado, orientado por instrumentos como o Regime Jurídico da Reabilitação Urbana (RJRU) e as Áreas de Reabilitação Urbana (ARU), embora persistam entraves relacionados com a rigidez normativa, a morosidade processual e os elevados custos técnicos e financeiros. Conclui-se que a efetividade das políticas de reabilitação em zonas de proteção depende da existência de uma governança integrada, da qualificação multidisciplinar dos profissionais envolvidos e da articulação entre normas técnicas, instrumentos de incentivo e práticas de manutenção contínua. Esta dissertação contribui para o debate científico ao oferecer uma leitura crítica da relação entre legislação, técnica e preservação patrimonial, apontando caminhos para uma atuação mais equilibrada e sustentável frente às exigências urbanas contemporâneas.
- Caracterização e fabricação de filamento de PLA reforçado com fibras de linhoPublication . Junior, Delton Baragli; Ribeiro, J.E.; Rocha, JoãoA manufatura aditiva, especialmente a impressão 3D por modelagem por fusão e deposição (FDM), tem se consolidado como uma alternativa para a produção de peças complexas e customizáveis. No entanto, as limitações mecânicas dos polímeros convencionais utilizados na impressão 3D motivam a busca por novos materiais que combinem sustentabilidade e desempenho aprimorado. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo a validação mecânica de um novo compósito desenvolvido para filamentos de impressão 3D, composto por poli (ácido lático) (PLA) reforçado com fibras naturais. A pesquisa foi conduzida por meio da fabricação de corpos de prova impressos em 3D e sua posterior caracterização mecânica por ensaios de tração e flexão. Foram analisadas as influências da incorporação das fibras naturais nas propriedades do material, considerando fatores como resistência mecânica e rigidez. No plano XY, o PLA+Linho apresentou aumento de +26,1% na resistência à tração em relação ao PLA comercial e de +49,2% em relação ao PLA virgem. Para flexão, no mesmo plano, observou-se aumento de +10,9% na resistência à flexão em comparação ao PLA comercial e de +77,6% em relação ao PLA virgem, além de incremento do módulo de elasticidade de +21,9% frente ao PLA comercial e de +125,3% frente ao PLA virgem. No plano XZ, verificou-se redução do desempenho do PLA+Linho em comparação aos demais materiais: a resistência à tração foi −47,8% inferior ao PLA comercial e −26,8% inferior ao PLA virgem; na flexão, a resistência foi −72,5% inferior ao PLA comercial e −67,5% inferior ao PLA virgem; e o módulo de elasticidade foi −59,6% inferior ao PLA comercial e −64,4% inferior ao PLA virgem. Os resultados evidenciam que o compósito PLA+Linho apresenta ganhos expressivos no plano XY e desempenho reduzido no plano XZ, reforçando a influência da orientação de impressão nas propriedades mecânicas.
- Impacto da antecipação de comissões na gestão do fluxo de caixa: um estudo de caso de uma empresa do setor de empréstimos consignadosPublication . Rodrigues, Pedro Dion Siman; Monte, Ana Paula; Fernandes, Anderson Rocha de JesusO objetivo principal deste trabalho é avaliar de que forma a antecipação de comissões pode vir a impactar a gestão do fluxo de caixa de uma empresa do setor de empréstimos consignados, a qual está inserida num ambiente de procura variável. O método de investigação escolhido foi o estudo de caso, que recorre a uma abordagem mista, combinando a análise quantitativa de dados financeiros da empresa com a análise qualitativa, realizada através de entrevistas com dois gestores financeiros. Vale destacar que estudos sobre este mercado específico são escassos, tornando esta análise quase única e particularmente relevante. Os resultados obtidos demonstram que a antecipação não é apenas uma opção, mas uma ferramenta vital para a sobrevivência da empresa, suprindo as necessidades de liquidez imediata. A simulação realizada provou que, sem esta prática, a operação seria inviável. No entanto, conclui-se que o uso constante da antecipação gera um endividamento elevado e consome parte significativa dos lucros. Como principal contributo, o estudo identifica que a solução para este problema não está apenas no corte de custos, mas sim na estratégia de diversificação para produtos mais seguros, permitindo à empresa reduzir a dependência da antecipação e garantir a sua solvência e equilíbrio financeiro a longo prazo.
- Análise da associação entre adoção de energias renováveis e a performance económica e sustentável das organizações: um estudo quantitativo no contexto da União Europeia e BrasileiroPublication . Vargas, Letícia de Fátima Rodrigues; Fernandes, Paula Odete; Oliveira, Guilherme Lopes deA transição para fontes de energia renováveis tornou-se uma prioridade para as organizações a nível global, especialmente na União Europeia, onde políticas públicas e incentivos financeiros têm acelerado esse processo. No Brasil, o setor também apresenta avanços impulsionados por abundantes recursos naturais e estímulos governamentais. Porém, ainda persistem lacunas na compreensão da relação entre a adoção de energias renováveis e o desempenho económico e sustentável das organizações. Neste contexto, este estudo teve como objetivo analisar o impacto da adoção de energias renováveis no desempenho económico e sustentável das empresas, numa perspetiva comparativa entre organizações situadas na União Europeia e no Brasil, no ano de 2024. O Return on Assets (ROA), o Return on Equity (ROE) e a Margem de Lucro (ML) foram considerados como indicadores financeiros defasados. A adoção de energia renovável foi mensurada por meio da listagem no Índice de Sustentabilidade Empresarial (ISE), no caso brasileiro, e no Euronext ESG L80, no contexto europeu. A pesquisa combinou uma abordagem mista, aplicada a uma amostra de 325 empresas (165 do Brasil e 160 da União Europeia), listadas e não listadas nos respetivos índices de sustentabilidade. Os resultados indicaram maior transparência das empresas europeias no reporte de relatórios de sustentabilidade, evidenciando limitações na padronização e divulgação dessas informações no contexto brasileiro. Por outro lado, as empresas brasileiras apresentaram maior consumo de fontes de energia renovável. A aplicação dos testes não paramétricos revelou associações positivas entre a inclusão no Euronext ESG L80 e os indicadores ROE (p-value=0,002), ROA (p-value=0,040) e ML (p-value=0,003), sugerindo um impacto favorável das práticas de sustentabilidade nesse contexto, enquanto não foram observadas associações significativas no caso brasileiro com relação ao ISE. Também foram realizadas análises por regressão linear, as quais não apresentaram resultados satisfatórios. Apesar das limitações relacionadas à indisponibilidade de dados históricos completos em ambos os mercados, o estudo contribui para a literatura ao demonstrar que os efeitos económicos da adoção de energias renováveis são condicionados por fatores contextuais e estruturais, oferecendo subsídios relevantes para gestores e formuladores de políticas públicas.