ESTiG - Dissertações de Mestrado Alunos
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Recent Submissions
- Development of polymer networks for the purification of stilbenes and lignans in pinus pinea and pinus pinasterPublication . Oesleti, Sourour; Dias, RolandoThis thesis presents a comprehensive study on the use of functionalized polymer networks for the separation and enrichment of lignans from pine extracts, with the goal of valorizing forestry by-products using sustainable techniques. Lignans such as Pinoresinol and its derivatives are bioactive compounds with significant pharmacological interest, found in considerable amounts in the pine trees like Pinus pinaster and Pinus pinea. The crude extract was obtained via ultrasound-assisted extraction using an ethanol/water mixture (80:20 v/v), which ensured a more efficient release of bioactive compounds without compromising their structural integrity. A polymer network based on bis(acrylamido)pyridine was synthesized and used in a sorption/desorption process to selectivity isolate lignans. Elution with a 60:40 ethanol/water mixture allowed a notable enrichment of lignans, with the main compound showing a six-fold enrichment compared to the original crude extract. The performance of the polymer network was further demonstrated through a two-cycle sorption/desorption process, confirming its reusability and stability, which are essential for real-world applications. The experimental design incorporated several characterization techniques to validate the presence and concentration of lignans in the different fractions. This work not only confirms the viability of using functional polymer networks for the selective enrichment of lignans but also opens the possibility for similar methodologies to be applied to related compounds, such as stilbenes, also present in Pinus by-products. The presented strategy contributes to the development of greener, more efficient purification technologies aligned with the principles of the circular economy.
- Relatório de estágio na DGPW - instalações técnicasPublication . Silva, Rui Pedro Lopes; Lima, José; Mendes, JoãoO presente relatório descreve o estágio curricular realizado na empresa DGPW - Instalações Técnicas, pertencente ao Grupo DG, que atua nas áreas da engenharia, construção civil e instalações técnicas. O estágio teve como principal objetivo adquirir experiência prática no setor da engenharia, através da integração nos departamentos de Orçamentação/Comercial e Produção, permitindo compreender o funcionamento interno da empresa e a importância da gestão orçamental e produtiva na execução e orçamentação de projetos. A metodologia adotada consistiu na observação e participação direta nas diferentes fases do processo de orçamentação e planeamento, incluindo a análise de projetos, a elaboração e revisão de mapas de quantidades, o pedido e comparação de propostas de fornecedores e a estruturação final dos orçamentos através do software CCS Candy. Os resultados obtidos permitiram compreender de forma mais abrangente as etapas e critérios envolvidos na orçamentação e na coordenação da produção, bem como identificar, por exemplo, as diferenças entre processos aplicados a clientes privados e entidades públicas. As etapas e metodologias vão ser abordadas ao longo dos capítulos deste relatório.
- A cibersegurança e tendências emergentesPublication . Fernandes, Arnilde Rita Costa; Lopes, Isabel MariaNum mundo onde a tecnologia tem estado em constante evolução de forma exponencial, seguido do aumento de aparelhos conectados, a sociedade tem se mostrado submissa as tecnologias, e vê-se um grande aumento da vulnerabilidade da cibersegurança por parte das pessoas e entidades, constituindo assim um número acrescido de ciberataques por parte dos hackers, uma vez que não sabem como se proteger devidamente contra esses ataques, tornando-se assim alvos principais. Desta forma, torna-se importante encontrar uma forma de mitigar esses ataques, implementando assim tendências emergentes como a Inteligência Artificial, Blockchain e Internet das Coisas, para poder de alguma forma mitigar a vulnerabilidade da segurança. Com esse intuito, esta dissertação tem como principal objetivo, fazer a análise do panorama atual da cibersegurança, explorar as tendências emergentes que podem ser mais eficazes para mitigar os riscos cibernéticos, e avaliar os desafios que vêm com a implementação da cibersegurança nas organizações. A metodologia de pesquisa utilizada foi a mista, sendo qualitativa com base na revisão bibliográfica, através de artigos científicos, relatórios e fontes de domínio público, quantitativa com base num inquérito que foi dirigido a um determinado grupo de pessoas e posteriormente aplicação de técnicas de Machine learning, especificamente o algoritmos de árvore de decisão para análise preditiva dos dados recolhidos. Os resultados foram tratados e analisados de forma a contextualizar as respostas com o facto das pessoas e profissionais de TI se encontrarem informadas sobre as principais ameaças cibernéticas e como se devem proteger das mesmas, e analisar como os mesmos percebem os desafios e soluções da segurança digital.
- Integration of heterogeneous components for dynamic adaptation of rehabilitation simulationsPublication . Marcelino, Isaac Van-Deste; Lopes, Rui PedroThis dissertation investigates the integration of digital health technologies, artificial intelligence, and immersive environments to design a rehabilitation system for individuals who suffers from schizophrenia disease. Schizophrenia is a multifaceted complex mental disorder, that often leads to loss of physical and cognitive skills, reducing social interaction, with a high relapse rates, that turns rehabilitation a long-term challenge. Virtual Reality has been emerging as a promising tool for rehabilitation, sice it provides a safe, controlled, and motivating therapeutic scenarios. Upon this, the present work introduces a VR-based serious game capable of dynamically adapting its difficulty in response to physiological and behavioural signals. To achieve this solution, several different data from the patient, such as heart rate, body motion rate, and facial expression recognition were continuously monitored and processed to infer the patient’s stress levels in real time. The stress estimate is then integrated into a Dynamic Difficulty Adjustment mechanism, formulated in a Reinforcement Learning algorithm. A Deep Q-Network agent was trained within a simulated environment to learn optimal policies that balance challenge and engagement, ensuring that rehabilitation sessions remain neither frustrating nor trivial. Then, a distributed, event-driven architecture was designed to support the integration of heterogeneous modules, including the Virtual Reality application, a web dashboard, the dynamic difficulty system and a back office server, by using publish-subscribe communication, with Apache ActiveMQ Artemis, and containerized deployment, using Docker, to ensure scalability, modularity, and real-time interoperability. Experimental validation showed that the agent successfully learned to maintain stable levels of difficulty and stress, confirming the feasibility of adaptive rehabilitation driven by physiological signals. Overall, this dissertation demonstrates how the convergence of VR, distributed systems, and artificial intelligence can be harnessed to create adaptive rehabilitation tools that are not only technically robust but also clinically meaningful. The framework provides a foundation for future clinical studies, offering potential applications beyond schizophrenia, including in neurological rehabilitation, stress management, and personalized digital health therapies.
- Ações corretivas e de controlo: um estudo sobre as ações de “corregedorias” em relação aos princípios éticos e constitucionais da administração pública FederalPublication . Santos, Regis Fabiano Santos dos; Ribeiro, Nuno A.Este estudo analisa a perceção dos servidores públicos acerca do papel das Corregedorias na Administração pública, com ênfase nas ações de controlo correcional realizadas pelos ministérios situados na Esplanada dos Ministérios, em Brasília. Embora o controlo institucional seja frequentemente relacionado com atividades de auditoria, constatou-se que as ações correcionais também desempenham um papel fundamental na prevenção de irregularidades, na promoção da ética, fortalecimento da legalidade e da eficiência administrativa. A investigação contou com aplicação de um questionário a servidores com e sem vínculo direto com a atividade correcional. Apesar das limitações amostrais, identificou-se possíveis padrões relevantes na perceção dos servidores respondentes, especialmente quanto à importância das ações correcionais no combate às irregularidades administrativas - incluindo condutas impróprias - e, consequentemente, na promoção da ética e dos princípios constitucionais. Destaca-se, ainda, o reconhecimento, pelos servidores, da importância das Corregedorias Instituídas/Unidade de Correição (UCI/USC) e da Controladoria Geral da União (CGU) como instrumentos de integridade institucional, verificou-se que sua atuação vai além da função punitiva, abrangendo ações preventivas, educativas e orientadoras. Os resultados apontaram ainda o conhecimento sobre instrumentos como o Processo Administrativo Disciplinar (PAD) e o Termo de Ajustamento de Conduta (TAC), considerados importantes na elucidação de factos e na reeducação institucional. Conclui-se que as Corregedorias, articuladas com outros órgãos de controlo, reforçam a governança interna e se configuram como pilares indispensáveis para uma gestão pública ética, transparente, eficiente e comprometida com o interesse público e com os Princípios Constitucionais (LIMPE).
- An interactive autonomous visitor guide robot in a university scenarioPublication . Alcantara, Carlos Vinicius Boduar de; Leitão, Paulo; Ricken, LucasService robots has seen advances with the use of Artificial Intelligence technologies, enabling the development of robots capable of interacting more naturally with humans. This dissertation presents the proposal and implementation of an autonomous service robot designed to act as an interactive guide in university environments, focusing on personalized interaction with users. The proposed architecture integrates multiple software and hardware modules, including a chatbot developed with the RASA platform, integration with an embedded Large Language Model (LLM), dynamic facial recognition with local updating, ROS-based navigation, and environmental perception with LiDAR sensors and RGB cameras. Furthermore, the system queries external APIs to provide contextual information, such as weather and class schedules. To evaluate the developed robot, tests were conducted with 25 users, who evaluated the user experience. The observed limitations were discussed as opportunities for improvement for future work. The presented architecture represents a relevant contribution to the field of service robots by proposing a reproducible, scalable, and user experience-centric approach.
- Fiware-based context management and visualization for an iot-enabled olive grovePublication . Avetisyan, Lusine; Coelho, João Paulo; Khudaverdyan, SurikPara monitorizar as condições ambientais e apoiar decisões baseadas em dados, a agricultura de precisão depende cada vez mais das tecnologias da Internet das Coisas (IoT). Nos olivais, a gestão eficiente de recursos como a água e a fertilidade do solo é essencial para uma produção sustentável. Esta dissertação apresenta a integração do ecossistema FIWARE numa rede de sensores IoT baseada em LoRa, instalada num olival na região de Mirandela. Com base no projeto anterior Man4Health, este trabalho contornos algumas das suas limitaçõe. Nomeadamente, a falta de contexto nos dados, de interoperabilidade e de capacidade analítica. O sistema proposto adota o Orion Context Broker do FIWARE como componente central para a gestão de dados de contexto em tempo real através do padrão NGSI-LD. Foi desenvolvido um painelWeb para visualizar indicadores ambientais, como temperatura, humidade do solo e radiação solar, e emitir alertas quando os limiares são excedidos. Embora o sistema tenha sido testado em campo, problemas técnicos e ambientais impediram a recolha contínua de dados. Para garantir uma avaliação consistente, foi criado um gerador de dados que simula medições realistas com a mesma estrutura dos dispositivos reais. O sistema demonstrou fiabilidade com dados reais e simulados, oferecendo visualização eficiente e gestão escalável de informação.
- Peer-to-peer energy trading strategies for decentralized residential energy systemsPublication . Borges, Paulo Ricardo Mesquita; Ferreira, Angela P.; Pereira, Maria JoãoThis work investigates peer-to-peer (P2P) energy trading within residential local energy markets (LEMs) assessing how decentralized bilateral matching mechanisms can increase renewable self-consumption, reduce reliance on the upstream grid, and affect distributional and network outcomes. Two bilateral matching strategies are formalized and implemented: a time-varying Supply–Demand Matching strategy (ST1), which privileges temporal complementarity between surplus and deficit, and a time-invariant Distance-Based Matching strategy (ST2), which privileges geographically proximate trades to reduce distribution losses. Both strategies are embedded in a decentralized market-clearing framework solved via the Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM) and implemented in Python using CVXPY with the SCS solver. Experiments are conducted on a synthetic community of ten households derived from real household generation and load data, including photovoltaic and wind profiles. Simulation results show that both ST1 and ST2 materially decrease community grid imports and overall procurement costs compared with the baseline, while producing distinct trade-offs. ST1 attains higher adaptability to temporal variability and delivers greater economic savings and improved renewable utilization in scenarios with pronounced intermittency, at the expense of increased computational and coordination complexity and less stable pairing patterns. ST2 yields more stable, locality-constrained exchanges that tend to reduce distribution losses and operational complexity, though with reduced responsiveness to dynamic supply–demand fluctuations. Sensitivity analyses (varying grid tariffs and local generation capacity) indicate that the relative benefits of P2P trading are amplified under higher grid prices and greater local renewable penetration. The findings provide empirical guidance for the design of scalable, equitable, and technically robust P2P mechanisms and inform policy and DSO considerations for integrating local markets into existing distribution systems.
- Direção de obras na área das instalações elétricas de edificações: desafios e boas práticasPublication . Marinho, Bruno Olavo Pinheiro; Soares, OrlandoAs infraestruturas desempenham um papel essencial no desenvolvimento económico e na qualidade de vida das populações. O crescimento do investimento global neste setor tem conduzido a um aumento significativo do número de projetos e empreendimentos, exigindo técnicos e entidades responsáveis capazes de assegurar a sua conceção, execução e fiscalização. Neste contexto, a direção de obra assume-se como uma função central, garantindo a articulação entre os aspetos técnicos e práticos da construção. O presente relatório resulta do estágio curricular realizado na empresa Bragalux, S.A., no âmbito da obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores. O estágio foi desenvolvido no departamento de Edificações, na especialidade de instalações elétricas, acompanhando de forma direta as funções e responsabilidades inerentes à direção de obra. Ao longo do relatório são explorados os regulamentos e legislações que regem tanto as edificações como as instalações elétricas, bem como as principais entidades envolvidas no processo de conceção e execução em Portugal. Para além disso, descrevem-se as diferentes atividades desempenhadas no âmbito da direção de obra, ilustradas com casos práticos e acompanhadas de considerações finais e boas práticas, consolidando o conhecimento adquirido. O trabalho evidencia ainda a relevância do acompanhamento contínuo da obra como ponte entre os aspetos técnicos e a realidade prática da execução, assegurando que os trabalhos decorrem em conformidade com os requisitos regulamentares, contratuais e de planeamento.
- Development of cosmetic functional formulations incorporating hyaluronic acidPublication . Silva, Thaís Rossetto Cordeiro da; Barreiro, Filomena; Echart, Arantzazu Santamaria Echart; Düsman, ElisângelaThe cosmetic industry has been expanding continuously, driven by demand for innovative, sustainable, and high-performance formulations. In this context, this work aimed to develop particles composed of hyaluronic acid (HA) and Collagen type I (Col) to act as Pickering stabilisers in cosmetic emulsions. The particles were prepared using different methods (direct mixing - mix and droping - drop), with the most promising dispersions obtained after high-shear homogenisation: P_17_Mix_Ultra and P_17_Drop_Ultra. These formulations exhibited particle sizes of 12.30 ± 3.73 μm and 2.55 ± 0.08 μm, respectively. Both showed highly negative zeta potentials (–37.73 ± 1.50 mV for the mix and –37.72 ± 0.56 mV for the drop), confirming colloidal stability. Wettability tests demonstrated strong oil affinity, with contact angles of 128.30 ± 1.05° and 137.22 ± 3.20°. The drop method stood out for producing smaller, more homogeneous particles. Pickering emulsions were then prepared using sweet almond oil, Miglyol 812, and olive oil. Olive oil originated the most stable systems, and emulsions with a higher oil fraction (70:30 oil-to-aqueous ratio) presented superior stability compared to those with lower oil content. Analyses of emulsion type, colourimetry, creaming index, droplet size, microscopy, zeta potential, and rheology confirmed the better performance of olive oil-based formulations obtained by the drop method. The formulation E_70_OO_17d (drop method, olive oil, 70:30 ratio) achieved the most promising overall results, with a creaming index of 10% after 30 days, homogeneous droplets, and rheological behaviour exhibiting viscoelastic properties comparable to those of commercial products. In conclusion, HA-Col particles proved to be efficient Pickering stabilisers, enabling the development of stable emulsions. The most promising formulation, E_70_OO_17d, was particularly suitable for moisturising and anti-ageing cosmetic applications, where hyaluronic acid provides hydration and regeneration while Col enhances elasticity and repair.