IPT - ESTT - Teses de Mestrado ou Doutoramento
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- Modelo de classificação de documentoPublication . Pinto, José Nduli Futi; Mora,, CarlosClassificação de documentos com aprendizagem profunda é uma abordagem avançada para categorizar automaticamente documentos em diferentes classes ou categorias, como por exemplo os sentimentos, tópicos ou outros tipos de conteúdos. Essa abordagem envolve o uso de redes neurais profundas, que são modelos de aprendizado de máquina capazes de aprender representações complexas dos dados. Neste relatório apresento uma aplicação baseada em redes neurais profundas (Deep Learning) para a classificação de diferentes tipos de documentos. Inclui todas as técnicas necessárias para resultados eficientes em cada etapa do projecto. Os documentos são processados para remover ruídos, normalizar o texto (remover pontuações, letras maiúsculas, etc.) e criar representações numéricas dos textos, como vetores de palavras (Word Embeddings) ou representações baseadas em sub-palavras. Foi escolhida uma arquitetura de rede neural profunda, redes neurais recorrentes (RNNs). O modelo é treinado num conjunto de dados rotulados, onde os rótulos indicam as categorias às quais os documentos pertencem. Durante o treinamento, o modelo ajusta os seus pesos e parâmetros para minimizar a diferença entre as previsões e os rótulos reais. Isso é feito usando algoritmos de optimização e funções de perda. O modelo treinado é avaliado num conjunto separado de dados de validação ou teste para verificar o seu desempenho e ajustar os hiperparâmetros, se necessário. Esse processo ajuda a evitar o sobreajuste (overfitting) do modelo aos dados de treinamento. Finalmente, o modelo é avaliado num conjunto de teste independente para medir a sua capacidade de generalização em dados não vistos. Isso fornece uma estimativa realista do desempenho do modelo em ambientes do mundo real. Uma vez que o modelo atinja um desempenho satisfatório, ele pode ser implantado para classificar automaticamente novos documentos em categorias relevantes. Para o nosso caso a perda (Loss): 0.546 indica que o modelo está fazendo previsões razoavelmente próximas aos valores reais, o que é um bom sinal. E a precisão (Accuracy) : 0.860 (ou 86%) sugere que o modelo classificou corretamente 86%. Isso é uma taxa de acerto relativamente alta e indica que o modelo está realizando bem a tarefa.
- Estudo das infraestruturas eletrotécnicas de uma urbanizaçãoPublication . Pereira, Carlos Patrício Vieira; Hélder,, Mário; Coelho,, PauloA conceção de projetos de infraestruturas elétricas em urbanizações exige uma abordagem cuidadosa e sempre com uma visão de longo prazo. É fundamental que as soluções projetadas conciliem otimização e custos, tendo em conta que estas infraestruturas irão permanecer em serviço durante várias décadas e terão de estar preparadas para acompanhar a natural evolução tecnológica. Deste modo, a elaboração do projeto deve não só respeitar a legislação e normas em vigor, como também prever condições que possibilitem a sua expansão e adaptação futura, garantindo sustentabilidade e eficiência. O presente projeto desenvolve uma análise integrada das infraestruturas elétricas de uma urbanização, abrangendo os cálculos das potências para o dimensionamento e seccionamento do posto de transformação, os ramais de distribuição elétrica, rede de iluminação pública e carregamento de veículos elétricos. As infraestruturas de telecomunicações são igualmente analisadas, assegurando a sua adequação técnica e funcional à implementação global das soluções previstas para a urbanização, assim como um estudo de viabilidade de um sistema fotovoltaico on-grid com armazenamento, destinado a suportar a iluminação pública da urbanização. A conceção de infraestruturas eletrotécnicas vai além da simples aplicação de normas, representando um desafio que exige rigor técnico e visão estratégica, de modo a conciliar eficiência e sustentabilidade das soluções adotadas
- Valorização de um acervo fotográfico através de design editorialPublication . Miranda, Patrícia de Oliveira; Bom, , Maria João; Delfino,, Regina AparecidaO presente relatório transmite as atividades realizadas no estágio curricular, com a duração de seis meses de experiência no Centro de Estudos em Fotografia de Tomar (CEFT) entre outubro 2024 e abril 2025. Este relatório mostra a parte teórica, onde explora a relevância do design na valorização e interpretação de acervos fotográficos, destacando a sua contribuição para a preservação da memória cultural e social, além de evidenciar o valor do património fotográfico na memória coletiva e nas práticas de arquivo. A parte prática do trabalho desenvolve-se no âmbito do estágio curricular no CEFT, focan do-se, essencialmente, na catalogação, na digitalização e na organização do espólio Almeida d’Eça. O estudo inclui a análise do estado de conservação da coleção, as técnicas de repro dução e pós-produção, e o design de um livro. Para contextualizar e enriquecer o trabalho, são apresentados estudos de caso de acervos fotográficos internacionais.
- Desenvolvimento de aplicações em SAP MII e SAP DM-Cloud e manutenção de softwarePublication . Pereira, Henrique Miguel de Carvalho e Santos; Lopes,, Ana; Queiroz, , CarlosO estágio curricular do curso de Mestrado em Engenharia Informática e Internet das coisas, para o Instituto Politécnico de Tomar foi realizado na empresa Softinsa, onde durante o período de estágio foram prestados serviços de consultoria para um cliente internacional. Neste estágio as principais tecnologias utilizadas foram soluções da empresa SAP, mais precisamente SAP Manufacturing Integration Inteligence e o SAP Digital Manufacturing, programas responsáveis pela sincronização entre operações de fábrica com a área administrativa e operacional da empresa. Como colaborador o papel desempenhado, juntamente com a equipa de trabalho, consistiu em assegurar a manutenção dos ambientes de produção e qualidade, garantindo que os sistemas permanecessem sem erros e alinhados com as necessidades do cliente. Além das atividades de suporte, foram também desenvolvidas soluções personalizadas, como dashboards[1] e funções de backend[2], contribuindo para a melhoria contínua e expansão dos sistemas industriais do cliente. O estágio permitiu ainda consolidar conhecimentos na área industrial, enquanto proporcionou uma compreensão prática dos desafios da indústria atual. Esta experiência representou um marco importante na formação profissional, ao promover a aplicação de conceitos teóricos num contexto real de consultoria tecnológica, reforçando competências tanto técnicas como interpessoais
- Estimativa remota dos parâmetros de qualidade da água usando imagens de satélitePublication . Gil, Carlos Miguel Pinto Marques; Barros,, Manuel; Magalhães,, Hugo
- Storage centralizado para disponibilidade crítica de dadosPublication . Carneiro, Frederico Mac-Mahon de Victória Pereira Marques; Lopes,, Ana Cristina; Oliveira, , LuísA crescente dependência das organizações em infraestruturas digitais resilientes tem impulsionado a necessidade de soluções avançadas de armazenamento cen tralizado e proteção de dados. Este trabalho investiga a implementação de uma arquitetura ativo-ativo para armazenamento distribuído, combinada com um me canismo de proteção contra ransomware baseado em armazenamento isolamento físico da rede e deteção de anomalias. A solução propositada garante alta disponi bilidade, continuidade de serviço e proteção avançada contra ataques cibernéticos, alinhando-se com as exigências de recuperação de desastres e resiliência organiza cional. A abordagem adotada envolve a replicação síncrona de dados entre dois sis temas de armazenamento operando em modo ativo-ativo, permitindo que ambas as instâncias processem operações de leitura e escrita de forma simultânea. Esta configuração elimina pontos únicos de falha e reduz o impacto de falhas inespera das. Para garantir a consistência dos dados e evitar situações de split-brain, são implementados mecanismos de arbitragem e decisão automática em caso de falha de comunicação entre os sistemas. A solução de proteção contra ransomware complementa esta infraestrutura através da deteção inteligente de anomalias e da utilização de um sistema isolado que mantém cópias imutáveis dos dados do ambiente de produção. A integração destas tecnologias permite identificar e mitigar ataques antes que comprometam a integridade da informação, bem como garantir uma recuperação segura e eficiente sem necessidade de pagamento de resgates. O estudo inclui a implementação prática e testes de desempenho, comparando a resiliência de uma solução de armazenamento com um único equipamento e uma solução ativo-ativo. Os resultados obtidos demonstram que a combinação destas tecnologias aumenta significativamente a fiabilidade da infraestrutura de armazenamento e reduz os riscos associados à perda de dados, contribuindo para a continuidade operacional e segurança da informação empresarial.
- Ci2 CRISPublication . Peixoto, Paulo Guilherme Alves Amendoeira; Panda,, Renato Eduardo SilvaEste trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de gestão de informação científica (Current Research Information System - CRIS) para o Centro de Inves tigação em Cidades Inteligentes (Ci2) do Instituto Politécnico de Tomar, criado para modernizar e apoiar a gestão integrada da sua atividade científica. O relatório descreve o processo completo de análise, conceção e implementação da plataforma, destacando as opções técnicas e funcionais que orientaram o desenvolvimento do sistema. Para fundamentar o desenvolvimento, o trabalho aprofundou os principais ele mentos que estruturam a atividade científica, nomeadamente os investigadores, os projetos em que participam e os resultados produzidos, como publicações. Para lelamente, foi analisado o PTCRIS enquanto ecossistema nacional de informação científica, de forma a garantir o alinhamento da solução com as boas práticas e os padrões de interoperabilidade adotados em Portugal. Como ponto de partida, foi estudado um protótipo desenvolvido previamente no âmbito da unidade curricular de Engenharia de Software do Mestrado em Enge nharia Informática - Internet das Coisas, identificando limitações e oportunidades de evolução. O sistema resultante constitui uma aplicação web robusta, respon siva e escalável, concebida para centralizar e relacionar a informação científica de forma integrada e acessível. Entre as principais funcionalidades, o sistema inclui pesquisa avançada com múltiplos filtros, gestão de financiamentos, análise automática de métricas cientí ficas obtidas através do serviço OpenAlex e visualização interativa de dados em dashboards. O acesso é suportado por autenticação federada, permitindo que inves tigadores e administradores gerem colaborativamente os seus dados num ambiente seguro. Estas características posicionam o sistema como uma melhoria significativa face à solução anterior, aproximando o Ci2 das práticas adotadas por instituições de maior dimensão que utilizam plataformas comerciais, como o Pure, mantendo, contudo, uma estrutura leve, aberta e adaptada à sua realidade
- Time-series GAN for longitudinal tabular dataPublication . Banha, Paulo Humberto Saragga de Melo; Jardim, Sandra Maria Gonçalves Vilas Boas; Miragaia, Rolando Lúcio GermanoEste trabalho aborda as limitações fundamentais da fragilidade dos modelos de previsão clínica longitudinal e os enviesamentos causados pela escassez de dados e pelo desequilíbrio entre classes, inerentes aos registos sequenciais de doentes, recorrendo especificamente a um conjunto de dados limitado a apenas 117 registos. Apresenta uma metodologia integrada e uma validação empírica rigorosa que utiliza uma Rede Adversária Generativa para Séries Temporais (TimeGAN) para criar uma população sintética de doentes de elevada fidelidade, mitigando esta restrição extrema de dados. A implementação do TimeGAN preservou com sucesso a fidelidade estrutural e temporal, confirmada através de análises estatísticas (teste de Kolmogorov-Smirnov) e estruturais (projecção por PCA), um passo crucial para o treino de classificadores multi-classe robustos para a previsão de resultados em saúde. As trajetórias longitudinais sintéticas geradas, melhoradas por uma estratégia de balanceamento de classes imperfeita, mas benéfica, constituíram a base de um estudo comparativo que contrastou de forma rigorosa o desempenho de generalização de duas famílias de modelos: o Multi-Layer Perceptron (MLP) estático versus a rede sequencial Long Short-Term Memory (LSTM). Avaliados exclusivamente num conjunto de teste de doentes reais não vistos e reservado (T1), os resultados experimentais demonstraram que o modelo de base treinado apenas com dados reais limitados falhou de forma catastrófica (Macro F1- Score: 15,17%), validando empiricamente a necessidade de aumento de dados sintéticos através do TimeGAN. Em contraste, o modelo LSTM (M4), treinado com sequências sintéticas balanceadas, alcançou a melhor generalização em contexto real (Weighted F1-Score: 74,67%); os modelos MLP sobre ajustaram significativamente às características sintéticas estáticas, resultando numa generalização substancialmente inferior e confirmando a sua incapacidade de explorar a causalidade sequencial. Estes resultados validam a utilidade do TimeGAN na geração de dados tabulares longitudinais sintéticos fiáveis e estabelecem uma dependência arquitetónica crucial: a previsão multi-classe robusta requer não só um aumento de dados essencial, mas também um modelo sensível à sequência (LSTM) para explorar plenamente a fidelidade temporal preservada pelo enquadramento TimeGAN. Esta investigação oferece uma metodologia validada, de ponta a ponta, para acelerar a investigação em domínios clínicos de elevado valor e com dados limitados.
- Iot driven machine learning predictive models applied to irrigation optimization in tomato cultivationPublication . Htwe; Jardim, Sandra Maria Gonçalves Vilas BoasO presente estudo centrou-se no desenvolvimento de um framework de análise preditiva impulsionado por Internet das Coisas (IoT) para a otimização dinâmica de irrigação no cultivo de tomate, abordando os desafios críticos de segurança alimentar global e escassez de água. Utilizando um conjunto de dados experimental abrangente, controlado e multi-sensor, coletado em Parma, Itália, de 29 de junho a 13 de setembro de 2023, o framework integra dados ambientais (temperatura do ar, humidade, CO₂, pressão) e parâmetros de solo chave (humidade, temperatura, condutividade elétrica). Através de uma pipeline de pré-processamento rigorosa e engenharia de features adaptada, foram extraídos padrões temporais, relações inter-variáveis e indicadores agronómicos como os Growing Degree Days (GDD) e Soil Moisture Deficit (SMD). Desenvolveu-se um modelo de regressão eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) de duas partes (classificação + regressão) para prever precisamente o volume diário de água necessário por hectare, alcançando um RMSE de 6.37 m³/ha/dia e volumétrico de R² de 0.95 no conjunto de teste. A inovação reside na capacidade de aproveitar dados históricos IoT complexos para construir uma camada de inteligência para agendamento de irrigação. A precisão do modelo em identificar níveis ótimos de água sob condições variáveis é demonstrada numa simulação de otimização dinâmica usando o algoritmo Sequential Least Squares Programming (SLSQP), alcançando poupanças significativas de água de 50.84% vs. predições raw e 43.97% vs. baseline constante. Esta pesquisa fornece insights data-driven fundamentais para estratégias de irrigação de precisão altamente eficazes, empoderando agricultores a reduzir desperdício de água e prevenir sobre-irrigação prejudicial, levando a uma agricultura inteligente mais sustentável e eficiente
- Desenvolvimento de uma aplicação web para simulação e planeamento financeiroPublication . Elisiário, Ricardo Medeiros; Panda, Ricardo EduardoEste projeto apresenta o desenvolvimento de uma aplicação web e mobile avançada para simulação e aconselhamento financeiro, concebida para enfrentar os desafios específicos da baixa literacia financeira em Portugal, caracterizada por dificulda des na gestão de recursos, endividamento elevado, baixos níveis de poupança e um sistema fiscal complexo. A plataforma oferece um conjunto abrangente de simula dores financeiros, cuidadosamente adaptados ao regime fiscal português, incluindo IRS, SS e benefícios específicos, que auxiliam os utilizadores a tomar decisões in formadas em áreas essenciais, como projeções FIRE, cálculo de salário líquido, tributação de trabalhadores independentes, gestão de despesas gerais e identifi cação de perfil de investidor. Os utilizadores registados podem guardar, editar e comparar as suas simulações ao longo do tempo, permitindo um acompanhamento contínuo do progresso e ajustes informados às suas finanças. Além das ferramentas de simulação, a aplicação conta com uma biblioteca edu cativa que inclui artigos sobre finanças, referências a podcasts, notícias atualizadas, um glossário de termos financeiros e um bot no Telegram para pesquisa rápida e personalizada de notícias financeiras. Estes recursos oferecem uma base sólida de conhecimento e promovem a literacia financeira de forma interativa e acessível. O desenvolvimento da aplicação utiliza uma arquitetura moderna e escalável, integrando diversas tecnologias. A interface é construída com React, aproveitando TypeScript para criar uma experiência interativa e reativa, juntamente com HTML e CSS para uma estrutura visual intuitiva e responsiva. O backend é implemen tado em PHP, com armazenamento de dados em MySQL, garantindo segurança e eficiência na gestão das simulações e informações dos utilizadores. Seguindo uma metodologia iterativa, ágil e centrada no utilizador, o projeto inclui levantamento de requisitos, desenvolvimento de algoritmos para simulações financeiras, e testes de usabilidade com feedback real. Esta abordagem integrada visa preencher lacu nas no mercado português, oferecendo uma solução única e completa para a gestão financeira autónoma e informada.