anexo f. curso de mestrado em engenharia electrotécnica e de

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ANEXO F. CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA
ELECTROTÉCNICA E DE COMPUTADORES – FICHAS
DAS UNIDADES CURRICULARES
F.1. ÁREA DE ESPECIALIZAÇÃO DE “AUTOMAÇÃO E SISTEMAS”
F.1.1. UNIDADES CURRICULARES OBRIGATÓRIAS
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INTERLIGAÇÃO E GESTÃO DE REDES – IGR
OBJECTIVOS DA DISCIPLINA
Pretende-se complementar a formação na área das Comunicações de Dados
fornecendo uma visão de conjunto de inter-operação de redes. Os conceitos
arquitectónicos, tecnologias e soluções mais usadas para a interligação e gestão de
redes IP serão objecto de estudo.
PROGRAMA DA DISCIPLINA
Introdução. Problemas de Interligação de Redes. Modelo TCP/IP
Protocolo IP. Conceitos Básicos. Endereçamento. Encaminhamento. Ipv6.
Protocolos de Controlo. ICMP, ARP, RARP. BOOTP, DHCP
Protocolos de Transporte. TCP. UDP
Protocolos de Aplicação. HTTP, SMTP, POP3, FTP. DNS. SNMP
Protocolos de Encaminhamento. Algoritmos de Encaminhamento. RIP. OSPF. BGP.
Aplicações de Diagnóstico
Segurança
Arquitecturas de implementação de componentes activos
BIBLIOGRAFIA
Computer Networks, Andrew Tanembaum, Prentice-Hall (4th Edition, 2002)
Data and Computer Communications, William Stallings, Prentice-Hall (6th Edition,
2000)
TCP/IP Illustrated: The Protocols, Richard Stevens, Prentice-Hall
Internetworking with TCP/IP, Douglas Comer, Prentice Hall
TCP/IP Network Administration, Craig Hunt, O’Reilly,3rd Edition
ARQUITECTURA DE COMPUTADORES – ARQ
Evolução histórica da arquitectura de computadores
Tendências futuras das arquitecturas de computadores
Sistemas Embebidos para controlo e serviços.
Tecnologia de Processadores e sua evolução
Avaliação de desempenho de computadores. A lei de Moore. O exemplo da família
x86. Arquitecturas RISC / CISC / VLIW
Arquitecturas de sistemas de memória
Segmentação. Paginação. Memórias de cache: Arquitecturas; Políticas de gestão;
Avaliação. Memória virtual. Mecanismos de Protecção.
Arquitecturas paralelas
Modelos de paralelismo. Pipelines Executivas. Execução especulativa. Execução fora de
ordem. Unidades executivas SIMD. Mecanismos de suporte a ambientes multitarefa
Arquitecturas dedicadas
Unidades para cálculo em Vírgula Flutuante. Processadores digitais de sinal (DSPs).
Extensões Multimédia (MMX, SSE). Processadores Gráficos (GPUs). Video RAMS
(VRAMs)
Sistemas Computacionais Embebidos
Sistemas sem dispositivos de armazenamento. Sistemas sem interface para
utilizadores. O núcleo do sistema operativo (kernel). Preparação / Compilação.
Módulos de kernel. Comunicação entre aplicações e kernel
O processo de boot
MBR, Boot sector, boot loader, inittab, scripts rc, etc
BIBLIOGRAFIA
Structured Computer and Organization , Andrew S. Tanenbaum, Prentice Hall
Computer Organization & Design, David A. Patterson and John L. Hennessy, Morgan
Kaufmann
MODELAÇÃO E CONTROLO DE SISTEMAS DINÂMICOS– MCSD
Com os desenvolvimentos tecnológicos das últimas décadas, os métodos utilizados no
controlo de sistemas lineares evoluíram de forma ao computador assumir um papel
preponderante. Assim, esta disciplina tem por objectivo dotar o aluno de um conjunto
de ferramentas que lhe permitam aplicar os conhecimentos adquiridos anteriormente
num quadro mais alargado, e prepará-lo para o projecto de controladores industriais
recorrendo a sistemas computacionais.
Aspectos principais da teoria clássica de controlo de sistemas contínuos
Análise de sistemas não-lineares através do método da função descritiva. Introdução.
Sistemas de controlo não-lineares. Métodos de análise e de projecto de sistemas de
controlo não-lineares. O método da função descritiva. Análise de sistemas de controlo
não-lineares através do método da função descritiva
Análise de sistemas através do método do plano de fase. Introdução. Trajectórias no
plano de fase. Pontos singulares. Ciclos-limite. Análise de sistemas de controlo
lineares. Análise de sistemas de controlo não-lineares
Análise de sistemas no espaço de estados. Introdução. Funções de transferência e
representações no espaço dos estados. Solução da equação dinâmica dx/dt=Ax+Bu. A
matriz exponencial e o teorema de Cayley-Hamilton. A matriz exponencial. Avaliação
da matriz exponencial. Análise modal. Controlabilidade e observabilidade
Análise de sistemas de tempo discreto. Sistemas controlados por computador. A
transformada dos Z. Modelos de tempo discreto
BIBLIOGRAFIA
Dynamical Systems and Automatic Control, J.L. Martins de Carvalho, Prentice Hall.
Feedback and Control Systems, J. DiStefano, A. Stubberud e I. Williams, Schaum
McGraw-Hill.
Modern Control Engineering, Katsuhiko Ogata, Prentice Hall.
Digital Control Systems: Theory, Hardware, Software, C. Houpis e Gary Lamont,
McGraw-Hill.
Digital Control of Dynamic Systems, Gene Franklin, J. Powell and M. Workman.
SISTEMAS CONTROLADOS POR COMPUTADOR – SCC
O objectivo desta disciplina é ensinar os alunos a projectar e implementar
controladores num sistema físico real através do desenvolvimento de soluções que
utilizam controlo por computador em tempo real.
Introdução as Sistemas Controlados por Computador
Amostragem de Sinais e Sistemas. Amostragem de Sinais Contínuos. Amostragem de
Sistemas modelizados no espaço de estados. Amostragem ZOH de um Sistema.
Cálculo das Matrizes Ф e Г. A reconstrução do Sinal. Amostragem com Atraso
Modelos de Sistemas em tempo discreto. Solução da equação de estado. Modelos
Entrada – Saída. A resposta ao impulso. Operador "shift". Transformada Z. Relação
entre a transformada Z e o Operador "shift". Pólos e Zeros. Escolha da taxa de
amostragem.
Analise de Sistemas modelizados em tempo discreto. Estabilidade. Definições.
Estabilidade de sistemas lineares. Estabilidade Entrada/Saída.. Testes de estabilidade.
Critério de Jury. Critério de Nyquist. Controlabilidade e Observabilidade.
Controlabilidade. Forma canónica controlável. Seguimento de uma trajectória.
Observabilidade. Forma canónica observável. Decomposição de Kalman. Perda de
Observabilidade em consequência da amostragem.
Projecto no Espaço de Estados. Formulação. Regulação baseada no posicionamento
dos pólos. Observadores. Os servos. A acção integral. Estrutura do Controlador
Projecto – Uma abordagem polinomial. Procedimentos do projecto. Projecto de um
controlador para um integrador duplo.. Projecto de um controlador para um braço
robótico
Projecto de sistemas de controlo digital no domínio das frequências.
Projecto de Controladores por aproximação a modelos contínuo.
Abordagem baseada na função de transferência. Abordagem baseada em modelos de
estado
Projecto de um Controlador PID digital.
BIBLIOGRAFIA
Computer Controlled Systems: Theory and Design, Karl j. Astrom, Bjorn Wittenmark,
Prentice Hall
Digital Control: A State Space Approach, Vaccaro, McGraw-Hill
Digital Control of Dynamic Systems, G. F. Franklin, J. D. Powell, M. Workman,
Prentice-Hall
Control System Design Using Matlab, Bahram Shahian, Michael Hassul, Prentice Hall
ESTUDOS DE TEMPOS E MÉTODOS – ETM
A designação tempos e métodos surge associada ao estudo da organização do
trabalho e das operações industriais e de serviços. A disciplina tem como principal
objectivo dar formação sobre os princípios envolvidos no estudo dos métodos de
trabalho e na medida das operações. Serão ainda focados aspectos relacionados com
o balanceamento de linhas de produção.
Pretende-se, desta forma, familiarizar os alunos com a terminologia usada na área do
estudo e da organização do trabalho e criar nestes uma base de conhecimentos que
possibilite a identificação dos problemas existentes numa dada operação industrial e
das possibilidades de melhoria presentes, tendo sempre presente as vantagens e
inconvenientes das diversas aproximações possíveis. É ainda objectivo da disciplina
fornecer ferramentas para auxiliar no estudo do trabalho.
Organização industrial. A organização fábrica. O estudo do trabalho
Estudo dos métodos e a simplificação do trabalho. Princípio da dúvida sistemática.
Etapas do estudo dos métodos de trabalho. Gráficos e diagramas. Implantação /
circulação de materiais. Deslocamento dos trabalhadores na zona de trabalho.
Métodos e movimentos no posto de trabalho
A medida do trabalho. Padronização do trabalho. Métodos de medida do trabalho.
Estudo do tempo por cronometragem. Tempos de movimentos pré-determinados
Balanceamento de linhas de produção. Heurísticas para efectuar o balanceamento
BIBLIOGRAFIA
Motion and Time Study (7ª Edição); Ralph M. Barnes; Wiley; 1980.
Operations Management; James B. Dilworth; McGraw-Hill; 1996.
PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAL – PDS
Estudo dos conceitos e tecnologias associadas ao Processamento Digital de Sinal.
Neste âmbito serão abordados os conceitos teóricos, estudadas arquitecturas
dedicadas de processadores e desenvolvidas aplicações utilizando um DSP comercial.
O Processador Digital de Sinal - DSP. Arquitecturas e blocos funcionais. Famílias de
DSPs. Linguagens do Assembly ao alto nível. Metodologia de Projecto de Sistemas de
Processamento de Sinal. Aplicação à Análise Espectral. Análise de Sinais Acústicos.
Sinais e Sistemas Discretos. Sinais discretos típicos. Operações com sinais discretos.
Convolução discreta. Resposta impulsional de um sistema discreto. Classificação de
Sistemas Discretos. Determinação da Equação às Diferenças. Noção de frequência
discreta e de fase de um sinal discreto. Compreensão. Resposta em Frequência de
Sistemas Discretos. Amostragem de Sinais Contínuos. Análise de Sinais. Metodologia.
Medição de Sinais. Teorema de Parseval. Sinais Discretos típicos. Operações com
Sinais Discretos. Sistemas Digitais Invariantes no Tempo. Noção de Filtragem Digital.
Técnicas de Projecto de Filtros Digitais de Resposta. Filtros de resposta impulsional
finita (FIR) e de resposta impulsional infinita (IIR). Projecto de Filtros Digitais.
Funções de Aproximação Analógicas. Filtros de vária ordem, projecto, equações às
diferenças. Filtros Digitais de Resposta Impulsional Finita – FIR. Projecto de Filtros
Digitais. Propriedades dos Filtros FIR. Resposta em Frequência de Filtros FIR de Fase
Linear. Métodos para Projecto de Filtros FIR. Equações às diferenças de um filtro FIR.
Projecto de Filtros Digitais FIR auxiliado por computador. Estimação da Ordem óptima
do filtro FIR. Transformada Discreta de Fourier (DFT) e Transformada Rápida de
Fourier (FFT) – Comparação dos Algoritmos. Propriedades da DFT. Convolução
Circular. Resposta em Frequência da DFT. Fugas Espectrais. Incerteza Espectral.
Banda Equivalente de Ruído. Aplicação de Janelas Espectrais variadas. Comparações.
Técnica de Decimação no Tempo e na Frequência utilizando a FFT. Algoritmos FFT.
Resposta de Sistemas Lineares. Estimação do Espectro de Potência. Estimação da
Função de Transferência. Análise FFT a dois Canais. Função Coerência. Detecção de
Sinais mergulhados em Ruído. Noções de Análise Cepstral. Desconvolução.
BIBLIOGRAFIA
Digital signal processing, Oppenheim, Alan V.
Chassaing, Rulph; Digital Signal Processing with C and the TMS320C30
Digital signal processing , Mitra, Sanjit K.
Multirate systems and filter banks , Vaidyanathan, P. P.
Digital Signal Processing: A System Design Approach, David J. DeFatta, Joseph G.
Lucas, William S. Hodgkiss, John Wiley & Sons, 1988.
A simple approach to Digital Signal Processing, Craig Marven and Gillian Ewers, TI
LABORATÓRIO DE MECATRÓNICA – LM
Permitir ao aluno uma fusão de conhecimentos adquiridos, através do projecto e
implementação de sistemas de média complexidade. Pretende-se ainda provocar no
aluno a necessidade de pesquisa de elementos necessários para o projecto, quer no
que diz respeito a sistemas já existentes e com funções semelhantes, quer em relação
aos componentes e tecnologias a utilizar. Todo este processo deverá ser acompanhado
da introdução de metodologias de projecto necessárias para o seu correcto
desenvolvimento.
Projecto e implementação de sistemas de média complexidade. Um dos objectivos
primordiais da disciplina é o de incentivar a autonomia dos alunos bem como a
introdução de metodologia de projecto. Pretende-se ainda provocar no aluno a
necessidade de pesquisa de elementos necessários para o projecto, quer no que diz
respeito a sistemas já existentes e com funções semelhantes, quer em relação aos
componentes e tecnologias a utilizar. São etapas a cumprir para cada projecto:
Formular o problema. Efectuar uma análise de requisitos para cada problema. Analisar
as diferentes opções possíveis para a sua resolução. Projectar o sistema bem como
todo o setup e procedimentos de teste e validação. Implementar protótipo do sistema
(sempre que tal se justifique). Efectuar o teste e validação do sistema implementado.
Implementar a solução final. Documentar todas as fases do projecto. Efectuar o
controlo e gestão do projecto. Os projectos deveram utilizar tecnologias e
conhecimentos de uma ou várias áreas como: Sistemas ‘Embedded’. Sistemas Tempo
Real. Comunicações industriais (Ex. CAN) bem como protocolos de alto nível
associados (CANKing, devicenet, CANopen, etc). Projecto de sistemas digitais
baseados em microcontroladores (da familia PIC’s, 51’s ou ARM) ou DSP, e utilizando
ferramentas de desenvolvimento para programação (integrando assembler e
linguagem ‘C’), simulação e ‘debug’ com hardware. Sistemas com interface para
barramentos tais como ISA, PCI, USB, Firewire. Projecto de sistemas digitais
utilizando Lógica Programável (SPLD, CPLD ou FPGA). Utilização de RTOS em
microcontroladores. Implementação de ‘device drivers’ para interligação do hardware
desenvolvido ou já existente, com sistemas operativos como Linux, RT-Linux, QNX.
Sensores (visão, inerciais, térmicos, barométricos, IR, etc). Robótica Móvel
BIBLIOGRAFIA
Trevor Martin, “The Insider's Guide to the Philips ARM7-based Microcontrollers”, Hitex
(UK) LTD, Fev 2005. In www.hitex.co.uk/arm.
Jonathan Corbet, Alessandro Rubini and Greg Kroah-Hartman, "Linux Device Drivers",
Third Edition, O’Reilly & Associates, Inc, 2005.
W. Stadler, "Introduction to Robotics & Mechatronics", McGraw-Hill, 1996
Mike Beach, Steffen Duffner, Irena & Olaf Pfeiffer, "C51 Primer" Hitex (UK) Ltd, 1996
Wolfhard Lawrenz, "CAN System Engineering", Springer Verlag, 1997
"RTAI Beginner's Guide: a comprehensive introduction to the Realtime Application
Interface." e DIAPM RTAI Programming Guide 1.0
Jerry Epplin, "Linux as an Embedded Operating System", Embedded Systems
Programming, Oct 97.Michael Barabanov, "A Linux-based Real-Time Operating
System", M.S. Thesis, New Mexico Institute of Tecnology, June 97.
Tom Shanley, Don Anderson, "ISA System Architecture", Addison-Wesley, 1995
Datasheets Diversos
TESE/DISSERTAÇÃO – TESE
Nesta unidade curricular pretende-se completar um processo de aprendizagem que
possibilitando aos alunos uma integração de conhecimentos adquiridos em etapas
anteriores e a aquisição de uma visão alargada do domínio científico da área de
especialização do curso de Mestrado.
O aluno deverá desenvolver trabalho com vista à elaboração de uma Tese /
Dissertação numa área técnica e científica do âmbito da área de especialização, sob
supervisão de um Docente, onde será analisada a sua capacidade de análise e
síntese de informação, e a sua capacidade de desenvolvimento de trabalho original.
- Desenvolvimento e implementação de um projecto e elaboração de uma
tese/dissertação escrita, a ser apresentada e defendida oralmente frente a um júri.
Este trabalho deverá ter uma forte componente de integração de conhecimentos e
demonstrar o domínio de técnicas da área de especialização do curso de Mestrado
em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Esta unidade curricular encontrase dividida em dois módulos:
- Tese/Dissertação (1/2), envolvendo quatro horas de Orientação Tutória e 12 ECTS,
decorrendo no primeiro semestre do 5º ano em paralelo com três outras unidades
curriculares;
preenchendo todo o segundo semestre do 5º ano.
BIBLIOGRAFIA
Não se aplica.
F.1.2. UNIDADES CURRICULARES OPTATIVAS
APLICAÇÕES AVANÇADAS DE SENSORES – AAS
Estudo dos Sensores Eléctricos, Ópticos e Outros em Aplicações Avançadas de Medida.
Análise dos seus princípios de funcionamento.
Estudo de Sistemas de Medição de Múltiplos Sensores
Descrição e caracterização de Aplicações Avançadas de Sensores na área da Saúde e
em Ambientes Industriais. Desenvolvimentos Futuros
Sensores Eléctricos. De variação de: Campo Magnético, Impedância, Tensão e
Corrente Eléctrica. Aplicações em Electrocardiogramas, Imagem de Ressonância
Magnética, Medição de Distâncias, Forças e Outras.
Sensores Ópticos. De variação de Intensidade, Interferometria, Polarimetria:
Arquitecturas e Tecnologias. Aplicações em Medição de Temperatura, Deformação,
Tensão e Corrente Eléctrica Rotação, Gases e outros.
Outros Sensores: De Ultra-Sons, Raios-X, Enzimáticos.
Sistemas de Medição de Múltiplos Sensores. Multiplexagem de Sensores no Tempo e /
ou em Frequência. Sistemas de Medição Distribuída
Actividade Comercial em Sistemas Avançados de Sensores. Sistemas Sensores na
Área da Saúde. Sistemas Sensores em Ambientes Industriais
Desenvolvimentos Futuros
BIBLIOGRAFIA
“Measurement Systems, Application and Design”, E. O. Doebelin, McGraw Hill
“Measurement Systems”, J. P. Bentley, Longman
“Optical Fiber Sensor Technology - Volume 3 Applications and Systems”, K. T. V.
Grattan and B. T. Meggitt, Kluwer Academic Publishers
"Optical Fiber Sensors – Applications, Analysis, and Future Trends", J. Dakin and B.
Culshaw, Artech House
ALGORITMOS GENÉTICOS – ALGEN
Esta disciplina pretende introduzir a teoria e os fundamentos da Computação
Evolutiva, particularmente dos Algoritmos Genéticos, fornecendo assim os conceitos
básicos para os alunos serem capazes de desenvolver ferramentas de optimização de
problemas.
Introdução à Computação Evolutiva
Introdução aos Algoritmos Genéticos. Algoritmos Genéticos e a Teoria da Evolução
Natural
Componentes de um Algoritmo Genético (AG). Representação Binária (Cromossomas).
Avaliação. Selecção e Reprodução. Operadores Genéticos: Cruzamento, Mutação,
Inversão.
Desenvolvimento de AGs. Representação. Descodificação e Avaliação de
Cromossomas. Parâmetros: Taxas de Cruzamento e Mutação, Tamanho da População,
Gerações. Avaliação de Desempenho de um AG. Reprodução e Selecção. Métodos de
Selecção. Elitismo
Outras Técnicas e Operadores. Variação dos Parâmetros de um AG. Representação
Real versus Binária
Fundamentos Matemáticos de AGs e Convergência. Esquema, Comprimento e
Especificidade. Alfabeto da Representação. Teoria do Esquema: Efeito da Selecção,
Cruzamento e Mutação. Hipótese dos Blocos Construtores. Espaço da Representações
e Espaço das Soluções, Código de Gray . Medidas de Convergência
Algoritmos Híbridos. Aplicações Práticas
BIBLIOGRAFIA
Genetic Algorithms in Search, Optimization & Machine Learning, David E. Goldberg,
Addison Wesley, 1989
Handbook of Genetic Algorithms, Lawrence Davis, Van Nostrand Reinhold, New York,
1991
Genetic Algorithms + Data Structures = Evolution Programs, Z. Michalewicz, SpringerVerlag, 1994
ANÁLISE NUMÉRICA DAS EQUAÇÕES DIFERENCIAIS – ANED
Fornecer aos alunos conhecimentos sobre a resolução numérica de equações
diferenciais e as técnicas actualmente mais utilizadas na resolução de problemas de
Engenharia.
Os alunos deverão ser capazes de identificar os problemas de equações diferenciais e
de tomar decisões acerca dos diferentes métodos a utilizar na sua resolução.
Distinguir e aplicar a problemas de Engenharia os modelos de convecção, difusão e
dispersão.
Conhecer e implementar modelos de discretização de domínios a 2 e a 3 dimensões.
Adaptar diferentes tipos de funções interpoladoras a cada tipo de problema.
Utilizar software (Matlab) para resolver numericamente problemas de Engenharia
envolvendo Equações Diferenciais.
Equações Diferenciais Ordinárias: breve referência ao Problema de Valor Inicial e aos
Métodos de Euler e Runge-kutta.
Equações Diferenciais Ordinárias (Problema de Valores na Fronteira): Método do Tiro
(shooting), Método das Diferenças Finitas. Exemplos de aplicação em Engenharia
Electrotécnica.
Equações em Derivadas Parciais: Equações Eliptícas, Parabólicas e Hiperbólicas.
Método de Crank-Nicholson, Método das Linhas. Alguns exemplos clássicos.
Aplicações: Modelos de Convecção, Difusão e Dispersão.
Métodos de Elementos Finitos: Discretização do Domínio, Função Interpoladora,
Elementos Característicos. Exemplos de aplicação em Electrónica e Computadores.
Métodos Espectrais: Método de Galerkin, Método Tau, Métodos de Colocação.
BIBLIOGRAFIA
Partial Differential Equations for Scientists and Engineers, S.J. Farlow, Dover.
Numerical Methods for Engineers, Steven C. Chapra, Raymond Canale, McGrawHill.
Numerical Methods using MATLAB, Matthews JH and Fink KD, Prentice Hall.
The finite element method for elliptic problems, P.G. Ciarlet., Elsevier Science.
CONTROLO DE POTÊNCIA – CPOT
Após a frequência nesta disciplina, o aluno deve atingir um grau médio de
especialização na área de controlo de potência, revelando um conhecimento
aprofundado e actualizado, o qual se torna indispensável àqueles que pensam
trabalhar em ambientes industriais onde os temas estudados encontram aplicação.
Caracterização de alguns Sistemas Mecânicos. Compressor. Bomba centrífuga ou
ventilador. Actuação a potência constante. Actuação de transporte. Actuação de
guindastes ou gruas
Controlo de Velocidade. Máquina CC de excitação separada. Modelo do sistema.
Caracterização dinâmica do sistema. Controlo de velocidade em malha fechada. Tipos
de actuadores ("drives"). Máquina CA assíncrona
Controlo de Posição. Descriçao de sistemas de controlo de posição. Controlo de
Posição baseado em Motor CC. Motor Passo-a-Passo. Motores sem Escovas
("Brushless")
Sistemas Industriais de Controlo de Potência. Sistemas de Alimentação em CC,
permanentes e de emergência. Sistemas de Alimentação em CA, permanentes e de
emergência. Implementações em Sistemas de Elevação. Implementações em Tracção
Eléctrica. Sistemas Industriais de Aquecimento. Sistemas de Regulação de Velocidade
de Máquinas Eléctricas. Sistemas de Controlo de Posição em Processos Industriais e
não Industriais. Controlo de Posição em Máquinas-Ferramentas de Comando
Numérico. Sistemas de Regulação de Tensão de Alternadores.
BIBLIOGRAFIA
Power Semiconductor Drives, S. B. Dewan, G. R. Slemon, A. Straughen, John Wiley &
Sons, 1984.
Electric Machines and Power Systems, Syed A. Nasar.
Variable Frequency AC Motor Drive Systems, David Finney.
Power Electronics, Lander.
Power Semiconductor Drives, Dewan, Straughen.
Thyristor Control of AC Motors, Murphy.
Artigos a fornecer no decorrer das aulas.
ROBÓTICA INDUSTRIAL – ROBI
A disciplina tem como principal objectivo dar formação sobre os princípios da
manipulação robótica e seus principais campos de aplicação. Pretende-se, familiarizar
os alunos com a terminologia usada na robótica e criar nestes uma base de
conhecimentos que possibilite a identificação de quais as aplicações susceptíveis de
robotizar, tendo sempre presente as vantagens e desvantagens da utilização de robôs.
É ainda objectivo da disciplina fornecer ferramentas para desenvolvimento de
aplicações robotizadas e focar os principais aspectos das normas de segurança a
serem seguidas no desenvolvimento destas aplicações. Refira-se que não se aborda
uma linguagem particular para a programação de robôs industriais, mas espera-se
que, no final, um aluno com aproveitamento e com conhecimentos de programação,
consiga facilmente aprender e compreender uma qualquer linguagem para programar
manipuladores robóticos.
Introdução à Robótica. Origem da terminologia, Evolução histórica. Problemas ligados
à utilização industrial de sistemas robotizados. Noções básicas de robótica.
Terminologia básica dos robôs industriais. Principais configurações dos robôs
industriais. Volume de trabalho. Métodos de accionamento dos robôs industriais.
Sistemas de controlo de movimento. Cinemática directa e inversa. Dinâmica directa e
inversa. Planeamento de trajectórias. Sensores para robôs industriais. Sensores de
tacto. Sensores de proximidade. Sistemas de visão artificial. Sistemas de segurança
para a protecção de células robotizadas. Actuadores finais para robôs industriais.
Garras ou pinças. Ferramentas para operações mecânicas. Ferramentas para
operações de soldadura. Unidades coaxiais de inserção. Sistemas automáticos de troca
de garras/ferramentas. Factores a considerar no projecto e selecção de actuadores
finais para robôs. Métodos de programação de robôs e sua evolução. Linguagens de
programação de robôs. Programação on-line. Programação off-line. Programação offline de robôs através do recurso a simulação de células robotizadas.. Segurança na
programação e operação de robôs industriais. Perigos dos robôs. Medidas de
protecção passivas. Medidas de protecção activas. Interfaces homem-robô em células
robotizadas. Mudança de ferramenta. Aplicações industriais da robótica.
Manuseamento e paletização de materiais. Operações de processamento. Operações
de montagem. Metodologia para a implementação de aplicações robotizadas.
Planeamento da aplicação. Desenvolvimento do sistema. Testes da célula. Instalação.
Arranque e acompanhamento. Novas áreas de aplicação da robótica. Novas aplicações
da robótica industrial. Aplicações da robótica aos serviços.
BIBLIOGRAFIA
Industrial Robotics: Technology, Programming and Applications; M. P. Grover, et al.;
McGraw-Hill; 1986.
Handbook of Industrial Robotics; Shimon Y. Nof (Editor); John Wiley & Sons, Inc.;
1999.
Introduction to Robotics; Phillip John McKerrow; Addison Wesley; 1991.
Introduction to Robotics – Mechanics and Control; John J. Craig; Addison Wesley;
1989.
Robo Sapiens; Peter Menzel and Faith D’Aluisio; The MIT Press; 2000.
SÍNTESE DE ALTO NÍVEL PARA COMPONENTES PROGRAMÁVEIS – SACP
Ministrar aos Estudantes conhecimento na áreas do Projecto e Confiabilidade de
circuitos electrónicos, vocacionado para componentes programáveis pelo utilizador.
São ministrados conhecimentos que permitem preparar o sistema para tolerar falhas,
minimizando o impacto em aplicações que interagem com seres humanos.
Concluída a unidade, o aluno deverá ter capacidade para projectar um circuito digital
específico, simulá-lo, depurá-lo e implementá-lo de forma robusta num componente
programável.
Projecto de Circuitos Sequenciais Assíncronos
Introdução às linguagens de síntese em alto nível
Introdução à arquitectura dos componentes programáveis
Infra-estrutras de teste por varrimento periférico
Noções de Tolerância a Falhas
Arquitecturas para sistemas Confiáveis
Projecto, programação e ensaio numa FPGA
BIBLIOGRAFIA
Z. Salcic, A. Smailagic, Digital Systems Design and Prototyping Using Field
Programmable Logic, Kluwer Academic Publishers, 1997, ISBN 0-7923-9935-8.
P. J. Ashenden, The VHDL Cookbook, Department of Computer Science, University of
Adelaide, South Australia, 1990.
Altera Corporation, disponível no endereço: http://www.altera.com
M. Abramovici, M. A. Breuer, A. D. Friedman, Digital Systems Testing and Testable
Design, Computer Science Press, Oxford, 1990, ISBN 0-7167-8179-4.
David J. Malcolme-Lawes, Microcomputers and Laboratory Instrumentation, 2º edition,
ISBN-0-306-42903-9, Plenum Press, NY, 1988.
Manuais das FPGA, ferramentas informáticas Altera e Xilinx, bem como restantes
componentes utilizados, variáveis com o projecto, com recurso à consulta via Internet.
SISTEMAS AUTÓNOMOS – SAUT
Estudar métodos de projecto e implementação de Sistemas Autónomos.
Arquitecturas de sistema autónomos
Modelização de sistemas autónomos
Sistemas de actuação e controlo para sistemas autónomos. Noções Básicas de
Controlo de movimento. Definição da Noção de manobra.
Sistemas de percepção e navegação em sistemas autónomos
Planeamento de trajectorias
Coordenação de sistemas autónomos distribuídos
Ambientes e ferramentas de desenvolvimento para sistemas autónomos
Integração de controlo e navegação
Aplicações. Sistemas robóticos aéreos. Sistemas robóticos submarinos. Sistemas
robóticos terrestres. Sistemas distribuídos de monitorização ambiental
BIBLIOGRAFIA
Specification and Design Methodology- For Realtime Embedded Systems, Randall S.
Janka, Luwer Academic Publishers
The Temporal Logic of Reactive and Concurrent Systems- Specification, Zohar Manna,
Amir Pnueli, Springer Verlag
"Robot Motion Planning and Control", Jean-Paul Laumond (Editor), Lectures Notes in
Control and Information Sciences 229,Springer Verlag
SISTEMAS DE CONTROLO AVANÇADO – SCAV
O objectivo desta disciplina é o de fornecer aos alunos um conjunto de conhecimentos
sobre tópicos avançados de sistemas de controlo, que lhes permita desenvolver
melhores capacidades na sua análise e projecto.
Sistemas de controlo multivariáveis
Introdução ao controlo óptimo
Introdução à identificação de sistemas
Tópicos seleccionados de: Análise e projecto de sistemas não-lineares. Controlo
adaptativo. Controlo fuzzy. Controlo por modelo de referência
Controlo fraccionário
Simulação e projecto de um sistema de controlo
BIBLIOGRAFIA
G. F. Franklin, J. D. Powell, M. Workman, “Digital Control of Dynamic Systems”, 3rd
ed., Prentice-Hall, 1998.
K. Ogata, "Discrete-Time Control Systems", Prentice-Hall, 1987.
K. J. Ästrom, B. Wittenmark, "Computer-Controlled Systems: Theory and Design", 3rd
ed., Prentice-Hall, 1997.
R. Vaccaro, "Digital Control: A State-Space Approach", McGraw-Hill, 1995.
SISTEMAS DINÂMICOS – SDIN
Usar um conjunto vasto de exemplos para complementar o conhecimento dos alunos
sobre a dinâmica de sistemas já por eles conhecidos de outras cadeiras do curso de
Licenciatura, em particular, dos sistemas eléctricos. A disciplina terá uma parte
introdutória em que se fará uma abordagem dos conceitos básicos de teoria de
sistemas dinâmicos, e o restante tempo lectivo será preenchido pela análise de casos
de estudo. Os casos de estudo da disciplina serão, no máximo, três, a escolher pelos
alunos na lista apresentada, com a possibiidade de um deles ser proposto pelos
próprios. Com esta estratégia pretende-se que os alunos tenham um papel mais activo
na organização do seu estudo. Os trabalhos resultantes dos casos de estudo serão
feitos com a ajuda de software, o Matlab ou o XPPAUT (download livre).
Conceitos básicos: existência e unicidade das soluções; dependência nas condições
iniciais e nos parâmetros; campos de direcções e gráfico das soluções; aplicações
lineares e não-lineares. Fluxos 2-dimensionais: linearização em torno de um ponto de
equilíbrio; conjuntos-limite das órbitas; constantes de movimento e funções de
Liapunov.
Casos de estudo:
- Equações diferenciais para circuitos eléctricos: (a) Circuito RLC; (b) Análise das
equações de circuito; (c) Equações de Van der Pol, sistema livre e sistema forçado;
(d) Equações de circuito gerais;
- Equações de Lorenz (o modelo mais simples para o Clima);
- Sistemas no plano complexo: conjuntos de Julia e de Mandelbrot;
- Sistemas discretos de segunda ordem e fractais;
- CSTR: fluxo contínuo num reactor químico;
- Mecânica clássica: n-body problem; mecânica hamiltoniana;
- Leis de Newton e leis de Kepler: sistemas conservativos; lei da conservação da
energia.
- Padrões de Ondas de Faraday;
- Problema de Raylegh-Bénard;
- Ecologia: (a) Uma espécie, (b) Sistema predador-presa; (c) Espécies em
competição;
- Dois neurónios acoplados;
- Locomoção Bipedal;
- Energia livre de um cristal líquido.
BIBLIOGRAFIA
Fernando Pestana da Costa. ”Equações diferenciais ordinárias”. IST Press (2001)
M. Golubitsky, D.G. Schaeffer. “Singularities and Groups in Bifurcation Theory” Vol I,
Springer (1984)
J. Guckenheimer, P. Holmes. “Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems and
Bifurcation of Vector Fields”. Springer-Verlag (1997)
V.I. Arnold. “Ordinary Differential Equations”. Springer-Verlag (1992)
M.W. Hirsch, S. Smale. “Differential Equations, Dynamical Systems, and Linear
Algebra”. Academic Press (1974)
S.N. Chow, J.K. Hale. “Methods of Bifurcation Theory”. NSF-CBMS Lectures 47, AMS
(1981)
SISTEMAS DISCRETOS – SD
Estudar métodos de modelização e controlo de sistemas de acontecimentos discretos
Preliminares algébricos
Preliminares linguísticos
Sistemas dinâmicos de acontecimentos discretos
Sistema de acontecimentos discretos controlado
Supervisão de sistemas de acontecimentos discretos. Controlo realimentado com
supervisores. Controlabilidade. Observabilidade
Supervisão descentralizada
Supervisão hierarquíca
Sistemas discretos temporizados
Supervisão de sistemas discretos temporizados
Cadeias de Markov
BIBLIOGRAFIA
Introduction to Discrete Event Systems, Christos Cassandras, Stéphane Lafortune,
Kluwer Academic Publishers, 1999, ISBN 0-7923-8609-4
Supervised Control of Discrete-Events Systems, W. M. Wonham, 2004, Systems
Control Group, Electrical and Computer Depart, Universidade de Toronto
disponível on-line” em www.utoronto.ca
SISTEMAS FLEXÍVEIS DE FABRICO – SFFA
Permitir que os alunos compreendam um Sistema Industrial, no que consiste o Fabrico
Integrado por Computador e seus componentes CAD, CAM e NC e quais os principais
conceitos envolvidos.
Sistemas Industriais de Fabrico. Evolução tecnológica. O Sistema Produtivo. Sistemas
de Produção - Factores de Produção. Classificação dos Sistemas Produtivos Ambientes de produção. Sistema de Planeamento e Controlo da Produção.
Escalonamento da produção. O conceito CIM. Sistemas flexíveis de fabrico. CAD Computer Aided Design. Projecto convencional versus CAD. Interfaces para sistemas
CAD/CAD e CAD/CAM. CAM - Computer Aided Manufacturing. Planeamento de fabrico.
Controlo de fabrico. CN - Controlo Numérico. Componentes Básicos de um sistema CN.
CNC - Controlo Numérico Computorizado. Sistemas de accionamento. Sistemas de
medida. Programação CN para máquinas ferramentas torno e fresadora. Estratégias
de Desbaste e Acabamento. Tipos de Ferramentas. Interpolações. Ciclos de
maquinação. Simulação de Maquinagem. Integração CAD/CN. Robótica Industrial.
Evolução histórica. O robot e os seus constituintes. Sistema mecânico. Órgão terminal.
Controlador. Sensores e actuadores. Configurações dos Robots Industriais.
Programação de robots. Aplicações industriais de robots. Perspectivas de
desenvolvimentos futuros. Dados estatísticos. Redes de comunicações industriais.
Níveis hierárquicos de uma rede industrial. Redes de campo (fieldbus). Profibus.
Bitbus. CAN. Exemplos de aplicação.
Aulas práticas: Elaboração de várias peças utilizando um software de CAD
(SolidWorks). Elaboração de programas para execução de peças em máquinas CNC
torno e fresadora (CamWorks). Elaboração de programas para controlar os
movimentos de um robot. Elaboração de programas para controlo e monitorização de
uma célula flexível de fabrico (Scada)
BIBLIOGRAFIA
Computer Integrated Manufacturing and Engineering - Rembold
CAD/CAM Computer Aided Design and Manufacturing - Groover and Zimmers
Essentials of Numerical Control - Ralph G. Rapello
Robótica - Groover, Weiss, Nagel, Odrey
Handbook of Industrial Robotics - Shimon Y. Nof
CANopen Implementation: Applications to Industrial Networks - M Farsi.
SISTEMAS AUTOMÓVEIS – SIAU
O objectivo da disciplina é que o aluno aprenda o funcionamento dos diversos
sistemas eléctricos e electrónicos existentes nos veículos de motor térmico, desde os
mais tradicionais (e.g., sistema de alimentação, arranque, carga, ignição e injecção,
pré-aquecimento de velas), aos mais recentes sistemas controlados por dispositivos
electrónicos (transmissão, velocidade de cruzeiro, travagem (ABS), tracção (TCS),
suspensão, direcção, air-bag e pré-tensores (SRS), iluminação, climatização).
Pretende-se também abordar o princípio de funcionamento dos veículos
eléctricos/híbridos (e.g., componentes e conversores electrónicos de potência,
motores eléctricos mais utilizados, travagem regenerativa). A experimentação é uma
componente fundamental da disciplina, baseando-se na execução de um conjunto
diversificado de trabalhos laboratoriais.
Princípio de Funcionamento dos motores diesel e gasolina. Motor Diesel. Motor
Gasolina. Sistema de Arranque. Constituição e princípio de funcionamento do Sistema
de Arranque. Constituição do Motor de Arranque (estator, rotor, relé de arranque,
pinhão). Motores de Arranque do tipo alavanca, planetário e redutor. Detecção de
falhas. Sistema de Carga. Constituição e princípio de funcionamento do Sistema de
Carga. Constituição do Alternador (rotor, escovas, estator, ponte rectificadora,
regulador de tensão). Análise de diferentes tipos de alternador. Detecção de falhas.
Sistema de Ignição. Constituição e princípio de funcionamento do Sistema de Ignição.
Sistemas de Ignição electromecânica e electrónica com/sem ruptor de contactos.
Sistemas de ignição indirecta/directa. Detecção de falhas. Sistema de Alimentação.
Constituição e princípio de funcionamento do Sistema de Alimentação. O controlo dos
gases de escape e a mistura ar/combustível. Sistemas de injecção indirecta/directa,
monoponto/multiponto, simultânea/sequencial. Diagnóstico OBD (on-board diagnosis).
Veículos eléctricos/híbridos. Constituição e princípio de funcionamento de um veículo
eléctrico. Tipos de motores eléctricos mais utilizados. Conversores electrónicos de
potência (CA/CC, CC/CA, CC/CC, CA/CA). Baterias e carregadores, travagem
regenerativa. Veículos híbridos. Células de combustível. Outros Sistemas.
Transmissão, velocidade de cruzeiro, travagem (ABS), tracção (TCS), suspensão,
direcção, Air-bag e pré-tensores (SRS), iluminação, climatização. Redes de
comunicação (e.g., CAN/VAN/LIN/TTP) para arquitecturas distribuídas. Painéis de
instrumentos, alarmes anti-roubo, sistemas de navegação.
BIBLIOGRAFIA
Ronald Jurgen, Automotive Electronics Handbook, Second Edition, 1999, McGraw-Hill
Bosch, Automotive Handbook, Robert Bosch GmbH, distributed by SAE – Society of
Automotive Engineers, 2000
Peter Wright, Formula 1 Technology, SAE – Society of Automotive Engineers, 2001
William Ribbens, Understanding Automotive Electronics, SAE – Society of Automotive
Engineers, Elsevier Science, 2003
James Larminie, Andrew Dicks, Fuel Cell Systems Explained, Second Edition, Wiley
SIMULAÇÃO - SIM
Dar aos alunos uma visão geral das técnicas e métodos associados à simulação
discreta de sistemas. Esta disciplina tem uma forte componente prática de formulação,
modelação e resolução de problemas.
Conceitos básicos de Simulação: conceitos fundamentais, potencialidades e limitações
da simulação. Metodologia: fases dum estudo, perspectivas de modelação, linguagens.
Modelação de sistemas de eventos contínuos e discretos. Casos de estudo: simulação
de protocolos de acesso ao meio; simulação de protocolos de encaminhamento;
simulação de probabilidades de bloqueio em comutadores; modelação de tráfego (ex:
cadeias/processos de Markov, processos estocásticos, etc); dimensionamento de
sistemas (ex: teoria das filas); alocação estática/dinâmica de canais em redes gsm,
wi-fi, etc; determinação estática/dinâmica de dimensão de células (área de cobertura)
em redes celulares (novamente gsm, wifi); modelos para propagação/radiação de
sinal nas diversas bandas de frequência (contemplar o relevo do terreno; obstáculos
diversos: edifícios, florestas, planos de água; linha de vista, etc); dimensionamento de
links microondas
BIBLIOGRAFIA
J. Banks, J.S. Carson, II e B.L. Nelson, Discrete-Event Systems Simulation, PrenticeHall, Upper Saddle River, New Jersey, 1999.
Law, Averill M.; Kelton, David W.; Simulation Modeling and Analysis - Third Edition;
McGraw-Hill (2002)
SISTEMAS INTELIGENTES DE TRANSPORTE – SIT
Pretende-se fornecer aos alunos os elementos básicos sobre sistemas Inteligentes de
Transporte, focando a eficiência nos transportes, conforto, segurança e protecção do
meio ambiente.
Em termos práticos pretende-se estudar e analisar alguns dos mais relevantes
sistemas desenvolvidos em cada uma das diferentes categorias dos SITs.
Evolução Histórica: Europa; USA;Japão. Principais Categorias dos SITs. Sistemas
Avançados de gestão de trafego. Sistemas Avançados de informação para Viajantes.
Sistemas Avançados para Controlo de Veículos. Sistemas Avançados para operação
Veículos Comerciais. Sistemas Avançados de Transporte Publico. Estudo de vários
sistemas desenvolvidos para cada uma das diferentes categorias. Sensores para SITs.
Localização automática de Veículos. Identificação automática de Veículos. A
importância das telecomunicações nos SITs. Evolução Perspectivas de
desenvolvimentos futuros. A nível Mundial. A nível Nacional. Desenvolvimento de
protótipos
BIBLIOGRAFIA
Intelligent Transportation Systems - Donna Nelson
Introduction to Transportation Systems - Joseph Sussman
Intelligent Transportation Systems Architectures - Judy McQueen and Bob McQueen
ITS Handbook 2000: Recommendations from the World Road Association (PIARC) Kan Chen and John C. Miles
Positioning Systems in Intelligent Transportation Systems - Chris Drane and Chris
Rizos
Sensor Technologies and Data Requirements for ITS - Lawrence Klein
Vehicle Location and Navigation Systems - Yilin Zhao
Wireless Communications for Intelligent Transportation Systems - Scott D. Elliott and
Daniel J. Dailey
SISTEMAS DE TEMPO REAL – STR
Estudar métodos de projecto e implementação de sistemas controlados por
computador com características tempo real.
Introdução. Sistemas Tempo Real. Sistemas de controlo em Tempo Real. Classes de
aplicações
Processos concorrentes. Comunicação. Sincronização. "Context Switch"
Paradigmas de Programação.
Programação Concorrente. Processos e "Threads". Estado interno dos processos.
Comunicação e sincronização entre processos. Exclusão mútua e Recursos.
Comunicação baseada em memória partilhada. Sincronização baseada em semáforos e
monitores. Sincronização baseada em Mensagens. "Interrupts". Relógio
Controlo de tarefas. Prioridades. Herança e inversão de prioridades. Tarefas
periódicas. Controlo de tarefas Periódicas. Atraso no controlo.
Sistemas Operativos tempo Real. Características. Exemplos: VxWorks, QNX, RTLinux.. Sequenciamento baseado em prioridades com "preemption". Sequenciamento
baseado em "Round-Robin". Posix "scheduling interface". Partilha de código e
reentrância
Atribuição de Tarefas e sequenciamento. Algoritmos de sequenciamento para um
único processador. Critérios e soluções. Tarefas esporádicas. Precedência de uma
tarefa. Algoritmos baseados no algoritmo "Rate-Monotonic". Algoritmos baseados no
algoritmo "Earliest Deadline First". Sistemas de Controlo Industrial. o IEC 1131s
BIBLIOGRAFIA
Real.-Time Systems, Jane W.S. Liu, Prentice Hall
An Embeded Software Primer, David Simon, Addison Wesley
Real -Time Systems, C. M. Krishna and Kang G. Shin, McGraw-Hill
Real-Time Systems and Their programming languages, A. Burns & A. Wellings
The RTAI Manual http://www.aero.polimi.it/~rtai/documentation/index.html
RTAI Programming Guide http://www.aero.polimi.it/~rtai/documentation/index.html
WxWorks programming manual.
TESTE E DEPURAÇÃO DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS - TDSE
Identificar o posicionamento e a importância dos conceitos associados ao teste e
depuração de sistemas electrónicos (digitais e analógicos) no Curso de Engenharia
Electrotécnica - Electrónica e Computadores. Apresentar os vários tipos de teste e
soluções de testabilidade existentes para sistemas electrónicos, tendo em atenção o
seu nível hierárquico, tipo e etapas do ciclo de vida. Implementar soluções de
testabilidade em circuitos integrados e cartas de circuito impresso, recorrendo a
infraestruturas de teste compatíveis com a família de normas IEEE 1149. Descrever as
operações de depuração e o seu posicionamento no ciclo de desenvolvimento.
Apresentar infraestruturas de depuração actualmente disponíveis no mercado (BDM,
Nexus). Adquirir competências na utilização de equipamentos de teste e depuração.
Conceitos gerais de teste, testabilidade e depuração. Modelação de faltas. Simulação
lógica e simulação de faltas. Geração automática de vectores e programas de teste.
Infraestruturas de teste por varrimento. Auto-teste incorporado. Teste de circuitos
digitais específicos. Teste de circuitos analógicos e mistos. Metodologias e
infraestruturas de depuração. Aplicações alternativas das infraestruturas de teste e
depuração
BIBLIOGRAFIA
The Nexus 5001 ForumTM Standard for a Global Embedded Processor Debug Interface,
IEEE-ISTO, December 1999.
IEEE Standard Test Access Port and Boundary-Scan Architecture, Oct. 1993, IEEE Std.
1149.1 (Includes IEEE Std. 1149.1a), ISBN 1-5593-7350-4
IEEE Standard for a Mixed-Signal Test Bus, 1999, IEEE Standard 1149.4, ISBN 07381-1755-2
Harry Bleeker, Peter van Den Eijnden e Frans de Jong, “Boundary-Scan Test: A
Practical Approach”, Kluwer Academic Publishers, 1993, ISBN 0-7923-9296-5
Michael L. Bushnell, Vishwani D. Agrawal, “Essentials of Electronic Testing for Digital,
Memory & Mixed-Signal VLSI Circuits”, 2000, Kluwer Academic Publishers, ISBN 07923-799-1-8
Miron Abramovici, Melvin A. Breuer, Arthur D. Friedman, “Digital Systems Testing and
Testable Design”, September 1994, Wiley-IEEE Press, ISBN: 0-7803-1062-4
F.2. ÁREA DE ESPECIALIZAÇÃO DE “TELECOMUNICAÇÕES”
ELECTRÓNICA DAS TELECOMUNICAÇÕES - ELET
O aluno adquire a capacidade e a competência de avaliar, especificar e realizar
sistemas para emissão e recepção em rádio frequência utilizados nas actuais
telecomunicações, incluído o conceito de single-chip-system.
Elementos de um sistema de comunicação.
Linhas de transmissão.
Circuitos de adaptação de impedâncias e filtros.
Circuitos ressonantes e CAD de circuitos de RF
Desenho de circuitos activos de RF
Limitações devidas ao ruído e distorção
Amplificadores em alta-frequência de baixo ruído
Desenho de amplificadores de potência
Osciladores de baixo ruído
Misturadores.
Circuitos de modulação e desmodulação
Receptores de rádio
Super-heteródinos
Malhas de captura de fase PLL
Sintetizadores de frequência
Modulação de frequência e fase com o PLL
Conceito de single-chip-system.
BIBLIOGRAFIA
Frenzel, “Communication Electronics”, McGraw-Hill, 1994.
Kennedy, Davis “Electronic Communication Systems”, McGraw-Hill, 1992.
Jia-Sheng Hong, M. J. Lancaster, “Microstrip Filters for RF/Microwave Applications”,
John Wiley, 2001.
David M. Pozar, “Microwave and RF Wireless Systems”, John Wiley, 2001.
Kai Chang, Inder Bahl, Vijay Nair “RF and Microwave Circuit and Component Design
for Wireless Systems”, John Wiley, 2002.
INTERLIGAÇÃO E GESTÃO DE REDES – IGR
Pretende-se complementar a formação na área das Comunicações de Dados
fornecendo uma visão de conjunto de inter-operação de redes. Os conceitos
arquitectónicos, tecnologias e soluções mais usadas para a interligação e gestão de
redes IP serão objecto de estudo.
Introdução. Problemas de Interligação de Redes. Modelo TCP/IP
Protocolo IP. Conceitos Básicos. Endereçamento. Encaminhamento. Ipv6.
Protocolos de Controlo. ICMP, ARP, RARP. BOOTP, DHCP
Protocolos de Transporte. TCP. UDP
Protocolos de Aplicação. HTTP, SMTP, POP3, FTP. DNS. SNMP
Protocolos de Encaminhamento. Algoritmos de Encaminhamento. RIP. OSPF. BGP.
Aplicações de Diagnóstico
Segurança
Arquitecturas de implementação de componentes activos
BIBLIOGRAFIA
Computer Networks, Andrew Tanembaum, Prentice-Hall (4th Edition, 2002)
Data and Computer Communications, William Stallings, Prentice-Hall (6th Edition,
2000)
Internetworking with TCP/IP, Douglas Comer, Prentice Hall
TCP/IP Network Administration, Craig Hunt, O’Reilly, 3rd Edition
SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES - STEL
Sensibilizar o aluno para o comportamento dos sistemas de telecomunicações na
perspectiva
da
transmissão
do
sinal.
Fornecer
os
conhecimentos
de
electromagnetismo necessários para uma boa compreensão da propagação de sinal e
sua aplicação às linhas de transmissão, guias de onda, feixes hertzianos, etc.
Linhas de transmissão. Ondas transversas electromagnéticas. Tipos de linhas de
transmissão. Circuito equivalente. Impedância característica. Perdas em linhas de
transmissão. Coeficiente de reflexão. Ondas estacionárias, coeficiente de ondas
estacionárias. Ondas progressivas. Diagrama de Smith
Propagação de ondas. Frente de onda. Radiação electromagnética. Ondas esféricas.
Atenuação e absorção. Propriedades ópticas das ondas. Propagação. Guias de onda.
Guias de onda rectangulares. Velocidade de fase e velocidade de grupo. Modos de
propagação TE e TM. Outros tipos de guias de onda. Elementos activos para
microondas.
Antenas. Diagrama de radiação. Ganho. Antenas elementares. Redes de antenas.
Antenas para microondas. Feixes hertzianos. Feixe hertziano em FM. Diversidade.
Características de trajecto. Ganho do sistema.
Comunicação por satélite. Satélites orbitais. Satélites geoestacionários. Padrões
orbitais. Classificações orbitais. Padrões de radiação. Modelos de ligação. Equação de
ligação.
Fibras ópticas. O espectro electromagnético. As fibras ópticas. Propagação de luz.
Propagação de luz em fibras ópticas. Perdas. Fontes de luz. Detectores de luz.
BIBLIOGRAFIA
Modern Electronic Communication, G.M. Miller, Prentice Hall
Telecommunications Engineering, J. Dunlop, D.G. Smith, Van Nostrand Reinhold Co.
Electronic Communications Systems, W. Tomasi, Prentice Hall
COMUNICAÇÕES EM FIBRAS ÓPTICAS - CFO
Esta disciplina aborda os aspectos fundamentais de um sistema ponto a ponto de
comunicações ópticas tendo em conta a propagação da luz em guia de onda (fibra
óptica) ou no espaço livre. Compreende emissores e receptores ópticos, dando ênfase
aos seus componentes principais tais como fontes e detectores ópticos. A disciplina
atribui também competências de âmbito mais prático abordando tipos de cabos de
fibras ópticas (interiores e exteriores), tipos de conectores e outros. O programa
termina com a apresentação de várias aplicações a nível nacional e internacional, bem
como dos desenvolvimentos futuros que se esperam na área. A realização de vários
trabalhos práticos em laboratório onde aos alunos têm a possibilidade de contactar
com equipamento e experiências de relevo é outra componente importante da
disciplina.
Introdução às comunicações ópticas. Conceitos e características de transmissão em
fibras ópticas. Caracterização da atenuação numa fibra óptica, tais como, perdas por
absorção no material, perdas por "scattering", perdas devido a curvaturas de fibra e
outras. Caracterização da dispersão numa fibra óptica multimodo e monomodo, tais
como, dispersão intermodal, dispersão intramodal e dispersão por polarização.
Familiarização dos alunos paras os tipos de conexões e cabos de fibras ópticas. Estudo
de dispositivos opto-electrónicos de emissão de luz (díodos LED e laseres
semicondutores). Estudo de dispositivos opto-electrónicos de detecção de luz (PIN e
APD). Métodos de medidas padrão em fibras ópticas. Sistemas de comunicações
ópticas em espaço livre. Apresentação de várias aplicações a nível nacional e
internacional. Desenvolvimentos futuros: Fibras especiais, Dispositivos em redes de
difracção de Bragg Realização de trabalhos laboratoriais nesta área tecnológica.
BIBLIOGRAFIA
Fiber-Optic Communications Technology, Djafar Mynbaev, Lowell Scheiner, Prentice
Hall
Optical Fiber Communications, Second Edition, Gerd Keiser, McGraw-Hill
Optical Fiber Communications — Principles and Practice, Second Edition, John Senior,
Prentice Hall
PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAL - PDS
Estudo dos conceitos e tecnologias associadas ao Processamento Digital de Sinal.
Neste âmbito serão abordados os conceitos teóricos, estudadas arquitecturas
dedicadas de processadores e desenvolvidas aplicações utilizando um DSP comercial.
O Processador Digital de Sinal - DSP. Arquitecturas e blocos funcionais. Famílias de
DSPs. Linguagens do Assembly ao alto nível. Metodologia de Projecto de Sistemas de
Processamento de Sinal. Aplicação à Análise Espectral. Análise de Sinais Acústicos.
Sinais e Sistemas Discretos. Sinais discretos típicos. Operações com sinais discretos.
Convolução discreta. Resposta impulsional de um sistema discreto. Classificação de
Sistemas Discretos. Determinação da Equação às Diferenças. Noção de frequência
discreta e de fase de um sinal discreto. Compreensão. Resposta em Frequência de
Sistemas Discretos. Amostragem de Sinais Contínuos. Análise de Sinais. Metodologia.
Medição de Sinais. Teorema de Parseval. Sinais Discretos típicos. Operações com
Sinais Discretos. Sistemas Digitais Invariantes no Tempo. Noção de Filtragem Digital.
Técnicas de Projecto de Filtros Digitais de Resposta. Filtros de resposta impulsional
finita (FIR) e de resposta impulsional infinita (IIR). Projecto de Filtros Digitais.
Funções de Aproximação Analógicas. Filtros de vária ordem, projecto, equações às
diferenças. Filtros Digitais de Resposta Impulsional Finita – FIR. Projecto de Filtros
Digitais. Propriedades dos Filtros FIR. Resposta em Frequência de Filtros FIR de Fase
Linear. Métodos para Projecto de Filtros FIR. Equações às diferenças de um filtro FIR.
Projecto de Filtros Digitais FIR auxiliado por computador. Estimação da Ordem óptima
do filtro FIR. Transformada Discreta de Fourier (DFT) e Transformada Rápida de
Fourier (FFT) – Comparação dos Algoritmos. Propriedades da DFT. Convolução
Circular. Resposta em Frequência da DFT. Fugas Espectrais. Incerteza Espectral.
Banda Equivalente de Ruído. Aplicação de Janelas Espectrais variadas. Comparações.
Técnica de Decimação no Tempo e na Frequência utilizando a FFT. Algoritmos FFT.
Resposta de Sistemas Lineares. Estimação do Espectro de Potência. Estimação da
Função de Transferência. Análise FFT a dois Canais. Função Coerência. Detecção de
Sinais mergulhados em Ruído. Noções de Análise Cepstral. Desconvolução.
BIBLIOGRAFIA
Digital signal processing, Oppenheim, Alan V.
Chassaing, Rulph; Digital Signal Processing with C and the TMS320C30
Digital signal processing , Mitra, Sanjit K.
Multirate systems and filter banks , Vaidyanathan, P. P.
Digital Signal Processing: A System Design Approach, David J. DeFatta, Joseph G.
Lucas, William S. Hodgkiss, John Wiley & Sons, 1988.
A simple approach to Digital Signal Processing, Craig Marven and Gillian Ewers, TI
SISTEMAS E APLICAÇÕES DISTRIBUÍDOS EM TELECOMUNICAÇÕES - SADT
Familiarização do aluno com os conceitos e arquitecturas de sistemas distribuídos:
modelos cliente/servidor, entre pares (P2P);
Desenvolvimento de aplicações distribuídas usando TCP/IP, UDP, HTTP, RMI, RPC,
CORBA, JINI e JXTA.
Nota: A linguagem Java é a linguagem de desenvolvimento adoptada no âmbito
disciplina.
Sistemas Distribuídos: Arquitectura: Cliente/servidor. P2P. Múltiplas Camadas;
Modelos de Comunicação; Tecnologias de Suporte. TCP/IP, UDP, Multicast, HTTP.
Invocação Remota de Métodos (RMI). RPC. Java IDL – CORBA. JINI. JXTA. Java ME.
Desenvolvimento de Aplicações Distribuídas: Aplicações Distribuídas sobre TCP/IP,
UDP, Multicast e HTTP; Aplicações Distribuídas usando RMI; Aplicações Distribuídas
usando CORBA; Aplicações Distribuídas usando JINI; Aplicações Distribuídas usando
JXTA. Aplicações Distribuídas móveis.
BIBLIOGRAFIA
Java, How to Program, 6th Edition, H. M. Deitel and J. P. Deitel, Prentice Hall, 2005.
Java P2P Networking, Daniel Brookshier, Navaneeth Krishnan, Darren Govoni and Juan
Carlos Soto, Sams Publishing, 2002.
Java Network Programming and Distributed Computing, David Reilly and Michael
Reilly, Addison-Wesley Professional; 2002.
Distributed Programming with Java, Qusay H. Mahmoud, Manning, 2000.
Java Network Programming, M. Hughes, M. Shoffner and D. Hamner, 2nd Edition,
Manning, 1999.
Using Java, 2nd Edition, Que Corporation, Macmillan Publishing, 1996.
REDES PÚBLICAS DE TELECOMUNICAÇÕES - RPT
Estudo da rede básica de telecomunicações, focando as diferenças em termos
tecnológicos das diferentes soluções. Pretende-se que o aluno fique não só com uma
formação técnica avançada na área das redes de telecomunicações, mas também que
seja capaz de, numa situação real, optar pela melhor solução comercial disponível.
Rede Básica de Telecomunicações. Arquitectura Funcional da Rede. Organização e
Estado das Telecomunicações (indicadores da Anacom).
Estruturas de Transmissão. Multiplexagem Síncrona. Multiplexagem Assíncrona
Sistemas de Sinalização. Canal Associado e Canal Comum. Os casos V5 e SS7
Rede Digital de Acesso. Rede Digital com Integração de Serviços e Frame Relay. xDSL
(ADSL, HDSL, SHDSL, ...). Cabo coaxial
Tecnologias de Core. ATM. MPLS
Serviços de Voz. Telefone convencional. Voz sobre IP.
Sistemas de Comunicações Móveis. Sistemas Controlo de Acesso ao Meio (FDMA,
TDMA, CDMA). GSM. DECT. UMTS. WiMAX
BIBLIOGRAFIA
Digital Telephony, John Bellamy, Willey Series in Telecommunications, 2000
ATM for Public Networks, Ronald Davis, McGraw-Hill Telecommunications, 1999
Residential Broadband, 2nd Ed., George Abe, Cisco Press, 2000
Mobile Communications, 2nd Ed, Jochen Schiller, Addison Wesley, 2003
Wireless Communications, 2nd Ed., William Stallings, Pearson Prentice Hall, 2005
Voice-Enabling the Data Network: H.323, MGCP, SIP, QoS, SLAs and Security, James
F. Durkin, Cisco Press, 2003
Network Management MIBs and MPLS, Stephen B. Morris, Prentice Hall, 2003
O aluno deverá desenvolver trabalho com vista à elaboração de uma Tese/dissertação
numa área técnica e científica do âmbito da área de especialização, sob supervisão de
um
Docente, onde será analisada a sua capacidade de análise e síntese de informação, e a
sua capacidade de desenvolvimento de trabalho original.
demonstrar o domínio de técnicas da área de especialização do curso de Mestrado em
Engenharia Electrotécnica e de Computadores.
Esta unidade curricular encontra-se dividida em dois módulos:
curriculares;
BIBLIOGRAFIA
Não se aplica.
ANTENAS - ANT
Dotar os alunos de conhecimentos na área dos agregados de antenas, análise e
síntese de diagramas de radiação de agregados de antenas, antenas impressas e
antenas de fenda. Apresentação de aplicações específicas de antenas como por
exemplo no ILS (Instrument Landing System), no RADAR, nas comunicações
submarinas, etc.
Agregados de antenas. Agregado linear de amplitudes uniformes. Agregado
transversal. Agregado longitudinal. Agregado longitudinal arbitrário. Directividade de
agregados. Síntese de diagramas de radiação. Agregado planar. Agregado linear de
amplitudes não uniformes
Antenas de fenda. Diagramas de radiação. Estruturas complementares (Princípio de
Babinet). Impedância de entrada.
Antenas impressas. Ondas em estruturas impressas. Dieléctrico e camadas
condutoras. Tipos de alimentação. Métodos de análise. Diagramas de radiação.
Impedância de entrada
Aplicações especiais de antenas. ILS (Instrument Landing System). RADAR.
Comunicações submarinas. Comunicações movies.
BIBLIOGRAFIA
Antenna Theory, C. A. Balanis, J Wiley
J. D. Kraus, “Antennas”, McGraw-Hill, 1988.
COMUNICAÇÕES AUDIOVISUAIS - COAU
Pretende-se introduzir a área científica dos serviços de comunicação audiovisuais,
apresentando conceitos de processamento de informação audiovisual, soluções
existentes e tendências de evolução nesta área.
Introdução ao Processamento de Sinais Audiovisuais. Conceitos básicos. Técnicas de
representação. Medidas de Distorção
Técnicas de Codificação. Codificação por entropia. Codificação por transformadas.
Compressão de sinais audiovisuais
Normas Internacionais. JPEG. MPEG. H261/263
Sistemas de Comunicação Audiovisual. Arquitecturas e Protocolos de Comunicação.
Televisão Digital. DVB/ATSC. IPTV. ITV. MHP. Video Telefonia e Video Conferência
Gestão de Conteúdos
BIBLIOGRAFIA
- B. Furht, Handbook of internet and multimedia - systems and applications", 1999,
CRC Press
- Rafael Gonzalez and Richard Woods, “Digital Image Processing,” 2nd edition (2002),
published by Prentice Hall
- Artur Lugmayr, Samuli Niiranen, Seppo Kalli, Digital Interactive TV and Metadata,
Springer, 2004
- The guide to digital television, 3rd edition,
http:// http://www.digitaltelevision.com/dtvbook
- David Austerberry, Digital Asset Management, Elsevier, 2004
COMUNICAÇÕES MÓVEIS - COMO
Pretende-se dotar os alunos com conhecimentos na áreas das Comunicações
Móveis abrangendo as soluções de Telecomunicações e Redes Locais.
Conceitos arquitectónicos e soluções existentes serão objecto de estudo.
Introdução: Arquitecturas. Transmissão sem fios. Protocolos de Acesso ao Meio.
Gestão de Frequências. Gestão de Mobilidade
Redes Móveis de Telecomunicações. DECT. GSM. GPRS. UMTS. TETRA
Redes Locais sem Fios (Wireless LANs). Meios de Transmissão. IEEE802.11. Bluetooth
Mobilidade no Nível de Rede. IPv4 Movel. IPv6 Movel
Mobilidade no nível de Rede. TCP móvel
BIBLIOGRAFIA
- Mobile Communications, 2nd Edition, Jochen Schiller, Addison Wesley
- Wireless Communications & Networks, William Stallings, Prentice Hall
- Principles of Wireless Networks: A Unified Approach, Kaveh Pahlavan, Prashant
Krishnamurthy, Prentice Hall PTR
COMUNICAÇÕES POR SATÉLITE - CSAT
Fornecer um conhecimento apropriado da tecnologia dos satélites, projecto de ligações
e operações. Assimilar os conceitos das comunicações por satélite evidenciando o seu
papel preponderante nas transmissões telefónicas, distribuição de programas de rádio
e televisão, comunicações de computadores, navegação marítima, controlo e
comando. Ministrar uma detalhada descrição das várias partes e interfaces de um
sistema de comunicações por satélite conjuntamente com as restrições a serem
consideradas nos correspondentes componentes. Dentro de diversos condicionalismos
serão feitos alguns trabalhos de sensibilização com sinais provenientes de satélites.
Continuando a experiência adquirida nos anos anteriores com a presença de
convidados ligados ao projecto do satélite português POSAT1, tentaremos fomentar a
ideia da banalização dos serviços apoiados em satélites. Serão feitos alguns trabalhos
práticos com comunicações por satélites. Existe um protocolo de colaboração com
radioamadores que permitirá a execução de trabalhos experimentais extra-escola.
Aspectos orbitais das comunicações por satélite. O satélite como veículo espacial.
Projecto das ligações por satélite. Transmissão da informação entre satélites e
estações terrenas. Modulação e técnicas de multiplexagem. Aspectos de acesso
múltiplo (FDMA, TDMA, CDMA). Codificação e correcção de erros para ligações digitais
por satélite. Propagação nos trajectos satélite-Terra e sua influência no projecto da
ligação. Repetidores de satélite não-regenerativos e outros. Subsistemas de satélites
de comunicações geostacionários. Tecnologias das estações terrestres. Fiabilidade dos
sistemas de comunicação por satélite. Intelsat e Inmarsat. Televisão por satélite:
distribuição por rede e radiodifusão directa. O satélite português POSAT1 e a futura
política portuguesa na área dos satélites para comunicações. Trabalhos práticos na
área das comunicações amadoras por satélite.
BIBLIOGRAFIA
"Satellite Communications Systems", G. Maral, M. Bousquet, 3ª Edição, Wiley, 1998.
"An Internet Differential Global Navigation Satellite System Service", M. G. Soares, B.
Malheiro, F. J. Restivo, SSGRR2003.
“Principles of Positioning and Guidance”, B. Hofmann-Wellenhof, Springer-Verlag,
1ª Ed., 2003. ISBN 3-211-00828-4
CIRCUITOS VLSI - CVLSI
Transmitir competências na área do projecto de circuitos integrados (CI) ao nível VLSI
(Very Large Scale Integration). Implementação de circuitos digitais avançados, e.g.
constituídos por um ou mais microprocessadores (núcleos) rodeados de lógica
dedicada que possam assistir na realização de determinadas operações (coprocessamento), e de circuitos mistos, i.e. que incluam uma componente digital e
outra analógica.
Revisão do projecto de hardware digital
Implementação de circuitos aritméticos em lógica digital. Somadores. Multiplicadores.
ALUs (Arithmetic and Logic Units)
Circuitos de geração pseudo-aleatória e de compressão de vectores
Implementação de microprocessadores. Núcleos de especificação aberta (e.g.
OpenCores). Núcleos proprietários (e.g. MicroBlaze). Barramentos de processadores
(e.g. AMBA Bus). Unidades de Inteiros e de Vírgula Flutuante. Blocos de Gestão de
Memória. Interfaces com co-processadores
Introdução aos circuitos de lógica difusa (fuzzy logic) e circuitos sequenciais
assíncronos
Implementação de circuitos mistos. Introdução aos circuitos mistos programáveis
(Field Programmable Analogue Array, FPAA). Conversores A/D e D/A. Amplificadores e
filtros programáveis
Implementação de System-on-chip (SoC)
BIBLIOGRAFIA
Application-Specific Integrated Circuits, M. J. S. Smith, Addison-Wesley, 1997
System-On-A-Chip: Design and Test, Rochit Rajsuman, Artech House Publishers, 2000
Modern VLSI Design: System-on-Chip Design, Wayne Wolf, Prentice Hall; 3rd edition,
2002
DESENVOLVIMENTO DE SERVIÇOS AUTÓNOMOS – DSA
Aprendizagem dos conceitos relacionados com o desenvolvimento de serviços
autónomos inteligentes em ambientes abertos e distribuídos - a Web. A ênfase é
colocada na adopção de metodologias de desenvolvimento e na adopção de padrões
que conduzam a uma elevada interoperabilidade e escalabilidade, i.e., permitam a
interacção com serviços existentes e a construção de novos serviços de valor
acrescentado.
Serviços Web: Caracterização e Padrões: WSDL, BPEL, UDDI, SOAP. Padrões para o
Comércio Electrónico: EbXML. Sistemas Multiagente: Caracterização. Arquitecturas.
Coordenação e Negociação: Leilões, Rede Contratual, Argumentação. Rede Semântica
e Ontologias. Metodologias de Construção de Ontologias. Linguagens de Definição de
Ontologias: Resource Description Framework (RDF), DAML+OIL, Ontology Web
Language OWL. Ferramentas de Construção de Ontologias: Protégé, OntoEdit.
Metodologias de Desenvolvimento se Serviços Autónomos Inteligentes. Modelação do
cenário usando ferramentas apropriadas. Adopção ou Definição da(s) Ontologias.
Criação de Agentes a partir das ontologias geradas. Adopção de Linguagens de
Comunicação Interagente padrão: KIF e FIPA ACL. Plataformas de Desenvolvimento.
Serviços Web: JWSDP. Sistemas Inteligentes: JADE
BIBLIOGRAFIA
The XML Companion. Neil Bradley. Addison-Wesley, 3rd Edition, 2002.
XML e XSL — da Teoria à Prática. José Carlos Ramalho, Pedro Henriques. FCA Editora,
2002.
XML in a Nutshell. Elliotte Rusty Harold, W. Scott Means. O'Reilly, Third Edition, 2004.
Towards the Semantic Web, Ontology-driven Knowledge Management, Edited by John
Davies, Dieter Fensel & Frank van Harmelen, Published by Wiley 2002.
The Semantic Web: A Guide to the Future of XML, Web Services, and Knowledge
Management, Michael C. Daconta, Leo J. Obrst, Kevin T. Smith, Wiley, 2003.
JADE on-line documentation. Available at http://jade.tilab.com/doc/index.html
Multi-Agent Programming Languages, Platforms and Applications Series: Multiagent
Systems, Artificial Societies, and Simulated Organizations, Vol. 15, Bordini, R.H.;
Dastani, M.; Dix, J.; El Fallah Seghrouchni, A. (Eds.), 2005.
An Introduction to MultiAgent Systems, Michael Wooldridge, Wiley, 2002.
AgentLink Resources. Available at http://www.agentlink.org/
Java Web Services in a Nutshell, Kim Topley, O’Reilly, 2003.
Building Web Services with Java: making sense of XML, SOAP, WSDL and UDDI, Steve
Graham, Simeon Simeonov, Toufic Boubez, Glen Daniels, Doug Davis, Yuichi
Nakamura, Ryo Neyama, Sams Publishing, 2002.
Web Services Essentials, Distributed Applications with XML-RPC, SOAP, UDDI & WSDL,
Ethan Cerami, O’Reilly, 2002.
Java Web Services, David A. Chappell, Tyler Jewell, O’Reilly, 2002.
GESTÃO INTEGRADA DE REDES & SERVIÇOS - GIRS
Análise de normas, arquitecturas e tecnologias relacionadas com a gestão de redes e
serviços de dados (Internet). Será dada ênfase à convergência que se assiste entre a
infra-estrutura de rede e os serviços oferecidos, como também, na necessidade, de
uma forma integrada, promover a gestão, e implicitamente a segurança, através da
aplicação de novos paradigmas, arquitecturas e tecnologias.
Entidades de normalização. Áreas da gestão. Arquitecturas: centralizada, hierárquica e
distribuída. Modelo em Camadas. Integração dos objectivos do negócio com a infraestrutura de suporte (“Business Management Layer”). Lógica do serviço (“Service
Management Layer”). Infra-estrutura de rede (“Network Management Layer”).
Elemento individual (“Element Management Layer”).Sistemas de Suporte.
TeleManagement Forum (TMF). (NG)OSS (“Next Generation Operation Support
Systems”) . eTOM (“enhanced Telecommunications Operations Map”). OMG (“Object
Management Group”). MDA (“Model Driven Architecture”). Casos de estudo. NGOSS &
MDA. Gestão de Serviços. OASIS-Open (“Organization for the Advanced of Structured
Information Standards”). WSDM (“Web Service Distributed Management”). WSRF
(“Web Service Resource Framework”). UDDI (“Universal Description, Discovery and
Integration”). W3C (“World Wide Web Consortium”). WSDL (“Web Service Description
Language”). RDF & OWL (“Resource Definition Language” & “Ontology Web
Language”). DMTF (“Distributed Management Task Force”). A plataforma WBEM (“Web
Based Enterprise Management”). O modelo CIM (“Common Information Model”). OMG
(“Object Management Group”). CORBA (“Common Object Request Broker
Architecture”). IDL (“Interface Definition Language”). Casos de estudo. Gestão por
Políticas e SLAs (“Service Level Agreement”). Serviços de Directório – Gestão de
utilizadores e máquinas. Gestão da Infra-estrutura de Rede e dos seus Elementos. A
aproximação do ITU - TMN. As recomendações série M. Perspectiva do operador
público/privado de telecomunicações. Modelo de informação. Gestão de serviços.
Perspectiva da ISO (“International Standards Organization”). A plataforma OSIMIS. A
linguagem de descrição dos objectos de gestão ASN.1/GDMO. O protocolo de
comunicação CMIP. Descrição do serviço (CMIS). A gestão no âmbito do TCP/IP
(IETF). O protocolo SNMP. A linguagem de descrição dos dados: SMI e as MIBs.
RMON, SNMPv3, e a gestão distribuída. Casos de estudo. Ferramentas Java: Jiro/Jini e
JMX (“Java Management Extension”). Integração de Domínios de Gestão. Conversão
de protocolos. Metodologias de conversão dos dados. Remodelação do modelo
original. Equivalência entre meta-modelos. Equivalência entre modelos. Casos de
estudo. IIMC: coexistência ISO/IETF. JIDM (SMI/IDL) do Open-Group. Integração
através de ontologias. Referências a outras iniciativas. Paradigmas, Arquitecturas e
Tecnologias para a Evolução da Gestão. Agentes (móveis/inteligentes). DEN
(“Directory Enabled Networks”). Ontologias. Redes Activas. “Grids” e P2P (“Peer-toPeer”). AC (“Autonomic Computing”).
BIBLIOGRAFIA
“Active Networks and Active Network Management”, S. Bush e A. Kulkarni, SpringerVerlag
“Common Information Models: Implementing the Object Model for Enterprise”, W.
Bumpus, J. Sweitzer, P. Thompson, A. Westerinen e R. Williams, J. Wiley & Sons
“Directory Enabled Networks”, J. Strassner e F. Baker, New Riders
“Intelligence in Services and Network: Technology for Ubiquitous Telecom Services”,
S. Trigilia, et. al, Lecture Notes In Computer science, Vol. 1430, Springer-Verlag
“Jini: Example by example”, W. Edwards e T. Rodden, Prentice-Hall
“Network Management Standards: SNMP, CMIP, TMN, MIBs and Object Libraries”, U.
Black, McGraw-Hill
“Programming and Deploying Java Mobile Agents with Aglets”, D. Lange e O. Mitsuru,
Addison-Wesley Longman
INVESTIGAÇÃO OPERACIONAL - IOP
Desenvolver ferramentas necessárias à compreensão, interpretação e modelação
matemática de problemas que requeiram optimização no âmbito da Engenharia.
Extensões da PL: Dualidade, Análise de Sensibilidade e programação Paramétrica.
Programação Inteira: Modelação; Problemas típicos; Método de Branch and Bound.
Optimização Combinatória: modelos, aplicações e heurísticas.
Filas de Espera
Simulação
BIBLIOGRAFIA
Ravindran, A.; Operations research , ISBN: 0-471-08608-8
Hillier, Frederick S.; Introduction to operations research, ISBN: 0-07-118163-6
Investigação Operacional, Valadares Tavares et al, Mc Graw-Hill, ISBN: 972-8298-080
Casos de Aplicação da Investigação Operacional, Henggeler Antunes e Valadares
Tavares (ed), Mc Graw-Hill, ISBN: 972-773-075-2
MODELAÇÃO COMPUTACIONAL – MCOM
O objectivo desta disciplina é introduzir as técnicas numéricas usadas para modelação
computacional em particular a sua utilização na engenharia electrónica.
Tem por objectivo dotar o aluno da capacidade de classificar um problema e decidir o
método mais adequado para encontrar a solução numérica.
O aluno será capaz de desenvolver código em Matlab com vista a encontrar a solução
numérica de problemas algébricos, bem como de modelar sistemas físicos reais.
Introdução ao Matlab.
Interpolação: Polinomial, Splines.
Integração Numérica: Regras dos Trapézios e Simpson, Quadratura adaptativa e
recursiva.
Sistemas de Equações Lineares: Normas de Matrizes, Eliminação de Gauss,
Decomposição LU, Métodos Iterativos.
Equações Não-lineares: Método das Bissecções Sucessivas, Newton, Secante, Falsa
Posição. Métodos multi-dimensionais
Equações diferenciais Ordinárias (Problemas de Valor Inicial): Métodos de Euler e
Runge-Kutta.
Modelação usando Equações Diferenciais Parciais.
Em cada capítulo serão apresentados casos de estudo da área da engenharia
electrónica.
BIBLIOGRAFIA
Numerical Methods for Engineers, Steven C. Chapra, Raymond p. Canale, McGrawHill.
Numerical Methods using MATLAB, Matthews JH and Fink KD, Prentice Hall.
Numerical Analysis, Kincaid D & Cheney W, Brookes/Cole Publishing.
MODELAÇÃO PROBABILÍSTICA E SIMULAÇÃO - MPS
Compreensão dos conceitos e métodos da modelação probabilística e sua aplicação na
representação de sistemas com a finalidade de entender, analisar e optimizar o seu
desempenho.
Conhecimentos básicos das técnicas de simulação que permitem conhecer o
comportamento de alguns sistemas complexos de forma a inferir sobre as
características operacionais dos mesmos.
Generalidades sobre Modelação Probabilística
Introdução
Distribuições de probabilidade
Determinação do tipo de distribuição: testes do Qui-quadrado e de KolmogorovSmirnov.
Cadeias de Markov em tempo discreto
Cadeias de Markov em tempo contínuo
Modelos de filas.
Fiabilidade de sistemas
Movimento browniano
Movimento browniano com drift
Movimento browniano geométrico
Ruído branco
Simulação
Introdução.
Técnicas gerais e particulares para geração de variáveis aleatórias discretas e
contínuas.
Validação e estabilização do modelo.
Introdução ao método de bootstrap
Técnicas de redução de variância
Método de Monte Carlo.
BIBLIOGRAFIA
Introduction to Probability Models, Sheldon Ross, Academic Press, 2003
Simulation, Sheldon Ross, Academic Press, 2002
Simulación y análisis de modelos estocásticos. Mohammad R. Azarang, Eduardo García
Dunna: Mc Graw Hill. 1996
PROJECTO DE HARDWARE DIGITAL - PHD
Esta disciplina tem como objectivo introduzir o aluno na concepção de circuitos
digitais, combinacionais e sequenciais, de forma hierárquica. O aluno é introduzido no
uso de ferramentas de concepção de sistemas digitais assistidas por computador para
desenvolvimento de circuitos digitais complexos e sua prototipagem usando
dispositivos lógicos programáveis.
No final, o aluno deverá ser capaz de: Usar ferramentas de concepção de sistemas
digitais assistidas por computador; Modelar, simular, verificar e sintetizar usando
linguagens de descrição de alto nível; Prototipar novos circuitos usando lógica
programável.
Revisão de conceitos de sistemas digitais. Introdução às ferramentas computacionais
para captura e verificação de sistemas digitais. Introdução às linguagens de
especificação de hardware de alto nível. Introdução à sintaxe do VHDL (norma IEEE
1076-2001): entidades, arquitecturas e processos. Modelação de circuitos digitais
usando VHDL. Simulação e síntese de circuitos digitais usando VHDL. Simulação e
análise temporal. Conceitos de concepção hierárquica. Modelação hierárquica usando
VHDL. Prototipagem de circuitos usando lógica programável. Concepção de circuitos
usando lógica programável. Interfaces de configuração para lógica programável
No laboratório: Introdução às ferramentas de software e hardware. Captura
esquemática e simulação de lógica combinatória com prototipagem em FPGA. Captura
esquemática e simulação de lógica sequencial com prototipagem em FPGA.
Modelização e simulação em VHDL de lógica combinatória com prototipagem em FPGA.
Modelização e simulação em VHDL de lógica sequencial com prototipagem em FPGA.
Modelização e simulação em VHDL de um circuito hierárquico completo com
prototipagem em FPGA
BIBLIOGRAFIA
Analysis and Design of Digital Systems With VHDL, Allen Dewey, Duke University,
Thomson Learning
Digital System Design and VHDL, Mark Zwolinski, University of Southampton, Prentice
Hall
Digital Design and Implementation with Field Programmable Devices, Zainalabedin
Navabi, Northeastern University, Kluwer Academic Publishers
VHDL for Programmable Logic, Kevin Skahill, Cypress Semiconductor, Addison Wesley
PROCESSAMENTO DE IMAGEM – PI
Aplicação das técnicas de processamento de sinal ao caso particular da imagem com
vista à sua análise, manipulação e alteração de características, assim como ao seu
eficiente arquivo.
Introdução ao Processamento Digital de Sinal
Aquisição e representação de imagens.
Análise de imagens binárias
Análise de imagens em tons de cinzento
Conceitos de reconhecimento de padrões
Filtragem de imagem
Melhoramento e restauro de imagem
Segmentação de imagem
Extracção da cor e da textura
Compressão e arquivo de imagem
Estimação do movimento em sequências de imagens
BIBLIOGRAFIA
Handbook of Image and Video Processing, Al Bovik (eds.), Academic Press, 2000.
L. Shapiro, G. Stockman, Computer Vision, Prentice-Hall, 2001.
The Image Processing Handbook, John C. Russ, CRC Press, 1999.
A. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing.
PROCESSAMENTO DE SINAIS BIOLÓGICOS - PSB
Estudo das várias ferramentas de processamento de sinal e sua aplicação na extracção
das características dos sinais biológicos mais comuns, com vista à classificação e ao
diagnóstico
Introdução aos sinais biológicos. ECG, EEG, potenciais evocados, EMG, fluxo
sangüíneo, ultra-som, fala, etc.
Condicionamento e aquisição de sinais biológicos. Extracção das suas características
temporais
Análise frequencial de sinais. Estimação espectral. Interpolação e Decimação
Análise homomórfica de sinais. Aplicação da função de auto-correlação e de correlação
cruzada
Análuse Cepstral de sinais. Características cepstrais e Lifteragem do Cepstro
complexo. Edição cepstral
Aplicação de filtragem digital de sinal. Aplicação da análise cepstral. Exemplos e
demonstrações práticas de algumas alterações patológicas
BIBLIOGRAFIA
Signals and Systems in Biomedical Engineering: Signal Processing and Physiological
Systems Modeling, Suresh Devasahayam, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000
Biomedical Signal Processing and Signal Modeling, Eugene N. Bruce, John Wiley &
Sons Inc, 2001
Biomedical Signal Analysis: A case-study approach, Rangaraj M. Rangayyan, John
Wiley & Sons, 2002
Time-frequency and Wavelets in Biomedical Signal Processing (IEEE Press Series on
Biomedical Engineering), Metin Akay (editor), John Wiley & Sons
Biosignal and Biomedical Image Processing: MATLAB-based applications (Signal
Processing), Jhon L. Semmlow, Marcel Dekker Ltd, 2004
Speech Processing and Synthesis Toolboxes, DonaldG. Childers, John Wiley & Sons,
2000
REDES DE COMUNICAÇÕES ÓPTICAS - RCO
Estudo dos fundamentos de transmissão, amplificação e comutação em redes de
comunicações ópticas. Análise das topologias e os vários tipos de acesso ao meio que
são utilizados nas redes de comunicações ópticas, nomeadamente: acesso ao meio no
domínio dos tempos (SONET, GbEthernet e outros) e acesso ao meio no domínio do
comprimento de onda (WDM, CWDM e DWDM). Estudo dos vários componentes de
uma rede de comunicações ópticas actual, tais como amplificação e comutação óptica.
Análise de vários casos concretos tais como as redes ópticas de acesso, as redes de
elevada capacidade, redes de elevada distância e outras. Por último, são abordados os
desenvolvimentos futuros. Nesta disciplina, é ainda proposto a cada aluno um
determinado tema, o qual é objecto de realização de um relatório bem como de uma
apresentação.
Evolução das Arquitecturas de Redes Ópticas.
Acesso ao meio no domínio dos tempos. TDM, TDMA, SONET, SDH e FDDI
Acesso ao meio no domínio dos comprimentos de onda (DWDM e CWDM).
Encaminhamento,
desempenho,
fontes,
acoplamento,
multiplexagem
e
desmultiplexagem. Amplificação óptica. Amplificadores de fibra óptica dopados com
érbio. Amplificadores ópticos semicondutores. Amplificação Raman em sistemas de
comunicações ópticas. Regeneração óptica:
Comutação óptica. Aplicações, requisitos, arquitecturas, tecnologias e soluções
Redes ópticas de acesso
Redes de elevada capacidade. Sistemas submarinos de fibras ópticas. Rede Ethernet
de Alta Velocidade – Gigabit Ethernet. Não linearidades em redes de comunicação
ópticas
Desenvolvimentos futuros
BIBLIOGRAFIA
“Optical Fiber Telecommunications IV A & B, Systems and Impairments”, I. Kaminow,
T. Li, Academic Press 2002
“Optical Networks: A practical Perspective (Second Edition)”, R. Ramaswami, K.
Sivarajan, Morgan Kaufmann 2002
“Principles and Applications of Optical Communications”, Max M. Liu, Irwin 1996
REDES INTELIGENTES E SERVIÇOS - RIS
Aprendizagem dos conceitos relacionados com: Serviços e Aplicações no domínio da
Web; Clientes e Agentes de software para a Web.
Arquitecturas orientadas aos Serviços Web (Service-Oriented Architectures - SOA)
Desenvolvimento de Aplicações, Serviços e Agentes Web.
Estudo e implementação de aplicações Web. Tecnologias de Suporte à Geração de
Páginas Dinâmicas. Servlets e JavaServer Pages (JSP). PHP, PERL Active Server Pages
(ASP)
Representação e Armazenamento de Dados Estruturados. Servidores de Bases de
Dados. Interacção e acesso remoto a Servidores de Bases de Dados – JDBC.
Representação de Dados Semi-estruturados. eXtensible Markup Language (XML).
Definição da Estrutura dos documentos XML: Document Type Definition (DTD) e XML
Schema. Definição de estilos e transformações para documentos XML; XSL e XSLT.
Pesquisa e navegação em documentos XML: XPath e XQuery
Arquitecturas orientadas aos Serviços - Service-Oriented Architectures (SOA).
Introdução aos Serviços Web. Simple Object Access Protocol (SOAP). Criação e
Descrição de Serviços Web. Registo de Serviços Web. Descoberta de Serviços Web.
Interacção com Serviços Web
Desenvolvimento de: Aplicações Web. Serviços Web. Clientes Automáticos e Agentes
de Software (Notificação, Pesquisa/Filtragem de Informação e de Comércio
Electrónico).
BIBLIOGRAFIA
Java Web Services in a Nutshell, Kim Topley, O’Reilly, 2003.
Building Web Services with Java: making sense of XML, SOAP, WSDL and UDDI, Steve
Graham, Simeon Simeonov, Toufic Boubez, Glen Daniels, Doug Davis, Yuichi
Nakamura, Ryo Neyama, Sams Publishing, 2002.
Web Services Essentials, Distributed Applications with XML-RPC, SOAP, UDDI & WSDL,
Ethan Cerami, O’Reilly, 2002.
Java Web Services, David A. Chappell, Tyler Jewell, O’Reilly, 2002.
Java e XML, Second Edition, Brett McLaughin, O’Reilly, 2001.
XML in a Nutshell. Elliotte Rusty Harold, W. Scott Means. O'Reilly, 2002.
Understanding SQL and Java Together: a Guide to SQLJ, JDBC and Related
Tecnologies, Jim Melton and Andrew Eisenberg, Morgan Kaufmann Publishers,
2000.Agent SourceBook, a complete guide to Desktop, Internet and Intranet Agents,
Alper Caglayan and Colin Harrison, John Wiley & Sons, 1997.
Intelligent Software Agents, Richard Murch, Tony Jonhson, Prentice Hall, 1998.
Agentes de Software na Internet, Alberto Silva, Edições Centro Atlântico, 1999.
SISTEMAS DE PRODUÇÃO E DIFUSÃO DE TELEVISÃO DIGITAL - SPDT
Pretende-se dotar os alunos com conhecimentos na áreas da Produção e Difusão de
Televisão Digital. Serão apresentados conceitos arquitectónicos, tecnologias, normas
internacionais e perspectivas de evolução futura
Organismos Internacionais e áreas de actuação: ITU, EBU, SMPTE, ETSI
Difusão de televisão digital: ATSC, DBV-T, DVB-C, DVB-S, DVB-H
Arquitecturas, Protocolos e formatos num sistema de produção: SDI, SDTI, MDP,
MOS, MXF, AAF
Televisão Digital Interactiva: arquitecturas de referência, Setop-box, MHP, Tv-Anytime
Gestão de equipamentos: IEEE1124, SNMP, CIM
BIBLIOGRAFIA
The guide to digital television', 2nd edition
Digital Asset Management' David Austerberry, 2004, Focal Press
Digital Television, MPEG-1, MPEG-2 and Principles of the DVB System'
SISTEMAS DE POSICIONAMENTO ESPACIAL - SPES
Pretende-se que os alunos adquiram os princípios da determinação posicional e
consigam implementá-los no espaço, a duas e três dimensões. Fornecer bases
geográficas para a Teoria do Posicionamento. Fornecer conhecimentos para utilização
de sinergias entre tecnologias de posicionamento com destaque para a Integração de
GNSS com Sistemas Inerciais (GNSSI). Pretende-se que os alunos adquiram a procura
da exactidão e fiabilidade no posicionamento e desenvolvam estratégias de
transmissão de informação para melhorar os desempenhos de posicionamento.
Revisão e introdução às novas unidades usadas com SI. Fontes de erros. Protocolos,
interfaces e entidades reguladoras envolvidas nesta área. História e contribuição
portuguesa para o desenvolvimento das tecnologias de Posicionamento. Triangulação
a duas e três dimensões. Referências às bases geográficas para tratamento dos
diferentes referenciais com destaque para o ECEF. O geóide Terra e a conversão de
coordenadas geodésicas em ECEF. Bases de sistemas de satélites para
Posicionamento. Diferentes utilizações de satélites em Posicionamento. Princípios e
funcionamento dos Sistemas baseados em Satélites de Navegação Global (GNSS).
Segmentos espacial, terrestre e utilizador do GPS. Extracção do sinal GNSS e
respectivas correcções. Precisão com DGNSS. Aplicações dos GNSS. Sistemas
NAVSTAR-GPS, GLONASS e GALILEU. Modernizações dos GNSS. Sistemas inerciais
(IMU, acelerómetros, giroscópios, giroscópios FOG). Integração do GNSS com
sistemas Inerciais. Filtros de Kalman. Os Sistemas Complementares WAAS, EGNOS,
etc. Realização de trabalhos com NMEA, RTCM, teste de software e implementação de
sistemas de difusão de DGNSS. Concepção de software para conversão de
coordenadas ECEF, visualização de posicionamento tridimensional em referenciais
ECEF e transmissão de informação entre posicionadores e plataformas móveis
computacionais. Preparação de projecto global de Posicionamento, englobando as
vertentes de transmissão de informação e integração de DGNSS. Utilização de
posicionadores NAVSTAR-GPS, NAVSTAR-DGPS, WAAS e EGNOS.
BIBLIOGRAFIA
SPES2005 e SI, M. G. Soares, ISEP, 2005.
Navigation Principles of Positioning and Guidance, Hofmann-Wellenhof, B., Legat, K.,
Wieser, M., Springer-Verlag, 1ª Edição, Viena, Nova York, 2003.
GPS: Satellite Surveying, Alfred Leick, 3ª Edição, Wiley, 2004
Understanding GPS Principles and Applications, Kaplan, Elliott D, Artech House, Inc.,
1996.
Global Positioning Systems, Inertial Navigation and Integration, Grewal, M., Wiley,
2001.
Real Time Internet DGPS Service, M. G. Soares, B. Malheiro e F. Restivo, SCI2003.
http://physics.nist.gov/Pubs/SP811/contents.html.
F.3. ÁREA DE ESPECIALIZAÇÃO DE “SISTEMAS E PLANEAMENTO
INDUSTRIAL”
ANÁLISE DE PROJECTOS DE INVESTIMENTO - API
Aplicar métodos e técnicas necessárias para a análise e avaliação de projectos.
Avaliar o impacto das decisões de financiamento e os efeitos da inflação. Analisar o
investimento com e sem risco.
Elementos necessários à elaboração de um Projecto de Investimento.
Os aspectos não financeiros dos Projectos.
Análise financeira de um Projecto de Investimento: plano de investimentos, de
exploração, de financiamento.
Análise de cash-flows .
Medidas de rendibilidade: VAL, TIR, …
Custo do Capital: Capital Alheio versus Próprio.
Risco: tipos de risco, decisão de investir face ao risco.
Selecção de projectos.
BIBLIOGRAFIA
Barros, Carlos; Decisões de investimento e financiamento de projectos
Barros, Hélio; Análise de projectos de investimento
COMUNICAÇÕES INDUSTRIAIS E EMPRESARIAIS – CIE
Pretende-se introduzir um conjunto lato de conceitos e tecnologias de comunicação
utilizados em ambientes industriais/empresariais. Serão abordados aspectos que
permitam fornecer uma visão integrada destas diferentes tecnologias de forma a
garantir o planeamento correcto e abrangente de redes de comunicação em
ambientes industriais e empresariais.
Redes Locais. Tecnologias e meios de Transmissão. A rede Ethernet (IEEE 802.3).
Redes sem fios (IEEE 802.11 e Bluetooth). Redes Industriais (Fieldbus: Profibus e
CAN)
Interligação de Redes. A pilha protocolar TCP/IP (IP,TC,ICMP, ARP). Serviços de Rede
(DNS, DHCP,SMTP,POP,IMAP). Elementos de interligação
Redes e Tecnologias de Acesso às Redes Públicas. Serviços de Voz (serviço
convencional e VoIP). Redes de acesso: xDSL e FWA (Fixed Wireless Access). Redes
Móveis (GSM e UMTS). Serviços de valor acrescentado (VPNs, P2P e Comunicações
Multimédia)
BIBLIOGRAFIA
Communication Systems and Networks, Ray Horak, Harry Newton, Mark A. Miller,
Wiley, (3ª Ed., 2002)
Computer Networks, Andrew Tanenbaum, Prentice-Hall (4ª Ed., 2003)
Data and Computer Communications, William Stallings, Prentice-Hall (7ª Ed., 2004)
Designing the Total Area Network: Intranets, VPNs and Enterprise Networks
Explained, Mark Norris, Steve Pretty, John Wiley & Sons (February 16, 2000)
GSM & UMTS: The Creation of Global Mobile Communications, Friedhelm Hillebrand,
Willey & Sons, (2002)
Internetworking with TCP/IP, Vol. 1: Principles, Protocols and Architectures, Douglas
Comer, Prentice Hall (5ª Ed., 2005)
Practical Industrial Data Networks: Design, Installation and Troubleshooting, Steve
MacKay, Edwin Wright, Deon Reynders, John Park, Neyes (1.ª Ed., 2004)
TCP/IP Network Administration, Craig Hunt, O’Reilly, (3ª Ed., 2000)
METODOLOGIAS DE APOIO À DECISÃO - MAD
Sensibilizar o aluno para a existência de técnicas de optimização e apoio à tomada de
decisão. Em particular, para a resolução de problemas de Gestão de Projectos e
problemas típicos da Engenharia Electrotécnica.
Fases do processo de resolução de um problema.
Da optimização ao apoio à tomada de decisões.
Modelação de problemas de Programação Linear e Inteira.
Técnicas de resolução de problemas de Programação Linear e Inteira.
Análise de Redes.
Casos de Estudo: Problemas de divisão e combinação de recursos. Localização de
equipamentos (ex. localização de concentradores). Atribuição de frequências em redes
de comunicação móveis. Optimização da topologia de redes de comunicações.
BIBLIOGRAFIA
Hillier, F.S., e G.J. Lieberman . Introduction to Operations Research (8ª edição)
McGraw-Hill, 2005.
Pardalos, P.M. and Resende, M.G.C. (editores). Handbook of Optimization in
Telecommunications. Springer, a publicar em 2005.
ANÁLISE DE DECISÃO - AD
Modelação dos processos decisórios em contextos probabilísticos e difusos.
Teoria da Decisão clássica. Métodos não-probabilísticos e probabilísticos. Critérios de
decisão em incerteza. Valor da informação. Funções de valor e teoria da utilidade
esperada. Curvas de indiferença. Utilidade, indiferença e risco. Prémio de risco.
Critérios de decisão com risco.
Conjuntos Imprecisos (Fuzzy Sets). Conceitos fundamentais. Definição e operacões.
Alguns modelos para problemas de decisão baseados em fuzzy sets. Decisão em
contextos imprecisos.
BIBLIOGRAFIA
Clemen, R. T., Making Hard Decisions, Duxbury Press, Belmont California.
ESTUDOS DE TEMPOS E MÉTODOS - ETM
A designação ‘tempos e métodos’ surge associada ao estudo da organização do
trabalho e das operações industriais e de serviços. A disciplina tem como principal
objectivo dar formação sobre os princípios envolvidos no estudo dos métodos de
trabalho e na medida das operações. Serão ainda focados aspectos relacionados com
o balanceamento de linhas de produção.
Pretende-se, desta forma, familiarizar os alunos com a terminologia usada na área do
estudo e da organização do trabalho e criar nestes uma base de conhecimentos que
possibilite a identificação dos problemas existentes numa dada operação industrial e
das possibilidades de melhoria presentes, tendo sempre presente as vantagens e
inconvenientes das diversas aproximações possíveis. É ainda objectivo da disciplina
fornecer ferramentas para auxiliar no estudo do trabalho.
Organização industrial. A organização fábrica. O estudo do trabalho
Estudo dos métodos e a simplificação do trabalho. Princípio da dúvida sistemática. Etapas do
estudo dos métodos de trabalho. Gráficos e diagramas. Implantação / circulação de materiais.
Deslocamento dos trabalhadores na zona de trabalho. Métodos e movimentos no posto de
trabalho
A medida do trabalho. Padronização do trabalho. Métodos de medida do trabalho. Estudo do
tempo por cronometragem. Tempos de movimentos pré-determinados
Balanceamento de linhas de produção. Heurísticas para efectuar o balanceamento
BIBLIOGRAFIA
Motion and Time Study (7ª Edição); Ralph M. Barnes; Wiley; 1980.
Operations Management; James B. Dilworth; McGraw-Hill; 1996.
FIABILIDADE DE SISTEMAS – FIA
Formação geral sobre técnicas de avaliação e melhoramento de dispositivos e
sistemas em relação a avarias.
Conceitos gerais. Índices de fiabilidade de componentes e sistemas. Sistemas
reparáveis e não-reparáveis. Conceito de taxas de avarias.
Fiabilidade de sistemas modos de avaria, funções de distribuição e taxas de avarias,
processos de Markov, fiabilidade de componentes e de sistemas, árvore de falhas.
Avaliação económica: tipos de manutenção e planeamento das actividades de
manutenção.
Testes de fiabilidade
Fiabilidade de Sistemas Electrónicos e de Software.
BIBLIOGRAFIA
Patrick D. T. O'Connor, Practical Reliability Engineering, Wiley & Sons (2001)
GESTÃO DA INOVAÇÃO E DO CONHECIMENTO - GIC
Ao longo da disciplina será dado um enfoque especial às temáticas do
empreendedorismo, da inovação e da transferência de tecnologia. O objectivo principal
do curso é formar empreendedores, pessoas capazes de liderar projectos de inovação,
seja por conta própria seja integrados numa organização. O aluno irá apreender as
ferramentas que lhe permitirão avaliar o potencial de comercialização e geração de
valor de ideias de negócio e desenvolver competências necessárias à transformação
dessas ideias em negócios e empresas.
É também objectivo que a disciplina funcione como um veículo de aproximação dos
alunos a instituições vocacionadas para o apoio à inovação e à criação de star-ups.
Empreendedorismo e Desenvolvimento de Negócios
Estratégia Empresarial e Planeamento de Marketing
Gestão da Inovação
Planeamento Financeiro e Avaliação de Novos Negócios
Financiamento de Novos Negócios
Constituição e Enquadramento Jurídico e Fiscal da Empresa
Elaboração de Plano de Negócios
Transferência de Tecnologia
Propriedade Intelectual (protecção, patentes, direitos de autor, marcas registadas,
acordos de confidencialidade).
Propriedade Industrial
BIBLIOGRAFIA
Silva, Fábio Geraldes, Manual do Empreendedor, Bertrand Editora
Lindon, Denis, Mercator XXI – Teoria e Prática de Marketing, Dom Quixote, Lisboa,
2004
Drucker, Perter F., Inovação e Gestão, Editorial Presença
Silva, Ricardo Vidigal, Gestão de Empresas na Era do Conhecimento, Edições Sílabo
Ian Cooke e Paul Mayes , Introduction to Innovation and Technology Transfer, Artech
House, 1996
Tom Kelly, The art of Innovation, Currency Books, 2001
Ribault, Martinet, Lebidois, A Gestão das Tecnologias, D. Quixote, 1995
um
curriculares;
BIBLIOGRAFIA
Não se aplica.
DOMÓTICA – DOM
Identificar meios e técnicas na gestão da energia em Ambiente Doméstico e Industrial.
Identificar o posicionamento e a importância do conceito da Domótica nas Instalações
Eléctricas, tanto ao nível gestão da energia como da sua funcionalidade.
Aprendizagem dos vários tópicos, considerados mais relevantes para o
enquadramento identificado, que constam do programa da disciplina. Ênfase na parte
prática, tendo em vista a implementação prática de projectos utilizando a tecnologia
EIB/KNX.
Dotar os alunos dos conhecimentos teóricos e práticos necessários à análise, projecto
e instalação de edifícios recorrendo à tecnologia EIB/KNX.
Introdução
Técnicas de Gestão de Energia em Ambiente Doméstico
Técnicas de Gestão de Energia em Ambiente Industrial
Instalações Eléctricas Aplicando o conceito de Dómotica
Tecnologia EIB/KNX – Características, campo de aplicação
Programação
Projecto Final
BIBLIOGRAFIA
Susana Amado, “Eficiência Energética”, trabalho realizado no âmbito da cadeira de
Desenvolvimento e Energia do curso de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de
Computadores, do Instituo Superior Técnico / Instituto Superior de Engenharia do
Porto, Janeiro 2004.
Domingos Santos, “Apoio à Concepção de Sistemas Domóticos EIB para Pessoas com
Necessidades Especiais”, Capítulo 3, Dissertação para obtenção do grau de Mestre em
Engenharia Electrotécnica e de Computadores, Faculdade de Engenharia da
Universidade do Porto, Abril de 2002.
Siemens, “Instabus EIB – Compact Course”, 1997.
EIBA, “Project Engineering for EIB Installations – Basic Principles”, 4th revised edition,
1998, EIBA sc.
Gunter G. Seip, “Electrical Installations Handbook”, Third Edition, 2000, MCD
Werbeagentur GmbH, Munique.
Sauter, Dietrich, Kastner, “EIB – Installation Bus System”, 1st ed. 2001, Publicis
Corporate Publishing, Erlangen.
GESTÃO FINANCEIRA - GF
Dotar os alunos de um conjunto de conhecimentos que lhes permitam aferir da
importância da gestão financeira na empresa. Dar a conhecer um conjunto de
instrumentos, métodos e técnicas de análise que permitam a tomada de decisão sobre
investimentos e de financiamentos, assim como uma gestão financeira equilibrada dos
recursos.
Principais funções do gestor financeiro, valor da informação financeira, utilizadores da
informação financeira.
Valor actual, custo de oportunidade e conceitos de cálculo financeiro.
Valorização dos activos financeiros: mercado de capitais, avaliação de obrigações,
avaliação de acções.
Análise dos principais documentos financeiros.
Cash-flow, fundo de maneio, equilíbrios financeiros, rácios financeiros, rácios de
rendibilidade, ...
O conceito de valor: contabilístico / de mercado.
Planeamento financeiro e orçamentação: necessidades de financiamento externo e de
fundo de maneio, orçamento e gestão de tesouraria, ...
A gestão financeira de médio e longo prazo - plano de investimento e plano de
financiamento de longo prazo.
Mercados e Activos Financeiros.
BIBLIOGRAFIA
Brealey, Richard; Principles of corporate finance
Neves, João Carvalho das; Análise financeira
GESTÃO DA PRODUÇÃO E DAS OPERAÇÕES - GPO
Apresentar as diversas funções da Gestão de Operações, nomeadamente
planeamento, programação e controlo da produção. Permitir a compreensão
aprofundada da natureza da gestão das operações num sistema de fabrico.
Compreender o significado da função gestão nos diferentes tipos de sistemas, verificar
o seu papel estratégico na manutenção da competitividade das empresas industriais.
Analisar, compreender e ser capaz de utilizar os vários modelos e técnicas de
resolução dos principais problemas associados à gestão.
Planeamento da produção na empresa. Estratégico, agregado e operacional
Planeamento agregado – técnicas. Plano Mestre de produção
Planeamento Operacional. Planeamento de Necessidades de
materiais – MRP.
Planeamento de capacidades – CRP
Programação da produção. Sequenciamento e Escalonamento das opearções.
Balanceamento da Produção
Sistemas de controlo de produção. JIT. OPT. KANBAN
Outros tipos de gestão das operações. Sist. Flexíveis de fabrico. Project for
manufacturing. Lean manufacturing. Reengenharia. Células Virtuais.
BIBLIOGRAFIA
Buffa, E.S.; Sarin, R.K. (1987) - Modern Production/Operations Management – Wiley
Riggs, James L., (1987), “Production Systems: Planning, Analysis and Control”, John
Willey & Sons, Inc.
Dilworth, James B., (1992), “Production and Operations Management: Design,
Planning and Control for Manufacturing and Services”, MacGraw-Hill International
editions, Management Series.
Roldão, Victor Sequeira, (1995), “Planeamento e programação da produção”, Edições
Monitor.
Vollmann, T. E., William, L. B. e Whybpark, D. C., (1996), “Manufacturing planning
and control systems”, Richard D. Irwin, Inc..
Blazewicks, J., Ecker, K. H., Pesch, E., Schmidt, G., e Weglarz, J., (2001), “Scheduling
in Computer and Manufacturing Systems”, Springer, Heidelberg, New York (2nd
Edition).
GESTÃO DE PROJECTOS – GPRO
Grande parte dos alunos que o ISEP forma vêm a desenvolver a sua actividade em
empresas organizadas por projecto. A presente proposta tem por objectivo primário
dotar os alunos de conhecimentos e treino para a prática de gestão de projectos.
Há várias abordagens e qualificações internacionais para profissionais e organizações
no âmbito da gestão de projectos. A mais destacada é a qualificação atribuída pelo
Project Management Institute, cuja metodologia adoptamos nesta disciplina.
Introdução à gestão de projectos
Integração dos processos de gestão de projectos
Âmbito do projecto
Gestão financeira e do custo
Gestão do tempo
Gestão dos riscos
Gestão das compras
Gestão da qualidade
Gestão da comunicação
Gestão dos recursos humanos
BIBLIOGRAFIA
PMP Book, Project Management Institute, 2004
Heller, Robert, Como Liderar com Eficácia, Livraria Civilização Editora
Secrett, Malcolm, Orçamentar com Sucesso, Editorial Presença
GESTÃO DA QUALIDADE - GQUAL
O objectivo a disciplina é traçar uma panorâmica geral relativa à Gestão da Qualidade
na actividade industrial. Assim, são focados diferentes aspectos relacionados com esta
temática, que se estendem desde o desenvolvimento da cultura da qualidade até às
ferramentas do controlo da qualidade, passando relação entre a qualidade e a
sustentabilidade de um produto e o desempenho financeiro da actividade industrial. É
introduzido o conceito de Qualidade Total.
Conceitos Basilares da Qualidade. A função da Qualidade. Relação entre a Qualidade e
outras vertentes da actividade industrial. Gestão para a Qualidade. Perspectiva interna
e externa de Qualidade. Envolvimento da Empresa na Qualidade. Diferentes custos da
Qualidade. A cultura da Qualidade. Acompanhamento das actividades para incremento
da Qualidade. Melhoria da Qualidade e Redução de Custos. Problemas pontuais e
recorrentes. Abordagem projecto a projecto. Abordagem 6-sigma. O objectivo do
aperfeiçoamento constante. Planeamento Operacional da Qualidade. Contribuição da
Qualidade para as vendas. Qualidade e desempenho financeiro. Estratégia para atingir
um nível de Qualidade excelente. Satisfação dos clientes vs fidelização dos clientes. O
valor de um cliente fiel. O impacto da Qualidade na perda de vendas. Nível de
satisfação necessário à retenção de clientes. Análise de custo por ciclo de vida de um
produto. O espectro dos clientes. Planeamento da Qualidade do produto para garantir
a venda. A estratégia de planeamento da Qualidade para garantir a sustentabilidade
de um produto. Controlo da Qualidade. Medição. Auto-Controlo. Os objectivos do
controlo para garantir a Qualidade. Concepção de uma estratégia de avaliação.
Concepção de padrões de desempenho. Medição do desempenho. Comparação com os
padrões de desempenho. Utilizar o método 6-sigma num processo de controlo. Gestão
de Processos. Selecção de processos. Organização da equipa do processo. O
planeamento da gestão de um processo. Gestão Estratégica da Qualidade. Integração
da
Qualidade
na
gestão
estratégica.
Desenvolvimento
de
estratégias.
Desenvolvimento de objectivos. Liderança necessária à implementação das
estratégias. Monitorização dos progressos com medições, acompanhamento e
auditorias. Organização em aprendizagem. Implementar a Qualidade Total. Obstáculos
na concretização dos objectivos da Qualidade. Organização para a Qualidade. Evolução
da organização para a Qualidade. Coordenação das actividades da Qualidade. A função
da gestão de topo. A função do Director da Qualidade. A função da gestão intermédia.
A função da equipa de execução. A selecção, treino e manutenção dos agentes da
Qualidade. Desenvolvimento da Cultura da Qualidade. Cultura e tecnologia. Teorias
da motivação. Cultura corporativa. Cultura da Qualidade. Desenvolvimento de
objectivos e medições da qualidade em todos os níveis. Desenvolvimento de evidência
de liderança na gestão. Desenvolvimento de reconhecimento e recompensa.
Compreensão das Necessidades dos Consumidores. A Qualidade como vantagem
competitiva. Identificação e caracterização dos consumidores. Comportamento dos
consumidores. Fontes de informação relativas à Qualidade do mercado. Necessidades
relativas às características do produto e relacionadas com deficiências dos produtos.
Medição da satisfação dos clientes. Controlo Estatístico Conceitos básicos de estatística
e probabilidades. Técnicas estatísticas de análise de dados. Ferramentas estatísticas
para a concepção para a Qualidade. Controlo estatístico de processos. A Qualidade nas
Diferentes Fases de um Produto. Concepção para a Qualidade. Gestão do
aprovisionamento. A Qualidade no sector da produção. A Qualidade no sector dos
serviços. Inspecção, ensaio e medição. A Qualidade no Marketing e nos serviços ao
consumidor. Sistema de informação da Qualidade. Garantia da Qualidade e auditorias.
BIBLIOGRAFIA
F. Gryna; QUALITY PLANNING & ANALYSIS; 4.ª Edição, McGraw-Hill, 2001
J. Oakland; TOTAL QUALITY MANAGEMENT; 2.ª Edição, Butterworth/Heinmann, 1993
INTERACÇÃO E MULTIMÉDIA - IMU
Pretende-se fornecer formação nas áreas da utilização de dados multimédia, interação
homem - máquina, simulação visual e realidade virtual.
Representação de dados Multimédia. Aquisição e representação de imagens. Aquisição
e representação de modelos 3D. Video e animação. Compressão e Streaming
Interacção Homem-Máquina. Usabilidade e acessibilidade. Dispositivos de interface.
Sistemas sincronos e de tempo real. Aplicações cooperativas
Simulação Visual. Síntese de imagem. Representação visual de informação. Realismo
visual. Simulação Dinâmica de sistemas físicos. Ambientes de desenvolvimento
Realidade Virtual e Aumentada. Ambientes articificiais e de realidade mista.
Interpretação de realidades. Sincronismo entre realidades. Ambientes de
desenvolvimento.
BIBLIOGRAFIA
Alan Dix, Janet Finlay, Gregory Abowd & Russell Beale. Human-Computer Interaction.
Hillsdale, NJ: Prentice Hall, 1993. ISBN 0-13-458266-7;
Rory Stuart; The Design of Virtual Environments , Barricade Books , 2001
LOGÍSTICA - LOG
Realçar a importância estratégica da logística, nas suas diferentes vertentes:
armazenamento, transporte, gestão de stocks e planeamento integrado e estratégico.
Objectivos, modelos e aplicações.
Planeamento logístico.
Estratégias de localização.
Distribuição.
Planeamento de transportes e frotas.
Gestão de Stocks.
Gestão integrada da cadeia de abastecimentos (Supply chain management)
BIBLIOGRAFIA
Christopher, Martin; Logistics and supply chain management, Prentice-Hall, 2ª ed.,
1998; Lambert, Douglas M.; Fundamentals of logistics management
METODOLOGIAS DE APOIO À DECISÃO MULTICRITÉRIO - MADMC
Aprofundar os conhecimentos dos alunos nas áreas de optimização e apoio à tomada
de decisão.
Problemas multiobjectivo
Metodologias para problemas multiobjectivo.
Problemas multiatributo.
Metodologias para problemas multiatributo.
Teoria da Decisão clássica. Diagramas de influência. Árvores de decisão. Estudos de
sensibilidade.
BIBLIOGRAFIA
Hillier, F.S.; Lieberman, G.J. – “Introduction to Operations Research”, McGraw Hill
Clemen, R.T. - “Making Hard Decisions”, PWS-Kent, Boston.
Keeney, R.; Raiffa, H. – “Decisions with Multiple Objectives: Preferences and Value
Tradeoffs”, Wiley, New York.
MARKETING E GESTÃO COMERCIAL - MGCO
Com esta disciplina pretende dotar os alunos dos conhecimentos e competência
necessárias ao desenvolvimento de actividades comerciais e de marketing com bens e
serviços com uma vincada componente técnica.
Introdução ao marketing industrial
Identificação e análise de mercados
O marketing mix
A relação entre marketing e actividade comercial
Planeamento, organização e controlo de actividades comerciais
Negociação e venda de produtos técnicos
Gestão de clientes
E-marketing e E-commerce
BIBLIOGRAFIA
Jeffrey, Gitomer, A Bíblia de Vendas, M. Books, Lisboa 2005
Lindon, Denis, Mercator XXI – Teoria e Prática de Marketing, Dom Quixote, Lisboa,
2004.
MÉTODOS DE PREVISÃO - MPREV
Esta disciplina pretende mostrar o papel que os Métodos de Previsão desempenham
como ferramentas de apoio à decisão, apresentando e discutindo os conceitos básicos
associados a diferentes métodos.
Métodos de previsão: classificação e campos de aplicação.
Métodos quantitativos, qualitativos e normativos de previsão.
Modelos causais, qualitativos e explanatórios.
Avaliação das previsões.
Comparação e selecção de métodos de previsão.
BIBLIOGRAFIA
Makridakis, Wheelwright and Hyndman, Forecasting: methods and applications, John
Wiley & Sons (1998).
MODELAÇÃO E SIMULAÇÃO INDUSTRIAL - MSI
Desenvolver o conhecimento necessário à elaboração de Modelos para a realização de
Projectos de Simulação Industrial. Proporcionar ao aluno a aprendizagem de técnicas
de Modelação e Simulação aplicadas a sistemas produtivos. Transmitir uma visão
global dos conceitos de Simulação.
Desenvolvimento de modelos de simulação de sistemas produtivos utilizando a
linguagem de simulação Arena.
Modelos e Sistemas - classificação e objectivos.
Conceitos Básicos em Simulação.
Modelação de Sistemas de Eventos Discretos.
Estrutura de um modelo de simulação discreta por eventos
Passos de um projecto de simulação
Modelização dos dados de entrada
Verificação e validação
Técnicas de Simulação.
Linguagens de Simulação
Simulação de sistemas de produção
BIBLIOGRAFIA
Handbook of Simulation – Principles, Methodology, Advances, Applications and Pratice
John Wiley & Sons, Inc.
Banks et all., Discrete-Event System Simulation
Kelton, W.D.; Sadowski, R. P. and Sadowski, D.A.; Simulation with Arena; McGraw-Hill
(2002)
Law, Averill M.; Kelton, David W.; Simulation Modeling and Analysis - Third Edition;
McGraw-Hill (2002)
REDES DE CAMPO E DE INSTRUMENTAÇÃO - RCI
Os objectivo desta disciplina é introduzir ao aluno conceitos fundamentais na área dos
sistemas de comunicação industriais, nomeadamente a nível das redes de campo
(fieldbus) e de instrumentação, focalizando nos protocolos normalizados e tecnologias
actualmente existentes e mais utilizadas. Abordam-se as redes de campo (fieldbus) e
de instrumentação mais utilizadas (e.g. GPIB – General Purpose Interface Bus, CAN Controller Area Network, WorldFIP – Factory Instrumentation Protocol, FF - Foundation
Fieldbus, PROFIBUS - Process Fieldbus), PROFINET, Ethernet/IP), redes de sensores
(Wireless Sensor Networks, e.g. IEEE 802.15.4/ZigBee), e comunicação via redes de
energia eléctrica (PLC - Power Line Communications). São também abordados os
aspectos fundamentais da interoperabilidade em redes heterogéneas, nomeadamente
sobre a interligação a diferentes níveis protocolares (repeaters, bridges, routers e
gateways)
Arquitectura das redes de campo e de instrumentação. Camadas protocolares mais
utilizadas nas redes de campo e de instrumentação (Physical Layer, Data Link Layer,
Application Layer). Outras camadas (e.g. Network Layer, Transport Layer).
Dispositivos de interligação para redes heterogéneas (repeaters, bridges, routers e
gateways).
Redes de Campo (fieldbus) e de Instrumentação. Redes de campo e sua necessidade,
bem como das normas e tecnologias existentes e emergentes: GPIB – General
Purpose Interface Bus, CAN - Controller Area Network, WorldFIP – Factory
Instrumentation Protocol, FF - Foundation Fieldbus, PROFIBUS - Process Fieldbus,
PROFINET e Ethernet IP. Análise da sua aplicação em aplicações industriais com
requisitos de confiança no funcionamento e de tempo-real.
Redes de Sensores (Sensor Networks). Noções gerais sobre redes de sensores (sensor
networks). Redes e tecnologias IEEE 802.15.4/ZigBee. Análise da sua aplicação em
aplicações industriais com requisitos de confiança no funcionamento e de tempo-real.
Comunicação via redes de energia eléctrica (Power Line Communications). Noções
gerais sobre comunicação via rede de energia eléctrica. Análise de protocolos e
tecnologia existente. Análise da sua aplicação em aplicações industriais com requisitos
de confiança no funcionamento e de tempo-real.
BIBLIOGRAFIA
Normas relativas aos protocolos de comunicação abordados
Diversas publicações didácticas e científicas
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO - SINF
Estudo dos conceitos e tecnologias associadas à criação e utilização de Sistemas de
Informação.
Introdução aos Sistemas de Informação
Modelação e Análise de Sistemas de Informação
Linguagens de Especificação (UML)
Linguagens de Interrogação(xSQL,XQuery,..)
Sistemas de Informação Distribuídos (modelos a múltiplas camadas, middleware,
tecnologias internet)
BIBLIOGRAFIA
“Web Database Applications with PHP & MySQL”, 2nd Edition, Hugh E. Williams, David
Lane, O’Reilly, 2004
“Web Programming: Building Internet Applications, 2nd Editon”, Chris Bates, Wiley,
2002
“Web Services Essentials, Distributed Applications with XML-RPC, SOAP, UDDI &
WSDL”, Ethan Cerami, O’Reilly, 2002
Fundamentals of Object-Oriented Design in UML, Meilir Page-Jones, Addison-Wesley
Professional,
SISTEMAS DE PRODUÇÃO - SP
Permitir que os alunos compreendam um Sistema Industrial a algumas das funções
associadas, que entrem em contacto com as principais técnicas de concepção de
produtos e integração das funções concepção e fabrico. Em termos práticos pretendese que os alunos sejam capazes se integrar num ambiente industrial, através do
conhecimento de vários conceitos, componentes e técnicas utilizadas.
O SISTEMA PRODUTIVO. Sistemas de Produção - Factores de Produção. Perspectiva
do cilco de vida. Classificação dos Sistemas Produtivos - Ambientes de produção.
Controlo de sistemas de produção
PRODUTIVIDADE E COMPETITIVIDADE. Definição. Medidas e tendências da
produtividade. Causas e soluções para o problema da competitividade. Prioridades
para a competitividade. O papel da produção na estratégia da empresa
CONCEPÇÃO DO PRODUTO E SELECÇÃO DO PROCESSO. Concepção do produto e
sequência de desenvolvimento. Concepção do produto e selecção do processo.
Selecção do processo. Planeamento do processo de fabrico. Automatização do
processo
PROCESSO: CONCEITO E FUNDAMENTOS. Análise de um Processo. Características de
um Processo
PLANEAMENTO DE CAPACIDADE E IMPLANTAÇÃO FABRIL. Importância das decisões
de capacidade. Planemento de capacidade. Localização fabril. Subcontratação.
Implantação. Tipos básico de implantações fabris. Implantação por produto.
Implantação por processo. Implantação por celular (por grupo tecnológico).
Implantação por mista. Linhas de Montagem
BIBLIOGRAFIA
Meredith, Jack R., (1982), “The Management of Operations, A Conceptual Emphasis”
John Willey & Sons, Inc.
Dilworth, James B., (1992), “Production and Operations Management: Design,
Planning and Control for Manufacturing and Services”, MacGraw-Hill International
editions, Management Series.
Riggs, James L., (1987), “Production Systems: Planning, Analysis and Control”, John
Willey & Sons, Inc.
Vollmann, T. E., William, L. B. e Whybpark, D. C., (1996), “Manufacturing planning
and control systems”, Richard D. Irwin, Inc..
Chase, R. B., Aquilano, N.J. e Jacobs, F.R., (1998), “Production and Operations
Management: A Life Cycle Approach”, 8th ed., Irwin, Homewood, Boston.
SEGURANÇA DE REDES & COMPUTADORES - SRC
A segurança de infra-estruturas e máquinas tem vindo a assumir-se num dos aspectos
que tanto operadores como utilizadores colocam no topo da lista de prioridades. Este
sentimento é bem expresso pelas sondagens realizadas por empresas da especialidade
e pelos incidentes reportados, quase diariamente. Assim, a segurança das transacções
é um dos paradigmas que irá orientar os desenvolvimentos que se perspectivam na
Internet. Neste âmbito, são apresentados, entre outros, tópicos relacionados com a
criptografia, autenticação, confidencialidade, integridade e ataques informáticos.
Vulnerabilidades e confiabilidade de sistemas. Taxinomia de ataques informáticos.
Transacções (in)seguras. Confidencialidade. Integridade. Autenticidade. Criptografia.
Noções e objectivos. Mecanismos de autenticação baseados em chaves. Chaves
privadas. DES (“Data Encryption Standard”). AES (“Advanced Encryption Standard”).
Chaves públicas. RSA (“Rivest, Shamir and Adleman”). Diffie-Hellman. Assinaturas
digitais (X.509). Funções de “hash”. SHA (“Secure Hash Algorithm”). MD5 (“Message
Digest 5”). Gestão de chaves. Kerberos. PKI (“Public Key Infrastructure”). Redes
(in)seguras. SSL/TLS (“Secure Sockets Layer/Transport Layer Security”). IPSEC (“IP
Security”). Redes privadas (VPN – “Virtual Private Network”). Ataques Informáticos.
Classificação de ataques. Vírus, Cavalos de Tróia, “Zombies”, “Worms” e “Trap Doors”.
“Spam”, e “spyware”. DoS (“Denial of Service”), DDoS (“Distributed DoS”) e “Man-inthe-Middle”. “Scanners”, “sniffers” e “spoffers”. Vulnerabilidades dos sistemas
operativos e redes de dados. Senhas robustas?. Controlo de acessos. “Sandbox”,
“honey pots/nets” e DMZ. Políticas. Filtragem de pacotes (Firewall). Anatomia de um
ataque. Casos de Estudo. Controlo de acessos. NIS (“Network Information System”).
LDAP/RADIUS (“Lightweight Directory Access Protocol/ Remote Access Dial-In User
Server”). Tecnologias biométricas. Registo de ocorrências e controlo de processos.
Sistemas de detecção de intrusão (IDS). Correio electrónico. Chaves, autenticidade,
integridade e não repudiação. PGP (“Pretty Good Privacy”). X400. PEM (“Privacy
Enhanced Mail”). A norma IEEE 802.1x. Redes sem-fios 802.11x. WEP (“Wired
Equivalent Privacy”). WPA (“Wi-Fi Protected Access”). WPA2.
BIBLIOGRAFIA
“802.11 Security”, B. Potter e B. Fleck, O’Reilly
“Applied Cryptography: Protocols, Algorithms, and Source Code in C”, B. Schneider,
Willey & Sons
“Firewall Architecture for the Enterprise”, N. Pohlmann, T. Crothers, Willey & Sons
“Honeypots – Tracking Hackers”, L. Spitzner, Addison-Wesley
“Internet Security and Firewalls”, S. Vaid e V. Preetham, Premier Press
“Network Security: Private Communication in a Public World”, C. Kaufman, R. Perman
e M. Speciner, Prentice-Hall
“PGP: Pretty Good Privacy”, S. Garfinkel, O’Reilly
“Security Engineering: A Guide to Building Dependable Distributed Systems”, R.
Anderson, Willey & Sons
“Security in Computing”, C. Pfleeger, Prentice-Hall
“The Art of Computer: Virus Research and Defense”, P. Szor, Addison-Wesley
Página de entrada do CERT, http://www.cert.org/
Página de entrada do DShield.org, http://www.dshield.org/
Página de entrada do Linux Firewall HowTo, http://www.tldp.org/HOWTO/ FirewallHOWTO.html
Página de entrada do Linux-sec, http://www.linux-sec.net/
Página de entrada GNU Privacy Guard, “http://www.gnupg.prg/
Página de entrada Honeypots.net, http://www.honeypots.net/
Página de entrada Panda – Enciclopédia de Vírus,
http://www.virusportal.com/com/virusinfo/encyclopedia
Página de entrada SecurityDocs, http://www.securitydocs.com/
SISTEMAS DE EQUAÇÕES NÃO LINEARES E OPTIMIZAÇÃO NUMÉRICA SEON
A disciplina tem como objectivo proporcionar oportunidades para os alunos
desenvolverem e demonstrarem competências cognitivas e práticas na resolução de
sistemas de equações não lineares e optimização não linear.
Pretende-se que os alunos
•
Adquiram os conceitos teóricos subjacentes aos diversos tipos de métodos;
•
Saibam implementar os algoritmos;
•
Saibam utilizar o software MATLAB para resolução de problemas práticos
Resolução de um sistema de equações não lineares
Definição do problema
Método de Newton
Convergência local do método de Newton
Métodos baseados em diferenças finitas
Métodos da secante
Análise da convergência local do método de Broyden
Implementações diversas
Resolução de um problema de optimização não linear sem restrições nas variáveis
Definição do problema
Condições de optimalidade
Método de Newton
Algoritmo modelo para funções objectivo suaves
Convergência do algoritmo model
Cálculo do comprimento do passo
Método de proocura de Davies, Swann e Campey
Método de procura da secção dourada
Métodos das diferenças finitas
Métodos do tipo Quasi-Newton
Implementação e convergência
BIBLIOGRAFIA
J.E. Dennis and R.B. Schnabel, Numerical methods for unconstrained optimization and
nonlinear equations, Prentice-Hall, Inc., 1983.
E.M.G.P. Fernandes, Computação numérica, 2 ed., Universidade do Minho, Braga,
1998.
R. Fletcher, Practical methods of optimization, John Wiley and Sons, 1981.
S.G. Nash and Sofer, Linear and nonlinear programming, McGraw Hill International
Editions, New York, 1996.
J. Nocedal and S.J. Wright, Numerical optimization, Springer Verlag, 1999.
F.4. ÁREA DE ESPECIALIZAÇÃO DE “SISTEMAS AUTÓNOMOS”
LABORATÓRIO DE SISTEMAS EMBEBIDOS E TECNOLOGIA - LSET
A unidade curricular Laboratório de Sistemas Embebidos e Tecnologias destina-se ao
desenvolvimento da capacidade de projectar a partir de elementos especificados e
requisitos definidos usando tecnologias avançadas, em que o problema se restringe a
uma área científica. A título exemplificativo os alunos nesta unidade têm que
desenvolver unidades inerciais, sistemas de visão de imagem, sistemas de controlo de
eixos, sistemas de distribuição de informação, nós sensoriais de diferentes grandezas,
etc. Ou seja, nesta unidade os alunos aprendem a desenvolver componentes
fortemente marcados por uma tecnologia dominante.
Análise de requisitos de sistemas embebidos
Projecto e implementação de sistemas embebidos
BIBLIOGRAFIA
Art of Systems Architecting, Eberhardt Rechtin, Mark Maier, CRC Press, 2002
Embedded Microprocessor Systems (Embedded Technology Series): Real World Design
Stuart Ball, Elsevier Books, 2002
LABORATÓRIO DE SISTEMAS ROBÓTICOS – LSR
A unidade curricular Laboratório de Sistemas Robóticos destina-se ao desenvolvimento
da capacidade de projectar a partir da definição de um problema, cabendo aqui a
necessidade de desenvolver métodos para a especificação e definição de requisitos.
Neste Laboratório cabe ao aluno a definição da tecnologia a adoptar e dos elementos
científicos a utilizar: desta forma o aluno desenvolve mecanismos de
multidisciplinaridade. A título exemplificativo os alunos nesta unidade tem de
desenvolver: Robots com carácter aplicacional (aéreos, terrestres ou submarinos), ou
de uma forma mais especifica sistemas de navegação e controlo.
Análise de requisitos de sistemas robóticos
Projecto e implementação de exemplos de sistemas robóticos
BIBLIOGRAFIA
Systems Analysis and Design, Alan Dennis, Roberta M. Roth, John Wiley & Sons 2005
Introduction to Autonomous Mobile Robots, Roland Siegwart, Illah R. Nourbakhsh, MIT
Press 2004
LABORATÓRIO DE SISTEMAS MULTIROBÓTICOS – LSM
A unidade curricular Laboratório de Sistemas Multirobóticos destina-se ao
desenvolvimento da capacidade de projectar sistemas cujo factor de coordenação e
cooperação são elementos críticos no sucesso da abordagem da resposta ao problema.
Complementarmente neste Laboratório ganha particular importância a introdução dos
mecanismos de comunicação como factor integrante dos mesmos. A título
exemplificativo os alunos nesta unidade tem que desenvolver aplicações recorrendo ao
uso de múltiplos robots ou sistemas (exemplo redes de sensores distribuídos).
Análise de requisitos de aplicações de sistemas com múltiplos robots ou sistemas
Projecto e implementação de sistemas multirobóticos
BIBLIOGRAFIA
Systems Analysis and Design (Shelly Cashman Series), Gary B. Shelly, Thomas J.
Cashman, Steven G. Forsythe, Harry J. Rosenblatt, Course Technology Inc, 2005
um
curriculares;
BIBLIOGRAFIA
Não se aplica.
CONTROLO DE SISTEMAS AUTÓNOMOS - CSA
Pretende-se com esta disciplina introduzir conceitos e técnicas de controlo e decisão
para sistemas autónomos. O aluno deve ser capaz de definir uma arquitectura de
controlo para sistemas autónomos (móveis, robóticos, distribuídos etc) e de projectar
os necessários subsistemas de controlo, supervisão e decisão. A unidade curricular
apresenta a aplicação de técnicas de controlo e decisão a diversos sistemas
autónomos fazendo a ponte entre as tradicionais disciplinas de controlo automático,
teoria da comutação e as áreas da implementação em hardware e software dedicados.
Características particulares dos sistemas autónomos são focadas com a introdução de
técnicas e métodos específicos de resolução de problemas.
Arquitecturas de controlo de sistemas autónomos
Introdução ao controlo de movimento
Conceitos de manobrabilidade de veículos terrestres
Controlo de movimento
Actuadores robóticos
Tracção terrestre
Controlo de actuadores de propulsão aero-espacial
Propulsão subaquática e métodos de controlo
Mecanismos especiais de locomoção
Tópicos de modelização e identificação de sistemas autónomos
BIBLIOGRAFIA
Guidance and Control of Ocean Vehicles, Thor Fossen, John Wiley & Sons, 1994, ISBN
0-471-94113-1
Robot dynamics and control, M. Spong, M. Vidyasagar, John. Wiley & Sons, 1989.
Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations, H. Choset, K. M.
Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. E. Kavraki, S. Thrun, MIT Press,
Boston, 2005.
Press 2004.
DSP-Based Electromechanical Motion Control, Hamid A. Toliyat , CRC Press 2003
CONTROLO DE SISTEMAS NÃO-LINEARES - CSNL
Apresentação de métodos de análise de sistemas não-lineares. Pretende-se dotar o
aluno das técnicas e ferramentas matemáticas necessárias para a análise de sistemas
não-lineares complexos. São estudados métodos de síntese para sistemas de controlo
multi-variável e não-lineares.
Análise de sistemas não lineares
Estabilidade, métodos de Lyapunov
Análise Entrada-Saída
Linearização
Estabilidade Entrada – Saída
Passividade
Síntese de sistemas de controlo para sistemas não lineares
Controlo de estrutura variável
Linearização por realimentação
“Gain schedulling”
Métodos de controlo adaptativo
“Backstepping”
BIBLIOGRAFIA
Nonlinear Systems 3rd ed, Hassan Kahlil , Prentice Hall, 2002
Nonlinear Control Systems 3rd ed, Alberto Isidori, Springer Verlag 1999
Modern Navigation, Guidance, and Control Processing – Ching Fang Lin – Prentice Hall
1991
Nonlinear Systems : Analysis, Stability and Control – Shankar Sastry, Springer Verlag,
1999
Mathematical Control Theory: Deterministic Finite Dimensional Systems – E. D.
Sontag, Springer Verlag, 1990.
DINÂMICA AVANÇADA - DAV
Esta disciplina permite dotar os alunos dos conhecimentos e ferramentas de dinâmica
e análise de sistemas mecânicos, por forma a desenvolver modelos matemáticos de
sistemas de corpos rígidos e sistemas contínuos. Será endereçada a formulação das
equações de movimento para sistemas mecânicos complexos bem como métodos para
a sua resolução.
A disciplina incluirá o estudo de sistemas multi-corpo em particular aplicações
robóticas e múltiplos sistemas autónomos móveis. Os conceitos e técnicas abordados
permitem desenvolver competências de análise de sistemas autónomos móveis, multisistemas e mecanismos complexos bem como estabelecer uma sólida formação
matemática de base para a posterior resolução de problemas de controlo e projecto
integrado.
Introdução (vectores, diferenciação vectorial)
Sistemas de coordenadas, parametrizações e transformações:
Rotações, translação
Matrizes de transformação
Ângulos de Euler
Quaterniões
Velocidade e aceleração
Coordenadas generalizadas
Holonomia e restrições não-holonómicas
Trabalho virtual
Equações de Euler-Lagrange
Equações de Lagrange para sistemas não holonómicos
Twists e Screws
Noções base de Geometria Diferencial (grupos, variedades lineares,
tangentes, campos vectoriais, etc)
Métodos de análise de sistemas mecânicos complexos por simulação.
espaços
BIBLIOGRAFIA
Dynamics: Theory and Applications, T. R. Kane and D. A. Levinson, McGraw Hill, New
York, 1985.
The Analysis of Complex Nonlinear Mechanical Systems: A Computer Algebra Assisted
Approach, M. Lesser, World Scientific Series on Nonlinear Science, 1995.
Classical Mechanics, H. Goldstein, Addison-Wesley, Reading, 1989.
Principle of Dynamics, Donald T. Greenwood, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New
Jersey, 1988.
Analytical Dynamics of Discrete Systems, R. M. Rosenberg, Plenum Press, New York,
1977.
Nonlinear Systems Analysis, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1978.
Dynamics: The Geometry of Behavior, R. H. Abraham and C. D. Shaw, Addison
Wesley, 1992.
A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, R. M. Murray, Z. Li and S. S.
Sastry, CRC Press, 1993
ESTIMAÇÃO APLICADA - EAP
Esta unidade curricular pretende fornecer os conhecimentos teóricos e práticos
necessários para a aplicação e desenvolvimento de métodos de estimação avançados.
Será focado na aplicação de filtros de Kalman e Filtros de Kalman extendidos a
diversos problemas de estimação com dados provenientes de sensores. No decorrer
deste módulo serão utilizadas nas aulas práticas, ferramentas de computação
matemática para implementar e avaliar os diversos métodos de estimação. Diversas
questões sobre a utilização, projecto e implementação de estimadores avançados em
sistemas autónomos serão abordadas.
Modelos de Sensores, processos e Incerteza
Distribuições de probabilidade, modelos probabilísticos e ruído.
Medidas de informação e fusão de informação
Estimação
Métodos Probabilísticos
Fusão de informação com o teorema de Bayes
Filtro de Kalman Linear e não linear
Filtros Probabilísticos (Monte Carlo )
Fusão de dados
Filtros de Kalman multi-sensoriais
Filtros de Informação
Métodos de Fusão de Informação Descentralizados.
Projecto e Implementação de estimadores Avançados.
Aplicação ao seguimento de alvos
Aplicação a sistemas de localização
BIBLIOGRAFIA
M. Gelb, “Applied Optimal Estimation”. MIT press, 1974.
A. Papoulis, “Probability, Random Variables, and Stochastic Processes”, Third Edition.
McGraw-Hill, 1991.
M.S. Grewal and A.P. Andrews, “Kalman Filtering Theory and Practise” Prentice Hall,
1993.
P.S. Maybeck. “Stochastic Models, Estimaton and Control, Vol. I”, Academic Press,
1979.
FUSÃO DE INFORMAÇÃO MULTI-SENSORIAL - FIMS
Nesta unidade curricular pretende-se fornecer os conhecimentos teóricos e práticos
necessários para a aplicação e desenvolvimento de sistemas de fusão de informação
multi-sensorial. Serão abordados diversos métodos de fusão multi-sensorial incluindo
filtros de Kalman multi-sensor, filtros de informação e estimadores Bayesianos multisensor. Os conhecimentos teóricos serão aplicados a diversos casos de estudo na área
de sistema autónomos, quer em ambientes de computação matemática, quer em
sistemas autónomos físicos. Serão abordados também os aspectos de arquitectura dos
sistemas de fusão sensorial e da descentralização dos mesmos.
Modelos probabilísticos, métodos Bayesianos discretos e contínuos e métodos de fusão
de informação
Filtro de Kalman para Multi-sensores.
Associação de Dados
Seguimento de Multi-Alvos com Multi-sensores
Filtros de informação
Fusão de Informação descentralizada
Gestão de sensores e comunicações
Arquitecturas de sistemas de Fusão sensorial
Projecto de sistemas de fusão de informação descentralizados
BIBLIOGRAFIA
E.L. Waltz and J. Llinas, “Sensor Fusion”, Artec House, 1991.
D. L. Hall and J.LLinas (Edited), “Handbook of Multisensor Data Fusion”, CRC Press,
2001
A.G.O Mutambura, “Decentralised Estimation and Control for Multisensor Systems”,
CRC Press, 1998.
A. Papoulis, “Probability, Random Variables, and Stochastic Processes” Third Edition.
McGraw-Hill, 1991.
J. Manyika and H.F., “Durrant-Whyte. Data Fusion and Sensor Management: An
Information-Theoretic Approach”, Prentice Hall, 1994.
Y. Bar-Shalom and T.E. Fortmann, “Tracking and Data Association”, Academic Press,
1988.
Branko Ristic, Sanjeev Arulampalam, Neil Gordon, “Beyond the Kalman Filter: Particle
Filters for Tracking Applications”, Artech House Radar Library, 2004
FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS DA COMPUTAÇÃO - FMC
Nesta disciplina são introduzidos conceitos fundamentais de base e ferramentas
matemáticas que permitem ao aluno desenvolver capacidades acrescidas no projecto
de sistemas computacionais. Em particular, esta disciplina fornece o necessário
suporte de base em termos de ferramentas de análise, estruturação lógica,
classificação, prova e bases algébricas para a compreensão dos problemas
algorítmicos, vias de resolução, caracterização de sistemas computacionais nas
vertentes de hardware e software.
Bases algébricas da computação
Bases de lógica formal
Autómatos de estados finitos
Teoria de grafos
Complexidade algoritmica (classificação de problemas P, NP)
Conteúdo de informação
Provas
Métodos indutivos
Métodos dedutivos
BIBLIOGRAFIA
Introduction to the Theory of Computation. 2nd ed., Michael Sipser,
Course
Technology, Boston, MA, 2005. ISBN: 0534950973.
Introduction to Languages and the Theory of Computation, John Martin, New York, NY:
McGraw Hill, 2002. ISBN: 0072322004.
Automata and Computability, Dexter Kozen, New York, NY: Springer-Verlag, 1999.
ISBN: 0387949070.
INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL E PLANEAMENTO - IAP
Pretende-se nesta disciplina dotar o aluno dos conhecimentos básicos e técnicas de
inteligência artificial, e para planeamento em sistemas autónomos em particular. São
apresentados métodos de pesquisa e decisão com aplicação em planeamento de
tarefas bem como as suas aplicações na a execução de missões em sistemas
autónomos. São também estudados métodos de planeamento de trajectórias de
sistemas móveis.
Fundamentos Inteligência Artificial para robótica
Regras e Sistemas Periciais
Métodos de Pesquisa e restrições
Árvores de decisão
Métodos estatísticos de aprendizagem “bayesian networks”,
escondidos
Métodos de aprendizagem - explicação
“Reinforcement learning”
Planeamento de trajectórias
Fundamentos de geometria computacional
Técnicas base de planeamento de trajectórias
Espaço de configuração
Grafos de conectividade
“Potential fields”, decomposição em células, “roadmaps”
Métodos de planeamento com restrições cinemáticas e dinâmicas
modelos
markov
BIBLIOGRAFIA
Artificial Intelligence -A Modern Approach , 2nd ed, Stuart J. Russell and Peter Norvig,
Prentice Hall, 2003
Planning Algorithms, Steven M. LaValle, Cambridge University Press, 2006
Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementation, H. Choset, K. M.
Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. E. Kavraki, and S. Thrun, MIT Press,
2005.
Computacional Geometry: Algorithms and Applications, 2nded, M. de Berg, M. van
Kreveld, M. Overmars, and O. Schwarzkopf, Springer, 2000.
Robot Motion Planning, J.-C. Latombe, Kluwer, 1991.
INTERACÇÃO HOMEM / MÁQUINA - IHM
O objectivo desta unidade é a introdução de conceitos e técnicas de apoio ao projecto
de interfaces homem-máquina. Estas interfaces podem assumir inúmeras formas,
desde interfaces gráficas a interfaces de operação móvel, passando por soluções com
hardware específico ou pela utilização de linguagem natural. Pretende-se que o aluno
seja capaz de projectar interfaces para interacção com sistemas computacionais
embebidos, robots móveis ou outros sistemas complexos de acordo com a aplicação
em causa e os requisitos ditados pelo tipo de utilizador.
Introdução ao projecto de sistemas de interface homem/máquina
Aspectos psicológicos e cognitivos do utilizador
Modelização do utilizador na interacção
Arquitecturas de interfaces de comunicação
Interfaces multimodais e embebidos/móveis
Projecto e interfaces gráficos
Operação, tele-programação e tele-operação em robótica móvel
Linguagens de especificação de missão e objectivos
Interfaces em linguagem natural
Dispositivos de hardware de interface homem/máquina
BIBLIOGRAFIA
Advanced Man-Machine Interaction: Fundamentals and Implementation, Karl-Friedrich
Kraiss (Editor), Springer-Verlag, 2006
Integrated Design of a Man-Machine Interface for 4-D Navigation, Eric Theunissen,
Delft University Press, 1997
Designing Interfaces, Jenifer Tidwell, O'Reilly Media Incorporated, 2005
Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction
Ben Shneiderman, Catherine Plaisant, Addison Wesley, 2004
McCormick, Ernest. Human factor in engineering and design. McGraw-Hill 1976
Newman, W M & Lamming, M G: Interactive System Design. Addison-Wesley 1995.
Preece, Jenny (ed): Human-Computer interaction. Addison-Wesley 1994.
Natural Language Understanding, James Allen, 1994
PROJECTO DE SISTEMAS DE CONTROLO POR COMPUTADOR - PSCC
Esta unidade curricular tem por objectivo o desenvolvimento de competências no
projecto e implementação de sistemas integrados com controlo por computador. Nela
são focadas ferramentas matemáticas e técnicas que permitem a análise e síntese de
sistemas controlado por computador bem como as tecnologias necessárias para a sua
implementação.
Amostragem de sinais e sistemas e a sua relação com sistemas controlados por
computador.
Modelos de sistemas em tempo discreto
Análise de sistemas dinâmicos em tempo discreto
Projecto de controladores em espaço de estados
Projecto de controladores por aproximação de modelos contínuos
Implementação em microcontroladores de controladores digitais
Efeitos de quantização, escala, limites de hardware
Hardware de conversão analógico – digital
Implementação de controlo digital em sistemas computacionais complexos
BIBLIOGRAFIA
Applied Control Theory for Embedded Systems, Tim Wescott, Elsevier Publishers, 2006
Handbook of Networked and Embedded Control Systems, Dimitrios Hristu, William
Levine, Birkhauser Verlag, 2004
Computer Controlled Systems -Theory and Design, Karl j. Astrom, Bjorn Wittenmark
Prentice Hall
Design of Embedded Control Systems, M. Adamski, M. Wegrzyn, Andrei Karatkevich
(Editor), Springer Verlag 2005
PROJECTO DE SISTEMAS EMBEBIDOS - PSE
Pretende-se com esta disciplina complementar conhecimentos adquiridos sobre
sistemas embebidos e implementação de software em hardware específico, com
métodos e ferramentas avançadas de desenvolvimento conjunto hardware/software.
Focando mais sobre metodologia de projecto do que aplicações e técnicas específicas,
esta unidade curricular fornece as capacidades necessárias para o projecto integrado
de sistemas embebidos de elevada complexidade e desempenho elevado.
Técnicas de engenharia de software para sistemas embebidos
Projecto conjunto hardware/software
Particionamento hardware/firmware
Projecto de sistemas com sinais mistos
Ferramentas de desenvolvimento e apoio
Projecto de firmware, arquitectura e depuração
BIBLIOGRAFIA
Applied Control Theory for Embedded Systems, Tim Wescott, Elsevier Publishers, 2006
Handbook of Networked and Embedded Control Systems, Dimitrios Hristu, William
Levine, Birkhauser Verlag, 2004
Computer Controlled Systems -Theory and Design, Karl j. Astrom, Bjorn Wittenmark
Prentice Hall
Design of Embedded Control Systems, M. Adamski, M. Wegrzyn, Andrei Karatkevich
(Editor), Springer Verlag 2005
PERCEPÇÃO E SENSORES - PSEN
Nesta unidade curricular pretende fornecer os conhecimentos teóricos e práticos
necessários para a utilização e o desenvolvimento sistemas sensoriais avançados. Os
alunos serão expostos a uma diversidade de tecnologias de sensores e aos seus
princípios de funcionamento. Estes conhecimentos e experiências deverão dotar os
alunos da capacidade para seleccionar tecnologias de sensores adequadas aos
requisitos de um problema concreto, e prever os seus comportamentos. Vão ainda
permitir especificar e desenvolver sistemas sensoriais embebidos avançados para
diversas aplicações em sistemas autónomos.
Tecnologias de Sensores e princípios de funcionamento
- Sinais e modulação, sensores passivos e activos, exterioceptivos e proprioceptivos.
- Sensores ambientais.
- GPS; INS; Hodometria; Laser rangefinders; Radar; LIDAR; Sonares; WPS, LBL e
USBL; radiometros infravermelho, sensores de imagem infravermelho, sensores de
imagem no espectro visível.
Técnicas de medição
- Tempo de voo, medidas Doppler, medidas de fase, medidas de ângulo, imagem,
identificadores rádio e “transponders”.
- medição de distancias, triangulação, trilateralização e triangularização.
Sensores e o ambiente
- Efeitos de propagação, atmosféricos e de multi caminho
- Características do alvo, e
Sensores Activos e técnicas avançadas
- Probabilidade da detecção, combinação de medidas de ângulo e distância, SAR.
Conceitos base de Visão por Computador
BIBLIOGRAFIA
H. R. Everett, “Sensors for Mobile Robots: Theory and Application”,AK Peters, Ltd. ,
1995
J. Borenstein, H. R. Everett, and L. Feng, “Navigating Mobile Robots: Sensors and
Techniques”, AK Peters, Ltd. , 1996
Randy Frank, “Understanding Smart Sensors”, Artech House Publishers; 2nd edition,
2000.
Edward A. Lee, Pravin Varaiya ,“Structure and Interpretation of Signals and Systems”,
Addison-Wesley, 2003
Laurie Tetley, David Calcutt , Butterworth-Heinemann, “Electronic Navigation
Systems”, Third Edition, 2001
Linda G. Shapiro, George C. Stockman, “Computer Vision”, 1º edição, Prentice Hall,
2001
PROJECTO DE SISTEMAS DE NAVEGAÇÃO - PSN
Nesta unidade curricular pretende fornecer os conhecimentos teóricos e práticos
necessários para o projecto e desenvolvimento de sistemas de navegação. No decorrer
desta unidade curricular serão utilizados, nas aulas práticas, ambientes de
computação matemática para validar os conhecimentos adquiridos em simulação, e
posteriormente aplicados e validados em sistemas físicos. Diversas questões práticas
sobre o projecto e implementação de sistemas de navegação para sistemas
autónomos serão abordadas.
Introdução aos sistemas de navegação
Sensores inerciais e projecto de sistemas de navegação Inerciais.
Sistemas de posicionamento global (GPS)
Algoritmos de fusão de GPS /INS.
Navegação por visão e realimentação visual
Localização e apeamento simultâneo (SLAM).
SLAM em ambientes não estruturados
BIBLIOGRAFIA
Yaakov Bar-Shalom, X. Rong Li, Thiagalingam Kirubarajan ,“Estimation with
Applications to Tracking and Navigation”, Wiley-Interscience; 1 edition, 2001
Myron Kayton, Walter R. Fried ,“Avionics Navigation Systems”, Wiley-Interscience; 2
edition, 1997
Mohinder S. Grewal, Lawrence R. Weill, Angus P. Andrews, Angus P. Andrews, “Global
Positioning Systems, Inertial Navigation, and Integration”, Wiley-Interscience; 2000.
Robert M. Rogers, Joseph A. Schetz, “Applied Mathematics in Integrated Navigation
Systems”, AIAA (American Institute of Aeronautics & Ast); 2nd Bk&Cdr edition, 2003
ROBÓTICA MÓVEL - RM
Nesta disciplina o aluno é introduzido aos conceitos base, métodos, tecnologias e
ferramentas necessários para o projecto, integração e implementação de sistemas
robóticos móveis. São introduzidos fundamentos de arquitecturas de controlo e
navegação, métodos de operação, especificação de missões, técnicas de navegação e
posicionamento. São apresentadas ferramentas e técnicas de simulação de sistemas
robóticos móveis. Os conceitos introduzidos são demonstrados com exemplos de
sistemas robóticos móveis, terrestres, aquáticos e submarinos.
Arquitecturas de controlo para robótica móvel
Hierarquicas
Comportamentais
Híbridas
Sistemas de navegação para robots móveis
Operação e especificação de missões, linguagens e ferramentas de programação de
sistemas robóticos móveis
Ferramentas de simulação de sistemas robóticos
Robots móveis terrestres
Robots móveis aéreos
Robots móveis submarinos
BIBLIOGRAFIA
Press 2004.
Algorithmic Foundations of Robotics V, J D Boissonnat, J Burdick, K Goldberg ,
Srpinger Verlag 2003
Sensors for Mobile Robots, H. R. Everett, AK Peters Publishers, 1995
An Behavior-based Robotics, Ronald C. C. Arkin, MIT Press, 1998
Embedded Robotics,Thomas Braunl, Springer Verlag, 2004
Autonomous Mobile Robots: Vehicles With Cognitive Control, A. Meystel, World
Scientific, 1991
REDES DE SENSORES DISTRIBUÍDOS - RSD
O objectivo desta unidade curricular é dotar o aluno da capacidade de projectar e
desenvolver redes de sensores distribuídos, projectar nós de recolhas de informação,
utilizar, configurar e especificar protocolos e métodos de comunicação, integrar
subsistemas em redes de sensores e projectar o interface destas com outros sistemas
externos. São abordados tópicos sobre arquitectura, tecnologia e métodos e
ferramentas para a análise destes tipos de redes, projecto de hardware e de software.
Introdução as redes de sensores distribuídos
Arquitecturas de sensores e nós de processamento
Métodos de gestão de energia
Comunicações em redes de sensores distribuídos (redes ad-hoc, protocolos, routing )
Reconfiguração dinâmica de rede
Métodos de localização
Processamento distribuído
Sensores e recolha de dados
Modelização de fenómenos ambientais com redes de sensores distribuídos
BIBLIOGRAFIA
Distributed Sensor Networks, Steven Strauss, R. R. Brooks, CRC Press, 2004
Handbook of Sensor Networks: Algorithms and Architectures, Ivan Stojmenovic
(Editor), John Wiley & Sons, 2005
SISTEMAS DISCRETOS E HÍBRIDOS S - SDH
Introdução aos conceitos base de sistemas discretos. Métodos de análise, modelização
e estudo de sistemas discretos. Apresentação de ferramentas de modelização de
sistemas híbridos representando sistemas com dinâmica simultaneamente contínua e
discreta. O aluno deve após esta disciplina possuir os necessários conhecimentos para
analisar, modelizar e projectar sistemas de controlo envolvendo componentes contínua
e discreta. Esta disciplina permite estabelecer a ponte entre as disciplinas clássicas de
teoria de controlo e as áreas ligadas a ciência de computadores no estudo, verificação
e síntese de sistemas discretos.
Preliminares algébricos e linguísticos
Sistemas dinâmicos de acontecimentos discretos
Sistemas de acontecimentos discretos controlados
Tópicos de supervisão de sistemas de acontecimentos discretos
Introdução aos sistemas híbridos (exemplos reais)
Estabilidade de sistemas comutados
Autómatos híbridos
Introdução à verificação de sistemas híbridos
Estabilidade
Ferramentas de simulação e verificação
BIBLIOGRAFIA
Hybrid Systems: Computation and Control, C. Tomlin, M. Greenstreet, Editors.
Springer-Verlag, Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 2289, 2002.
Introduction to Discrete Event Systems, Christos Cassandras, Stéphane Lafortune,
Kluwer Academic Publishers, 1999, ISBN 0-7923-8609-4
Raymond A. DeCarlo, Michael S. Branicky, Stefan Pettersson, Bengt Lennartson,
Perspectives and Results on the Stability and Stabilizability of Hybrid Systems ,
Proceedings of IEEE, Special Issue on Hybrid Systems, July 2000.
Fabian Kratz, Oleg Sokolsky, George J. Pappas, and Insup Lee, R-Charon : a Modeling
Language for Reconfigurable Hybrid Systems, Hybrid Systems : Computation and
Control, Santa Barbara, CA, March 2006.
SISTEMAS EMBEBIDOS - SEM
O objectivo desta unidade curricular é dotar o aluno da capacidade de projecto e
desenvolvimento de sistemas embebidos dedicados. São apresentadas arquitecturas
de sistemas computacionais embebidos, ferramentas de desenvolvimento e linguagens
de especificação hardware/software. Pretende-se que o aluno seja capaz de projectar
sistemas embebidos de elevado desempenho recorrendo ais mais modernas
tecnologias de processamento e tirando partido de especificidades da aplicação em
causa.
Arquitecturas de sistemas embebidos
Microcontroladores de elevado desempenho (RISC, CISC)
Arquitecturas de Processadores Digitais de Sinal (DSP) embebidos
Integração de multi- processadores embebidos
Projecto de sistemas com restrições de hardware (memória, processamento etc)
Projecto de software para microcontroladores embebidos
Dispositivos de lógica programável, integração com processamento
Linguagens de programação de dispositivos de lógica programável
Ferramentas de simulação e desenvolvimento de sistemas embebidos
Projecto com “System on Chip”
BIBLIOGRAFIA
Embedded Media Processing, David J. Katz, Rick Gentile, Elsevier Science &
Technology Books, 2005
Programming Embedded Systems in C and C++ , Michael Barr, Andy Oram (Editor),
Oreilly Books, 1999
An Embedded Software Primer, David E. Simon, Pearson Education, 1999
SISTEMAS MULTIROBÓTICOS - SMR
Nesta disciplina são apresentados tópicos avançados de sistemas multirobóticos.
Pretende-se que o aluno compreenda as questões de controlo e navegação associadas
a múltiplos sistemas robóticos com diferentes graus de autonomia e em diferentes
cenários de operação. O aluno deve poder projectar sistemas multirobóticos
complexos e/ou integrar outros sistemas embebidos num cenário com estas
características.
Coordenação de múltiplos robots
Controlo de formações
Fluxo de informação e topologia de formações (grafos)
Arquitecturas de coordenação
Comunicação de múltiplos robots (aplicação com e sem restrições, subaquáticos,
aéreos)
Navegação distribuída
Supervisão e interface de sistemas móveis distribuídos
Integração de sistemas multirobóticos em redes sensoriais distribuída
BIBLIOGRAFIA
Press 2004.
N. Leonard, E.Fiorelli, P.Bhatta, D.Paley, R.Bachmayer, D. Fratantoni, Multi-AUV
Control and Adaptive Sampling in Monterey Bay, Proc. IEEE Autonomous Underwater
Vehicles 2004: Workshop on Multiple AUV Operations (AUV04), Sebasco, ME, June
2004
Multi-Robot Systems. from Swarms to Intelligent Automata, Volume III: Proceedings
from the 2005 International Workshop on Multi-Robot Systems, Lynne E. Parker
(Editor), Alan C. Schultz (Editor), Frank E. Schneider (Editor), Springer Verlag, 2005
Demetri P. Spanos and Richard M. Murray, Robust Connectivity of Networked Vehicles,
IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2004
SISTEMAS OPERATIVOS EM TEMPO REAL - SOTR
Pretende-se com esta disciplina dotar o aluno da capacidade de desenvolver
aplicações com características de tempo real em ambientes de software adequados.
São apresentados conceitos básicos de sistemas de tempo real e a sua implementação
em sistemas operativos. Em particular são estudados os sistemas operativos com
características de tempo real, sob o ponto de vista de arquitectura, concepção e das
funcionalidades que oferecem. O aluno deve após concluir esta unidade curricular
poder avaliar as diversas opções em termos de sistema operativo e ambiente de
desenvolvimento para uma dada aplicação e hardware , e ser capaz de implementar
todos os passos para a obtenção do produto final, incluindo configuração,
desenvolvimento de interfaces com hardware, instalação e desenvolvimento da
aplicação tirando partido das funcionalidades oferecidas.
Arquitecturas de sistemas operativos em tempo real
Escalibilidade
Caracterização temporal
API
Interacção com hardware / device drivers
Métodos de comunicação interprocesso/tarefa
Métodos de engenharia de software para desenvolvimento de sistemas em tempo real
Sistemas distribuídos em tempo real
Paradigmas de controlo em rede
Middleware de suporte ao desenvolvimento de sistemas em tempo real
RTPS (NDDS, ORTE)
Ocera , etc
Aplicações exemplo, Linux, RTLinux, VxWorks, QNX etc
BIBLIOGRAFIA
Real-Time Systems, Jane W. S. W. Liu, Prentice Hall, 2000
Modern Operating Systems, Andrew S. S. Tanenbaum, Pearson Education, 2002
TÓPICOS AVANÇADOS DE VISÃO PARA ROBÓTICAL - TAVR
Nesta unidade curricular os alunos vão ser expostos a tópicos avançados de visão para
aplicação em sistemas robóticos, como: segmentação da imagem e fluxo óptico, visão
stereo e multi-câmara, e recuperação da estrutura e movimento a partir de
sequências de imagem. Nas aulas laboratoriais, os tópicos serão trabalhados e
estudados em ambientes de computação matemática, para uma melhor compreensão
dos mesmos. Os conceitos expostos serão ainda utilizados em aplicações de
navegação e controlo de sistemas robóticos com visão, reconstrução 3D,
reconhecimento de objectos e obstáculos.
Processo de formação da imagem, projecção e modelos de câmaras (parâmetros
intrínsecos e extrínsecos, perspectivas)
Revisões de álgebra linear, Transformações 2D-3D
Filtragem da imagem. Técnicas de segmentação da imagem e detecção de edges
Fluxo óptico e suas aplicações
Visão Stereo e multi-câmara. Geometria Epipolar e correspondência, reconstrução 3D.
Calibração de câmaras: monocular e stereo. Auto calibração.
Recuperação de estrutura e movimento a partir de sequências de imagens calibradas e
não calibradas.
BIBLIOGRAFIA
Linda G. Shapiro, George C. Stockman, “Computer Vision”, 1º edição, Prentice Hall,
2001
Yi Ma, S. Soatto, J. Kosecka, and S. Sastry, “An Invitation to 3-D Vision: From Images
to Geometric Models”, Springer-Verlag, November 2003.
E. Trucco and A. Verri,“Introductory Techniques for 3D computer Vision”, PrenticeHall, 1998
D. Forsythe and J. Ponce, “Computer Vision: A Modern Approach”, Prentice-Hall, 2003
TÓPICOS DE MATEMÁTICA PARA SISTEMAS AUTÓNOMOS - TMSA
O objectivo desta unidade curricular é fornecer um conjunto de bases, conceitos e
ferramentas matemáticas para o desenvolvimento das capacidades de análise e
projecto de sistemas. Estas ferramentas pelo seu carácter genérico, irão constituir
uma base de apoio quer para o projecto de sistemas de controlo, componentes de
hardware e software quer para o desenho e especificação de arquitecturas de sistemas
complexos.
Revisão de conceitos de transformada de Fourier
Modelização de sistemas discretos
Transformada de Z
Tópicos avançados de análise vectorial
Tópicos de Sistemas lineares
Programação dinâmica
Métodos de optimização (introdução)
BIBLIOGRAFIA
Structure and Interpretation of Signals and Systems, Edward A. A. Lee, Pravin
Varaiya, Addison Wesley, 2002
Advanced Engineering Mathematics, Erwin Kreyszig, John Wiley & Sons, 2005

anexo f. curso de mestrado em engenharia electrotécnica e de

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