Estágio realizado no INESC e orientado pelo Prof. Doutor Luís Alberto de Almeida Ferreira / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado na Critical Links, S. A. e orientado por Nuno Ferreira / Tese de mestrado integrado. Engenharia Informátca e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, KTH-Royal Institute of Technology. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

O presente estudo incide na utilização combinada de dados espectrais de detecção remota espacial e de dados altimétricos para a identificação de lineamentos estruturais com potencial interesse geomorfológico numa área luso-galaica, a qual compreende um sector do noroeste de Portugal continental e um sector do sudoeste da Galiza, em Espanha. As imagens dos satélites SPOT 4 e Landsat 7, bem como as técnicas de processamento digital aplicadas, assumiram um papel preponderante para a consecução do objectivo central deste trabalho. O estabelecimento de critérios de identificação de lineamentos estruturais visou atribuir maior objectividade a este processo. Este processo culminou na elaboração do mapa de lineamentos estruturais, que permitiu uma breve incursão por algumas aplicações possíveis, como expressão geomorfológica destas estruturas lineares e a relação entre a posição dos lineamentos e a localização das nascentes minerais e termais.

Um biossensor de afinidade química baseado no fenômeno da reflexão total interna é apresentado. Nesse, as propriedades particulares apresentadas pelas componentes ortogonais de polarização do campo elétrico da luz permitem que ambas se cancelem na vizinhança do ângulo crítico da reflexão interna, proporcionando um meio para sua determinação unívoca, permitindo monitorar o mesmo como função do índice de refração de uma amostra de interesse. Um estudo acerca dos principais aspectos teóricos envolvidos no fenômeno da reflexão total interna foi realizado, a fim de explorar e justificar os fenômenos observados. A montagem experimental utilizada nos experimentos consiste de um laser de HeNe emitindo em 633 nm, um polarizador, uma lente semicilíndrica de alto índice de refração, produzida com um vidro denso do tipo flint, um filme produzido com um anticorpo, que é depositado sobre essa lente, um analisador paralelamente orientado com relação ao eixo de transmissão do polarizador, um dispositivo transdutor, que converte um sinal luminoso em sinais elétricos, uma solução aquosa do antígeno específico e de um computador, onde as informações coletadas pelo transdutor são tratadas por meio de um programa de aquisição de dados desenvolvido em uma plataforma gráfica de programação. O programa empregado permite o acompanhamento das variações do perfil luminoso, devido à interação do filme de anticorpos com a solução de antígenos, coletado pelo transdutor em tempo real, ou seja, é possível acompanhar toda evolução da reação química entre um par de espécies químicas em tempo real. Para confirmação da efetividade da técnica, foram comparadas medidas obtidas com um refratômetro comercial, onde foi constatado que o sistema possui sensibilidade suficiente para acompanhar mudanças da ordem de 10-5 unidades do índice de refração. / A chemical affinity biosensor based on the phenomenon of total internal reflection is presented. In it, the particular properties exhibited by the orthogonal polarization components of the electric field of light allow them to cancel in the vicinity of the critical angle of the internal reflection, providing means for its univocal determination, allowing its monitoring as a function of the refractive index of a sample of interest. A study about the theoretical aspects involved in the total internal reflection phenomenon was carried out in order to explore and justify the observed phenomena. The experimental set up consists of a HeNe laser emitting at 633 nm; a polarizer; a high refractive index semi-cylindrical lens, produced with a dense flint type glass; a film produced with an antibody, which is deposited over the aforementioned lens; an analyzer oriented parallel to the transmission axis of the polarizer; a transducer device, which converts a light signal into electric signals; an aqueous solution of the specific antigen and a computer, where the information collected by the transducer is treated with a data acquisition software developed in a graphical programming platform. The software allows one to monitor changes in the light profile due to interaction of the antibody with the antigen solution, collected by the transducer in real time, i.e. it’s possible to follow the evolution of the chemical reaction between a couple of chemical species in real time. To confirm the effectiveness of the technique a comparison with measurements obtained with a commercial refractometer was carried out, where it was verified enough sensitivity to follow changes of the order of 10-5 refractive index units.

A Terapia por Captura de Nêutrons pelo Boro (BNCT) é uma técnica radioterapêutica, que visa o tratamento de alguns tipos de câncer, em que sua energia útil é proveniente da reação nuclear promovida pela incidência de nêutrons térmicos no isótopo de 10B. No Brasil existe uma instalação, localizada junto ao canal de irradiação número 3 do Reator de Pesquisas IEA-R1 do IPEN, que foi projetada para o desenvolvimento de pesquisas em BNCT. Para uma aplicação adequada da técnica é necessário que o feixe de irradiação na posição de amostra, seja composto predominantemente por nêutrons térmicos com reduzida contaminação dos componentes do feixe, correspondente aos nêutrons epitérmicos e rápidos e à radiação gama. Este trabalho tem como objetivo monitorar e avaliar o feixe de irradiação na posição de irradiação de amostras, através do uso de detectores de ativação (folhas de ativação), e a partir de simulações utilizando o código de transporte de radiação, MCNP, avaliar mudanças na instalação, mais especificamente no conjunto de filtros e moderadores, para que se aprimore as condições de irradiação na instalação. O trabalho propos uma nova metodologia de cálculo para estudos de otimização do feixe a partir do recurso de redução de variância presente no MCNP, o wwg (weight window generation). Com os resultados obtidos através da adoção de um conjunto maior de folhas de ativação, foi possível a discriminação experimental do feixe de nêutrons em 5 faixas de energia e concluir que a instalação para estudos em BNCT do IPEN possui fluxo de nêutrons térmicos de 108 n/cm2.s, intensidade suficiente para que os estudos na área possam ser realizados com grande potencial de alteração de suas componentes conforme demanda experimental. / Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is a radiotherapeutic technique for the treatement of some types of cancer whose useful energy comes from a nuclear reaction that occurs when thermal neutron impinges upon a Boron-10 atom. In Brazil there is a research facility built along the beam hole number 3 of the IEA-R1 research reactor at IPEN, which was designed to perform BNCT research experiments. For a good performance of the technique, the irradiation beam should be mostly composed of thermal neutrons with a minimum as possible gamma and above thermal neutron components. This work aims to monitor and evaluate the irradiation beam on the sample irradiation position through the use of activation detectors (activation foils) and also to propose, through simulation using the radiation transport code, MCNP, new sets of moderators and filters which shall deliver better irradiation fields at the irradiation sample position In this work, a simulation methodology, based on a MCNP card, known as wwg (weight window generation) was studied, and the neutron energy spectrum has been experimentally discrimanted at 5 energy ranges by using a new set o activation foils. It also has been concluded that the BNCT research facility has the required thermal neutron flux to performe studies in the area and it has a great potencial for improvement for tailoring the irradiation field.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-06T20:22:55Z No. of bitstreams: 1 2016_JoãoPauloVirgílioMarinhoMartins.pdf: 174127049 bytes, checksum: cf5d81c9fc5c5436a65231c3f993229a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-26T17:08:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JoãoPauloVirgílioMarinhoMartins.pdf: 174127049 bytes, checksum: cf5d81c9fc5c5436a65231c3f993229a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T17:08:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JoãoPauloVirgílioMarinhoMartins.pdf: 174127049 bytes, checksum: cf5d81c9fc5c5436a65231c3f993229a (MD5) / O câncer de mama é o câncer que mais mata mulheres no Brasil. O diagnóstico precoce ainda é a principal arma na luta contra esta doença e para isto o principal exame para identificação de um possível carcinoma é a mamografia de rastreio. Esse tipo de exame é realizado em mulheres assintomáticas e tem o objetivo de localizar calcificações antes que cresçaam e se espalhem na mama. Isso se deve ao fato de que a maioria dos tumores são detectados, mamograficamente, pela presença de calcificações. Porém, a diferenciação entre calcificações malignas e benignas, ainda é uma tarefa bastante complexa devido ao alto nível de ruídos e tecidos mamários presentes em uma imagem mamográfica, podendo acarretar erros de decisão por parte do especialista que analisa a imagem. Para tentar resolver este problema e possibilitar diagnósticos mais eficientes e precisos, sistemas de Computer Aided Diagnosis (CAD) vêm sendo cada vez mais estudados. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema, denominado de EIR, para localizaçãp, extração de características e classificação de áreas de interesse nos mamogramas de mulheres assintomáticas submetidas à rastreamento mamográfico. O sistema foi treinado com 37 imagens mamográficas classificadas na categoria 4 pelo Breast Imaging-Reporting and Data System (BIRADS), todas com suspeição de malignidade, destas imagens, 85 regiões de interesse foram extraídas por um radiologista. Para garantir um melhor treinamento do EIR, o conjunto de dados foi aumentado artificialmente através de transformações afins, gerando um total de 255 imagens de treino. O treinamento do EIR foi avaliado através de diversas métricas, tais como Acurácia, Precisão, Recall e F1 Score. Ao fim do treinamento, EIR atingiu uma taxa de 99% de acurácia, 99% de precisão, uma sensibilidade de 99% e uma taxa de F1 Score de 0.99 no conjunto de testes. Estes resultados indicam uma potencial relevância para auxiliar, como segunda leitura ou suporte, o especialista no diagnóstico do câncer de mama que se manifesta pela presençaa de calcificações em mamografias. Nas próximas etapas da pesquisa, é pretendido melhorar a qualidade dos modelos utilizados, desenvolver uma interface gráfica amigável para o uso dos especialistas e paralelização do código, para um treinamento e predição mais rápidas. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The breast cancer it is the cancer that kills more women in Brazil. The early diagnosis of breast cancer is still the best weapon against this disease and the main technique used for the identification of a possible carcinoma is the screening mammogram. The screening mammogram is used for asymptomatic women, the goal of this exam is to find breast cancer before their growth and spread in the breast. This is due to the fact that most tumors are detected, mammographically by the presence of calcification. Nevertheless a correct diagnosis of a possible calcification is very complex because of the high levels of noise and high density of breast tissues in the mammography, which may cause decision errors by the expert who analyzes the image. To tackle this problem and enable more efficient and accurate diagnosis, Computer Aided Diagnosis Systems (CAD) have been increasingly studied. The main purpose of this work is to develop a CAD system, named EIR, for location, feature extraction and classification of regions of interest in mammograms of asymptomatic women subjected to screening mammogram. The system was trained with 37 mammograms, classified in category 4 of \textit{Breast Imaging-Reporting and Data System} (BIRADS), from these, 85 regions of interest were extracted by a radiologist. To ensure a better training for EIR, the dataset were artificially augmented through affine transformations, generating a total of 255 images for training. The EIR training was evaluated through various metrics, such as accuracy, precision, recall and F1 Score. At the ending of the training phase, EIR achieved a rate of 99% of accuracy, 99% of precision, a sensitivity of 99% and a F1 Score of 0.99 with the test set. These results suggest a potential relevance to assist, as a second opinion or support, the expert in the diagnose of breast cancer that is manifested by the presence of calcifications in mammograms. In the next stages of the research it is intended increase the quality of the used models, develop a user-friendly graphical interface for the use of experts and the parallelization of the code for a faster training and prediction is intended.

Este trabalho propõe a utilização da arquitetura Trace como um sistema de detecção de intrusão. A arquitetura Trace oferece suporte ao gerenciamento de protocolos de alto nível, serviços e aplicações através de uma abordagem baseada na observação passiva de interações de protocolos (traços) no tráfego de rede. Para descrever os cenários a serem monitorados, é utilizada uma linguagem baseada em máquinas de estado. Esta linguagem permite caracterizar aspectos observáveis do tráfego capturado com vistas a sua associação com formas de ataque. O trabalho mostra, através de exemplos, que esta linguagem é adequada para a modelagem de assinaturas de ataques e propõe extensões para permitir a especificação de um número maior de cenários ligados ao gerenciamento de segurançaa. Em seguida, é descrita a implementação do agente de monitoração, componente-chave da arquitetura Trace, e sua utilização para detectar intrusões. Esse agente (a) captura o tráfego da rede, (b) observa a ocorrência dos traços programados e (c) armazena estatísticas sobre a sua ocorrência em uma base de informações de gerenciamento (MIB { Management Information Base). O uso de SNMP permite a recuperação destas informações relativas µa ocorrências dos ataques. A solução apresentada mostrou ser apropriada para resolver duas classes de problemas dos sistemas de detecção de intrusão: o excesso de falsos positivos e a dificuldade em se modelar certos ataques.