__MAIN_TEXT__
feature-image

Page 1

Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020 Diretor: Alberto Cardoso Comissão de Redação: Carlos Cardeira, João Miranda Lemos, Paulo Moura Oliveira, Filomena Soares http://www.apca.pt/

Editorial A proximidade da distância Há cerca de 1 ano o boletim eletrónico incluía um texto sobre o Controlo 2020, em Bragança, e o Congresso Mundial do IFAC, em Berlim. Na altura ninguém imaginava o que aí vinha, e o impacto que teria, mudando hábitos de comunicação dos últimos 30 anos. Tivemos de nos reinventar, conhecer os nossos limites, mas também encontrar virtudes renovadas em meios que tínhamos mas usávamos pouco. Com a conferência CONTROLO 2020 a funcionar com sessões cheias, talvez mais cheias do que quando os participantes estavam fisicamente concentrados num sítio, devemos refletir. É claro que se perde o contacto pessoal, talvez uma certa vivacidade de discussão, muitas amizades que perduraram ao longo dos anos e deram origem a colaborações frutuosas. Mas é inegável que se ganhou em eficiência e na capacidade de levar as sessões a pessoas que, de outra maneira, não poderiam participar. Multiplicam-se os seminários por meios eletrónicos, e os sites que os acolhem e em que é possível escolher. Apenas para dar um exemplo, tenho participado nos seminários sobre Mathematics, Physics and Machine Learning, https://mpml.tecnico.ulisboa.pt/ . Mas poderia dar outros exemplos, que nos podem inspirar: Porque não a APCA organizar um ciclo de seminários, aberto ao mundo, com especialistas mundiais (e portugueses), que polarize interesses e divulgue conhecimentos, novas áreas, novos pontos de vista? João Miranda Lemos

Eventos Workshop anual do projecto HARMONY O projecto HARMONY – Distributed Optimal Control for Cyber-Physical Systems Applications promoveu no passado dia 8 de Julho o seu segundo workshop anual. Neste workshop, aberto a todos os interessados, foram feitas 6 apresentações curtas de trabalhos em curso por parte de membros da equipa do projeto. Mais informações sobre o projeto em http://ramses.inesc.pt/HARMONY/


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

Notícias Em tempo de pandemia, a Direção da APCA tem reunido mensalmente, procurando dar continuidade ao plano de ação delineado. Do trabalho realizado, salienta-se o seguinte: 

Apoio à organização da conferência CONTROLO2020;

Apoio à Mesa da Assembleia Geral para a realização da Assembleia Geral do passado dia 25 de Março, onde foi apresentado o Relatório de Atividades e aprovado o Relatório de Contas de 2019;

Interação com associações congéneres, nomeadamente para o estabelecimento de protocolos de colaboração;

Representação no IFAC, em particular na Assembleia Geral do dia 17 de Julho.

Notícias da AG do IFAC Dos vários assuntos tratados na AG do IFAC, referem-se os seguintes: 

Apresentação dos relatórios do Presidente e dos outros membros da Direção do IFAC que cessaram funções;

Divulgação do Código de Conduta do IFAC que poderá vir a ser adotado futuramente pela APCA;

Criação de um fundo à realização de atividades com o apoio do IFAC;

Criação de um “Distinguished Lecturer Program” para suporte a ações em países em desenvolvimento;

Sugestão de diminuir, tanto quanto possível, os valores de registo nos eventos com o apoio do IFAC;

As eleições para a organização do IFAC Word Congress e para o Presidente do IFAC passam a ser separadas;

Durante 2020, esperam-se propostas para a organização do IFAC WC2029, bem como candidaturas para a presidência do IFAC para o período 2026-2029;

Foi aprovada a possibilidade de reduzir em 50% o valor de registo dos NMOs no IFAC, para o ano 2021;

Os vários NMOs, incluindo a APCA, podem sugerir nomes para os vários IFAC Technical Committees;

Todas as propostas de alteração dos Estatutos do IFAC foram aprovadas;

Na sequência das eleições para os vários órgãos do IFAC, foi eleito Hajime Asama (Japão) como novo presidente do IFAC;

Apresentação do balanço muito positivo do IFAC WC2020, que decorreu em modo virtual, com mais de 3000 artigos submetidos;

Apresentação das próximas edições do IFAC Word Congress: o 22nd IFAC World Congress 2023: Yokohama, Japan; o 23rd IFAC World Congress 2026: Busan, Korea. -2-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

Parcerias da APCA Após alguns contactos iniciais, as Direções da APCA e do Comite Español de Automática (CEA) reuniram no dia 25 de Junho, por videoconferência, com o objetivo de promover a cooperação entre as duas associações. Daqui resultou a elaboração de um Protocolo que se encontra em fase final de assinatura. De entre várias oportunidades de colaboração, iniciaram-se os contactos para que os membros da APCA possam ter acesso aos laboratórios remotos: the University Network of Interactive Laboratories https://unilabs.dia.uned.es/. Entretanto, também tiveram início os contactos com a Presidente da Sociedade Brasileira de Automática (SBA), no sentido de encontrar oportunidades de cooperação e de estabelecer um protocolo de cooperação.

APCA na estrada Dado o período que atravessamos, e estamos ainda a atravessar, o projeto de visitas aos laboratórios/centros de investigação portugueses na área do Controlo Automático foi suspenso. A visita da APCA à Universidade do Minho, agendada para 2 abril, foi adiada (para data a combinar).

Próxima Assembleia Geral da APCA A próxima Assembleia Geral da APCA está prevista para o dia 28 de Outubro de 2020, às 14h30, em Coimbra. Nesta AG, deverão ser eleitos os próximos Corpos Sociais da APCA e escolhidos os organizadores da conferência CONTROLO2022.

Portugueses no Estrangeiro

Constantino Lagoa Constantino Lagoa, distinguido recentemente pelo IFAC, fez a Licenciatura em Engenharia Eletrotécnica e Computadores no IST e concluiu o doutoramento na Universidade de Wisconsin-Madison em 1998, tendo sido orientado por B. Ross Barmish. Desenvolve investigação em sistemas de decisão e controlo, ciência de dados e inteligência artificial. Tem ainda interesses nas áreas de aplicação da probabilidade à análise da robustez de sistemas de controlo, análise de robustez e controlo de sistemas não lineares e sistemas de eventos discretos, e em controlo de tráfego de redes de computadores.

-3-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

Visiting Researcher

Uma experiência na Coreia do Sul Paulo Gil (psg@fct.unl.pt), Professor Auxiliar, NOVA-FCT

Existem momentos na vida em que desejamos sair da nossa zona de conforto e procuramos enriquecer-nos através de novas experiências e vivências. Foram estas as motivações que me levaram a procurar um centro de investigação, de qualidade internacional reconhecida, que tivesse condições e disponibilidade para me acolher durante alguns meses, durante a minha Licença Sabática. Essa escolha, por várias razões, em particular, pela sua excelência e pelo facto da base cultural ser bem distinta, recaiu sobre o Control and Dynamic Systems Lab (CDSL) (https://post.cdsl.kr/), Department of Electrical & Computer Engineering, Seoul National University, liderado pelo Prof. Hyungbo Shim. O grupo integra presentemente 15 estudantes, a maioria estudantes de doutoramento, desenvolvendo atividades de investigação na área da Teoria de Controlo, designadamente em Controlo Robusto ao nível de observadores na presença de incertezas e perturbações, sistemas multi-agente, segurança em sistemas ciberfísicos, criptografia homomórfica de controladores, sistemas híbridos e comutados, bem como em observadores não-lineares. Entre a produção científica mais recente encontram-se artigos publicados nas revistas Automatica, IEEE Control Systems Letters, IEEE Transactions on Automatic Control, ISA Transactions, IEEE Transactions on Control Systems Technology, IEEE Access, IEEE Transactions on Industrial Electronics, entre outras (vd. https://post.cdsl.kr/publication-list), o que revela a qualidade científica intrínseca do grupo, que é financiado maioritariamente pelo Estado Coreano, através de projetos de investigação, complementado com algum apoio privado, em particular da Samsung Electronics e da Hyundai Heavy Industries. Ao nível da vida e dinâmica interna do grupo, o que é bem diferente da nossa realidade, existe um aluno responsável pela sala comum, que dispõe de um cartão de crédito afecto ao CDSL, com o qual são adquiridos consumíveis para a sala comum, incluindo bens de consumo alimentar e bebidas, bem como pagar refeições, em alguns casos excepcionais. Semanalmente, é habitual a realização de seminários e apresentações pelos alunos, onde se discutem os progressos e desafios com que se deparavam e onde são igualmente realizadas, a título de preparação, as apresentações de artigos aceites em conferência. Para se ter uma ideia da importância que o Grupo atribui à formação e networking e da sua capacidade financeira, cerca de 10 alunos irão estar presentes, entre estes, vários sem comunicações submetidas, na próxima edição do 58th IEEE Conference on Decision and Control, em Nice, França. -4-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

Em relação à minha participação na vida do CDSL, ela decorreu essencialmente a dois níveis, incluindo a apresentação de seminários e a interação direta com alunos, em particular com os que se inseriam mais diretamente na minha área científica. Para concluir este pequeno contributo para a Newsletter da APCA, gostaria de sublinhar que a minha deslocação e estadia no CDSL teve o apoio da Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), através de bolsa concedida no âmbito do Concurso Permanente de Bolsas de Licença Sabática, com referência SFRH/BSAB/150268/2019 e agradecer ao CDSL, em particular ao Prof. Hyungbo Shim, pela forma como me recebeu e acolheu.

Laboratórios em destaque Laboratórios do grupo de Computação Adaptativa do CISUC Os laboratórios do grupo de Computação Adaptativa (https://www.cisuc.uc.pt/groups/show/ac) do Centro de Informática e Sistemas da Universidade de Coimbra (CISUC) integram 19 membros doutorados e várias dezenas de estudantes de doutoramento, mestrado e licenciatura. Atualmente, a sua coordenação está a cargo de Jorge Henriques. O CISUC é um centro que desenvolve investigação na área de Ciência da Computação e Tecnologias da Informação, é composto por cerca de 150 investigadores distribuídos por 6 grupos de investigação e obteve a classificação de Excelente na última avaliação da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). Os objetivos do grupo de Computação Adaptativa centram-se na análise, desenvolvimento e implementação de algoritmos e modelos computacionais baseados em técnicas de inteligência computacional e de ciência de dados, com aplicação na solução de problemas complexos. As atividades do grupo estão estruturadas em quatro linhas de investigação fundamentais: i) machine learning and patterrn recognition, ii) personalized health care, iii) smart heterogeneous systems. Iv) algorithms and optimization. O grupo tem liderado e participado em vários projetos nacionais (FCT, FCG, QREN, P2020) e internacionais (FP7, H2020, COST, EUREKA) e tem organizado vários workshops e conferências internacionais. Na área da aprendizagem automática o grupo tem desenvolvido novos modelos capazes de lidar com fluxos de dados dinâmicos (redes sociais), técnicas avançadas (kernel-based) aplicadas à classificação de texto (Internet e grandes conjuntos de dados), assim como novas estratégias de aprendizagem em estruturas deep-learning, em particular usando deep-Boltzmann machines, com aplicação a dados multimodais. Na área da saúde, o grupo desenvolveu e implementou soluções inovadoras para aplicações personalizadas de monitoração remota não invasiva (pHealth), capazes de apoiar a gestão de doenças e o diagnóstico precoce de eventos críticos. As aplicações têm sido na medicina preventiva e no tratamento de doenças crónicas, em particular doenças cardiovasculares e cardiopulmonares, distúrbios do sono e neurológicos (epilepsia).

-5-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

No contexto de sistemas de supervisão inteligentes, o foco da investigação inclui a resiliência de sistemas de supervisão em rede e a otimização em redes heterogéneas (análise de fluxo de dados). Têm sido também desenvolvidas e implementadas soluções inovadoras para laboratórios remotos e virtuais, no apoio a atividades de investigação e de treino em ambientes colaborativos, com aplicação a diferentes áreas. Relativamente à otimização, o grupo tem desenvolvido, implementado e avaliado métodos exatos e heurísticos para otimização numérica e combinatória envolvendo várias funções objetivo e/ou informações de preferência incompletas, fornecidas por um tomador de decisão. As áreas de aplicação principais têm incluído as redes de comunicação e a bioinformática. Informação mais detalhada sobre a atividade desenvolvida nos laboratórios do grupo de Computação Adaptativa do CISUC pode ser consultados em: https://www.cisuc.uc.pt/groups/show/ac/, nomeadamente em termos de projetos (https://www.cisuc.uc.pt/groups/show/ac/projects) e de publicações (https://www.cisuc.uc.pt/groups/show/ac/publications).

CONTROLO2020 De 1 a 3 de Julho de 2020, teve lugar a conferência CONTROLO-2020, 14th International Conference on Automatic Control and Soft Computing. Devida à pandemia provocada pela COVID-19 (sars-cov-2) a conferência decorreu de forma remota utilizando a plataforma ZOOM. A conferência contou com a participação de cinco proeminentes oradores convidados de renome internacional:  Prof. André Preumont, que proferiu a palestra intitulada “COLIBRI: A twin wing flapping robot of the size of a hummingbird capable of hovering”;  Prof. Eduardo F. Camacho, que proferiu a palestra intitulada “On the control of solar thermal plants”;  Prof. Karl H. Johansson, que proferiu a palestra intitulada “Cyber-physical control of automated transport systems and their influence on road traffic”;  Prof. Kevin M. Passino, que proferiu a palestra intitulada “Can feedback control attenuate mental illness?”;  Prof. Sebastián Dormido, que proferiu a palestra intitulada ““Fundamentals of automatic control: What to teach? How to teach it? How to evaluate what has been learned?””; A conferência teve um conjunto de sessões paralelas num leque alargado de temas que proporcionaram debate e participada partilha de ideias. Um artigo mais detalhado com dados sobre a CONTROLO-2020 será apresentado na próxima newsletter.

Conferências em 2020  INSTICC, IFAC et al. International Joint Conference on Computational Intelligence - 12th IJCCI 2020 Budapeste, Hungria, 2-4 novembro 2020 http://www.ijcci.org/ -6-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

 IFAC Workshop on Discrete Event Systems - 15th WODES 2020 Rio de Janeiro, Brasil, 11-13 novembro 2020 https://wodes2020.eventos.ufrj.br/  Australian and New Zealand Control Conference (in cooperation with IFAC) - ANZCC 2020 Gold Coast, Austrália, 26-27 novembro 2020 https://anzcc.org.au/ANZCC2020/  IFAC Workshop on Cyber-Physical and Human Systems - 3rd CPHS 2020™ Shanghai, China, 3-5 dezembro 2020 http://www.cphs2020.org/

Livros João P. Belfo e João M. Lemos. Optimal Impulsive Control for Cancer Therapy. Springer, 2020. https://www.springer.com/gp/book/9783030504878 A conceção de terapias para pacientes com base nos princípios de engenharia de controlo tem várias vantagens. Essa abordagem é especialmente relevante no caso de doenças, como a infeção pelo HIV-1, câncer ou tratamentos com heparinas, onde os medicamentos administrados têm um efeito terapêutico e nocivo. Nesses casos, os métodos de engenharia de controle fornecem um meio sistemático para otimizar a terapia, selecionando um perfil temporal da dosagem do medicamento que encontre o melhor compromisso, de acordo com um critério objetivo, entre efeitos terapêuticos e tóxicos. Embora a engenharia biomédica ainda esteja longe de fornecer "médicos robóticos" totalmente automáticos, os grandes avanços nas tecnologias computacionais e sensoriais, bem como na modelagem de sistemas biomédicos, motivam fortemente os estudos sobre o controle ideal aplicado à terapia. Neste âmbito, uma dificuldade consiste no fato de que a maioria das terapias não é aplicada de maneira contínua, mas corresponde a ações intensivas de duração muito curta, como a ingestão de comprimidos, que são melhor modeladas por uma função variável manipulada que corresponde a um trem de impulsos com amplitude variável. Para resolver esse problema, a maioria dos trabalhos de pesquisa considera como variável manipulada o efeito do medicamento, que é uma função contínua. Embora essa abordagem tenha a vantagem de simplificar a classe de problemas de controle ideais considerados, ela tem a séria desvantagem de negligenciar a parte importante da farmacocinética de medicamentos no modelo fisiológico e é menos realista. Pelo contrário, a presente monografia trata do desenho e cálculo de terapias de controle impulsivas. Embora o texto esteja centrado na terapia do câncer, a maioria das ideias apresentadas é comum a outras doenças, às quais podem ser aplicadas.

-7-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

Os capítulos 2 e 3 apresentam os modelos que descrevem a relação entre um determinado plano de terapia e a evolução do câncer. O capítulo 4 aborda o problema de otimização impulsiva, incluindo o uso de diferentes técnicas de controle. No último capítulo, os principais pontos da monografia são destacados e são sugeridos vários tópicos de pesquisa futura. O público-alvo deste livro consiste principalmente de estudantes e pesquisadores de engenharia biomédica que estão interessados principalmente na otimização da terapia contra o câncer, usando o controle ideal e o controle impulsivo ideal, e têm experiência em sistemas e controle.

João P. Hespanha. Noncooperative Game Theory. Princeton University Press, 2017. https://press.princeton.edu/books/hardcover/9780691175218/noncooperative-game-theory A Teoria Não Cooperativa dos Jogos é direcionada a estudantes interessados em usar a teoria dos jogos como uma metodologia de projeto para resolver problemas em engenharia e ciência da computação. O livro mostra que esses desafios podem ser analisados através de perspetivas teóricas dos jogos que ajudam a identificar a essência de cada problema: quem são os jogadores? Quais são seus objetivos? A solução para o "jogo" resolverá o problema de design original? Usando os fundamentos da teoria dos jogos, o livro explora essas questões e muito mais. O uso da teoria dos jogos no design de tecnologia é um desenvolvimento recente decorrente das limitações intrínsecas dos projetos clássicos baseados em otimização. Na otimização, tenta-se encontrar valores para parâmetros que minimizem critérios adequadamente definidos - como custo monetário, consumo de energia ou calor gerado. No entanto, na maioria das aplicações de engenharia, sempre há alguma incerteza sobre como os parâmetros selecionados afetarão o objetivo final. Por meio de uma discussão sequencial e fácil de entender, o livro examina como garantir que a seleção leve a condições aceitáveis de desempenho, mesmo na presença de incerteza - a variável implacável que pode destruir os projetos de engenharia. O livro analisa tópicos padrão como jogos de soma zero, soma não zero e dinâmica, e inclui um guia do MATLAB para programação.

-8-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

Luis Rodrigues, B. Samadi e M. Moarref. Piecewise Affine Control – Continuous-Time, Sampled-Data, and Networked Systems. SIAM, 2020. https://epubs.siam.org/doi/book/10.1137/1.9781611975901?mobileUi=0 Os sistemas de engenharia operam através de atuadores, a maioria dos quais exibe fenômenos como saturação ou zonas mortas. Esses são exemplos de características afins por partes e podem ter um impacto considerável na estabilidade e no desempenho dos sistemas de engenharia. Este livro tem como objetivo o projeto do controlador para sistemas afins por partes, atendendo aos requisitos de estabilidade e desempenho. Os autores apresentam uma metodologia computacional unificada para a análise e síntese de controladores afins por partes, adotando uma abordagem capaz de lidar com modos deslizantes, dados amostrados e sistemas em rede. Introduzem-se algoritmos que serão aplicáveis a sistemas não lineares aproximados por sistemas afins por partes e apresentam vários exemplos de áreas como comutação de circuitos eletrónicos, veículos autônomos, redes neurais e aplicações aeroespaciais.

Laboratórios Portáteis Paulo Moura Oliveira A utilização de dispositivos laboratoriais é fundamental nos cursos introdutórios de sistemas de controlo. No entanto, este tipo de equipamento pode ser bastante dispendioso e nem sempre está ao alcance de todas as instituições de ensino. Em muitos cursos as horas de contacto nas aulas práticas são insuficientes para os alunos realizarem as experiências necessárias para consolidarem o seu processo de aprendizagem. O acesso aos laboratórios extra-aula é condicionado pela ocupação dos mesmos com aulas e pela disponibilidade de responsáveis pela sua manutenção. Uma solução para este problema pode passar pela utilização dos laboratórios com acesso remoto. Contudo, nem todas as instituições dispõem deste tipo de laboratórios que, dependendo do tipo de sistema, podem também requerer meios técnicos dispendiosos para a sua operação e manutenção. Assim a disponibilidade de dispositivos laboratoriais de baixo custo que sejam portáteis e permitam aos alunos realizarem as experiências de controlo são uma mais valia. Um destes dispositivos, baseado num Arduino, foi desenvolvido por John Hendengren [1] e chama-se Temperature Control Laboratory (TCLab) ilustrado na fotografia.

-9-


Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020

O TCLab dispõe de dois transístores (TIP31C NPN) que atuam como aquecedores e dois sensores de temperatura (TMP36), permitindo realizar experiências de controlo uni-variável e multivariável. A placa com os transístores e sensores é alimentada a 5V partir da rede elétrica através de um adaptador, e o Arduino Leonardo pode ser conectado a um computador através uma porta USB (ver fotografia seguinte).

A programação do TCLab pode ser feita em Python ou Matlab, existindo programas para o efeito disponibilizados em [1]. A título de exemplo apresenta-se na figura seguinte uma resposta em malha aberta para uma variação em degrau do transístor 1 (Q1) e a medida da temperatura medida pelos sensores 1 (T1) e 2 (T2). Várias técnicas de controlo podem ser testadas no TCLab. Mais informação pode ser encontrada em [1], [2], [3] e [4].

[1] Hedengren J. D. (2019), Temperature Control Lab Kit, https://apmonitor.com/heat.htm, acedido em 26-2-2020. [2] Moura Oliveira P. e Hedengren J. D., (2019), “An APMonitor Temperature Lab PID Control Experiment for Undergraduate Students”, 24th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), pp. 790-797. [3] Rossiter J. A., Pope S. A., Jones B. L. e Hedengren J. D. (2019) “Evaluation and demonstration of take-home laboratory kit”, Invited Session: Demonstration and poster session, 12th IFAC Symposium on Advances in Control Education, July 7-9, 2019, Philadelphia, PA, USA [4] Hedengren J. D., Martin R. A., Kantor J.C. e Reuel N. (2019) “Temperature Control Lab for Dynamics and Control”, AIChE Annual Meeting, Orlando, FL, Nov 2019. - 10 -

Profile for albjlc

Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020  

Boletim Eletrónico da APCA, julho de 2020  

Profile for albjlc
Advertisement

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded