Forecasting the tourism time series with artificial neural network

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Edição e Distribuição

lNEGJ-Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial Rua Dr. Roberto Frias, 4200-465 Porto, Portugal Tcl:+351 22 957 87 10: Email: inegi@incgi.up.pt

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Setembro, 2008

ISBN: 978-972-8826-19-2 Depósito Legal: 276744/08

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Tel:+351 22 787 73 20; Fax:+351 22 787 73 29

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5" Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia 2" Congresso de Engenharia de Moçambique

Organização

Faculdade de Engenharia da Univa.1·idade do Porra Fawldade de Engl~nlwria da U. Eduardo Mofl(l/anc Ordl'/11 dos Engenlzeiro.1· de Porrugal Ordem dos Engenheiro.\· de Moçambique

Comissão Executiva

Joaquim Silva Gomes Carlos Conceição Antânio

C fito Félix Afonso António Santos Matos

Secretariado: Nuno 7hmcoso Santos

Comissão Organizadora

A. Balei Anjo Alexandra Neves Anabela C. Alve.1 Anlúzzio MaiOs Carlos C. Arzrcinio Edson A. Melalllla 1-/J. Ka/inmv.l·ki J. Mora Ramos Joüo A. Sousa Joüo Marcelino José Luís Es/l!l'l!s Luís P. Martin.1 M" Graça Madureira Maria E.C. Silva Mário Ferreira Orlmrdo Zobra Pau/oS. Caetano Renato N. Jorge Rui Guedes Sérgio Leitüo A. Camzo Vaz IÍ/varo G.R. Le:mw Anílwl G. Cosra Arclzimedes A. Raia Jr. Carlos N. Costa El:a Fonseca 1-/elt/er AraiÍjo J. Rodrigues Dias Jolio F. Gomes Joüo S. Femandes Ltí:aro Zuque/le Lili~\" P. Samos M" Madalena Moreira Maria J.M. Abreu Mârio R. Ta/aia Patrícia Falé Pedro R.T. Pinho Rita O. Ca.\"/ro Rui M.Lima Si/vaMagaia

Organiz.açüo e Lisra das Conlribuiçiies

Abimael C. Jrínior Amândio 1'. Pirzlo Anlônio F. Diogo Armando S. Ajomo C/ i to F. ;iforzso F. Queirâs de Melo Humbato Varum J. Santos Baprista Joiio L. Pinlo Jo.w! A. Rodrigues Lucas F.M. Silva M" Belém Martins Mmrue/ R. Cordeiro Múrio A.!'. Va: Miguel P. Amado Paulo Caclrim Raríl Fangueiro Rosa M. Miranda S. Carmo Silva Vi ror M.F. Santu.1· Albano Camleiro Ana L. Virrudes Amcinio Fití:a Bruno Trirulade Edmrmdo Monteiro Graça Briw Ismael C. Nhéze J.F. Silva Gomes .I01Io M. Tavares Jon' Baptisra Luí.1· O. Samos M" Crisrina Teixeira Manuel Rijo Mário F. Secca Oresres M. Gonçalves Paulo Paeira Reinaldo Lorwuli Rui C. Barros Sérgio A. Rolrm Zulema L. Pereira v

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Maputo/Moçambique, 2-4 Setembro 2008

A. Ccrrmo Va: (FEUEMJ

A. Gomes Correia (UM)

A. Torres Marques (FEUP)

Abel D. Samos (FEUP)

Ana M. Segadcies (UA)

Amcínio Namrm (UA)

C. Mora Soares (1ST)

Carlo.1· S. Borrego (UM)

Catarina F. Castro (FEUP) Diammrtirro Freitas (FEUP)

Ehr Fonseca (IPB)

F. Veloso Gomes (FEUP)

Hélder Araújo ( FCTUC I

J. Dinis ccrn•c.J!Iw (UM)

J. Paulo Davim (UA)

.1. Silva Gome.1· (FEUP) .!Otio Trava.1·sos (ISEL)

Joaquim S. Pinto (UA)

José A. Fonseca ( UA)

José L. E.l"tevcs (FEUP) Júlio B. Martim (UM)

M. Graça Madureira (IPB)

M. Teresa Restivo (FEUPJ

Marc:C'io M. Mcmm (FEUP)

Ne/.1·on P. Rocha (UA)

P. Vila /?cal (VAI

Renato N. Jorge (FEUP)

/?ui C. Barros (FEUP)

Ruy M. Cra1•o (ISEL)

vi

Comissão Científica

A. Ca.l"trv Vide (ISEP)

A. Lopes Campos (/SEC)

A. Viana da Fon.1·eca (FEUP!

A/exmulrcr N;•ves (FEUEM)

Amónio C. Mendes (UBI)

AnttÍriÍo R. Pires (!PSI

Carlos C. Amcinio (FEUP)

Carlos V. Qrradro.1· (FEUEM)

C fito F. Afonso ( FEUP)

E. Oli1•eira Femmules (FEUP)

F. Gomes de Almeida (FEUP)

Femcmclo J. Monteiro (FEUP)

J. Andrade Campos ( FCTUC)

.1. Monta/veio e Silva (1ST) .1. Rocha Soart•s (JSEL)

J(}{io Cara/tio ( UTL)

Joaquim A. Martins (UA)

Jorge Nlwmbiu (FEUEM)

.José A. Gmrçalves (UP)

José M. Cime (FCTUC)

Lrícia S. Dinis (FEUP)

M . .lvssai Cumbi (FEUEM)

Manuel R. Cordeiro (UTAD)

Maria J. Geraldes (UBJ)

Nrmv F. Ri/o (FCTUC)

Paulo G. Piloto (IPB)

Rcmwaldo R. Salcedo (FEUP)

Rui Manuel Fernandes (UBI)

Silva Magaia (FEUEM)

A. Costa lvlctl!.l·o (LNEC)

A. Pires da Costa (FEUP)

A .. Baraw da Rocha (FEUPI

Álmro Cunha (FEUP!

Amónio .I.M. Ferreira (FEUP)

Arlindo Gonra!Pes (LNEC)

Car/o.1· M. Couto (UM)

Carlos Varanda.\· (1ST)

Daniel A. Fumo (FEUEM)

Elsa Caetano (FEUP)

F. Queirós de Melo (UA)

Gabriel L. Anuis (FEUEM)

J. Dias Paeira (/PS)

.1. Pamies Teixeira (UNL)

J. Santos Bapti.l"la (FEUP)

Jvao M. Tavare.1· (FEUI')

Joaquim O. Barros (UM)

Jorge O. Seabra (FEUP)

José F. Gomes (FCUP)

José P. Vieira (UM)

M. Graça Guedes (UM)

M. Lrlisa Madureira (FEUPJ

Mcmue/ S. Pais (UM)

McirioP. Va:(FEUP)

Nemo M. Maia (1ST)

R. Almeida Furtado (FCTUC)

Rui A. Pitamur (IPG)

Rui V. Sitoe (FEUEM)

Zu/ema L. Pereira (UNL)

Editores: J.F. Si/Ira Gomes et al.

5" Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia

2" Congresso de Engenlwria de Moçambique

Comissão de Honra

A. Guimarcies Rodrigues

(Reitor da Universidade elo Minho I

Airrba Cuereneia

(Ministro do Plwrearnellto e Desenvolvimento)

Arrtúnio Femmu/o

(Ministro da ftrdrí.l"lria e Comércio)

Encas Comiche

(Presicle/lle do Mrmidpio de Maplllo)

F e/ício Zacarias

(Ministro elas O. Príbliws <' Habiraçüo)

Filipe Couto

(Reitor da Universidade Eduardo Morrdhme)

Jorge Nlurmbiu

(Director da Faculdade ck Engenharia UEM)

Lrul,;ero P. Marques

(Presidente da A.1·soc. Empresarial de Portugal)

Maria Helena Nazaré (Reirora da Universidade de Aveiro)

Sail'ador Namburt'll'

(Ministro da Energia)

Organização e Lista das Colllribuiçiles

Aires Borrifiício Ali

(Ministro da Educaçüo e Cultura)

Áll'aro C. \la~

(Bastonário da O.E. de Moçambique)

Carlos V. Co.\"ta

(Director ela Faculdade de Engenharia UP)

F. Seabra Santos

(Reitor da Urriversidadt! de Coimbra)

Femando F. Samo ( Ba.l·tmrârio tia O .E de Porwgal)

J. Marques dos Samos

(Reitor da Universidade do Porto)

José D.Dias

(Basronârio da O.E. de ,tngo/a)

MJ. Swrtos Silva

(Rl'itor da Univer~·idade da Beira Interior)

Pau/oZucula

(Ministro do.1· 7i"ansp. e Comrmicaçües)

Vt•rrcincio Ma.uingru•

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Patrocínios

Este volume contém os Resumos Alargados das comunicações apresentadas no 5" Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia I 2" Congresso de Engenharia de Moçambique, realizado em Maputo/Moçambique, 2-4 de Setembro de 2008. O evento beneficiou do patrocínio especial das seguintes instituições:

Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto

Faculdade de Engenharia da Universidade Eduardo Mondlane

Ordem dos Engenheiros de Portugal

Ordem dos Engenheiros de Moçambique

Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento

Empresa de Desenvolvimento Mineiro

MCEL- Moçambique Celular

CMC - África Austral

Fundo de Estradas

Soares

da

Costa

Mota - Engil

e do apoio de:

CONFEA-Conselho Federal de Engenharia Arquitectura e Agronomia do Brasil; Consulado de Moçambiqie no Porto e Região Note de Portugal; INEGI-Instituto de Engenharia. Mecânica e Gestão Industrial; INETI-Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação; Instituto Politécnico de Bragança; Instituto Politécnico de Setúbal; Instituto Superior de Engenharia de Coimbra; Instituto Superior de Engenharia de Lisboa; Instituto

Superior de Engenharia do Porto; LAM-Linhas Aéreas de Moçambique; LNEC-Laboratório

Nacional de Engenharia Civil; LREC-Laborat6rio Regional de Engenharia Civil;

Universidade da Beira Interior; Universidade de Aveiro; Universidade de Coimbra;

Universidade de Évora; Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro; Universidade do

Algarve; Universidade do Minho; Universidade Nova de Lisboa; Universidade Técnica de Lisboa.

v iii Editores: J.F. Silva Gomes et a!.

Mensagem do Director da Faculdade de Engenharia da U. Porto

ao 5° Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia

e 2" Congresso de Engenharia de Moçambique

O Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia e o Congresso de Engenharia de Moçambique atingiram agora a sua fase madura e com ela de expansão não só em número de participantes mas também de nacionalidades.

É muito importante que esta organização seja acarinhada por todos, os organizadores, os participantes e as instituições e empresas que contribuem para os suportar, pois constitui oportunidade singular de encontro entre comunidades académicas, científicas e profissionais em particular de Moçambique e Portugal.

Neste mundo de hoje, fortemente heterogéneo, pouco solidário, muito dependente do acesso à tecnologia, é bom que cientistas de um país da UE e de Moçambique partilhem o seu conhecimento e preocupações.

Gostaria de felicitar as pessoas que dos dois lados têm feito o louvável esforço de manter vivo este Congresso, em particular entre os meus colegas da FEUP o Professor Joaquim Silva Gomes e os colegas da Universidade Eduardo Mondlane.

Na certeza que esta organização será cada vez mais importante para e no futuro. Porto, Maio 2008

Carlos A.V. Costa Director da FEUP.

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• . como uma oportunidade para avaliar a eficácia sejam ambientais, sejam economtcos, surge

das soluções propostas. . . . , ao seomento negocial do ' . . 1 d gestão posstb!lttara agregar e ' 1

Esta estrategta ambtenta ~ . - f d desenvolvimento sustentave . Entretenimento mais uma contnbmçao no es orço o

REFERÊNCIAS reciclabilidade no desenvolvimento de

Medina,H.V .de(2006)Ecodesign:Integrando

d~

c i lina "Tópicos Especiais em Ecodesign e . tos-Artigo fornecido pela autora na Etsngpenhar·ta de Produção- COPPE!UFRJ

-proJe .. " p grama de Reciclagem de Matenms - ro .

Un.Jversidade Federal do Rio de J anetro A L .

Guide for Financial na ysis.

Vo el,H.L.(2004)-Eillertainment

Jn~l~SII)

'

Econ~mics-a

Cm~tbridge

University Press. Sixth edilwn. Cambndge.

Editores: J.F. Silva Gomes et a/. 182

REF: l5R005A

FORECASTING THE TOURISM TIME SERIES WITH

ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

Paula Fcrnandes1_•1_{and João Teixeira} School ofTechnology and Managemcnt (ESTiO)

Polytechnic Institutc of Bragança (IPB) t•1Email: pof@ipb.pt

ABSTRACT

The objective of the present research is developing a model and applying them to sensitivity studies in arder to predict demand of the tourism time series. The paper provides a deeper understanding of the tourism sector in Northem region of Portugal and contributes to econometric studies by the use of Artificial Neural Networks methodology. Artificial Neural Networks can be defined as structures comprised of compactly interconnected adaptive

simple processing elements that are capable of perfonning massively parallel computations for data processing and knowledge representation. Neural Networks are able to learn from the data and experience, identify the pattem or trend, and make generalization to the future. The popularity of the neural network model can be attributed to their unique capability to simulate a wide variety of principal nonlinear behaviours.

This work's focus is on the treatment, analysis, and modelling of time series representing "Monthly Guest Nights in Roteis" in Northern Portugal recorded between January 1987 till December 2006. Severa! architectures were experimented with variations in the input, the nodes in the hidden Iayer, the activating function, the training algorithm, and the input pre-processing.

The forecasting monthly overnights for the period between 2004 and 2006 will be presented

and analysed.

Finally the analysis of the output forecast data of the selected ANN model showed a

reasonably close result compared to the target data. ln other words, the model produced, according to Lewis (1982) a highly accurate forecast. Therefore it can be considered adequare for the purpose of prediction in the reference time series.

REFERENCES

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FERNANDES, Paula Odete and

TEIXEIR~h

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Prentice Hall. . . thod"· Butterworth Scientific;

LEWIS, C.D.; (1982); "Industrial and Busmess Forecastmg Me '

London.

Editores: J.F. Sill•a Gomes era/. 184

5" Congresso Luso·Moçambicmw de E11genlwria

2" Congresso de Engenharia de Moçambique REF: 15ROI7A (Conferência Plenária Corll'idada)

A SAÚDE

E O AR QUE RESPIRAMOS:

CONTRIBUTO

DA

ENGENHARIA PARA

UM ESTUDO

MULTI

DI

SCI

PLI

NA

R

C. Borrego~~"l, M. Lopes1, J. Vnlcntc1, N. Neuparth2, P. Martins2, J. H. Amorim1, A. Carvalho1, A. M.

Costu1, A. Montciro1, H. Martins1, V. Martins1, R. Tavarcs1, T. Nuncs1 c A. I. Miranda1

1

CESAM & Departamento de Ambiente c Ordenamento, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal 2

Departamcnto de Fisiopatologia, Faculdade de Ciências Médicas/UNL. Lisboa, 1169-056, Portugal l'lEmai/: borrcgo@ua.pt

RESUMO

A poluição atmosférica é, na Europa, o factor ambiental com maior impacto na saúde, sendo

responsável pela significativa maioria das doenças resultantes de problemas ambientais. A

avaliação feita pela Organização Mundial de Saúde [WHO, 2004] sugere que no grupo das

maiores cidades europeias, a poluição do ar foi responsável em cada ano, por 100 000 mortes.

A asma era, ainda recentemente, considerada uma doença dos países industrializados

apresentando prevalências muito baixas nos países em desenvolvimento. Um estudo recente

[Mavale-Manuel, S. et a/, 2007] revela no entanto que, em 2004, a prevalência de asma entre

as crianças e adolescentes em Maputo era já mais elevada do que em Portugal.

Na tentativa de contribuir para o esclarecimento da contribuição da poluição atmosférica no

agravamento da doença asmática, surgiu o projecto SaudAR [Borrego et ai, 2006], com uma

abordagem interdisciplinar, envolvendo investigadores da engenharia do ambiente e da saúde.

O estudo visa desenvolver elementos de base científica que possam ser incorporados em

planos municipais, contribuindo para o desenvolvimento sustentável da região seleccionada.

Pretende-se contribuir para a melhoria da qualidade de vida das populações, na qualidade do ar e na saúde. Metodologicamente, o trabalho envolve as fases a seguir descritas.

Nesta etapa foram analisadas as principais cidades do interior de Portugal, procurando

satisfazer o requisito de não ser no presente uma área crítica em termos de qualidade do ar, e

cujo desenvolvimento previsto para os próximos anos potenciasse um aumento das pressões

ambientais, pondo em risco a qualidade do ar e a saúde das populações. Foi seleccionada a

cidade Viseu, por ser uma região aparentemente sem problemas de poluição, que apresenta

um grande dinamismo da actividade económica e uma população jovem e em crescimento.

Para além da recolha de dados existentes, a caracterização da região foi complementada com a

realização de campanhas experimentais, focalizadas num grupo de crianças com asma

previamente identificadas através do questionário ISAAC (International Study of Asthma and Allergies in Childhood), aplicado a toda a 805 crianças de 4 escolas do I o ciclo do ensino

básico seleccionadas para o estudo (duas urbanas e duas suburbanas). As 4 campanhas

experimentais (Verão e Inverno de 2006 e 2007) foram desenhadas para dar resposta aos

seguintes requisitos: a) caracterizar a qualidade do ar ambiente e interior na cidade de Viseu;

b) avaliar a condição de saúde das crianças seleccionadas; c) caracterizar as condições das

habitações das crianças, em termos de infestação acarológica; d) averiguar a existência de

eventuais diferenças quer ambientais quer em termos de saúde de duas zonas aparentemente

distintas - o centro urbano e a região suburbana; e) identificar eventuais correlações entre a

condição de saúde e os níveis de exposição aos factores ambientais.