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Apresentação

Telecomunicações e Multimédia

O Centro de Telecomunicações e Multimédia (CTM) do INESC TEC integra cerca de 200 colaboradores, incluindo pelo menos uma centena de investigadores integrados com atividade científica nos domínios das comunicações, inteligência artificial e ciências da computação e engenharia.


A atividade do centro organiza-se nas seguintes linhas de Investigação e Desenvolvimento (I&D):

  • Comunicações e Eletrónica
    • Tecnologias de rádio frequência
    • Optoeletrónica
    • Microeletrónica
    • Redes de comunicações sem fios
  • Perceção por computador
    • Visão por computador aplicada à Imagem médica
    • Visão por computador aplicada aos media digitais
    • Áudio por computador aplicado à música

Com equipas multidisciplinares que integram dezenas de doutoramentos, o centro aposta em projetos de investigação europeus e nacionais e em projetos de consultoria com a indústria.

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Projetos em destaque

WindFarmRadarImpact3

Evaluating Wind Farm Impact in Weather Radar Systems - 3

2026-2026

EMC

Medidas EMC IMD, AC controller e DC controller

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Nb-IoT_Adapt

Adaptação de antena NB-IoT/LTE-M de largo espectro

2026-2026

WindFarmRadarImpact2

Evaluating Wind Farm Impact in Weather Radar Systems - 2

2025-2026

AGROBOOST

Agricultural Ground-bReaking sOlutions based on roBtics and augmented reality for boOsting sOcial sustainability and competitivenesS while increasing the safeTy of workers

2025-2030

WindFarmRadarImpact1

Evaluating Wind Farm Impact in Weather Radar Systems

2025-2026

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Inovação e Transformação Digital para a PREI TEES

2025-2028

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Portuguese Optical Ground Station

2025-2026

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Industrial Machine Sentinel

2025-2025

PFAI4_6eD

Programa de Formação Avançada Industria 4 - 6a edição

2025-2025

POEMS

PORTUGUESE COMPETENCE CENTRE IN SEMICONDUCTORS

2025-2029

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Mapeamento e Compilação via AI para CGRAs em Sistemas RISC-V

2025-2026

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Centro de Excelência em Investigação e Engenharia Oceânica

2025-2030

HURRICANE

Holistic UGV-based Resilient and Real-time Intelligence for Crisis And Natural Emergency

2025-2028

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Zero-Touch Flying Networks Using Multimodal Large Language Model Based Agents

2025-2026

STREAM

Smart Tracking and Real-time Enhanced Asset Management

2025-2027

BolsasFCT_Gestao

Financiamento Bolsas Doutoramento FCT - Gestão

2025-9999

GEOSENSE

Polarization Harnessing in Submarine Optical Cables for Global Geophysical Sensing

2025-2026

REPLICA

Replicable Cellular Networking Experiments using ns-3

2024-2025

RFIDCORK

Definição de uma Arquitetura de Referência para Implementação de RFID

2024-2024

PFAI4_5eD

Programa de Formação Avançada Industria 4 - 5a edição

2024-2024

TestBed5G_1

Primeiros Pilotos TestBed 5G

2024-2026

EPICURE

High-level specialised application support service in High-Performance Computing (HPC)

2024-2028

OBJECT

OBJECT: Where do our object mental symbols come from? Learning with a neurosymbolic model

2024-2025

AI4LUNGS

AI-BASED PERSONALISED CARE FOR RESPIRATORY DISEASE USING MULTI-MODAL DATA IN PATIENT STRATIFICATION

2024-2027

OPITDEV

O-PITDEV – redesign of product electronics

2024-2026

AICare4U

AI-based Robotic Solution Addressing Compensatory Patterns for Upper Limb Rehabilitation

2024-2026

ACOUSTNET

Acoustic Network for Enhanced Underwater Communication and Positioning

2024-2025

PHASE IV AI

Privacy compliant health data as a service for AI development

2023-2026

PFAI4_4eD

Programa de Formação Avançada Industria 4 - 4a edição

2023-2023

UNIFY

Compilation Abstraction and Hardware Adaptation for Specialized and General-Purpose Computing Unification

2023-2026

CELLO

The sound of cells: An acoustic platform aiming towards biophysical cell fingerprints for label-free precision medicine

2023-2026

WATSON

A holistic framework with Anticounterfeit and Intelligence-based technologies that will assist food chain stakeholders in rapidly identifying and preventing the spread of fraudulent practices

2023-2026

TORIS

Towards fully printed reconfigurable intelligent surfaces

2023-2025

LUCCA

AI-based Models for Lung Cancer Characterization: a Multimodal and Causal Approach

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Shielding

Medidas de shielding de materiais

2023-2023

CAGING

Causality-driven Generative Models for Privacy-preserving Case-based Explanations

2023-2024

CONVERGE

Telecommunications and computer vision convergence tools for research infrastructures

2023-2026

EADIGIFOLK

An European and Ibero-American approach for the digital collection, analysis and dissemination of folk music

2023-2026

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Artificial Intelligence using Quantum measured Information for realtime distributed systems at the edge

2023-2026

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Truly sustainable printed electronics-based IoT combining optical and radio wireless technologies

2023-2025

TERRAMETA

Terahertz reconfigurable metasurfaces for ultra-high rate wireless communications

2023-2026

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Creación de un eje transfronterizo de investigación y transferencia de conocimiento en el sector aeronáutico y espacial en la Eurorregión Galicia-Norte de Portugal

2023-2026

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Mobilizing Agenda for the Development of Products & Systems towards an Intelligent and Green Mobility

2022-2026

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2022-2026

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Controlo Qualidade Rolamentos por Visão

2022-2023

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Agenda New Space Portugal

2022-2026

SUSTAINABLE PLASTICS

Agenda Mobilizadora para os Plásticos Sustentáveis

2022-2026

Produtech_R3

Agenda Mobilizadora da Fileira das Tecnologias de Produção para a Reindustrialização

2022-2026

IWOW2022

IWOW2022 - NEWFOCUS COST action meeting and workshop

2022-2022

CINDERELLA

Clinical Validation of an AI-based approach to improve the shared decision-making process and outcomes in Breast Cancer Patients proposed for Locoregional treatment

2022-2026

PFAI4_3ed

Programa de Formação Avançada Industria 4 - 3a edição

2022-2022

DivaX

Services for company Europeanisation

2022-2022

ABIS

Automated Biometric Identification System

2022-2022

FORM_I40

Formação Indústria 4.0

2022-2022

THEIA

Automated Perception Driving

2022-2023

CIRCUMSTANCE

Circulating Microbial Signatures for Early Diagnosis of Cancer

2022-2025

OpenMinds

Synchronising creative minds for social cohesion and radical inclusion

2021-2023

HfPT

Health from Portugal

2021-2026

vCardID4

Digital fingerprint enhanced model - 4

2021-2022

WaveCorkCal

Calibração do higrómetro de microondas

2021-2023

CholdaDigital

Consultoria Avançada em Sistemas de Informação e Redes de Comunicações para a Quinta da Cholda

2021-2022

CadPath

Computer-Aided Diagnosis in Pathology

2021-2022

MATinMOL

Ondas de matéria em Redes Moiré

2021-2025

5GforUtilities

Tecnologia Celular 5G

2021-2022

DECARBONIZE

DEsenvolvimento de estratégias e políticas para aplicações de energia e não-energia para a neutralidade CARBÓNIca das cidades através da digitaliZação para os cidadãos e a sociedadE

2021-2023

Training4DS

Formação Avançada em Data Science - Altice Labs

2020-2020

PFAI4.0

Programa de Formação Avançada Industria 4.0

2020-2021

iiLab

Ampliação da Infraestrutura Tecnológica do INESC TEC para a Transformação Digital da Indústria

2020-2023

Continental FoF

Fábrica do Futuro da Continental Advanced Antenna

2020-2023

FLY_PT

Mobilizar a indústria aeronáutica nacional para a disrupção no transporte aéreo urbano do futuro

2020-2023

TAMI

Transparent Artificial Medical Intelligence

2020-2023

WiFi4DSO

Tecnologia Wi-Fi aplicada a cenários de um DSO

2019-2019

LeGeM

Learning Representations and Generative Models for 3D Breast Data

2019-2021

CorkNetmon

Network Infrastructure Monitoring for Remote Cork Manufacturing

2019-2020

Inphinit

Bolsa de Doutoramento ”LA CAIXA” Inphinit

2019-2022

SLID

Invitation to collaborate

2019-2022

ProLab

Consultoria profissional com recurso ao laboratório de electrónica

2019-2019

TenisApp2

Aplicação móvel para análise de jogos de ténis - 2

2019-2021

InterConnect

Interoperable Solutions Connecting Smart Homes, Buildings and Grids

2019-2024

NFCAD

Near Field Contact Antenna Development

2019-2020

EuConNeCts4

European Conferences on Networks and Communications

2019-2022

SCA

Serviço de caracterização antenas

2019-2019

STRx

Sistema de transmissão e receção de sinal de orientação eletrónica para a próxima geração de constelações de satélites (LEO e MEO).

2019-2022

RESPONDRONE

NOVEL INTEGRATED SOLUTION OF OPERATING A FLEET OF DRONES WITH MULTIPLE SYNCHRONIZED MISSIONS FOR DISASTER RESPONSES

2019-2022

InterCork

Remote Cork Manufacturing

2019-2019

CLOUD4CANDY

Cloud for CANDY

2019-2019

Evo3DModel

Consultoria para melhoria do sistema INSIGHT

2019-2020

OpenInnoTrain

Research Translation and Applied Knowledge Exchange in Practice through University-Industry-Cooperation

2019-2024

FollicleCounter

Prestação de serviços de investigação e desenvolvimento em matéria de processamento de imagem para maior fiabilidade de aferição dos folículos implantados

2018-2021

NB-IoT

Consultoria no âmbito da tecnolofia Narrowband-internet of Things

2018-2019

XPERIMUS

Experimentação em música na cultura portuguesa: História, contextos e práticas nos séculos XX e XXI

2018-2022

Blueenergy

Colheita de energia azul utilizando sistemas híbridos triboeléctricos/ fotovoltaicos para alimentar Veículos Autónomos Subaquáticos

2018-2020

PEPCC

Eficiência energética e desempenho para sistemas embarcados e de HPC com CGRAs customizados

2018-2021

GROW

Comunicações subaquáticas sem fios de longo alcance e banda larga

2018-2021

AUTOMOTIVE

Detecção automática multimodal de sonolência para veículos inteligentes

2018-2021

HELP-MD

O poder emocional e curativo da música e da dança

2018-2022

NeurOxide

Integração de transístores de filme fino e memristors à base de óxidos em redes neuromórficas

2018-2022

LUCAS

Rastreio do cancro do pulmão - uma metodologia não invasiva para o diagnóstico precoce

2018-2022

HEMOSwimmers

Otimização da hemodinâmica entorno de microrobôs nadadores

2018-2022

CLARE

Sistema de apoio ao rastreio do cancro cervical

2018-2021

ENDURANCE

Comunicações e energia sem fios subaquática contribuindo para a presença de longo

2018-2020

S-MODE

Despiste da contaminação por antibióticos através de dispositivos móveis

2018-2021

UnWSNet

Underwater Wireless Sensor Networks

2018-2018

SIMBED

Fed4fire testbed for experimentation

2018-2019

5G

Componentes e Serviços para Redes 5G

2018-2021

FotoInMotion

Repurposing and enriching images for immersive storytelling through smart digital tools

2018-2020

ConnectedRefinery

Rede de comunicações sem fios para as instalações da Galp Energia em Leixões

2018-2019

Arquitetura_IoT

Consultoria sobre a arquitetura de referência para implementação serviços de informação baseados em IoT

2017-2018

CHIC

Cooperative Holistic view on Internet and Content

2017-2020

CompMash

Music compatibility models for interactive mashup applications

2017-2019

UGREEN

Otimização do Consumo Energético de Redes LTE-U e Wi-Fi em Cenários de Coexistência

2017-2019

TERAPOD

Terahertz based Ultra High Bandwidth Wireless Access Networks

2017-2021

SURGEONMATE

Processamento de vídeo para análise de cirugias

2017-2017

TEC4Sea

Modular Platform for Research, Test and Validation of Technologies supporting a Sustainable Blue Economy

2017-2022

ROMOVI

ROMOVI: Robô Modular e cooperativo para Vinhas de encosta

2017-2019

BCCT.Plan

BCCT.plan: Ferramenta 3D para o planeamento do tratamento conservador do cancro da mama

2016-2020

WI-GREEN

WI-GREEN .: Otimização do consumo energético de redes Wi-Fi sensível aos padrões de tráfego

2016-2018

RAWFIE

Road-, Air- and Water-based Future Internet Experimentation

2016-2019

Cloud-Setup

PLATAFORMA DE PREPARAÇÃO DE CONTEÚDOS AUDIOVISUAIS PARA INGEST NA CLOUD

2016-2019

EVOXANT

Evolução bacteriana para além dos isolados em cultura - Xanthomonas arboricola pv. juglandis como paradigma

2016-2020

WISE

Redes de Comunicações em Malha formadas por Veículos Aéreos Sensíveis ao Tráfego

2016-2019

MareCom

Redes e serviços marítimos comunitários

2016-2018

STRONGMAR-CRAS

STRengthening MARritime Technology Research Center

2016-2018

CORAL-TOOLS

CORAL - Sustainable Ocean Exploitation: Tools and Sensors

2016-2018

BLUECOM

Ligando Humanos e Sistemas em Zonas Remotas do Oceano através de Comunicações de Banda Larga e Baixo Custo

2015-2017

ENDURE

Enabling Long-Term Deployments of Underwater Robotic Platforms in Remote Oceanic Locations

2015-2017

FOUREYES

TEC4Growth - RL FourEyes - Intelligence, Interaction, Immersion and Innovation for media industries

2015-2019

NanoStima-RL5

NanoSTIMA - Advanced Methodologies for Computer-Aided Detection and Diagnosis

2015-2019

NanoStima-RL1

NanoSTIMA - Macro-to-Nano Human Sensing Technologies

2015-2019

SMILES

TEC4Growth - RL SMILES - Smart, Mobile, Intelligent and Large scale Sensing and analytics

2015-2019

VAMOS

Viable Alternative Mine Operating System

2015-2019

iBROW

Innovative ultra-BROadband ubiquitous Wireless communications through terahertz transceivers

2015-2018

SCREEN

Space Cognitive Radio for Electromagnetic Environment maNagement

2015-2016

AnyPLACE

Adaptable Platform for Active Services Exchange

2015-2018

SmarterEMC2

Smarter Grid: Empowering SG Market Actors through Information and Communication Technologies

2015-2017

SEAD

Projeto Analógico e Misto Estatisticamente Otimizado

2014-2016

MDX

Modelos de Simulação e Teste de circuitos com MCUs

2014-2016

Unisat

Serviços de banda-larga em simultâneo com receção de televisão por satélite

2014-2014

TWAVE

Ondas gémeas conjugadas em fase para desbloquear o potencial dos futuros sistemas suportados em multiplexagem por divisão espacial

2014-2015

HiperWireless

Comunicações Micro Ondas Ponto Multiponto na Banda Hiperlan Livre (17GHZ)

2014-2015

PGLobal

Desenvolvimento de software para ser integrado numa plataforma de recolha automática e selecção de conteúdos de jornais participantes de vários países

2014-2015

SUNNY

Rede de Sensores Aéreos Inteligentes para a Deteção de Embarcações Usadas para Fins Criminosos e Entradas Irregulares Além-fronteiras

2014-2018

PCSA

Caracterização de locais com base em sensores e interações

2013-2014

SIVIC

Sistema Portátil Integrado de Vigilância Cardiovascular

2013-2015

Creation

Transceptores de rádio energeticamente eficientes para transmissão de dados

2013-2016

TDT

Monitorização do sinal de televisão digital terrestre (TDT)

2013-2014

PICTURE

Informação combinada acerca de Pacientes para Avaliação de Resultados Cirúrgicos do Cancro da Mama

2013-2016

Confine

Infraestrutura Experimental de Redes Comunitárias para a Internet do Futuro

2013-2015

MAT

Arte e Tecnologia na área dos Media

2013-2015

Sensing

Sensores de Rede para Monitorização de Sistemas Críticos

2013-2015

SmartGrids

Redes Elétricas Inteligentes

2013-2015

Cooperation

Cooperação e Perceção para uma Maior Autonomia

2013-2015

ASSIST

Plataforma para estatísticas de futsal amador

2012-2013

MOGTIDT

Estação de captura 3D

2012-2012

MTGrid

Infraestrutura de Comunicações Multi-Tecnologia para Redes Elétricas Inteligentes

2012-2015

RETAIL_PRO

Plataforma Integrada de Gestão Estratégica de Ambientes de Retalho

2012-2015

WiSAT

Dispositivos passivos em guia de onda na banda S e Ka

2012-2012

SARA

Sistema de Gestão de Ativos de Redes Rodoviárias

2012-2015

CPT

Transmissor Cartesiano Polar

2012-2014

MC-WMNs

Redes em Malha Múltiplas baseadas em Contexto (MC-WMNs)

2012-2015

SENSEIVER

Soluções eficientes e de baixo custo baseadas em sensores LTCC e emissores-recetores IR-UWB para um ambiente saudável e sustentável

2011-2015

MIRes

Roadmap para a Investigação em Informação Musical

2011-2013

AdChrono

Otimização automática de publicidade online

2011-2013

3dBCT

Modelos 3D para Avaliação e Previsão do Resultado Estético em Intervenções por Cancro da Mama

2011-2014

CASA

Plataforma Computacional baseada na Análise de Ambientes Auditivos para a Segregação de Eventos Sonoros em Sinais Musicais

2011-2014

SHAKEIT

Mecanismos do Groove em Música e aplicações

2011-2013

MultiRadioAccess

Agregação de redes de acesso HSPA e WiFi para disponibilização de débito superior ao das redes individuais

2011-2011

Steering

Condução da luz em guias de onda não lineares com interacções ressonantes

2011-2014

CNG

Conteúdos de Nova Geração aplicáveis nos domínios da Educação e da Formação Profissional

2011-2014

AAL4ALL

Assistência à Autonomia no Domicílio para todos

2011-2015

SUM

Observação e compreensão da dinâmica do movimento humano

2011-2013

User-Tracking2.0

"User-Tracking" de tráfego Web

2010-2011

SELF-PVP

Gestão auto-organizada de potência numa central de produção de energia fotovoltaica

2010-2014

ImTV

Sistemas imersivos de televisão para comunidades de criadores e consumidores de conteúdos

2010-2014

NeTS

Operação e Gestão de Redes de Próxima Geração

2010-2013

EscolinhasCriativas

Escolinhas Criativas

2010-2013

Convergence

Abordagem inovadora centrada em conteúdos para complementar e melhorar a arquitectura actual da Internet

2010-2013

SafeHomeHealthCare

Espaços inteligentes para a saúde em casa sem interferência usando algoritmos de pesquisa e reflexão de meta-realidade

2010-2013

OSP

Processamento Óptico de Sinal usando Fibras altamente Não-Lineares

2010-2013

ProLimb

Sensorização electrónica para a profilaxia de patologias dos membros inferiores

2010-2013

ContextAware

Serviços Multimédia Inteligentes baseados no contexto

2010-2011

REIVE

Redes Eléctricas Inteligentes com Veículos Eléctricos

2010-2012

Alicante

Acesso ubíquo a serviços multimédia com base no contéudo

2010-2013

P3.net

Plataforma noticiosa on-line de nova geração para jovens

2010-2012

LUL

Projeto piloto de apoio à qualidade de vida de pessoas idosas

2010-2012

Hotel3.0

Plataforma Web3.0 para o mercado hoteleiro

2010-2012

WOWI

Interfaces electro-ópticas para redes de acesso picocelulares

2010-2013

RobVigil

Robô vigilante colaborativo inteligente para a área da segurança

2010-2012

Daphne

Redes fotónicas para a aviação

2009-2013

SWIOP

Sistema Web Inteligente de Apoio à Organização Pessoal

2009-2011

SITMe

Serviços Integrados para Transportes Metropolitanos

2009-2012

Mobiles

Mobilidade Eléctrica Sustentada - soluções para a logística associada ao carregamento das baterias dos veículos eléctricos

2009-2012

V-SAT

Dispositivos passivos para aplicações VSAT (Very Small Aperture Terminal)

2009-2009

PortalDouro

Portal de turismo para a região do Douro

2009-2011

KINETIC

Sistemas composicionais dinâmicos e adaptativos controlados por interfaces

2009-2011

ASP-RedesDomesticas

Soluções de Autenticação, Segurança e Privacidade (ASP) para redes domésticas

2009-2010

MuMoMgt

Gestão de mobilidade e multicast em redes de acesso heterogéneas

2009-2012

ReCoop

Redes Cooperativas sem fios

2009-2012

SemanticPACS

Sistema de Comunicação e Arquivamento de Imagens Clínicas com Motor de Pesquisa Semântica

2009-2011

Palco3.0

Sistema web inteligente de apoio à gestão de uma rede social na área da música

2008-2011

AHRS

Sistema Inercial de Orientação baseado em tecnologia MEMS

2008-2010

GeCLIFmcast

Gestão de sessões multicast com origem nos clientes

2008-2009

DR-Vids

Gestão dinâmica de recursos lógicos reconfiguráveis para segmentação foreground/background de vídeo em tempo real

2007-2010

Vector

Compilação e Síntese de Algoritmos para Processamento de Imagem em Matlab para Sistemas Vectoriais em FPGAs

2007-2011

OMR

Sistema de reconhecimento óptico de pautas musicais manuscritas

2007-2010

BCCT

Método objectivo avançado para a avaliação do resultado estético de cirurgias mamárias

2007-2010

ROFWDM

Projeto e optimização de sistemas WDM Fibra-rádio

2007-2010

EDCine

Tecnologias avançadas para cinema digital

2007-2009

VISNETII

Tecnologias para serviços audiovisuais em rede

2006-2009

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Publicações

2026

RIoT Digital Twin: Modeling, Deployment, and Optimization of Reconfigurable IoT System With OpticalRadio Wireless Integration

Autores
Abdellatif, AA; Silva, S; Baltazar, E; Oliveira, B; Qiu, SH; Bocus, MJ; Eder, K; Piechocki, RJ; Almeida, NT; Fontes, H;

Publicação
IEEE OPEN JOURNAL OF THE COMMUNICATIONS SOCIETY

Abstract
This paper proposes an optimized Reconfigurable Internet of Things (RIoT) framework that integrates optical and radio wireless technologies with a focus on energy efficiency, scalability, and adaptability. To address the inherent complexity of hybrid optical-radio environments, a high-fidelity Digital Twin (DT) is developed within the Network Simulator 3 (NS-3) platform. The DT models deploy subsystems of the RIoT architecture, including Radio Frequency (RF) communication, Optical Wireless Communication (OWC), and energy harvesting and consumption mechanisms that enable autonomous operation. Real-time energy and power measurements from target hardware platforms are also incorporated to ensure accurate representation of physical behavior and enable runtime analysis and optimization. Building on this foundation, a proactive cross-layer optimization strategy is devised to balance energy efficiency and quality of service (QoS). The strategy dynamically reconfigures RIoT nodes by adapting transmission rates, wake/sleep scheduling, and access technology selection. Results demonstrate that the proposed framework, combining digital twin technology, hybrid optical-radio integration, and data-driven energy modeling, substantially enhances the performance, resilience, and sustainability of 6G IoT networks.

2026

The 15-Minute City in Porto, Portugal: Accessibility for the elderly

Autores
Guerreiro, MS; Dinis, MAP; Sucena, S; Silva, I; Pereira, M; Ferreira, D; Moreira, RS;

Publicação
CITIES

Abstract
The concept of the 15-Minute City aims to enhance urban accessibility by ensuring that essential services are within a short walking distance. This study evaluates the accessibility of Porto, Portugal, particularly for the elderly, by assessing urban density, permeability, and walkability, with a specific focus on crossings and ramps. A five-step methodology was employed, including spatial analysis using QGIS and Place Syntax Tool, proximity assessments, and an in-situ survey of crossings and ramps in the CHP. The results indicate that while the city of Porto offers a dense and walkable urban environment, significant accessibility challenges remain due to inadequate ramp distribution. The data collection identified 80 crossings, of which only 60 were listed in OpenStreetMap, highlighting data inconsistencies. Additionally, 18 crossings lacked curb ramps, posing mobility barriers for elderly residents. These findings highlight the need of infrastructure improvements to support inclusive urban mobility. The study also proposes an automated method to enhance ramp data collection for broader applications. Addressing these gaps is crucial for achieving the equity and sustainability goals of the 15-Minute City model, ensuring that aging populations can navigate urban spaces safely and efficiently.

2026

Predicting Aesthetic Outcomes of Breast Cancer Surgery: A Robust and Explainable Image Retrieval Approach

Autores
Ferreira, P; Zolfagharnasab, MH; Gonçalves, T; Bonci, E; Mavioso, C; Cardoso, MJ; Cardoso, JS;

Publicação
ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IMAGING FOR DIAGNOSTIC AND TREATMENT CHALLENGES IN BREAST CARE, DEEP-BREATH 2025

Abstract
Accurate retrieval of post-surgical images plays a critical role in surgical planning for breast cancer patients. However, current content-based image retrieval methods face challenges related to limited interpretability, poor robustness to image noise, and reduced generalization across clinical settings. To address these limitations, we propose a multistage retrieval pipeline integrating saliency-based explainability, noise-reducing image pre-processing, and ensemble learning. Evaluated on a dataset of post-operative breast cancer patient images, our approach achieves contrastive accuracy of 77.67% for Excellent/Good and 84.98% for Fair/Poor outcomes, surpassing prior studies by 8.37% and 11.80%, respectively. Explainability analysis provided essential insight by showing that feature extractors often attend to irrelevant regions, thereby motivating targeted input refinement. Ablations show that expanded bounding box inputs improve performance over original images, with gains of 0.78% and 0.65% contrastive accuracy for Excellent/Good and Fair/Poor, respectively. In contrast, the use of segmented images leads to a performance drop (1.33% and 1.65%) due to the loss of contextual cues. Furthermore, ensemble learning yielded additional gains of 0.89% and 3.60% over the best-performing single-model baselines. These findings underscore the importance of targeted input refinement and ensemble integration for robust and generalizable image retrieval systems.

2026

Towards Robust Breast Segmentation: Leveraging Depth Awareness and Convexity Optimization For Tackling Data Scarcity

Autores
Zolfagharnasab, MH; Gonçalves, T; Ferreirale, P; Cardoso, MJ; Cardoso, JS;

Publicação
ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IMAGING FOR DIAGNOSTIC AND TREATMENT CHALLENGES IN BREAST CARE, DEEP-BREATH 2025

Abstract
Breast segmentation has a critical role for objective pre and postoperative aesthetic evaluation but challenged by limited data (privacy concerns), class imbalance, and anatomical variability. As a response to the noted obstacles, we introduce an encoderdecoder framework with a Segment Anything Model (SAM) backbone, enhanced with synthetic depth maps and a multiterm loss combining weighted crossentropy, convexity, and depth alignment constraints. Evaluated on a 120patient dataset split into 70% training, 10% validation, and 20% testing, our approach achieves a balanced test dice score of 98.75% a 4.5% improvement over prior methods with dice of 95.5% (breast) and 89.2% (nipple). Ablations show depth injection reduces noise and focuses on anatomical regions, yielding dice gains of 0.47% (body) and 1.04% (breast). Geometric alignment increases convexity by almost 3% up to 99.86%, enhancing geometric plausibility of the nipple masks. Lastly, crossdataset evaluation on CINDERELLA samples demonstrates robust generalization, with small performance gain primarily attributable to differences in annotation styles.

2026

Anatomically and Clinically Informed Deep Generative Model for Breast Surgery Outcome Prediction

Autores
Santos, J; Montenegro, H; Bonci, E; Cardoso, MJ; Cardoso, JS;

Publicação
ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IMAGING FOR DIAGNOSTIC AND TREATMENT CHALLENGES IN BREAST CARE, DEEP-BREATH 2025

Abstract
Breast cancer patients often face difficulties when choosing among diverse surgeries. To aid patients, this paper proposes ACID-GAN (Anatomically and Clinically Informed Deep Generative Adversarial Network), a conditional generative model for predicting post-operative breast cancer outcomes using deep learning. Built on Pix2Pix, the model incorporates clinical metadata, such as surgery type and cancer laterality, by introducing a dedicated encoder for semantic supervision. Further improvements include colour preservation and anatomically informed losses, as well as clinical supervision via segmentation and classification modules. Experiments on a private dataset demonstrate that the model produces realistic, context-aware predictions. The results demonstrate that the model presents a meaningful trade-off between generating precise, anatomically defined results and maintaining patient-specific appearance, such as skin tone and shape.