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Audio Education is a branch of formal training which focuses on professional audio, phonographic production, audio engineering, music technology etc. The literature review demonstrated that, although today's professional training can be considered the main way of entering in the professional field, there have been reports collected since the 1990s demonstrating that employers were concerned about the newly graduated trainees' lack of social skills. This work proposes that the solution for the problem is to invest in professional internship. Despite this tool may provide the student crucial contact to the "real world" of the field, other findings also demonstrated that only 21.42% of Brazilian audio education programs require professional internship in their school curriculum. Because of this, the researcher developed an online platform (E-AUDI / Audio Education at the Industry) to provide the so needed integration between audio education programs, their respective students and companies that produces sound related content. This platform will promote and facilitate communication between the three parts, thus stimulating the practice of professional internship and the consequent development of social working skills among the target students of the research. Indeed, it has been developed in a collaborative manner between the author and four other professionals in the areas of design, arts & medias and computer science. The final result points out that the functionality of the platform also depends on some factors, among them, the study of the causes of the lack of professional internship offering among the audio education programs in Brazil, a better understanding of the profile of the local audio industry, and the development of awareness about the importance of internship among its agents. Nenhuma A educação em áudio é o ramo educacional formal voltado ao ensino de conteúdos relacionados ao áudio, o que inclui produção musical, produção fonográfica, engenharia de áudio, tecnologia musical etc. Revisão da literatura relacionada identificou que, embora a educação em áudio já seja considerada como uma importante via de entrada para a vida profissional, relatos de empregadores colhidos desde a década de 1990 indicam haver uma preocupação com o déficit de habilidades sociais de trabalho apresentadas pelos formados na área. Como solução para o problema, notou-se ser a prática do estágio profissional a principal ferramenta, haja vista a sua capacidade de proporcionar ao aluno o contato indispensável como o “mundo real” da profissão. Apesar da constatação anterior, levantamento feito por esta pesquisa identificou que apenas 21,42% dos programas (cursos) de educação em áudio brasileiros exigem o estágio em seus currículos escolares. Sendo assim, foi o objetivo geral deste trabalho desenvolver o projeto de uma plataforma on-line (E-AUDI / Educação em Áudio na Indústria) de integração entre programas de educação em áudio, seus respectivos estudantes e empresas do setor de produção de conteúdo sonoro. Pretende-se com isso, promover e facilitar a comunicação entre as três partes envolvidas, assim, estimulando a prática de estágios e o consequente desenvolvimento de habilidades sociais de trabalho entre os estudantes-alvo da pesquisa. O projeto da plataforma foi desenvolvido graças à colaboração entre o pesquisador e mais quatro profissionais das áreas de design, arte e mídia e computação. O resultado final aponta que a funcionalidade da plataforma depende ainda de alguns fatores, dentre eles, do levantamento das causas do baixo índice de estágio entre os programas de educação em áudio no Brasil, de um melhor entendimento a respeito do perfil da indústria do áudio local, e do desenvolvimento de um trabalho de conscientização sobre a importância do estágio entre seus agentes.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Sistemas de Recomendação podem ser definidos como sistemas capazes de recomendar recursos aderentes ao perfil e contexto do usuário ou grupo de usuários, podendo ser aplicados em diversos domínios, tais como educação, turismo e e-Science. Devido a esta característica adaptável é possível encontrar diversos modelos de recomendação na literatura, cada um com combinações de métodos e algoritmos distintos. Essa variedade de modelos de recomendação pode dificultar o processo de implementação de Sistemas de Recomendação. Neste cenário, a presente dissertação apresenta a arquitetura aberta MMRecommender, onde através da combinação de componentes presentes em cada etapa é possível instanciar modelos de recomendação que podem ser aplicados a diversos domínios. Para avaliar a arquitetura são apresentados três estudos de casos sob perspectivas diferentes: o primeiro estudo de caso foca na adaptação de um Sistema de Recomendação existente para a arquitetura MMRecommender, o segundo estudo de caso implementa um modelo de recomendação criado a partir da arquitetura proposta em um ecossistema de software científico, e, por último, um estudo de caso evidenciando como a arquitetura proposta viabilizou a implementação de um Sistema de Recomendação turístico utilizado nas olimpíadas RIO 2016. Após a avaliação de cada estudo de caso foram obtidos indícios de que a arquitetura proposta pode auxiliar na construção de modelos de recomendação. Recommender Systems can be defined as systems capable of recommending resources adhering to user or group of user’s profile and context, and can be applied in several domains, such as education, tourism and e-science. Due to this adaptive feature, it is possible to find several recommender models in the literature, each with combinations of different methods and algorithms. This variety of recommendation models can make it difficult to implement Recommender Systems. In this scenario, the present dissertation presents an open architecture MMRecommender, where through the combination of components present in each step it is possible to instantiate recommender models that can be applied to several application domains. To evaluate the architecture, three case studies are presented under different perspectives: the first case study focuses on the adaptation of an existing Recommender System to the MMRecommender architecture, the second case study implements a recommender model created from the proposed architecture in a scientific software ecosystem, and finally a case study evidences how the proposed architecture made possible the implementation of a Tourist Recommender System used in the RIO 2016 Olympic Games. After evaluating each case study it was possible to identify indications that the proposed architecture can help in the construction of recommender models.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo Fundo Mackenzie de Pesquisa The increasing accumulation of data, from the most diverse sources, brings the need to develop new and robust data analysis tools. Among the many data analysis problems, two of them have been receiving special attention over the past years, both in academic and in business: multi-objective data clustering; and mining of data streams. At the same time, bio-inspired al-gorithms have been successfully applied in solving complex problems, such as those previously mentioned. It is in this context that this thesis proposes two new versions of swarm intelligence algorithms to solve these problems. More specifically, an algorithm inspired by the collective behavior of bees is used to tackle the multi-objective clustering problem, while a tool inspired by the collective decision-making of bacteria is used to mine association rules in data streams. The algorithms are potentially applicable to the cited current problems and the main thesis' contribution is the investigation of algorithms' adaptation and subsequent application to the already mentioned data mining complex problems. This document provides the theoretical basis necessary for the development and understanding of the research, introduces the algorithms, presents the results obtained, the conclusion of the performance achieved and brings a reflection of the future steps to be taken. O crescente acúmulo de dados, das mais diversas origens, traz intrinsecamente a necessi-dade de desenvolvimento de novas e robustas ferramentas de análise. Dentre os muitos proble-mas de análise de dados da literatura, dois deles vêm recebendo especial atenção nos últimos anos, tanto no âmbito acadêmico quando no mercado: agrupamento multiobjetivo de dados; e a análise de fluxos de dados (data streams). Ao mesmo tempo, algoritmos inspirados no com-portamento de sistemas biológicos vêm sendo aplicados com sucesso na solução de problemas complexos, como os anteriormente citados. É nesse contexto que propomos duas novas versões de algoritmos de inteligência de enxame para resolver esses problemas. Mais especificamente, um algoritmo inspirado no comportamento coletivo de abelhas é usado para resolver o problema de agrupamento multiobjetivo, enquanto uma ferramenta inspirada na tomada de decisão cole-tiva de bactérias é usada para minerar regras de associação em fluxos de dados. Os algoritmos são potencialmente aplicáveis aos problemas em questão e a contribuição principal dessa tese é a investigação da adaptação deles e posterior aplicação em problemas complexos de minera-ção de dados, já citados. Este documento traz a fundamentação teórica necessária ao desenvol-vimento e compreensão da pesquisa, apresenta os modelos propostos e os resultados experi-mentais obtidos, a conclusão do desempenho atingido e uma reflexão sobre os próximos passos a serem dados.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo Fundo Mackenzie de Pesquisa Understanding the human being is a continuous work of perception and inference about how he/she interacts and responds to various environmental stimuli in which he/she is inserted. Each person behaves based on how he/she sees and reacts to the world. However, the Internet has created an environment in which behaviors are also expressed and social media constantly stimulate the creation of social ties and the sharing of information. Identifying and mapping patterns from this data opens up opportunities to understand what is the persona that one wants to express within such environment, leading to what was named here the virtual persona. Therefore, data mining techniques are powerful tools for data exploration and analysis, making it possible to develop a computing infrastructure that allows to infer psychological aspects of the virtual persona. All this technical and computational framework for social media data analysis makes up the social media mining field of research. Motivated by this perspective, this thesis proposes computational frameworks to analyze three aspects of the virtual persona: sentiment; temperament; and personality. As a result, it was developed the Virtual Persona Triad, composed of frameworks for sentiment analysis, temperament prediction and personality identification. We assessed various techniques to represent text and classification algorithms, analyzed via social media mining methods capable of providing the desired inferences about the Triad. The results show a higher predictive ability for the category dictionaries combined with ensembles of classifiers. Entender o ser humano é um trabalho contínuo de percepções e inferências sobre como ele interage e responde aos diversos estímulos do ambiente no qual está inserido. Cada pessoa im-prime no ambiente padrões de comportamento que revelam sua forma de ver e reagir ao mundo. Não obstante, a internet criou um ambiente em que comportamentos também são expressos e as mídias sociais estimulam constantemente a criação de laços sociais e o compartilhamento de informações. Identificar e mapear padrões a partir desses dados abre oportunidades de entender qual é a persona que o usuário decidiu externar nesse ambiente, levando ao que se denomina aqui de persona virtual. Para tanto, técnicas de mineração de dados são ferramentas poderosas de exploração e análise de dados, tornando possível desenvolver uma infraestrutura computa-cional que permita inferir aspectos psicológicos sobre a persona virtual. Todo esse arcabouço técnico-computacional para análise de dados de mídias sociais compõe a mineração de mídias sociais. Motivada por essa perspectiva, esta tese propõe frameworks computacionais que pos-sibilitam analisar três aspectos sobre a persona virtual: sentimento, temperamento e personali-dade. Como resultado foi desenvolvida a tríade da persona virtual, composta pelos frameworks para análise de sentimento, temperamento e traços de personalidade. Foram avaliadas diferentes técnicas para representação de textos e também testados vários algoritmos de classificação, to-dos analisados via mineração de mídias sociais, capaz de fornecer as inferências desejadas sobre a tríade. Os resultados apontam uma maior capacidade de predição na combinação entre dicio-nários de categorias com técnicas de comitês de classificadores.

Chronic Kidney Disease (CKD) is characterized by the need for permanent and continuous treatment. Data available in 2017 by the Brazilian Society of Nephrology, the estimated total number of patients undergoing analytical treatment in Brazil, were 126,583. In this context, we address some computational applications focusing on supporting the therapeutic treatment of CKD. However, to date, no software architecture has been found in the literature, considering the various factors that CKD patients may exhibit, seeking a change in the lifestyle of patients by conducting incentives and activities related to the evaluation of nephrologists. Against this background, gamification is a useful tool for providing game mechanisms to encourage patients to adhere to DRC treatment, challenges, and real-world rewards, similar to a digital game. In this paper, a gamified application architecture Project is published focusing on the monitoring and treatment of DRC at different stages. Architectural components were used by an extractive and embedded approach as part of the defined architecture. An architecture assessment was conducted with healthcare professionals and a software developer with a scenario-based approach. An application prototype was implemented using web technologies to present a scenario of using the proposed architecture. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A Doença Renal Crônica (DRC) é caracterizada pela necessidade de tratamento permanente e contínuo. Considerando dados disponibilizados em 2017 pela Sociedade Brasileira de Nefrologia, o número total estimado de pacientes em tratamento de diálise no Brasil foi de 126.583. Neste contexto, encontram-se no mercado algumas aplicações computacionais com foco no apoio ao tratamento terapêutico da DRC. Porém, até o presente momento, não foi constatada na literatura nenhuma arquitetura de software considerando os diversos estágios que o portador da DRC pode apresentar, buscando a mudança de estilo de vida de pacientes pela realização de incentivos e atividades associadas às recomendações de nefrologistas. Diante deste cenário, a gamificação é uma ferramenta útil para a disponibilização de mecanismos dos jogos para incentivar a adesão de pacientes ao tratamento de DRC, proporcionando desafios e recompensas no mundo real, de maneira similar a um jogo digital. Neste trabalho é apresentada uma arquitetura de aplicação gamificada com foco no monitoramento e tratamento da DRC em diferentes estágios. Componentes arquiteturais foram identificados por meio de uma abordagem extrativa e incorporados como parte da arquitetura definida. Uma avaliação da arquitetura foi realizada com profissionais da área da saúde e um desenvolvedor de software, com uma abordagem baseada em cenários. Um protótipo de aplicação foi implementado utilizando tecnologias Web para apresentar um cenário de uso da arquitetura proposta.

Dozens of algorithms have been proposed for anomaly detection, and, when applied to intrusion detection, they can detect suspect attacks whenever relevant deviations from the expected behavior are observed. The research community still lacks a universal comparative evaluation as well as standard publicly available datasets. It is in general challenging to provide a description that suffices in details, and that is easy to understand and compare. It may often appear that valuable solutions are presented and specially tested in such a way that re-implementation by a third party or comparison with others solutions is difficult, time-consuming and the result might not even be the same. For example, a step in the algorithm might say: "We pick an element from the frontier set" but which element do you pick? Will the first one do? Why Will any element suffice? As another example, the author may probably want to give more implementation details but is constrained by the paper page limit. Additionally, sometimes the author’s description in-lines other algorithms or data structures that perhaps only that author is familiar. In general, it is a common struggle to research and show a quantitative comparison that gives evidence of the quality of a solution. While this is undoubtedly essential for further researches and improvements in the topic, it is challenging to create a quantitative comparison which allows a fair comparison of different anomaly detection techniques. Thus, a public quantitative analysis for anomaly detection algorithms, which can be used by anyone and eventually allow anyone to contribute to, implying that the tests are in a standard format, is much needed. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Dezenas de algoritmos foram propostos para detecção de anomalias e, quando aplicados à detecção de intrusão, eles podem detectar ataques suspeitos sempre que forem observados desvios relevantes do comportamento esperado. A comunidade de pesquisa ainda carece de uma avaliação comparativa universal, bem como de conjuntos padrão de dados disponíveis ao público. É geralmente um desafio fornecer uma descrição que seja suficiente em detalhes e que seja fácil de entender e comparar. Pode parecer que soluções valiosas são apresentadas e especialmente testadas de forma que a reimplementação por terceiros ou a comparação com outras soluções é difícil, demorada e o resultado pode nem ser o mesmo. Por exemplo, uma etapa do algoritmo pode dizer: "Escolhemos um elemento do conjunto de fronteiras", mas qual elemento você escolhe? O primeiro fará? Por que algum elemento é suficiente? Como outro exemplo, o autor provavelmente pode querer fornecer mais detalhes de implementação, mas está restrito pelo limite de páginas de um artigo. Além disso, às vezes a descrição do autor alinha outros algoritmos ou estruturas de dados que talvez apenas esse autor esteja familiarizado. Em geral, é uma problema comum pesquisar e mostrar uma comparação quantitativa que evidencie a qualidade de uma solução. Embora isso seja, sem dúvida, essencial para novas pesquisas e melhorias no tema, é um desafio criar uma comparação quantitativa que permita uma comparação justa de diferentes técnicas de detecção de anomalias. Portanto, é necessária uma análise comparativa para algoritmos de detecção de anomalias, que possa ser usado por qualquer pessoa e, eventualmente, permitir que alguém contribua com esses testes estando em um formato padrão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In Brazil, due to its geographic extension, as well as social and economic differences, the expansion of distance education involves several aspects of social inclusion, democratization, and personalized training. This brings several challenges, including management, having an environment to assess, understanding and measuring the critical factors of a distance learning course - such as its communication system, which is essential in this mode of teaching - in order to support actions of decision-makers and contribute to improving the quality of educational management. An evaluation of the Communication System of semi-attending and non-attending courses taught in Virtual Learning Environments is presented using a model (environment) of support for this evaluation, here proposed, based on the requirements observed in the document “Quality Benchmarks for Distance Superior Education”, developed by the Ministry of Education (MEC), and techniques of Business Intelligence. This model (environment) of evaluation searches in these quality references for the Critical Success Factors of the Communication System, as well as measurable and achievable metrics, and it comprises techniques of business intelligence that structure these metrics in dimensional models that are loaded by processes of extraction and transformation of the data coming from the operating bases of virtual learning environments and that, analyzed by analytical tools, creates flexible results, and visualizations. Two case studies are presented: the first exemplifies the proposed model and enables quantitative analyzes that characterize the Critical Success Factors of the Communication System of physically attended courses of a Brazilian public university. The second case uses the proposed model to analyze "Interactivity and Interaction" factors that influence the performance of beginner level students in online courses of a Brazilian private university, on which are applied statistical analyzes, neural network, self-organizing maps, decision trees and grouping techniques, aiming to describe the data, discover the relations, establish the most relevant variables and discover patterns that can support the conclusion. No Brasil, por suas características de extensão geográfica e diferenças sociais e econômicas, a expansão da educação a distância envolve vários aspectos de inclusão social, democratização e formação personalizada. Isso traz vários desafios, entre eles o da gestão, o de poder avaliar, compreender e medir os fatores críticos de um curso a distância – como seu sistema de comunicação, essencial nessa modalidade de ensino – de forma a apoiar as ações dos tomadores de decisão e contribuir para a melhoria da qualidade da gestão educacional. Este trabalho apresenta uma avaliação dos sistemas de comunicação de cursos ministrados em Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA), na modalidade semipresencial e a distância, usando um modelo de suporte à avaliação baseado no documento “Referenciais de Qualidade para a Educação Superior a Distância” do Ministério da Educação (MEC) e técnicas de Business Intelligence (BI). Esse modelo buscou, nesses Referenciais de Qualidade, os Fatores Críticos de Sucesso do Sistema de Comunicação (FCSSC), métricas mensuráveis e realizáveis e engloba técnicas de BI que estruturam essas métricas em modelos dimensionais que são carregados por processos de extração e transformação dos dados provenientes das bases operacionais AVAs e que, analisados por ferramentas analíticas, flexibilizam resultados e visualizações. São apresentados dois estudos de caso. O primeiro exemplifica o modelo proposto e habilita análises quantitativas que caracterizam FCSSC de cursos semipresenciais de uma universidade pública brasileira; já o segundo usa o modelo proposto para analisar fatores de “Interatividade e Interação” que influenciam o desempenho do aluno iniciante de curso a distância de universidade privada brasileira, sobre os quais são aplicadas análises estatísticas, Mapa de Kohonen, árvores de decisão e técnicas de agrupamento para descrever os dados, descobrir as relações, estabelecer as variáveis mais relevantes e descobrir padrões que possam apoiar a conclusão.

The evolution of models and systems that implement the concepts of Ubiquitous and Pervasive Computing, particularly in applications that integrates Context-Aware Computing and mobile computing for personal use, presents opportunities and challenges in the educational field. Parallel to this evolution and in a complementary way, the models of computational intelligence are established as important tools for Internet-based services (solutions that combine applications and services on demand) and support decision systems applying personification to access information in large volumes of data (Big Data platforms). From this scenario, this research proposes a computational model that combines different artificial intelligence methods to aid the personalization of the teaching process considering interaction in context sensitive computing environments. This computational model is, mainly, a proposal of computation with focus on the perspective of the student to participate of educational tasks in different places. As a central element to support the process of customization and adaptability of student interaction, this research presents a computational model that combines Artificial Neural Networks, Genetic Algorithms, Multiagent Systems and Context-Aware Computing. During the investigation of the dynamics of the computational model, an integration of the central model, a set of rules of the Multiagent System and an implementation of the proposed Architecture for Context- Aware Computing were elaborated. The cognitive structure was observed while using by a group of users in different locations. The observed results reinforce the dynamics proposed in this research as a viable model for personalization of interactions with intelligent environments. A evolução dos sistemas que aplicam os conceitos de computação ubíqua e pervasiva, principalmente em aplicações de ambientes inteligentes que integram computação sensível ao contexto e computação móvel de uso pessoal, apresenta possibilidades e desafios no campo educacional. De forma complementar, os modelos de inteligência computacional se estabelecem como importantes ferramentas em serviços baseados em Internet (soluções que combinam aplicações e serviços sob demanda) e sistemas de suporte a decisão, propiciando personificação no acesso à informação em elevados volumes de dados (processamento de Big Data). A partir deste cenário, esta pesquisa propõe um modelo de computação que combina diferentes métodos de inteligência artificial para auxiliar a personalização do processo de aprendizado considerando interação em ambientes de computação sensível ao contexto. Este modelo computacional é, principalmente, uma proposta de computação com foco na perspectiva do estudante para participação de tarefas educacionais em diferentes locais providos de inteligência de ambiente. Como elemento central de apoio ao processo de personalização e adaptatividade da interação do estudante, esta pesquisa propõe um modelo computacional que combina Redes Neurais Artificiais, Algoritmos Genéticos, Sistemas Multiagentes e Computação Sensível ao Contexto. Durante a investigação da dinâmica do modelo computacional, foi elaborada uma implementação resumida do modelo central, um conjunto de regras do sistema multiagente e uma implementação da arquitetura proposta para Computação Sensível ao Contexto. A estrutura cognitiva resultante foi observada durante a utilização por um grupo de usuários voluntários em diferentes localidades. Os resultados observados reforçam a dinâmica proposta nesta pesquisa como um modelo viável para personalização das interações com ambientes inteligentes.

Analyzing and understanding the behavior of players in virtual environments has been a key activity for companies that develops and produce digital games. Players not only play, but they are also consumers of in-game products, buy possible sequences or expansions of games, and spread them to friends. In the case of Massive Multiplayer Online Role Playing Game (MMORPG), players have different gameplay patterns, and by classifying them, it is possible for developers to make changes that satisfy more types of players in a specific way, resulting in spending more time in the virtual environment. This study aims to show that it is possible to classify players through gameplay analysis in well-established theories such as Bartle's archetypes. It is presented an analysis of the main types of players studied in Academy as follows: behavioral analysis, questionnaires and game telemetry data analysis. There is also a section describing the Game Analytics processes and a section with the results. Analisar e entender o comportamento de jogadores em ambientes virtuais têm sido atividades utilizadas nas empresas desenvolvedoras e produtoras de jogos digitais. Os jogadores não apenas jogam, como também são consumidores de produtos in game, compram possíveis sequências ou expansões de jogos, divulgam o jogo para amigos. No caso de jogos Massive Multiplayer Online Role Playing Game (MMORPG), os jogadores possuem padrões de jogabilidade variados e, classificando-os, é possível fazer com que os desenvolvedores possam fazer alterações que satisfaçam um maior número de jogadores de modo específico, fazendo com que estes permaneçam em seu ambiente por mais tempo. Esse estudo visa mostrar que é possível classificar jogadores através da análise do gameplay, em teorias consolidadas como os arquétipos de Bartle. É apresentada uma análise dos principais tipos de jogadores estudados de formas distintas: análise comportamental, questionários e análise de dados de telemetria de jogos. Também há uma seção dedicada a descrever os processos de Game Analytics e uma seção com os resultados da pesquisa.

The NR-17 establishes parameters that allow the adaptation of the working conditions with psychophysiological characteristics of the workers. The adaptations involve an ergonomic analysis of the workplace, whose main stage is the risk assessment that trigger damaging and irreversible musculoskeletal effects. With the technological advance, we have seen na increasing number of computer-dependent workers, which produce static work overload of the postural muscles that requires recovery mechanisms, is the case of pauses that need to be made for the lubrication of the tendons with synovial fluid and the return of normal blood flow. The literature offers risk assessment devices that are introduced in observational practice or making use of angular analysis software. Such methods become costly, invasive and highly subjective, and provide great variability among examiners. In face of this, the objective was to build an automatic biomechanical risk assessment tool for workers at computerized workstation based on angular limits and risk time present in the literature. To validation a total of 38 administrative workers were included in the study: 26 (68.42%) of the female gender and 12 (31.58%) of the male gender. Evaluated 152 movements and compared with established and used software. The solution developed was able to evaluate neck flexion, trunk inclination, shoulder abduction and flexion abduction and provide a real-time evaluation without the need for markers as the other software do. In addition, the Wilcoxon test showed p-values wich don´t present significant differences in the movements of neck flexion and anterior trunk inclination but did not invalidate similar values between softwares found in abduction of the shoulder. It is concluded that this device is a predominantly preventive evaluation method that is valid due to similar findings between softwares and between the device built with each software. Although some differences have been found in the capture of some movements, it presents a structure that combines practicality, agility and immediate return to the worker, which makes a differential in the specialists practice. A norma regulamentadora NR-17 estabelece parâmetros que permitem a adaptação das condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores. As adaptações envolvem uma análise ergonômica do posto de trabalho, cuja etapa principal é a de avaliação de riscos que desencadeiam efeitos musculoesqueléticos danosos e irreversíveis. Com o avanço tecnológico, tem-se visto um número crescente de postos de trabalho computador dependente, que produzem sobrecarga de trabalho estático dos músculos posturais exigindo deste músculo mecanismos de recuperação, é o caso das pausas que precisam ser feitas para que haja lubrificação dos tendões pelo liquido sinovial e retorno do fluxo normal do sangue. A literatura dispõe de ferramentas de avaliação de risco que são introduzidas na prática de forma observacional ou fazendo uso de softwares de análise angular. Tais métodos tornam-se onerosos, invasivos e bastante subjetivos, além de proporcionar grande variabilidade entre examinadores. Em face disto, objetivou-se construir uma ferramenta automática de avaliação de risco biomecânico para trabalhadores de ambiente informatizado com base no que se dispõe de limites angulares e tempo de risco presentes na literatura. Para validação foram incluídos no estudo um total de 38 trabalhadores administrativos: 26(68,42%) do gênero feminino e 12 (31,58%) do gênero masculino. Avaliados 152 movimentos e comparados a softwares já estabelecidos e usados. A solução desenvolvida foi capaz de avaliar os movimentos de Flexão cervical, inclinação de tronco, abdução e flexão de ombro e proporcionar uma avaliação em tempo real sem a necessidade de marcadores conforme fazem os outros softwares. Ademais, constatou-se por meio do teste de Wilcoxon que valores de p não apresentam diferenças significativas nos movimentos de flexão cervical e inclinação anterior de tronco, não invalidando, porém achados de valores similares entre softwares encontrados na abdução de ombro. Embora tenha sido encontrado algumas diferenças na captura de alguns movimentos, o mesmo apresenta uma estrutura que une praticidade, agilidade e devolutiva imediata ao trabalhador o que o torna um diferencial na pratica do profissional especialista. Conclui-se que esse método de avaliação predominantemente preventivo é válido em virtude de achados similares entre softwares já existentes e o modelo proposto.

School dropout is a global problem, also occurring in Brazil, with high rates of dropout and disapproval in elementary and high school; among the reasons for this, the lack of interest on the part of the student predminates. Games, as providers of learning experiences, at the same time, motivating, engaging and pleasurable for the apprentices, are an important solution of these problems. Within this context, constructionism appears as a valuable source of theoretical subsidies for the elaboration of educational games, with research demonstrating that the learning process has the potential to occur more naturally and satisfactorily when the learner is engaged in the construction of an artifact . Among the gaming genres, the Role Playing Games nowadays stand out, with great appeal among the new generations of students. Given this educational potential, and as a contribution to the solution of the above mentioned problems, in this work is exposed the authorship of a tool capable of generating constructor games within the RPG genre, without the need of knowledge of programming language by the author. A evasão escolar constitui um problema global, também se verificando no Brasil, com altas taxas de abandono e reprovação nos ensinos fundamental e médio; dentre os motivos para tal, predomina a falta de interesse por parte do alunado. Jogos, ao se configurar como ofertantes de experiências de aprendizado, ao mesmo tempo, motivantes, engajadoras e prazerosas para os aprendizes, aparecem como um elemento significativo no auxílio à equação destes problemas. Dentro desse contexto, o construcionismo aparece como uma preciosa fonte de subsídios teóricos para a elaboração de jogos educacionais, com pesquisas demonstrando que o processo de aprendizado apresenta o potencial de ocorrer de forma mais natural e satisfatória quando o aprendiz está engajado na construção de um artefato. Dentre os gêneros de jogos, destacam-se hoje os Role Playing Games, com grande apelo dentre as novas gerações de alunos. Tendo em vista tal potencial educativo, e como uma contribuição à equação dos problemas supracitados, neste trabalho é exposta a autoria de uma ferramenta capaz de gerar jogos construcionistas dentro do gênero RPG, sem a necessidade de conhecimento de linguagem de programação por parte do autor.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Fundo Mackenzie de Pesquisa At present there is the generation of a large volume of textual data, and part of this volume is generated by so-called social media, where people connect, exchange information and experiences.These data contains valuable implicit knowledge, which can be extracted and analyzed according to the media selected and the type of knowledge wanted. The objective of this work is to demonstrate how to use data mining resources, analytical tools and neural networks of the type Self Organizing Maps (SOM) to perform analysis on textual data and knowledge generation. There will be two approaches: knowledge for the educational area (with data from Question and Answer sites, or simply (Q&A))) and trend identi_cation (with posts in microblog Twitter). Both sources are similar in that they have an unstructured text format. Based on an array of terms generated through Text Mining techniques, originated in a base composed by unstructured text, the posts were the basis for training a SOM network, and with this trained network it was possible to generate visualizations that allow to perform semantic analysis of the terms and questions grouped together and use them to identify the desired knowledge. The results obtained were: to demonstrate that questions about similar subjects can be grouped by their similarity of terms, and to visualize these groupings in the form of word clouds, allowing the semantic analysis on the grouped questions. Na atualidade existe a geração de um grande volume de dados textuais, sendo que parte deste volume é gerado pelas chamadas mídias sociais, no qual pessoas se conectam, trocam informações e experiências. Estes dados contém conhecimento implícito valioso, que pode ser extraído e analisado de acordo com a mídia selecionada e o tipo de conhecimento procurado. O objetivo deste trabalho é demonstrar como utilizar recursos de mineração de dados, ferramentas analíticas e redes neurais do tipo Self Organized Maps (SOM) para efetuar análise sobre dados textuais e geração de conhecimento. Serão duas as abordagens: conhecimentos voltados para a área educacional (com dados de sites de Perguntas e Respostas (Question and Answers, ou simplesmente Q&A)) e identificação de tendências (com postagens no microblog Twitter). Ambas as fontes são similares em possuirem um formato de texto não estruturado. Com base em uma matriz de termos gerada através de técnicas de Mineração de Textos, originada em uma base composta por texto não estruturado, as postagens foram a base para treinamento de uma rede SOM, e com esta rede treinada foi possível gerar visualizações que permitem efetuar análises semânticas dos termos e questões agrupados e utilizá-las para identificação do conhecimento desejado. Os resultados obtidos foram: demonstrar que questões sobre assuntos similares podem ser agrupadas pela sua similaridade de termos, e visualizar estes agrupamentos em forma de nuvens de palavras, permitindo a análise semântica sobre as questões agrupadas.

With the growth of the amount of information available in recent years, which will continue to grow due to the increase in users, devices and information shared over the internet, accessing the desired information should be done in a quick way so it is not spent too much time looking for what you want. A search in engines like Google, Yahoo, Bing is expected that the rst results bring the desired information. An area that aims to bring relevant documents to the user is known as Information Retrieval and can be aided by Learning to Rank algorithms, which applies machine learning to try to bring important documents to users in the best possible ordering. This work aims to verify a way to get an even better ordering of documents, using a technique of combining algorithms known as Stacking. To do so, it will used the RankLib tool, part of Lemur Project, developed in the Java language that contains several Learning to Rank algorithms, and the datasets from a base maintained by Microsoft Research Group known as LETOR. Com o crescimento da quantidade de informação disponível nos últimos anos, a qual irá continuar crescendo devido ao aumento de usuários, dispositivos e informações compartilhadas pela internet, acessar a informação desejada deve ser feita de uma maneira rápida afim de não se gastar muito tempo procurando o que se deseja. Uma busca em buscadores como Google, Yahoo, Bing espera-se que os primeiros resultados tragam a informação desejada. Uma área que tem o objetivo de trazer os documentos relevantes para o usuário é conhecida por Recuperação de Informação e pode ser auxiliada por algoritmos Learning to Rank, que aplica aprendizagem de máquina para tentar trazer os documentos importantes aos usuários na melhor ordenação possível. Esse trabalho visa verificar uma maneira de obter uma ordenação ainda melhor de documentos, empregando uma técnica de combinar algoritmos conhecida por Stacking. Para isso será utilizada a ferramenta RankLib, parte de um projeto conhecido por Lemur, desenvolvida na linguagem Java, que contém diversos algoritmos Learning to Rank, e o conjuntos de dados provenientes de uma base mantida pela Microsoft Research Group conhecida por LETOR.

Parkinson’s disease is the second most prevalent neurodegenerative disease in the elderly, although its dominance and incidence vary according to age, gender and race/ethnicity. Studies indicate that the prevalence increases with age, with an estimate of 5 to 26 cases per 100,000 people per year, being approximately 1% among individuals aged 65- 69 and ranging from 3% to 14.3% among the elderly over 85 years. The most common clinical signs in the inflammatory process include the presence of resting tremor, muscle stiffness, bradykinesia and postural instability. The diagnosis of the disease is not a simple task, as it is known that there are stages patterns of disease progression in the human organism. However, many patients do not follow this progress because of the heterogeneity of manifestations that may arise. The gait analysis has become an attractive and non-invasive quantitative mechanism that can aid in the detection and monitoring of PD patients. Feature extraction is a very important task for quality of the data to be used by the algorithms, aiming as main objective the reduction in the dimensionality of the data in a classification process. From the reduction of dimensionality it is possible to identify which attributes are important and to facilitate the visualization of the data. For data related to human gait, the purpose is to detect relevant attributes that may help in identifying gait cycle phases, such as support and swing phases, cadence, stride length, velocity, etc. To do this, it is necessary to identify and select which attributes are most relevant, as well as the classification method. This work evaluates the performance of supervised learning algorithms in the classification of human gait characteristics in an open database, also identifies which attributes are most relevant to the performance of the classifiers in aiding the identification of gait characteristics in PD patients. A Doença de Parkinson é a segunda doença neurodegenerativa mais prevalente em idosos, embora seu domínio e incidência variem de acordo com a idade, sexo e raça/etnia. Estudos apontam que a prevalência aumenta com a idade, tendo estimativa de 5 a 26 casos a cada 100 mil pessoas por ano, sendo de aproximadamente 1% entre os indivíduos de 65 a 69 anos e, variando de 3% a 14,3% entre os idosos acima de 85 anos. Os sinais clínicos mais comuns no processo inflamatório incluem a presença de tremor em repouso, rigidez muscular, bradicinesia e instabilidade postural. O diagnóstico da doença não é uma tarefa simples, pois sabe-se que há padrões de estágios no avanço da doença no organismo humano. Porém, muitos pacientes não seguem esse progresso devido a heterogeneidade de manifestações que podem surgir. A análise da marcha tornou-se um mecanismo quantitativo atrativo e não invasivo que pode auxiliar na detecção e monitoramento de portadores de DP. A extração de características é uma tarefa de suma importância para a qualidade dos dados a serem empregados pelos algoritmos de AM, visando como principal objetivo a redução na dimensionalidade dos dados em um processo de classificação. A partir da redução da dimensionalidade é possível identificar, principalmente, quais atributos são importantes e facilitar a visualização dos dados. Para dados relacionados à marcha humana, o propósito é detectar relevantes atributos que possam ajudar na identificação das fases do ciclo da marcha, como as fases de apoio e swing, cadência, comprimento da passada, velocidade, entre outras. Para tal, é preciso identificar e selecionar quais atributos são mais relevantes, assim como o método de classificação. Este trabalho avalia o desempenho de algoritmos de aprendizagem supervisionada na classificação das características da marcha humana em uma base de dados aberta, também identifica quais atributos são mais relevantes para o desempenho dos classificadores no auxílio à identificação de características da marcha em portadores da DP.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo Fundo Mackenzie de Pesquisa Understanding the human being is a continuous work of perception and inference about how he/she interacts and responds to various environmental stimuli in which he/she is inserted. Each person behaves based on how he/she sees and reacts to the world. However, the Internet has created an environment in which behaviors are also expressed and social media constantly stimulate the creation of social ties and the sharing of information. Identifying and mapping patterns from this data opens up opportunities to understand what is the persona that one wants to express within such environment, leading to what was named here the virtual persona. Therefore, data mining techniques are powerful tools for data exploration and analysis, making it possible to develop a computing infrastructure that allows to infer psychological aspects of the virtual persona. All this technical and computational framework for social media data analysis makes up the social media mining field of research. Motivated by this perspective, this thesis proposes computational frameworks to analyze three aspects of the virtual persona: sentiment; temperament; and personality. As a result, it was developed the Virtual Persona Triad, composed of frameworks for sentiment analysis, temperament prediction and personality identification. We assessed various techniques to represent text and classification algorithms, analyzed via social media mining methods capable of providing the desired inferences about the Triad. The results show a higher predictive ability for the category dictionaries combined with ensembles of classifiers. Entender o ser humano é um trabalho contínuo de percepções e inferências sobre como ele interage e responde aos diversos estímulos do ambiente no qual está inserido. Cada pessoa im-prime no ambiente padrões de comportamento que revelam sua forma de ver e reagir ao mundo. Não obstante, a internet criou um ambiente em que comportamentos também são expressos e as mídias sociais estimulam constantemente a criação de laços sociais e o compartilhamento de informações. Identificar e mapear padrões a partir desses dados abre oportunidades de entender qual é a persona que o usuário decidiu externar nesse ambiente, levando ao que se denomina aqui de persona virtual. Para tanto, técnicas de mineração de dados são ferramentas poderosas de exploração e análise de dados, tornando possível desenvolver uma infraestrutura computa-cional que permita inferir aspectos psicológicos sobre a persona virtual. Todo esse arcabouço técnico-computacional para análise de dados de mídias sociais compõe a mineração de mídias sociais. Motivada por essa perspectiva, esta tese propõe frameworks computacionais que pos-sibilitam analisar três aspectos sobre a persona virtual: sentimento, temperamento e personali-dade. Como resultado foi desenvolvida a tríade da persona virtual, composta pelos frameworks para análise de sentimento, temperamento e traços de personalidade. Foram avaliadas diferentes técnicas para representação de textos e também testados vários algoritmos de classificação, to-dos analisados via mineração de mídias sociais, capaz de fornecer as inferências desejadas sobre a tríade. Os resultados apontam uma maior capacidade de predição na combinação entre dicionários de categorias com técnicas de comitês de classificadores.

This work presents a method to perform formal and dynamic verification of concurrent software. The objective is to provide a method capable of identifying problems in programs whose execution is based on multiple threads, and analyze behavioral properties. The method is able to detect problems in concurrent software, as well as check conformity of the concurrent software with desirable behavior, based on information collected dynamically, i.e. at runtime. The information collected consists of the software execution flow as well as data about the way communicate the software components during this run. The data collected reflect the software's execution, which ensures greater confidence to the information collected. This information is analyzed to identify deadlocks and race conditions in a process called Dynamic Analysis. In addition, this information is also used to automatically generate a model that describes the behavior of a software, which is used for verification of behavioral properties. This process is called Formal Verification. The automatic model generation eliminates the need for manual construction of the model, which requires much effort and knowledge of formal methods, this can increase costs and development time software. However, the dynamic analysis is known to only perform coverage of the current behavior of competing software systems. Current behavior is one that occurs only during an execution of concurrent software systems, without considering all other possible behaviors from the non-determinism. Due to the non-determinism, concurrent software can produce different results for the same input to each execution of software. Therefore reproduce the behavior that leads to competitive software failure is a complex task. This paper proposes a method to perform formal verification and dynamic concurrent software capable of capturing the non-deterministic behavior of these systems and provide reduced development costs by eliminating the need for manual construction of concurrent software system models. The method is validated by a case study consists of three test software systems. Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas Neste trabalho é apresentado um método para verificação formal e dinâmica de software concorrentes. O objetivo é oferecer um método capaz de identificar problemas inerentes a programas cuja execução baseia-se em múltiplas threads, além de analisar propriedades comportamentais descritas com base nos preceitos da lógica temporal. Propõe-se um método capaz de detectar problemas e verificar formalmente a adequação da execução de sistemas de software concorrentes com relação ao comportamento desejável a tais sistemas, baseando-se em informações coletadas dinamicamente, ou seja, em tempo de execução. As informações coletadas correspondem às sequências de execução de sistemas de software, bem como dados sobre a maneira como se comunicam seus componentes durante sua execução. Os dados colhidos refletem a execução do sistema de software propriamente dito, o que garante maior confiança às informações coletadas. Tais informações são analisadas de modo a identificar impasses e condições de corrida em um processo denominado Análise Dinâmica. Ademais, estas informações também são utilizadas para geração automática de um modelo que descreve o comportamento do sistema de software, o qual é utilizado para verificação de propriedades comportamentais. A este processo de verificação dá-se o nome de Verificação Formal. A geração automática do modelo elimina a necessidade de construção manual do mesmo, que requer muito esforço e conhecimento acerca de métodos formais, isso pode aumentar custos e tempo de desenvolvimento do sistema de software. Entretanto, a análise dinâmica é conhecida por apenas realizar cobertura sobre o comportamento atual de sistemas de software concorrentes, sem considerar a análise de todas as outras possíveis sequências de execuções devido ao não determinismo. Em razão do comportamento não determinístico, sistemas de software concorrentes são capazes de produzir resultados diferentes para a mesma entrada a cada nova execução. Deste modo, reproduzir o comportamento que leva sistemas de software concorrente à falha é uma tarefa complexa. O presente trabalho propõe um método para realizar verificação formal e dinâmica de sistemas de software concorrente capaz de capturar o comportamento não determinístico desses sistemas, além de proporcionar a redução de custos de desenvolvimento através da eliminação da necessidade de construção manual de modelos de sistemas de software concorrente. O método é validado através de um estudo de caso composto por testes em três sistemas de software.

The Semantic Web (WS) is be coming an important research topic in Computer Science. One of reasons is the possibility of representing information in semantic way using ontologies, assisting in the building of applications which are able to use data, be coming more scalable and intelligent. As a result, many new applications have been developed using the Semantic Web technologies such as RDF, SPARQL and ontologies themselves. Although software development using these technologies is complicated and costly, the community of WS has been producing tools and APIs (application programming interface) to support programmers in the development of semantic applications. Among the most important APIs developed by the community are those that provide mechanisms for handling ontologies. Currently, there are two main approaches used by manipulation APIs: i) RDF triples and objet-oriented programming (OOP). On the one hand, using the RDF triples, the developers have to manipulate the ontologies using only triples, making the development process more complicated. On the other hand, the OOP APIs promote ontologies manipulation using object, which facilitates the development. Although several APIs are been developed in order to manipulate ontologies at object level, most of them are not being evaluated, especially when related to the quality of attributes, such as performance and scalability. Moreover, the high quantity and variability of APIs require a more generic approach in order to deal with these issues, be cause building an evaluation system for each API is a costly task and does not allow the reuse of the solution, neither of its modules. Therefore, this work presents an architecture-entered framework, named JOINT-Evaluator (JOINT-E), where the developers will be able to evaluate the APIs based on a set of pre-defined performance and scalability metrics. It is important to note that the framework also enables the analysis and comparison of the data with statistical support, in creasing the credibility and reliability of the results. To validate the work three scenarios were created on experiment. The main APIs (Alibaba and Jastor) used by developers were tested and evaluated. Furthermore, a qualitative analysis is presented, showing the statistical results and highlighting the advantages and disadvantages of each API. The results have showed that Jastor surpass Alibaba in many issues. Finally, a survey was applied to developers in order to validate the framework. This suvery have presented that this work attend a developers demand. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ní­vel Superior A Web Semântica (WS) vem se tornando um importante tópico de pesquisa na Ciência da Computação. Uma das razões é a possibilidade de representar a informação de maneira semântica por meio de ontologias. Como consequência, inúmeras aplicações têm sido desenvolvidas utilizando as tecnologias da Web semântica, tais como, RDF, SPARQL e as próprias ontologias. Embora o desenvolvimento de software utilizando estas tecnologias seja complicado e custoso, a comunidade da WS vem produzindo ferramentas e APIs (application programming interface) para apoiar programadores no desenvolvimento de aplicações semânticas. Nesse cenário, existem atualmente duas principais abordagens utilizadas por essas APIs para manipulação de ontologias: triplas RDF e Programação Orientada a Objetos (POO). Por um lado, o uso de APIs para manipular triplas RDF permite que o desenvolvedor crie aplicações mapeando as propriedades das classes presentes nas triplas RDF em código utilizando uma linguagem de programação (e.g. Java). Por outro lado, existem as APIs para manipular ontologias utilizando o paradigma de orientação a objetivo. Isso permite que desenvolvedores continuem utilizando um paradigma já conhecido e largamente utilizado. Embora várias APIs tenham sido desenvolvidas para manipular ontologias no ní­vel de objeto, a maioria não foi adequadamente avaliada, principalmente no que se refere aos atributos de qualidade de desempenho e escalabilidade. Além disso, a alta quantidade e a variabilidade das APIs faz com que seja necessário construir uma abordagem genérica que lide com essas questões, uma vez que construir um sistema de avaliação para cada API isoladamente é inviável. Dessa forma, este trabalho apresenta um framework centrado na arquitetura, chamado JOINT-E (Java Ontology Integration Toolkit-Evaluator), que permite a desenvolvedores avaliar as APIs para manipulação de ontologias. Para realizar esta avaliação foi objetivo deste trabalho definir um conjunto de métricas de desempenho e escalabilidade. Frisa-se que o framework e as métricas definidas possibilitam a análise e comparação das APIs com apoio estatí­stico, aumentando a credibilidade e confiabilidade dos resultados. Para validar os resultados obtidos foi proposto um experimento com três cenários usando as principais APIs (Alibaba e Jastor) utilizadas pela comunidade de desenvolvimento de aplicativos semântico. De acordo com este experimento a Jastor apresentou melhor performance em relação ao Alibaba levando em consideração as métricas propostas. Por fim, realizou-se também uma pesquisa de opinião com desenvolvedores para verificar se o framework JOINT-E oferece informações importantes para tomada de decisão referente a escolha de uma API. Os resultados desta pesquisa constaram que o framework oferece meios mais precisos para avaliação das APIs e atende a demanda dos desenvolvedores.

In the last few years, it is increasing the development and use of ontologies in creating more intelligent and effective applications that aim to solve problems commonly found on the Web. This popularity is due to the fact that ontologies attempt to provide semantics to the data consumed by machines, so that they can reason about these data. However, the large adoption of the Semantic Web can be further accelerated by providing sophisticated tools that lower the barrier to the development of applications based on RDF and OWL. Developers of applications with relational databases are already familiar with tools like Hibernate, which provide an object-relational mapping and the management of the objects states. Actually, the main object state that Hibernate provides is the detached. Nevertheless, the great majority of the object-ontology mapping systems (OOMS) only provide persistent objects. The big difference between these two types of objects is that the former one has its life cycle independent of the underlying triple store connection, but the latter one is bounded to the connection. In this context, this paper proposes the creation of an object-ontology mapping systems that supports detached objects, called Joint-DE. With this system, developers of ontology-based applications can: i) use the objects coming from the triple store as objects of the business model; ii) use such objects as data transfer objects ( DTOs) between subsystems and; iii) develop small transactions with detached objects that represent a long transaction unit for the application user. To illustrate the benets of the proposed system, a case study of a real application is presented, outlining the architectural limitations of the application using an existing OOMS in the literature, as well as showing positive results to the use of JOINT-DE. Finally, an experiment was planned and executed aiming to compare the JOINT-DE with another OOMS widely used by the community: Alibaba. The statistical analyzes performed in this experiment showed satisfactory results with regard to JOINT-DE. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nos últimos anos, é crescente o desenvolvimento e o uso de ontologias na criação de aplicações mais inteligentes e eficazes que têm como objetivo solucionar problemas encontrados comumente na Web. Toda essa popularidade se deve ao fato de que ontologias tentam oferecer semântica aos dados consumidos pelas máquinas de forma que ela possa raciocinar sobre estes dados. Todavia, a larga adoção da Web Semântica pode ser ainda acelerada ao prover ferramentas sofisticadas que diminuam a barreira de desenvolvimento de aplicações baseadas em RDF e OWL. Desenvolvedores de aplicações com bancos de dados relacionais já estão acostumados com ferramentas como o Hibernate, que oferecem um mapeamento objeto-relacional e o gerenciamento de estados dos objetos. Na verdade, o principal estado de objeto que o Hibernate disponibiliza é o desconectado. Entretanto, a grande maioria dos sistemas de mapeamento objeto-ontologia (OOMS) apenas disponibiliza objetos persistentes. A grande diferença entre os dois tipos de objetos é que o primeiro tem seu ciclo de vida independente da conexão com o banco de dados RDF, já o último é limitado à conexão. Neste contexto, este trabalho propõe a criação de um sistema de mapeamento objeto-ontologia que suporta objetos desconectados, chamado JOINT-DE. Com este sistema, desenvolvedores de aplicações baseados em ontologias podem: i) utilizar os objetos oriundos do banco de dados RDF como objetos do modelo de negócio, transitando nas diversas camadas da aplicação; ii) utilizar esses objetos como objetos de transferência de dados (DTOs) entre subsistemas e iii) desenvolver pequenas transações com objetos desconectados que representam uma unidade longa de transação para o usuário da aplicação. Para exemplificar os benefí­cios do sistema proposto, um estudo de caso de uma aplicação real é apresentado, expondo as limitações arquiteturais dessa aplicação ao utilizar um OOMS existente na literatura, além de mostrar resultados favoráveis à implantação do JOINT-DE. Por fim, um experimento foi planejado e executado com o objetivo de comparar o JOINT-DE com outro OOMS bastante utilizado pela comunidade: Alibaba. As análises estatí­sticas realizadas nesse experimento apontaram resultados satisfatórios com relação ao JOINT-DE.

Human activity recogntion is an expanding research area (ZHANG; SAWCHUK, 2013) and aims to capture the user state and its environment using heterogeneous sensors (DAVIES; SIEWIOREK; SUKTHANKAR, 2008). Through non-intrusive activities monitoring of an individual, we might infer, for instance, if he is leading a healthy lifestyle, practicing frequently dynamic activities (like walking, running, climbing and descending stairs), or if he is leading a sedentary one, spending the majority of his time static (sitting, lying or standing). Considering the health bias, the pervasive care has signi - cant potential to increase the e ciency of health care providers, but it has as one of its main problems the automatic recognition of daily human activities (ORWAT; GRAEFE; FAULWASSER, 2008). Moreover, a report with information on the activities performed by an individual during a given period can help him have a healthier and less sedentary life. It is proposed the construction of a proof of concept that can identify, with a high accuracy, common activities being performed by the user, based on data collected from a smartphone. It is also desired the generation of alerts to the user, or to other person de ned by him, when certain customizable conditions are met. And, nally, provide a history of all activities performed, including geographical information from the user, when each activity was identi ed. Before the development itself, a data set was created with 10 volunteers who performed a pre-de ned activities circuit. Three approaches were used to generate a reliable model of machine learning: impersonal, which uses data from nine users for training and one for testing, which achieved 89.4% accuracy; personal, that is focused on a single individual, training and testing the model with di erent data from him, it had the best accuracy, 98.5%; and hybrid, which uses di erent data from all ten volunteers for training and testing, and obtained 98.16% accuracy. Once generated the model, the proposed proof of concept was developed, and then tested by a volunteer in his everyday, and overall achieved satisfactory results. O reconhecimento de atividades humanas é uma área de pesquisa em expansão (ZHANG; SAWCHUK, 2013) e tem como objetivo capturar o estado do usuário e do seu ambiente utilizando sensores heterogêneos (DAVIES; SIEWIOREK; SUKTHANKAR, 2008). Atrav és de um monitoramento não-intrusivo das atividades de um indivíduo, pode-se aferir, por exemplo, se o mesmo está levando uma vida saudável, com prática frequente de atividades dinâmicas (andar, correr, subir e descer escadas), ou se está levando uma vida sedentária, na qual o indivíduo passa a grande maioria do seu tempo executando atividades estáticas (sentar, deitar ou car em pé). Considerando-se o viés médico, a assistência pervasiva tem um potencial signi cativo para aumentar a e ciência dos prestadores de assistência médica, mas tem como um de seus principais problemas o reconhecimento automático de atividades humanas diárias (ORWAT; GRAEFE; FAULWASSER, 2008). Além disso, um histórico com informações sobre as atividades executadas por um indiv íduo durante um dado período pode ajudá-lo a ter uma vida mais saudável e menos sedentária. Propõe-se, neste trabalho, a criação de uma prova de conceito que consiga identi car, com um grau de certeza elevado, atividades comuns sendo executadas pelo usuário, a partir de dados coletados de um smartphone qualquer. Almeja-se, também, permitir a criação de alertas para o usuário, ou para um responsável indicado, quando certas condições customizáveis forem atendidas. Por m, disponibilizar um histórico de todas as atividades executadas, inclusive com informações da posição geográ ca do usuá- rio, quando cada atividade foi identi cada. Antes do desenvolvimento propriamente dito, criou-se um conjunto de dados com 10 voluntários que realizaram um circuito de atividades pré-de nido. Em seguida, três abordagens foram utilizadas para gerar um modelo con ável de aprendizagem de máquina: impessoal, que usa dados de nove usuários para treinamento e de um para teste, que teve 89.4% de acurácia; pessoal, que é voltada para um único indivíduo, treinando e testando o modelo com dados distintos do mesmo, e que teve a melhor acurácia com 98.5%; e híbrida, que utiliza dados distintos de todos os dez voluntários para treinamento e para teste, e que obteve 98.16% de acurácia. Uma vez gerado o modelo, desenvolveu-se a prova de conceito proposta que foi testada por um voluntário no seu dia-a-dia apresentando resultados satisfatórios.

This work aims to develop computational models based on artificial intelligence to detect keratoconus, creating methods to predict the presence of keratoconus using machine learning. These models used corneal biomechanical data, from the signs of applanation and pressure the Ocular Response Analyzer exam (ORA). The goal is to build computational models to help the refractive surgeon decide between performing surgery or not in cases susceptible. The models were created using neural networks the types of MLP and RBF and tree decision and also Wavelet signal processing. The experiment was divided into two phases: the first to know and understand the signals identifying the most important features and regions, and the second using the wavelet signal processing to extract the relevant information signal. The various models developed in two phases were studied and compared. The best results were: for total accuracy rate of 93.03%, 93.95% rate of sensitivity and specificity rate of 99.26%. The conclusion is that the developed models can contribute to the refractive surgeon in his decision in the diagnosis of keratoconus grade I and II. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O presente trabalho destina-se a desenvolver modelos computacionais baseados em inteligência artificial para detecção do ceratocone, criando métodos capazes de predizer a presença do ceratocone utilizando aprendizagem de máquina. Estes modelos utilizaram dados biomecânicos da córnea, proveniente dos sinais de aplanação e pressão do exame Ocular Response Analyzer (ORA). O objetivo é construir modelos computacionais para auxiliar na decisão do cirurgião refrativo entre realizar ou não a cirurgia em casos susceptíveis. Os modelos foram criados utilizando árvore de decisão e redes neurais dos tipos MLP e RBF e também processamento de sinais wavelet. O experimento foi dividido em duas fases: a primeira para conhecer e entender os sinais, identificando as características e regiões mais importantes; a segunda utilizando o processamento de sinais wavelet para extrair a informação relevante do sinal. Os vários modelos desenvolvidos em ambas as fases foram estudados e comparados. Os melhores resultados encontrados foram: para a taxa total de acerto 93,03%, taxa de sensibilidade 93,95% e taxa de especificidade 99,26%. Tendo como conclusão que os modelos desenvolvidos podem contribuir com o cirurgião refrativo em sua decisão no diagnóstico do ceratocone grau I e II.

The use of devices with technologies such as Bluetooth and WiFi eases the information exchange and remote execution of actions. The computing applied to medical assistance has followed the growth of the wireless technologies allowing remote care to patients with mobility problems and that need an active and independent life in society. Information and Communication Technologies (ICTs) can aid, for example, the early diagnosis and monitoring of chronic diseases aiming to improve the patients' quality of life with the immediate treatment and the disease control. One of the paradigms that has been used in the development of software systems to medical assistance is the pervasive computing, that enables the monitoring in a proactive way and in di erent places with a lot of devices such as wireless sensors and mobile devices. In this context, the modeling and development of a software system to mobile devices based on analysis of medical guidelines and requirements speci cation in the Integrated Centre of nephology of the University Hospital Prof. Alberto Antunes (HUPAA) at Federal University of Alagoas is proposed. The realization of this research aims to aid the early diagnosis of the Chronic Kidney Disease (CKD) by the risk identi cation, and the patient's referring to a nephologist. Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A utilização de dispositivos que possuem tecnologias como Bluetooth e Wi-Fi facilitam a troca de informações e a execução remota de ações. A computação aplicada a assistência médica tem acompanhado o crescimento das tecnologias sem o possibilitando o cuidado remoto para pacientes com di culdades de locomoção, ou para aqueles que almejam uma vida mais independente e ativa na sociedade. Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) podem auxiliar, por exemplo, o diagnóstico precoce e o monitoramento de doenças crônicas visando a melhoria da qualidade de vida de pacientes, ao propiciar respectivamente, o início imediato do tratamento necessário, e um controle de uma determinada doença. Um dos paradigmas que estão sendo bastante utilizados no desenvolvimento de sistemas de software para a assistência médica é a Computação Pervasiva, que possibilita o monitoramento de forma proativa, em diferentes lugares, utilizando diversos dispositivos tais como, sensores sem o e dispositivos móveis. Neste contexto, no presente trabalho é proposta a modelagem e o desenvolvimento de um sistema de software para dispositivos móveis baseado em uma análise de diretrizes médicas, e na realização de um levantamento e especi cação de requisitos no Centro Integrado de Nefrologia do Hospital Universitário Prof. Alberto Antunes (HUPAA) da Universidade Federal de Alagoas (UFAL). A realização dessa pesquisa tem o intuito de auxiliar o diagnóstico precoce da Doença Renal Crônica (DRC) através da identi cação de risco para seu desenvolvimento, e o encaminhamento do paciente para o nefrologista.

This work is situated in an interdisciplinary research program on computational modeling of knowledge, focusing on one challenge in the field of Intelligent Tutoring Systems with respect to manage the complexity involved in effectively building such systems. In this context, three aspects related to the mentioned challenge were addressed: (1) lack of concrete guidelines to be used by the involved actors (i.e., authors and developers) in the process of building this environments; (2) conceptual lack between the author’s knowledge and the available tools for that end; and (3) lack of a flexible and adequate software architecture for building intelligent software entities. Thus, this work aims to present a systematic approach with models to help the construction of Multiagent Tutoring Systems based on Mathema’s architecture. From the author point of view, this systematic aims to modeling a given domain via a graph structure. Based on this structure we derive a Petri net, to check both structural and behavioral properties and a knowledge base, which will be operated by a pedagogical planner. From the viewpoint of the developer, this systematic aims to use the graph structure defined by the author to identify a set of tutor agents and, thereafter, builds these agents based on flexible software architecture. For the empirical evaluation, we develop a case study consisting in structuring a course of Computer Science. In addition, more specific studies were developed, one in the context of Computational Logic and another in the context of Machine Learning. These studies demonstrate the feasibility of using the proposal, obtaining satisfactory results in the solutions presented to answer the research questions addressed. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho se insere na linha de pesquisa Modelos Computacionais em Educação do Programa de Pós-graduação Interdisciplinar em Modelagem Computacional de Conhecimento, observando-se que um dos grandes desafios da área de Sistemas Tutores Inteligentes continua sendo abordar adequadamente a complexidade inerente à construção desses sistemas. Nesse contexto, pode-se abordar três aspectos relacionados a esta questão, a saber: (1) carência de diretrizes que guiem os construtores (i.e., autores e desenvolvedores) envolvidos no processo de construção dos ambientes; (2) a lacuna conceitual entre o conhecimento do autor e as ferramentas disponíveis para a construção do sistema; e (3) falta de uma arquitetura de software flexível e adequada para o desenvolvimento de entidades de software inteligentes. Assim, o presente trabalho tem o objetivo de apresentar uma sistemática, dotada de modelos, para auxiliar na construção de Sistemas Tutores Multiagentes baseados na arquitetura Mathema. Do ponto de vista do autor, essa sistemática visa auxiliar na modelagem do conhecimento do domínio via uma estrutura de grafo. A partir dessa estrutura deriva-se uma rede de Petri, para verificação tanto de propriedades estruturais quanto comportamentais, e uma base de conhecimento, que irá ser operacionalizada por um planejador pedagógico. Do ponto de vista do desenvolvedor, essa sistemática visa utilizar a estrutura de grafo definida pelo autor para identificar um conjunto de agentes tutores e, a partir daí, construir efetivamente tais agentes com base em uma arquitetura de software mais flexível. Para a avaliação empírica da proposta desenvolveu-se um estudo de caso que consiste na estruturação de um curso de Ciência da Computação. Além disso, foram desenvolvidos mais estudos específicos, um no contexto de Lógica Computacional e outro no contexto de Aprendizagem de Máquina. Esses estudos mostraram a viabilidade da utilização da proposta, conseguindo obter resultados satisfatórios nas soluções apresentadas para responder as questões de pesquisa abordadas.

This work is situated in an interdisciplinary research program on computational modeling of knowledge, focusing on one challenge in the field of Intelligent Tutoring Systems with respect to manage the complexity involved in effectively building such systems. In this context, three aspects related to the mentioned challenge were addressed: (1) lack of concrete guidelines to be used by the involved actors (i.e., authors and developers) in the process of building this environments; (2) conceptual lack between the author’s knowledge and the available tools for that end; and (3) lack of a flexible and adequate software architecture for building intelligent software entities. Thus, this work aims to present a systematic approach with models to help the construction of Multiagent Tutoring Systems based on Mathema’s architecture. From the author point of view, this systematic aims to modeling a given domain via a graph structure. Based on this structure we derive a Petri net, to check both structural and behavioral properties and a knowledge base, which will be operated by a pedagogical planner. From the viewpoint of the developer, this systematic aims to use the graph structure defined by the author to identify a set of tutor agents and, thereafter, builds these agents based on flexible software architecture. For the empirical evaluation, we develop a case study consisting in structuring a course of Computer Science. In addition, more specific studies were developed, one in the context of Computational Logic and another in the context of Machine Learning. These studies demonstrate the feasibility of using the proposal, obtaining satisfactory results in the solutions presented to answer the research questions addressed. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho se insere na linha de pesquisa Modelos Computacionais em Educação do Programa de Pós-graduação Interdisciplinar em Modelagem Computacional de Conhecimento, observando-se que um dos grandes desafios da área de Sistemas Tutores Inteligentes continua sendo abordar adequadamente a complexidade inerente à construção desses sistemas. Nesse contexto, pode-se abordar três aspectos relacionados a esta questão, a saber: (1) carência de diretrizes que guiem os construtores (i.e., autores e desenvolvedores) envolvidos no processo de construção dos ambientes; (2) a lacuna conceitual entre o conhecimento do autor e as ferramentas disponíveis para a construção do sistema; e (3) falta de uma arquitetura de software flexível e adequada para o desenvolvimento de entidades de software inteligentes. Assim, o presente trabalho tem o objetivo de apresentar uma sistemática, dotada de modelos, para auxiliar na construção de Sistemas Tutores Multiagentes baseados na arquitetura Mathema. Do ponto de vista do autor, essa sistemática visa auxiliar na modelagem do conhecimento do domínio via uma estrutura de grafo. A partir dessa estrutura deriva-se uma rede de Petri, para verificação tanto de propriedades estruturais quanto comportamentais, e uma base de conhecimento, que irá ser operacionalizada por um planejador pedagógico. Do ponto de vista do desenvolvedor, essa sistemática visa utilizar a estrutura de grafo definida pelo autor para identificar um conjunto de agentes tutores e, a partir daí, construir efetivamente tais agentes com base em uma arquitetura de software mais flexível. Para a avaliação empírica da proposta desenvolveu-se um estudo de caso que consiste na estruturação de um curso de Ciência da Computação. Além disso, foram desenvolvidos mais estudos específicos, um no contexto de Lógica Computacional e outro no contexto de Aprendizagem de Máquina. Esses estudos mostraram a viabilidade da utilização da proposta, conseguindo obter resultados satisfatórios nas soluções apresentadas para responder as questões de pesquisa abordadas.

The aim of this work is to increase the dependability of automation systems through the use of a tool for automatic generating and executing conformance tests. The developed tool calledGungnir uses formalmodels to performits actions,whose standard used is the formalism of Timed Automata (TA). The control systems consists of programmable logic controllers (PLC) and are often developed with Ladder and Function Block Diagram (FBD) languages. The Gugnir s key activity is to verify if the implementation of the control system developed in Ladder is compatible with the specification defined using the ISA 5.2 standard. To do so we used translation tools (from Ladder and ISA 5.2. to TA models), define coverages criteria and heuristics to ensure that the model was well tested Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas Oobjetivo neste trabalho é aumentar a confiança no funcionamento de sistemas da automação através do uso de uma ferramenta de geração e execução automática de testes de conformidade. A ferramenta desenvolvida chama-se Gungnir e utiliza modelos formais, cujo padrão utilizado é o formalismo de Autômato Temporizado (AT). Os sistemas de controle são constituí­dos por Controladores Lógicos Programáveis (CLP) e normalmente são desenvolvidos nas linguagens Ladder e Function Block Diagram (FBD). A atividade da Gungnir é verificar se a implementação do sistema de controle desenvolvida na linguagem Ladder é compatí­vel com a especificação modelada utilizando o padrão ISA 5.2. Para isso são utilizadas ferramentas de tradução de programas Ladder e diagramas ISA 5.2 para modelos de AT, definidos critérios de cobertura e criadas heurí­sticas as quais asseguraram menor custo computacional durante a execução dos testes

Fundo Mackenzie de Pesquisa This dissertation discusses the use of bio-inspired algorithms for data clustering, with emphasis on a model of emergent collective behavior of agents and a new clustering algorithm called cBoids is presented. The cBoids algorithm is a variation of the classic Boids model. In this new algorithm, each Boid represents an object from the data base and the three original rules from the Boids model were modified so that the objects of the database have influence on the behaviour of the Boids. Two new rules have also been proposed, responsible for the creation and destruction of centroids, which represent the formed clusters. In the experiments conducted in this work the algorithm was successfully tested on four databases. Esta dissertação aborda o uso de algoritmos bioinspirados para a tarefa de agrupamento de dados , com ênfase nos modelos de comportamentos emergentes coletivos de agentes e um novo algoritmo de agrupamento de dados chamado cBoids é apresentado. O algoritmo cBoids é uma variação do clássico modelo Boids. Neste novo algoritmo, cada Boid representa um objeto da base de dados e as três regras originais do modelo Boids foram alteradas para que os objetos da base de dados influenciem o comportamento dos Boids. Duas novas regras também foram propostas, responsáveis pela criação e destruição de centróides, que representam os clusters formados. Nos experimentos realizados nesta dissertação o algoritmo foi testado com sucesso em quatro bases de dados.

Fundo Mackenzie de Pesquisa The learning of computer programming is fundamental in the formation of a computing professional. However, its learning is difficult and longlife, considering that every day new languages and environments appear in the labor market. In the Computer Science courses, many students have difficulties programming, the activity requires the learning of complex concepts. The development of computational environments to support the learning of programming is of great value in this scenario, which involves students, teachers and professionals. Many researches and studies have been developed and they provide important contributions in the construction of learning computing environments. This dissertation proposes the development of a tool to support the process of teaching and learning of programming to students, prioritizing interdisciplinary, with an approach based on the Method of Learning by Competence. It presents also a mechanism of Concept Pyramid as an alternative to the planning of learning for a student. To support teaching of computer programming, the tool, presented in this work, uses the Java programming language, motivated by the high demand for use in undergraduate courses. The students are classified by their prior knowledge of each concept and it is expected that from this information and the measure of the student s Conceptual Gap regarding Conceptual Pyramid of a concept is possible to develop a learning plan for each student. It is expected that the use of this tool, helping the process of teaching and learning in the classroom, contribute to make the representation of concepts, exercises and skills related to each discipline from an appropriate course. O aprendizado de programação de computadores é fundamental na formação de um profissional de computação. No entanto, esta atividade é de aprendizagem difícil, contínua e permanente, uma vez que a cada dia novas linguagens e ambientes surgem no mercado de trabalho. Nos cursos da área de computação, muitos estudantes apresentam dificuldades para aprender a programar, pois a atividade requer alto nível de competência e o aprendizado e domínio de conceitos complexos. O desenvolvimento de ambientes computacionais que apóiem a aprendizagem de programação é de grande valia nesse cenário, que envolve estudantes, professores e profissionais. Muitas pesquisas e trabalhos têm sido desenvolvidos nessa área, na medida em que fornecem contribuições importantes na construção de ambientes computacionais. Este trabalho apresenta uma ferramenta de suporte ao processo de ensinoaprendizagem de programação a alunos de graduação, priorizando a interdisciplinaridade, com uma abordagem baseada no método de aprendizagem por competências. Apresenta-se aqui também o mecanismo de Pirâmide Conceitual como uma alternativa ao planejamento de aprendizagem para o aluno. Como suporte ao ensino de programação, este trabalho utiliza a linguagem de programação Java, motivado pela alta demanda de utilização nos cursos superiores. Os estudantes são classificados por seus conhecimentos prévios em cada um dos conceitos e é esperado que a partir dessas informações e com a medida do Conceptual Gap com relação a Pirâmide Conceitual de determinado conceito seja possível desenvolver um plano de aprendizagem para esse aluno. Espera-se que a utilização desta ferramenta, auxiliando o processo de aprendizagem, contribua no sentido de tornar a representação de conceitos, exercícios e competências relacionados às disciplinas de um curso de Computação adequada.