ISCAP - Sistemas de Informação - Teses de doutoramento
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- Data mining languages for business intelligencePublication . Azevedo, AnaDesde que Lunh usou, pela primeira vez, em 1958, o termo Business Intelligence (BI), grandes transformações se operaram na área dos sistemas e t ecnologias de informação e, em especial, na área dos sistemas de apoio à decisão. Atualmente , os sistemas de BI são amplamente utilizados nas organizações e a sua importância est ratégica é largamente reconhecida. Estes sistemas apresentam-se como essenciais para um comp leto conhecimento do negócio e como uma ferramenta insubstituível no apoio à tomada de decisão. A divulgação das ferramentas de Data Mining (DM) tem vindo a aumentar na área do BI, assim como o reconhecimento da relevância da sua utilização nos sistemas de BI emp resariais. As ferramentas de BI são ferramentas amigáveis, ite rativas e interativas, permitindo aos utilizadores finais um acesso fácil. Desta forma, é possível ao utilizador final manipular diretamente os dados, tendo assim a possibilidade d e extrair todo o valor para o negócio neles contido. Um dos problemas apontados na utilização d o DM na área do BI prende-se com o facto de os modelos de DM serem, em geral, demasiado comp lexos para que os utilizadores de negócio os possam manipular diretamente, contrariam ente ao que ocorre com as outras ferramentas de BI. Neste contexto, foi identificado como problema de i nvestigação a não existência de ferramentas de BI que possibilitem ao utilizador de negócio a m anipulação direta dos modelos de DM e, consequentemente, não possibilitando extrair todo o valor potencial neles contidos. Este aspeto reveste-se de particular importância num universo e mpresarial no qual a concorrência é cada vez mais forte e no qual o conhecimento do negócio, das variáveis envolvidas e dos potenciais cenários representam um papel fundamental para as o rganizações poderem concorrer num mercado extremamente exigente. Considerando que os sistemas de BI assentam, maiori tariamente, sobre sistemas operacionais que utilizam sobretudo o modelo relacional de bases de dados, a investigação efetuada inspirou- se nos conceitos ligados ao modelo relacional de ba ses de dados e nas linguagens a ele associadas em particular as linguagens Query-By-Exa mple (QBE). Estas linguagens têm uma forte componente de interactividade, são amigáveis e permitem iteratividade e são amplamente utilizadas em ambiente de negócio pelos utilizadore s finais. Têm vindo a ser desenvolvidos esforços no sentido d o desenvolvimento de padrões e normas na área do DM, sendo dada grande relevância ao tema da s bases de dados indutivas. No contexto Data mining languages for business intelligence iv das bases de dados indutivas é dada grande relevânc ia às chamadas linguagens de DM. Estes conceitos serviram, igualmente, de inspiração a est a investigação. Apesar da importância destas linguagens de DM, elas não estão orientadas para os utilizadores finais em ambientes de negócio. Ligando os conceitos relacionados com as linguagens QBE e com as linguagens de DM, foi concebida e implementada uma linguagem de DM para B I, à qual foi dado o nome QMBE. Esta nova linguagem é por natureza amigável, iterativa e interativa, isto é, apresenta as mesmas características que as ferramentas de BI habituais permitindo aos utilizadores finais a manipulação direta dos modelos de DM e, deste modo, aceder a todo o valor potencial desses modelos com todos as vantagens que daí poderão advi r. Utilizando um protótipo de um sistema de BI, a linguagem foi implementada, testada e aval iada conceptualmente. Verificou-se que a linguagem possui as propriedades desejadas, a saber , é amigável, iterativa, interativa. Finalmente, a linguagem foi avaliada por utilizador es finais que já tinham experiência anterior na utilização de DM em contexto de BI. Verificou-se qu e na ótica destes utilizadores a utilização da linguagem apresenta vantagens em relação à utilizaç ão tradicional de DM no âmbito do BI.
- Hand gesture recognition system based in computer vision and machine learning : applications on human-machine interactionPublication . Trigueiros, Paulo José de Albuquerque C.; Ribeiro, Fernando; Reis, Luís PauloSendo uma forma natural de interação homem-máquina, o reconhecimento de gestos implica uma forte componente de investigação em áreas como a visão por computador e a aprendizagem computacional. O reconhecimento gestual é uma área com aplicações muito diversas, fornecendo aos utilizadores uma forma mais natural e mais simples de comunicar com sistemas baseados em computador, sem a necessidade de utilização de dispositivos extras. Assim, o objectivo principal da investigação na área de reconhecimento de gestos aplicada à interacção homemmáquina é o da criação de sistemas, que possam identificar gestos específicos e usálos para transmitir informações ou para controlar dispositivos. Para isso as interfaces baseados em visão para o reconhecimento de gestos, necessitam de detectar a mão de forma rápida e robusta e de serem capazes de efetuar o reconhecimento de gestos em tempo real. Hoje em dia, os sistemas de reconhecimento de gestos baseados em visão são capazes de trabalhar com soluções específicas, construídos para resolver um determinado problema e configurados para trabalhar de uma forma particular. Este projeto de investigação estudou e implementou soluções, suficientemente genéricas, com o recurso a algoritmos de aprendizagem computacional, permitindo a sua aplicação num conjunto alargado de sistemas de interface homem-máquina, para reconhecimento de gestos em tempo real. A solução proposta, Gesture Learning Module Architecture (GeLMA), permite de forma simples definir um conjunto de comandos que pode ser baseado em gestos estáticos e dinâmicos e que pode ser facilmente integrado e configurado para ser utilizado numa série de aplicações. É um sistema de baixo custo e fácil de treinar e usar, e uma vez que é construído unicamente com bibliotecas de código. As experiências realizadas permitiram mostrar que o sistema atingiu uma precisão de 99,2% em termos de reconhecimento de gestos estáticos e uma precisão média de 93,7% em termos de reconhecimento de gestos dinâmicos. Para validar a solução proposta, foram implementados dois sistemas completos. O primeiro é um sistema em tempo real capaz de ajudar um árbitro a arbitrar um jogo de futebol robótico. A solução proposta combina um sistema de reconhecimento de gestos baseada em visão com a definição de uma linguagem formal, o CommLang Referee, à qual demos a designação de Referee Command Language Interface System (ReCLIS). O sistema identifica os comandos baseados num conjunto de gestos estáticos e dinâmicos executados pelo árbitro, sendo este posteriormente enviado para um interface de computador que transmite a respectiva informação para os robôs. O segundo é um sistema em tempo real capaz de interpretar um subconjunto da Linguagem Gestual Portuguesa. As experiências demonstraram que o sistema foi capaz de reconhecer as vogais em tempo real de forma fiável. Embora a solução implementada apenas tenha sido treinada para reconhecer as cinco vogais, o sistema é facilmente extensível para reconhecer o resto do alfabeto. As experiências também permitiram mostrar que a base dos sistemas de interação baseados em visão pode ser a mesma para todas as aplicações e, deste modo facilitar a sua implementação. A solução proposta tem ainda a vantagem de ser suficientemente genérica e uma base sólida para o desenvolvimento de sistemas baseados em reconhecimento gestual que podem ser facilmente integrados com qualquer aplicação de interface homem-máquina. A linguagem formal de definição da interface pode ser redefinida e o sistema pode ser facilmente configurado e treinado com um conjunto de gestos diferentes de forma a serem integrados na solução final.
- Introdução ao estudo da paralelização de algoritmos de planeamentooperacional com metodos genéticosPublication . Azevedo, AnaOs Algoritmos são técnicas de optimização, baseadas na selecção natural, que se têm vindo a afirmar nos últimos anos. Existem já diversas aplicações a situações reais, com resultados bastante bons. Actualmente, com a popularização de pacotes de software para paralelização de aplicações, como o PVM, surge como natural a sua utilização na paralelização dos algoritmos genéticos. Existem vários modelos para a paralelização de algoritmos genéticos.
- Projecto de avaliação de interfaces – PAIPublication . P. Afonso, Ana; Pérez Cota, ManuelAo longo de quase trinta nos a IHC tem vindo a integrar os objectivo da engenharia no melhoramento da usabilidade dos sistemas computacionais e das suas aplicações. A investigação ‘PAI — Projecto de Avaliação de Interfaces’ explora a avaliação da usabilidade de interfaces de sítios Web sustentada nos fundamentos da IHC. A análise realizada da história da usabilidade e da sua avaliação levou a concluir ser necessário, oportuno e pertinente a criação de um modelo, com base na metodologia do PAI capaz de sintetizar os métodos e técnicas mais relevantes existentes na literatura desta área científica da IHC. O trabalho realizado nesta investigação originou assim um metamodelo universal de avaliação da usabilidade, aplicável a qualquer interface Web (sítio Web), sendo uma proposta completa e coerente que representa um novo paradigma de avaliação da usabilidade de interfaces Web. A aplicação da metodologia desenvolvida tem cinco fases, nomeadamente a fase 1, a avaliação preliminar do grau de acessibilidade do sítio Web (funciona como um filtro permitindo detectar e eliminar os problemas mais óbvios), a fase 2, as entrevistas (funcionam como uma primeira abordagem aos utilizadores de um sítio Web), a fase 3, o teste de usabilidade (consiste na execução de um conjunto de tarefas: as mais frequentemente executadas), a fase 4, o questionário (não só mede o grau de satisfação dos utilizadores ao usarem o sítio Web mas também é um indicador da existência de problemas) e a fase 5, a avaliação heurística (avalia o grau de conformidade de um conjunto de ecrãs seleccionados, parte de um sítio Web, com directrizes de usabilidade). A investigação realizada no PAI foi validada com um estudo de caso. Foi avaliada a usabilidade da secretaria virtual de uma escola de ensino superior do Porto, com mais de dezoito mil alunos, um sítio Web dinâmico e complexo. Este estudo validou o método geral de avaliação de interfaces desenvolvido, como se verifica no extenso trabalho de campo e nos resultados e respectiva análise estatística. A investigação revelou que a extensão e nível de recursos necessários na sua aplicação completa, só o recomendam em casos que constituem uma ‘missão crítica’ onde o custo não é uma consideração primordial. Caracterizada a arquitectura do PAI e exemplificada em pormenor a sua aplicação num caso de estudo, termina-se com a consideração de vários cenários de desenvolvimentos possíveis e a clarificação dos limites e expansões do método. As considerações finais sumariam a investigação realizada quer ao nível geral conceptual quer ao nível do estudo de caso que o valida. Equacionam-se ainda trabalhos posteriores para o PAI no contexto dos modernos desenvolvimentos que a problemática da IHC tem tido nas suas recentes transformações.
- As tecnologias no contexto educativo: Identificação e classificação dos resultados de aprendizagem usando a web semânticaPublication . Gonçalves, Maria José AngélicoAs tecnologias no contexto educativo: identificação e classificação dos resultados de aprendizagem usando a web semântica