ISEP - DM – Engenharia Informática

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http://hdl.handle.net/10400.22/364

O curso de mestrado encontra-se dividido em três áreas de especialização em Engenharia Informática: Tecnologias do Conhecimento e Decisão; Arquitecturas, Sistemas e Redes e Sistemas Gráficos e Multimédia. 1. ÁREA TECNOLOGIAS DO CONHECIMENTO E DECISÃO - Esta área desenvolve competências que permitem o salto qualitativo da Sociedade da Informação para a Sociedade do Conhecimento e posteriormente para a Sociedade da Decisão. Os diplomados desta área para além de saberem lidar com os dados em sistemas de armazém de dados e fazer o respectivo processamento analítico, são também capazes de planear, desenhar e implementar o desenvolvimento de Sistemas de Apoio à Decisão, Sistemas Baseados em Conhecimento e, em particular, os Sistemas Periciais. Nesta área são também fornecidos aos alunos conhecimentos para o desenvolvimento de sistemas através do paradigma de programação Agentes Inteligentes e Sistemas Multi-agente. É dado ênfase à usabilidade de sistemas e ambientes através de tecnologias de conhecimento e aprendizagem automática; são estudadas, meta-heurísticas, optimização combinatória, métodos gerais de pesquisa, computação evolucionária e abordagens híbridas para optimização de problemas. São estudados os principais algoritmos de Data Mining para extracção do conhecimento implícito em grandes repositórios de dados; é também proporcionado um conjunto de conhecimentos teóricos e práticos no âmbito da simulação discreta e contínua e finalmente são dotados aos alunos conhecimentos e competências teóricas e práticas fundamentais sobre engenharia de ontologias e a sua aplicação a sistemas de informação e de conhecimento distribuídos, heterogéneos e abertos, nomeadamente no contexto da World Wide Web e da Web Semântica. 2. ÁREA ARQUITECTURA, SISTEMAS E REDES - A área de Arquitecturas, Sistemas e Redes visa dotar os alunos de conhecimentos transversais relativamente à integração de sistemas computacionais, com particular atenção em arquitecturas avançadas, interligando sistemas heterogéneas e distribuídos. Abordam-se por isso os conceitos necessários ao desenvolvimento de sistemas distribuídos e heterogéneos (incluindo sistemas embebidos e móveis), tanto ao nível da concepção de software como ao nível das plataformas computacionais (sistemas operativos, máquinas virtuais, linguagens). De igual forma, são abordados os conceitos, requisitos e métodos inerentes à interligação de aplicações e sistemas heterogéneos, e os conhecimentos em segurança e gestão de sistemas que permitam colocar em funcionamento aplicações complexas, heterogéneas e distribuídas com elevados graus de fiabilidade. Em paralelo são leccionadas competências transversais e estruturantes, como, por exemplo, processos de gestão da inovação, empreendedorismo e desenvolvimento de negócio. 3. ÁREA SISTEMAS GRÁFICOS E MULTIMÉDIA - Aborda os processos de concepção, desenvolvimento e aplicação avançada de sistemas gráficos interactivos e multimédia. As competências transmitidas incluem a aplicação de metodologias e processos de concepção, autoria e desenvolvimento destes sistemas em ambientes de Engenharia e a utilização de ambientes e de ferramentas padronizadas que lhe estão associadas. Transversalmente a estas áreas de desenvolvimento são apresentados os conceitos gerais como a usabilidade e acessibilidade, bem como metodologias de construção de interfaces com o utilizador, numa perspectiva de sensibilização dos alunos para o papel fundamental que os processos de interacção entre o utilizador e a máquina desempenham no sucesso das aplicações informáticas. São também considerados aspectos ligados ao planeamento, gestão e implementação em equipa destes sistemas e respectivo plano de negócio. É dado especial relevo à aplicação destas capacidades ao contexto específico de concepção e especificação, implementação e avaliação de conteúdos digitais de carácter educativo como software educativo, bem como produção de conteúdos de imagem, áudio e vídeo.

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Plano diretor de sistemas de informação
Publication . Barros, Inês Santos Borges de; Figueiredo, Ana Maria Neves Almeida Baptista
Atualmente existem organizações dedicadas à prestação de serviços de suporte aos hospitais no sentido de colaborarem numa ótica de otimização da prestação de cuidados de saúde, contribuindo para o aumento da eficácia e eficiência do sistema de saúde. Geralmente integram grandes áreas de negócio ou clusters tais como, Engenharia, Nutrição, Ambiente e Serviços, em que cada um deles é constituído por um conjunto de subáreas de atuação. Geograficamente estão dispersos e localizados em diversas regiões. Pela natureza das suas atividades detêm capacidade de oferta integrada de serviços partilhados em saúde. Integram equipas especializadas de milhares de colaboradores. Nesse sentido, possuem uma infraestrutura tecnológica fisicamente dispersa pelo território com uma rede de comunicações complexa e com milhares de computadores e centenas de outros dispositivos (PDAs, tablets, sistemas biométricos, etc.) em permanente utilização. Salienta-se ainda que, existem dezenas de aplicações de gestão a funcionar diariamente desenvolvidas em diferentes tipos de tecnologias. Pelo que se torna crucial a integração dos dispositivos com os sistemas de gestão e a própria integração dos referidos sistemas, de forma centralizar a informação e as ações das várias áreas de operação, tornando os sistemas transparentes, i.e., visíveis por todos.
2024-11-15Master thesis Open access Show more
Realidade estendida em museus
Publication . Gonçalves, André Oliveira; Pereira, Nuno Alexandre Magalhães
Com os avanços tecnológicos nas áreas de Realidade Aumentada (AR) e Realidade Virtual (VR), estas tecnologias começam a ser adotadas por muitas indústrias, incluindo entretenimento, educação, medicina e museus. Alguns museus, numa tentativa para atrair visitantes e arranjar uma nova maneira de exibir as suas coleções, começaram a integrar o uso de tecnologias AR e VR para tornar a apreciação e aprendizagem da história, cultura e arte numa experiência mais interativa e imersiva para os visitantes. Este documento visa explorar formas de tornar a experiência de visitar um museu mais acessível, educativa, interessante e interativa através do uso de tecnologias de Realidade Estendida (XR), termo utilizado para referir experiências digitais imersivas que recorrem a AR e VR. A exploração desta questão, levou-nos a analisar conceito de realidade estendida e das tecnologias associadas, a história da evolução destas tecnologias, a maneira como os museus atuais estão a implementar estas tecnologias, as plataformas/ferramentas que são usadas para desenvolver aplicações XR, e os métodos de avaliação usados para validar o sucesso destas aplicações. De seguida, fez-se uma análise de valor para determinar o conceito da aplicação que podia servir de solução à questão e o potencial de desenvolver um produto baseado nesta. Isto levou ao desenvolvimento de uma aplicação de prova de conceito designada por Museum XR, que consiste numa aplicação XR colaborativa que toma proveito das funcionalidade e serviços da plataforma ARENA XR. Através desta plataforma, a aplicação é acessível por qualquer dispositivo que seja capaz de produzir experiências de realidade aumentada ou realidade virtual que tenham acesso a um navegador web, ou seja tablets, computadores ou smartphones, e os espaços virtuais desenvolvidos no ARENA XR são capazes de deixar vários utilizadores ocupar o mesmo espaço virtual independente se está a usar o modo AR ou VR. Neste documento abordamos o desenvolvimento da aplicação, explicando os passos que foram tomados, e como a aplicação poderia ser avaliada caso houvesse um número adequado de participantes. Por fim, este trabalho termina com uma conclusão sobre o projeto e o trabalho futuro que se pretende fazer para melhorar o trabalho.
2024-06-06Master thesis Open access Show more
Web-based spatial decision support system for public equipment installation considering urban access
Publication . Oliveira, Vicente Lucas Escórcio de; Oliveira, Paulo Jorge Machado
The rapid expansion of urban areas presents significant challenges for sustainable infrastructure development and maintenance. Addressing these challenges requires intelligent urban planning solutions that ensure equitable access to public facilities. This thesis proposes a web-based spatial decision support system (WebSDSS) designed to enhance decision-making processes regarding the installation of public equipment. The system integrates spatial, socioeconomic, and demographic data, providing a visualization interface that overlays this information on interactive maps. The system allows users to create criteria based on sociodemographic parameters, with the value of each criterion calculated using an accessibility model of accumulative opportunities. A multi-criteria decision analysis (MCDA) method, such as TOPSIS, is applied to select the best location based on these criteria. This approach aims to facilitate the equitable distribution of urban opportunities by considering both accessibility and demographic indicators. TheWebSDSS supports decision-makers in locating public facilities, thereby addressing disparities in the distribution of urban opportunities. The system also presents itself as a tool for development smart cities, providing a data-driven approach to urban planning. This study evaluates the system through software testing, usability assessment using the System Usability Scale (SUS), and a Quantitative Evaluation Framework (QEF). The results demonstrate that while the QEF shows positive compliance with the functional requirements, certain non-functional aspects, such as scalability and real-world deployment, remain to be improved. The SUS evaluation provided an excellent score of 80.625, affirming a high degree of user satisfaction and effective interaction. Despite these successes, limitations in scalability, supportability, and full validation of the research hypotheses highlight areas for future work. Additionally, the influence of political and social factors in real-world decision-making scenarios complicates the straightforward application of purely data-driven solutions. However, the WebSDSS effectively addresses its core goal of aiding urban planners in making informed, accessible, and equitable infrastructure decisions. Future improvements will focus on system scalability, spatial database deployment, and broader real-world testing.
2024-10-09Master thesis Open access Show more
Preenchimento automático de JSON com auxílio da API da OpenAI
Publication . Pinto, Vera Lúcia Oliveira; Gomes, Elsa Maria de Carvalho Ferreira
Esta dissertação aborda a transformação do setor imobiliário com a integração de tecnologias avançadas, como Inteligência Artificial (IA), Processamento de Linguagem Natural (NLP) e Modelos de Linguagem de Grande Escala (LLM). O foco é melhorar a experiência do utilizador na procura por propriedades online, enfrentando o desafio da sobrecarga de informações nos sites de imobiliárias. A solução proposta visa oferecer uma experiência mais intuitiva e personalizada, utilizando sugestões inteligentes para antecipar as preferências dos utilizadores e adaptar as recomendações de propriedades. O estudo explora a eficácia de diferentes prompts utilizados na interação com LLM e avalia a solução através de indicadores de satisfação do cliente. O estado da arte destaca a importância da integração de LLM e IA, comparando sua eficácia com métodos tradicionais de pesquisa. Questões éticas, desafios e oportunidades associados ao uso de LLM também são discutidos, enfatizando a eficiência de recursos e a necessidade de um refinamento contínuo dos modelos. A dissertação contribui para o avanço das aplicações de IA em sistemas imobiliários, proporcionando uma base sólida para o desenvolvimento de soluções mais eficazes e orientadas ao utilizador.
2024-10-03Master thesis Embargoed access Show more
Using serious games to predict the orderliness personality trait in recommender systems
Publication . Martins, Tomás Braga da Costa Henriques; Marreiros, Maria Goreti Carvalho
The following project investigated the feasibility of using Serious Games to implicitly assess personality, in comparison to personality questionnaires, to later implement in a travel Group Recommender System of tourism. A significant amount of people tend to overvalue themselves when responding to personality inventories. This presents as a problem for creating a user profile, subsequently providing inaccurate recommendations of Points of Interest. This thesis also addresses the Cold-Start problem, defined as having little to no information about a new individual or item, which acts as a limitation of Recommender Systems to deliver recommendations based on a user’s preferences. Following investigation, it was determined that gamifying a task considered monotonous, or that requires much time, can increase the user’s motivation and engagement. Therefore, the presented solution entailed the creation of a serious mini game with the purpose of assessing the orderliness personality trait and evaluate its feasibility of replacing personality questionnaires. This could help diminishing the impact of both the social desirability bias and the Cold-Start problem, by avoiding the direct response of the users and prevent the users’ withdrawal when being assessed. The proposed methodology assessed the users’ in-game behaviors, by providing objects to place throughout a room and measure the objects’ placement and relative positions. The metrics ranged from object pairing to categorization and ordering by size. Additionally, there were two versions of the game, one that contained a time limit for its conclusion and another without any time restrictions. To evaluate the developed solution, experimentation was performed with real users, which took place over two months, with a total of 134 participants being gathered, of which 100 were considered viable. The participants played the game and filled a personality questionnaire, the 120-IPIP-NEO model. The findings demonstrated significant correlations between the 120-IPIP-NEO model and some metrics. Both versions of the game showed different correlations with the questionnaire, however, there were no significant conclusions as to if the difference occurred by chance or if there was any external reason. Overall, the solution proved to be viable to an extent, with a future work proposal of refining some metrics and replacing others. Due to some inconveniences, the integration of the game in the Recommender System wasn’t possible to be performed.
2024-10-07Master thesis Embargoed access Show more
Machine learning na previsão e classificação de dados no futebol
Publication . Pinto, Tiago Soeira; Pereira, Ana Maria Dias Madureira
Com a globalização do desporto e a crescente importância atribuída à análise de dados recolhidos durante o jogo, a avaliação do desempenho individual e coletivo no futebol tornouse uma prática comum. No entanto, esta análise frequentemente carece do uso de ferramentas baseadas em aprendizagem automática (ML). Nesse sentido, esta dissertação explora o uso de técnicas de ML e pretende alcançar dois objetivos principais. O primeiro consiste na resolução de um problema de regressão, destinado a prever a eficácia dos remates do jogador com base em indicadores de desempenho como a sua posição, os minutos jogados, o total de remates e os golos marcados. O segundo visa resolver um problema de classificação, que classifique os níveis de desempenho do jogador com base na eficácia dos seus remates. Para ambas as tarefas, foram examinados e comparados vários métodos de aprendizagem automática; a Árvore de Decisão e o Gradient Boosting foram considerados os mais eficazes. Estes modelos demonstraram resultados superiores na previsão da eficácia dos jogadores e na classificação do seu desempenho, oferecendo uma nova abordagem à análise do futebol que vai para além da análise estatística convencional.
2024-10-11Master thesis Open access Show more
Practical analysis of SOC content management frameworks
Publication . Gonçalves, Tiago Portugal Gil Ribeiro; Leite, Jorge Manuel Canelhas Pinto
Cyberattacks have increased signi cantly in recent years, especially since the COVID-19 pandemic began [1]. In addition to the increase in quantity, the new types, tools, and techniques of attacks, as well as the increasing complexity of attacks, are allowing more cybercriminals to succeed [2]. In today's world, it is inevitable that organizations will be compromised. The question is not if they will be cyber-attacked, but rather when [3]. In this context, SOCs (Security Operations Centers) have emerged as crucial entities responsible for defending against these threats and helping organizations protect their assets. A SOC is an essential cybersecurity department within an organization, primarily helping to detect, manage, and respond to cyber threats [4]. However, SOCs deal with large and complex amounts of data. This can easily lead to rapid disorganization and ine ciency of an SOC, a ecting its ability to detect, monitor, and mitigate cyber threats e ectively. It can also reduce stakeholders' con dence in the SOC's ability to protect the organization. Given this di culties, this thesis aims to address existing methods for a continuous improvement of a SOC's maturity and capability, with a particular improvement in monitoring and detection of threats through use cases, by using Content Management Frameworks (CMFs). CMFs o er a structured approach to managing the content of SOC and allow for an easier identi cation of areas for improvement. By leveraging CMFs, organizations can their streamline the SOC content management, leading to an improved e ectiveness and e ciency of the SOC, which then leads to greater stakeholder trust. The proposed solution and its implementation leverage up-to-date and well-known continuous improvement methodologies such as De ne, Measure, Analyze, Improve and Control (DMAIC) and Plan, Do, Check, Act (PDCA). It also uses frameworks for enchaining monitoring and detection of cyber threats, such as the Cyber Kill Chain, the MITRE ATT&CK and DeTT&CT frameworks, as well as its integration with CMFs.
2024-10-03Master thesis Open access Show more
Using GraphQL with graph databases
Publication . Barbosa, Tiago Filipe Nascimento; Azevedo, Isabel de Fátima Silva
Graph databases and GraphQL query language have seen increasing adoption across various industries in recent years. There is a potential synergy arising from integrating GraphQL with graph databases, raising the need to evaluate and compare this collaboration in contrast to integrating GraphQL with relational databases, especially in terms of performance and maintainability. This document explores the synergies between GraphQL and graph databases, delving into their integration, challenges, and prospects. The initial chapters establish the contextual landscape, addressing the problem, objectives, research methodology, ethical considerations, and structural organization of the study. Next, there’s an introduction to the concepts of GraphQL and graph databases, dissecting their fundamental structures, querying mechanisms, data organization, and ideal usage scenarios. This foundational understanding sets the stage for a detailed investigation into their integration, as outlined in the state-of-the-art chapter. Within this chapter, a systematic literature review is conducted where the research questions guiding the exploration of integration strategies and considerations are elucidated. The discussion encompasses primary use cases driving the adoption of GraphQL in conjunction with graph databases, the selection of suitable technologies for seamless integration, and the elucidation of key challenges impeding their widespread adoption and successful implementation. In the analysis and design phase, a project for migration is selected, using the Analytic Hierarchy Process (AHP), characterized, and architecturally explained. The migration process is then elaborated, including data modeling transformation and the technologies and approaches used. The implementation chapter describes the migration changes, with specific attention to domain classes and custom resolvers, authentication and authorization, and adjustments to the initial project. Next, the experimentation and evaluation of the solutions is achieved following the Goal, Questions, Metrics (GQM) approach, focusing on evaluating the performance and maintainability of each solution. The results are analyzed, concluding that the solution using a graph database is superior in terms of maintainability and, in some cases, in terms of performance too. With a higher number of concurrent users, the graph database solution presented better results overall. The relational database solution outperformed when using a small to medium number of users. If the queries and domain do not require deep nesting relationships, then the relational database seems more desirable, in terms of performance. Finally, the dissertation concludes with a summary of achievements, an outline of difficulties encountered, an assessment of threats to validity, and suggestions for future work.
2024-07-29Master thesis Open access Show more
Decoupling web API from clients and adopting notification mechanisms with aggregated data
Publication . Moreira, Tiago Filipe Brandão; Silva, Nuno Alexandre Pinto da
In the world of web development, it is common for frontend pages to query multiple backend services to fetch information that can be displayed to the user as a unified view. For systems where the backend services constantly update information, the frontend services often query these backend services to retrieve the most recent data, ensuring that the information displayed to users is up-to-date. Alternatively, web pages can be updated when the user refreshes the page, which can lead to stale information being shown until the refresh occurs. While functional, these methods can be inefficient and result in outdated data being presented to users. Blip, a Portuguese company providing software engineering solutions for sports betting and gaming companies within the Flutter group, currently employs such strategies. One example where the previously described behavior is employed is the Most Popular Bet Builders section of PaddyPower’s website, where data updates occur only upon page refresh. To have all the data required for displaying information regarding these popular bets, the frontend services must fetch data from various services, highlighting the need for a more efficient solution. This project aims to introduce a more efficient approach by designing and developing a system that allows the backend services responsible for managing the most popular bet builder’s data to notify clients when data is updated. This removes the need for clients to periodically query services for the latest data while ensuring that they always receive the most up-to-date information. For business features that require data from more than one service, the notification must include all the relevant data for being displayed to the user. The solution involves the development of two core services: the Notification Service and the Aggregator Service. The Notification Service is responsible for detecting data changes and notifying clients, while the Aggregator Service compiles data from multiple sources to aggregate all the required data in a single response. By successfully implementing and delivering an effective notification system within the specified constraints this project provides a valuable solution for Blip and PaddyPower, establishing a solid foundation for future enhancements.
2024-07-18Master thesis Embargoed access Show more
Platforms for registration, discovery, and semantic composition of machine learning web services
Publication . Carvalho, Rui Gonçalves de; Vale, Zita Maria Almeida do
Power and Energy Systems have undergone significant changes in the past two decades. While these changes have advanced the industry, they have also introduced uncertainty and fluctuations in the power and energy systems, weakening their security and reliability. To address these challenges, the sector has undergone substantial restructuring, resulting in the emergence of new participants and the introduction of novel market and negotiation models. Consequently, consumers have assumed a more active role within the power and energy industry. Simultaneously, advanced methodologies, such as data mining and agent-based simulation, are being employed to optimize market outcomes. In this context, individual agents can be seen as service providers in Service-Oriented Architectures, with Multi-Agent Systems being capable of solving more complex tasks. Regarding the implementation of these strategies, a semantic approach to Multi-Agent Systems in the context of smart grids can unburden the load of designing and composing atomic services. However, executing complex tasks using web services often requires composing several simple atomic services through streams, which can be a time-consuming task since it is necessary to find and link the outputs and inputs of the services, whose descriptions are often not very clear. Concerning this issue, over time, technologies associated with the Semantic Web have been progressively applied. These technologies enable the description of services in a semantic and comprehensible manner, facilitating understanding for both users and machines. By developing a system for semantic services registration which features registration and search and composition tools, accompanied by a system for publishing scripts as web services, the stated problems can be addressed. Considering the need to frequently add new services to the database by users with varying levels of expertise, it became clear that integrating natural language processing (NLP) and machine learning (ML) techniques would allow users to find semantic Web services tailored to their needs through keyword searches. As such, this work describes the development of the systems as well as the development of the NLP and ML modules. In the development of these modules, an exploratory analysis of ML and NLP techniques was conducted allowing to achieve the expected classification, search and composition results. These exploratory procedures and corresponding results are also described and discussed.
2024-10-31Master thesis Open access Show more

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