ISEP - DM – Engenharia Informática

URI permanente para esta coleção:

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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Explainable AI para Confiança e Transparência
Publication . RODRIGUES, CARLOS MANUEL DA SILVA PEREIRA; Santos, Joaquim Filipe Peixoto dos; Marreiros, Maria Goreti Carvalho
Esta dissertação explora o desenvolvimento de sistemas de recomendação no âmbito do projeto EARS, que combina Federated Learning e Explainable AI, tentando tanto promover a privacidade e a transparência. O trabalho aborda desafios como a falta de explicabilidade nos sistemas tradicionais. Foi realizada uma análise abrangente das técnicas existentes para melhorar a transparência dos sistemas tradicionais. Este estudo destaca como a integração de XAI pode fornecer explicações claras sobre as recomendações, aumentando a confiança dos utilizadores. Neste estudo foi implementado um protótipo de sistema de recomendação baseado num modelo de Random Forest, ao qual foi aplicado métodos de Explainable AI, nomeadamente o LIME e o SHAP, para a geração de explicações juntamente com as recomendações feitas pelo modelo. Os resultados obtidos demonstram como a integração de técnicas de Explainable AI pode contribuir para a melhor compreensão das recomendações pelos utilizadores, permitindo identificar variáveis mais influentes nas sugestões. Estes resultados mostraram como cada ferramenta se adapta às especificidades do domínio de e-commerce. Assim, este trabalho reforça o potencial ganho em termos de transparência e confiança com a integração de técnicas do XAI.
2026-01-23Dissertação de mestrado Acesso embargado Ver mais
Deteção de Leishmânia usando Machine Learning
Publication . MONTEIRO, EDUARDO JOSÉ SECA; Gomes, Elsa Maria De Carvalho Ferreira
A Leishmaniose é uma doença tropical negligenciada, causada por parasitas protozoários, que infetam maioritariamente as populações mais pobres do mundo. Globalmente, há cerca de 700.000 a 1 milhão de novos casos de Leishmaniose humana por ano. Devido às alterações climáticas e a viagens com companhias caninas para regiões endémicas, está-se a identificar, respetivamente, uma expansão para norte do habitat do parasita, e o surgimento da doença em locais não endémicos no norte da Europa. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um modelo baseado em machine learning capaz de identificar Leishmânia em imagens microscópicas, facilitando a deteção automática da Leishmaniose in vitro. Pretende-se também comparar esta abordagem com as existentes no estado da arte. O trabalho engloba a procura de conjunto de dados relevantes, o préprocessamento, tratamento de dados, arquitetura de modelos, e a sua otimização. O modelo com melhores resultados alcançou uma accuracy de 98%, um valor de loss de 0.06, e um f1- score de 0.98 no conjunto de teste.
2026-02-02Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
Simulador de Carreiras Inteligente
Publication . NOYA, MIGUEL FREITAS; Matos, Telmo Manuel Sampaio Pinto
Choosing the right career is one of the most important decisions within anyone’s life. This moment is also often clouded by doubt, uncertainty and a general lack of adequate guidance. The main goal of this project is to solve this problem, by developing the "Intelligent Career Simulator". This tool is a cutting-edge, data-driven system created to assist users in researching job possibilities and coming to wise decisions. The simulator takes advantage of hundreds of thousands of past student decisions by utilizing data from the EDULOG and Brighter Future Foundations to provide customized recommendations based on each user’s distinct interests and objectives. This dissertation was developed in partnership with Business to Future (B2F). B2F is a company specialized in the field of Business Intelligence (BI) that was challenged by EDULOG to develop an Artificial Intelligence (AI) solution to be integrated into their ecosystem. This tool is designed to assist students who are about to finish their studies, students who want to choose a study area or just someone who wants to change their field of expertise and wishes to transition smoothly into the new market. EDULOG is a think tank of the Belmiro de Azevedo Foundation focused on the field of education, dedicated to the research, analysis, and discussion of the Portuguese education system. The project’s mission is to contribute to the strategic planning of education in Portugal, aiming for excellence in education. To organize this study, a state-of-the-art analysis was conducted to select the best approaches and technologies. Based on this analysis, two scenarios for the ICS were created and tested: in Scenario 1 the AI Bot queries the standard database (developed for other analytical needs), in scenario 2 the bot queries a database optimized specifically for an AI agent. To analyze the results, both qualitative and quantitative measures were used. The results show that using the optimized database allows the bot to be more accurate and provide better results in most of the cases. The general improvements in response quality were calculated to be around 18% on average, and, in terms of financial viability, the optimized solution saves around 0.002$ per query on average, demonstrating a payback period of around five months. This study brings new insights on how to optimize the usage of data for smart AI agents, and their respective limitations. With the ICS, the goal is to empower users, by providing detailed instructions for those pursuing specific careers, offering clear steps to achieve individual goals.
2026-01-23Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
Curadoria Digital em dados: proposta de um modelo de preservação digital em dados na área da saúde
Publication . FREITAS, ANA PAULA RABELO DE; Escudeiro, Nuno Filipe Fonseca Vasconcelos
Este trabalho tem como objetivo propor um modelo de preservação de dados digitais na área da saúde, com foco na preservação dos registros médicos. A gestão eficaz de dados de saúde tornou-se uma prioridade devido ao avanço tecnológico e à importância do acesso seguro e preservação de informações médicas. No entanto, o setor ainda enfrenta desafios significativos, como a rápida obsolescência tecnológica e as regulamentações de sigilo médico. Diante da diversidade dos dados e das exigências legais, é crucial desenvolver abordagens proativas para garantir a integridade e disponibilidade dessas informações ao longo do tempo. A pesquisa adotará uma abordagem indutiva qualitativa, utilizando a observação, coleta e análise de dados para identificar princípios, normas e diretrizes que orientarão o desenvolvimento do modelo proposto. Além disso, buscará compreender as relações existentes na curadoria e preservação digital na área da saúde, a fim de oferecer um plano de ação fundamentado e eficaz para a preservação de informações médicas na era digital.
2025-09-09Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
CogIn: Um jogo Digital para Auxiliar no Desenvolvimento de Habilidades Cognitivas em Crianças entre Sete e Doze Anos com Transtornos do Neurodesenvolv
Publication . SOUSA, EDUARDO ASSUNÇÃO DE; Escudeiro, Paula Maria de Sá Oliveira
A presente dissertação aborda a conceção de um jogo digital sério para o desenvolvimento de habilidades cognitivas em crianças que apresentam transtornos do neurodesenvolvimento. O trabalho surge como resposta a necessidade de criar mecanismos de aprendizagem que garantam um melhor aproveitamento e aquisição de conhecimento por parte dessas crianças. O jogo digital sério produzido, pretende ser introduzido no contexto educacional de crianças dentro dos seus centros especializados ou em seu ambiente doméstico, visando proporcionar um constante desenvolvimento e auxiliando no cumprimento das atividades pedagógicas. O jogo a ser desenvolvido passará por todo um processo de elaboração, após o devido entendimento quanto às necessidades exigidas para que as crianças possam ter acesso ao jogo e consigam utilizá-lo sem que haja dificuldades inerentes a sua situação. Desta forma, o jogo pretende abranger requisitos que proporcionem às crianças a melhor experiência possível e, portanto, a obtenção do resultado esperado. Para obtenção dos resultados, as crianças passarão por testes que visam identificar seu coeficiente geral de inteligência. Após a obtenção dos resultados, as crianças passarão a utilizar o jogo digital sério visando o desenvolvimento de alguns subgrupos mentais, sendo eles a atenção, memória e resolução de problemas. Em conjunto a isso, serão verificados, durante a aplicação do jogo, o grau de desenvolvimento das crianças quanto a esses subgrupos mentais, finalizando essa etapa com a reaplicação dos testes que objetivam aferir se houve desenvolvimento no coeficiente geral de inteligência desejado em cada uma das crianças. Além da construção de um jogo educativo que propicia o auxílio dessas crianças, essa dissertação também tem o objetivo de incentivar a criação de mais jogos e trabalhos voltados para o auxílio não só de crianças com transtornos do neurodesenvolvimento, mas também de outras que apresentam condições parecidas ou mais limitantes, objetivando sempre encontrar melhores formas de garantir uma melhor condição de vida para elas.
2025-09-07Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
Desenvolvimento de Software para Auxílio na Aprendizagem do Pensamento Computacional em Comunidades em Situação de Vulnerabilidade Social na Amazônia
Publication . SILVA, WENDERSON RONIERE BASTOS; Escudeiro, Paula Maria de Sá Oliveira
Na Amazônia Legal do Maranhão, temos muitos problemas relacionados à educação. Isso é mais evidente em comunidades remotas e carentes, onde infelizmente vários fatores dificultam o acesso a uma educação de qualidade. É evidente que precisamos desenvolver um software para a área da educação, mais especificamente no campo da informática, para ensinar a este público lógicas básicas de programação. Nosso objetivo é em parte superar esses problemas e promover a inclusão digital. Este presente trabalho tem o objetivo de democratizar o conhecimento e igualar as oportunidades educacionais entre os estudantes da região e de áreas mais favorecidas geograficamente e economicamente. Oferecemos um caminho de aprendizado de lógica de programação acessível e inclusivo. Como resultado, capacitando o público com habilidades em programação e informática para criar soluções tecnológicas para os desafios locais, o presente trabalho visa incentivar o pensamento crítico, promover o empreendedorismo local e contribuir para a sustentabilidade ambiental.
2025-10-02Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
Intelligent Batch Processing System in a Complex Distributed Computer Environment
Publication . PINHEIRO, MARCO ANDRÉ MARINHO; Pereira, António Jorge Santos
In the rapidly evolving digital era, the ability to manage and process vast amounts of data has become paramount. This challenge has promoted the use of batch processing in distributed systems, an approach integral to activities like in-depth data analysis, warehousing, and harnessing business intelligence. Within this domain, Retail Consult stands as a notable entity, finding numerous retail solutions via Oracle Retail technology. These solutions are grounded in rigorous daily and nightly batch processing schedules, where precise timing is critical to ensure smooth business operations. However, the current landscape of batch processing, although populated with a variety of solutions, struggles with the magnified scale and intricacy of today’s data. Challenges emerge in the form of configuration nuances, real-time execution demands, consistent updates, and the need for vigilant monitoring. Retail Consult’s diverse client base and unique technological specifications only amplify these challenges. To navigate this intricate landscape, Retail Consult, in partnership with the Laboratório de Inteligência Artificial e Ciência de Computadores (LIACC) of Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), aspires to innovate an intelligent process scheduler — a solution designed for adaptability. This scheduler, in spite of the multifaceted demands of the Complex Distributed Computer Environments, aims to harmonize it and promises compatibility across a diversity of platforms, the capability to manage geographically disparate operations, and the sophistication to oversee a gamut of automated tasks. Set to be a reference in batch processing, the ultimate goal of this system is to orchestrate these critical business processes with unparalleled efficiency and effectiveness.
2025-07-03Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
Ferramenta de apoio à decisão clínica dentária
Publication . LOPES, ÉRICA FILIPA MIRANDA SOARES MORAIS; Martins, António Constantino Lopes
As interações medicamentosas representam um risco relevante na prática da medicina dentária, agravada pela polimedicação de pacientes e pela necessidade de decisões em tempo útil. Perante a escassez de ferramentas especificamente orientadas para a medicina dentária, a avaliação de interações realizada através de consultas manuais, para além de morosa é propensa a erro. Este trabalho tem como objetivo melhorar a segurança e a qualidade da prescrição em medicina dentária através da implementação e avaliação de uma ferramenta de apoio à decisão baseada em inteligência artificial para detetar interações existentes e recomendar alternativas seguras. A metodologia segue os princípios do Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) para revisão sistemática da literatura e o desenho e implementação de um protótipo guiado pelo Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM), culminando numa validação funcional em casos simulados e recolha de feedback de um perito, no caso, um médico dentista. A solução destacou-se pela sua capacidade de avaliar interações clinicamente relevantes e gerar recomendações em tempo inferior a 2 segundos por consulta, disponibilizando explicações transparentes em testes com casos representativos em contexto dentário. Obtendo um bom desempenho para o modo de recomendações “similar” e exclusão de interações graves no modo de recomendações “seguro”. Os principais contributos são uma ferramenta focalizada no contexto dentário, uma arquitetura modular e explicável e um protocolo de avaliação avaliado em contexto clínico.
2025-12-10Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
Ecossistema Web3 habilitado com UEFI para DaaS
Publication . MENDONÇA, RUI PEDRO FERREIRA; Maio, Paulo Alexandre Fangueiro Oliveira
The growing digitalization of sectors such as education, healthcare, and public administration has driven Device-as-a-Service (DaaS) models. In the Portuguese educational context, the "Escola Digital" program is a clear example of this transformation, scaling the distribution and remote management of devices. With the massification of computer systems, risks of theft, misuse, and unauthorized configurations arise, exacerbated by profiles with low digital literacy (e.g., primary school students). Therefore, an agile and secure mechanism is needed to prevent or mitigate these issues before the operating system boots. Despite several proposals in the literature for device management and protection, existing solutions typically operate after boot, leaving a window open for attackers to exploit. This dissertation addresses this gap by introducing a UEFI module capable of querying and validating (cryptographically) the device’s state on a blockchain infrastructure before boot, reducing the attack surface and simplifying operational response. This dissertation investigates the feasibility of integrating a component into the UEFI firmware capable of communicating with a blockchain infrastructure to enhance device security and control during pre-boot. Specifically: (i) design a module that interacts with the blockchain before the operating system boots; and (ii) explore cryptographic mechanisms to verify the authenticity and integrity of received information.A UEFI module (EDK II) that queries the blockchain to obtain device status and enforce pre-boot lock/unlock policies is proposed and prototyped. The solution utilizes lightweight cryptographic mechanisms (authentication and anti-replay) and a key management and temporal lease scheme. The evaluation considers the impact on boot time, network latency, and on-chain cost. The results demonstrate technical feasibility, with modest boot overhead and reliable enforcement of control policies before the operating system boots.
2025-10-24Dissertação de mestrado Acesso embargado Ver mais
Uso de Retrieval-Augmented Generation para Auxílio em Atividades de Suporte Técnico
Publication . RIBEIRO, RUI PEDRO TELES; Carvalho, Piedade Barros Lopez
Esta dissertação investiga o uso de Retrieval-Augmented Generation (RAG) para apoiar atividades de suporte técnico em contexto empresarial, onde a rotatividade de elementos, o volume de incidentes e a dispersão do conhecimento di cultam o acesso rápido à informação. Seguindo a metodologia Design Science Research (DSR), foi concebido e implementado um protótipo composto por uma SPA em React e uma API em Spring Boot/Spring AI, suportada por uma base de dados vetorial Qdrant e uma base de dados relacional Microsoft SQL Server. A solução integra-se com o Con uence através de webhooks, para sincronização em tempo real (indexação, reindexação e exclusão), e inclui um processo periódico de extração de dados históricos do Control-M, desenvolvido em Java, publicando relatórios estruturados no Con uence para posterior recuperação. A avaliação adotou o modelo Goal Question Metric (GQM) e métricas LLM-based para medir correção, relevância e consistência das respostas em cenários de documentação geral e de dados do Control-M. Os resultados evidenciam: (i) melhor relação desempenho-custo em modelos de chat de menor dimensão (gpt-4.1-mini e gpt-4o-mini); (ii) superioridade do modelos de embedding de grande dimensão (text-embedding-3-large); (iii) impacto negativo de similarity thresholds acima de 40% e ganhos com top-k mais elevados; (iv) melhoria na recuperação de dados do Control-M com reescrita de queries, embora aquém da meta de precisão de 90% de nida. Complementarmente, o código apresentou boa qualidade técnica e o feedback dos utilizadores foi maioritariamente favorável. Conclui-se que o protótipo é e caz para documentação geral e tecnicamente viável, sugerindo como trabalhos futuros a exploração da recuperação híbrida, de estruturas alternativas de armazenamento do conhecimento e a realização de testes operacionais.
2025-10-31Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais

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