Híper-heurísticas com aprendizagem

A otimização nos sistemas de suporte à decisão atuais assume um carácter fortemente interdisciplinar relacionando-se com a necessidade de integração de diferentes técnicas e paradigmas na resolução de problemas reais complexos, sendo que a computação de soluções ótimas em muitos destes problemas é intratável. Os métodos de pesquisa heurística são conhecidos por permitir obter bons resultados num intervalo temporal aceitável. Muitas vezes, necessitam que a parametrização seja ajustada de forma a permitir obter bons resultados. Neste sentido, as estratégias de aprendizagem podem incrementar o desempenho de um sistema, dotando-o com a capacidade de aprendizagem, por exemplo, qual a técnica de otimização mais adequada para a resolução de uma classe particular de problemas, ou qual a parametrização mais adequada de um dado algoritmo num determinado cenário. Alguns dos métodos de otimização mais usados para a resolução de problemas do mundo real resultaram da adaptação de ideias de várias áreas de investigação, principalmente com inspiração na natureza - Meta-heurísticas. O processo de seleção de uma Meta-heurística para a resolução de um dado problema é em si um problema de otimização. As Híper-heurísticas surgem neste contexto como metodologias eficientes para selecionar ou gerar heurísticas (ou Meta-heurísticas) na resolução de problemas de otimização NP-difícil. Nesta dissertação pretende-se dar uma contribuição para o problema de seleção de Metaheurísticas respetiva parametrização. Neste sentido é descrita a especificação de uma Híperheurística para a seleção de técnicas baseadas na natureza, na resolução do problema de escalonamento de tarefas em sistemas de fabrico, com base em experiência anterior. O módulo de Híper-heurística desenvolvido utiliza um algoritmo de aprendizagem por reforço (QLearning), que permite dotar o sistema da capacidade de seleção automática da Metaheurística a usar no processo de otimização, assim como a respetiva parametrização. Finalmente, procede-se à realização de testes computacionais para avaliar a influência da Híper- Heurística no desempenho do sistema de escalonamento AutoDynAgents. Como conclusão genérica, é possível afirmar que, dos resultados obtidos é possível concluir existir vantagem significativa no desempenho do sistema quando introduzida a Híper-heurística baseada em QLearning.

Fisiopatologia da emese - proposta de construção de um objecto de aprendizagem

Introdução: Os Objetos de Aprendizagem (OA) têm sido alvo de discussão devido ao seu interesse pedagógico nomeadamente nas ciências da saúde, pois permite uma dimensão maior em relação à educação e ao acesso a informação credível, certificada e interativa à distancia. Os OA podem tem como base de estudo, um caso clinico, um jogo ou até mesmo servir de apoio a outras actividades, que levem o estudante a interagir com outras ferramentas aumentando assim a sua capacidade de síntese, planeamento e critica. Com este trabalho pretende-se traçar os passos iniciais necessários para o desenvolvimento do OA. Métodos: O trabalho iniciou-se com uma revisão bibliográfica sobre a fisiopatologia e tratamento emese sustentados em manuais de referência, artigos científicos e guidelines de forma a estabelecer uma base teórica. Para a construção do OA seguiu-se a proposta de Jesus, Gomes e Cruz (2012). Apresentação de Resultados e Discussão: Obteve-se um referencial teórico baseado na evidência que caracteriza 4 tipos de emese: associada ao movimento; associada à gravidez; associada a medicamentos antineoplásicos e a contexto pós-operatório. O desenvolvimento do OA, foi constituído por fases, ou seja, fase de análise que teve em consideração o contexto em que se processa a instrução, as características gerais dos estudantes, as necessidades de instrução, e-conteúdos e informação base para a construção do OA. Seguiu-se a fase de desenho instrucional do OA, que utilizou os resultados obtidos na fase anterior para planear e desenvolver as atividades. Esta fase tem em consideração a estrutura hierárquica de sequenciação dos conteúdos, estratégias de instrução e metodologias de avaliação. Finalmente, para a construção do protótipo foi utilizada a ferramenta de autor XERTE. Considerações Finais e Perspectivas Futuras: A construção deste OA representa mais um passo para a investigação alargada para a produção e implementação de OA no ensino da Farmacologia e da Terapêutica. Pretende-se agora que o OA seja sujeito a testes de compatibilidade com diferentes LMS e também seja alvo de um processo de avaliação por profissionais e alunos.

Interfaces inovadores para a aprendizagem musical

Mestrado em Engenharia Informática

Aspectos de aprendizagem em optimização

A optimização e a aprendizagem em Sistemas Multi-Agente são consideradas duas áreas promissoras mas relativamente pouco exploradas. A optimização nestes ambientes deve ser capaz de lidar com o dinamismo. Os agentes podem alterar o seu comportamento baseando-se em aprendizagem recente ou em objectivos de optimização. As estratégias de aprendizagem podem melhorar o desempenho do sistema, dotando os agentes da capacidade de aprender, por exemplo, qual a técnica de optimização é mais adequada para a resolução de uma classe particular de problemas, ou qual a parametrização é mais adequada em determinado cenário. Nesta dissertação são estudadas algumas técnicas de resolução de problemas de Optimização Combinatória, sobretudo as Meta-heurísticas, e é efectuada uma revisão do estado da arte de Aprendizagem em Sistemas Multi-Agente. É também proposto um módulo de aprendizagem para a resolução de novos problemas de escalonamento, com base em experiência anterior. O módulo de Auto-Optimização desenvolvido, inspirado na Computação Autónoma, permite ao sistema a selecção automática da Meta-heurística a usar no processo de optimização, assim como a respectiva parametrização. Para tal, recorreu-se à utilização de Raciocínio baseado em Casos de modo que o sistema resultante seja capaz de aprender com a experiência adquirida na resolução de problemas similares. Dos resultados obtidos é possível concluir da vantagem da sua utilização e respectiva capacidade de adaptação a novos e eventuais cenários.

Quais os motivos do insucesso de algumas crianças na aprendizagem musical? Motivação e Flow Theory

Este artigo aborda a natureza da motivação na sua relação com a aprendizagem musical. Um dos objectivos principais é problematizar a questão das diferenças no sucesso da aprendizagem musical quando nos encontramos perante indivíduos com níveis aparentemente semelhantes de capacidade e potencial musicais. Começa por apresentar um conjunto de modelos teóricos que oferecem uma visão acerca das razões que podem explicar as variações e mudanças na motivação. Refere-se investigação recente que sugere que os processos motivacionais não são pré-determinados mas podem ser aprendidos e que os indivíduos, para atingir níveis elevados de sucesso, necessitam de uma focagem no processo por oposição a uma focagem no produto. São introduzidos e explorados processos cognitivos fundamentais relacionados com a aprendizagem musical (por exemplo, comportamento au to-regulado, papel da motivação intrínseca e extrínseca) . Como conclusão, sugerem-se algumas práticas específicas para que os professores possam reflectir acerca da melhor forma de encorajar e aumentar a motivação dos seus alunos para aprender música.

Interesses, atividades e oportunidades diárias de aprendizagem

As respostas da Intervenção Precoce (IP) começaram por se focar exclusivamente na criança (Serrano & Correia, 2000), apoiando-se num modelo médico que procurava remediar os défices, identificados através de testes, descurando os contextos dos quais a criança faz parte. Inicialmente a IP focava-se na criança com Necessidades Especiais (NE), considerada de forma isolada em relação aos seus contextos de vida, sendo a atividade do profissional de IP direcionada para a avaliação das crianças e para o delineamento de atividades para estimulação do seu desenvolvimento (Cruz et al., 2003). Nos anos 80, a família e a criança passaram a ser o alvo das intervenções. A família foi considerada como recetora de serviços, apresentando necessidades específicas, particularmente a nível de recursos e informações, inerentes ao fato de existir uma criança em risco (Simeonsson & Bailey, 1990 citados por Serrano & Correia, 2000). Houve uma mudança gradual de modelos de serviços centrados na criança e no profissional, onde o papel da família era desvalorizado, até aqueles onde os profissionais trabalham em parceria com as famílias que acompanham. Dunst et al. (1994 citado por McWilliam, 2003) desempenharam um papel fundamental na promoção da adoção de princípios centrados na família pelos profissionais de IP. Esta alteração do foco de atenção baseou-se em contributos concetuais com origens diversas, das quais se destacam o Modelo Ecológico de Desenvolvimento Humano, de Bronfenbrenner (1979) e o Modelo de Desenvolvimento Transacional, de Sameroff e Chandler (1975). A prestação de serviços centrados na família reconhece a importância fulcral da família nas vidas dos indivíduos. Orienta-se por um conjunto de escolhas devidamente informadas feitas pela família e foca-se nos pontos fortes e capacidades das famílias (Carvalho, 2002). Foram introduzidos por McWilliam (2003) os termos “corresponsabilização” (capacidade de a família satisfazer as suas necessidades e desejos, criando um sentimento de controlo) e “capacitação” (criar oportunidades para que todos os membros da família possam demonstrar e adquirir competências), que constituem conceitos centrais na filosofia da IP. Na última década, Dunst (2001) propõe uma perspetiva alargada do enfoque da IP. Para ele as diferentes pessoas e as experiências ambientais servem como contexto para as aprendizagens da criança, considerando desta forma, que a vida na comunidade é constituída por múltiplas possibilidades para promover o desenvolvimento. De uma forma geral, o dia-a-dia da criança e da sua família na comunidade não tem sido habitualmente visto como possível enquadramento para as práticas da IP (Dunst, 2000a). No entanto, para Dunst (2000a) a participação em oportunidades de aprendizagem da comunidade é considerada IP pois elas constituem fontes de experiências de aprendizagem e possuem características e consequências que promovem o desenvolvimento da criança e a normalização do dia-a-dia das famílias na sociedade. Dunst (2001) refere que esta conceptualização de IP baseia-se em teoria e investigação, indicando que “as experiências ambientais providenciadas às crianças, independentemente de serem, ou não intencionalmente manipuladas funcionam como uma forma de intervenção precoce” (p.71). Da mesma forma, a participação da criança em atividades contextualizadas e oportunidades de aprendizagem, quer estas sejam planeadas, ou não, é vista como oportunidades ambientais que fornecem um contexto para a aprendizagem e desenvolvimento. Durante a realização de um estudo no âmbito de uma dissertação de mestrado, profissionais de IP, a exercer em Equipas Locais de Intervenção (ELI), da Região Norte de Portugal, responderam à Early Childhood Intervention Competency Checklists (Roper & Dunst, 2006). Com a análise dos resultados obtidos verificou-se que os profissionais de IP preocupam-se e usam práticas centradas na família, havendo atualmente um maior envolvimento dos pais. No entanto, ainda não se verifica o envolvimento das famílias em todo o processo de avaliação e/ou intervenção. Verificou-se uma utilização insuficiente dos cenários de atividades diárias das crianças, das famílias e da comunidade, com reflexos negativos ao nível do aproveitamento das oportunidades de aprendizagem da criança. Por fim, verificou-se ainda pouco fortalecimento das redes de apoio social da família, pelos profissionais (Pinto, 2012). De acordo com a revisão da literatura efetuada e com base nos resultados obtidos no estudo realizado, no âmbito da dissertação de mestrado, a autora considerou a necessidade de demonstrar aos profissionais de IP, que as práticas contextualmente mediadas podem ser um modelo de intervenção eficaz com as famílias e as crianças que são apoiadas na IP. Este estudo tem como objetivo, mostrar como é que os profissionais de IP podem usar as atividades diárias da família e da comunidade, como contextos de oportunidades de aprendizagem, para promover a aprendizagem e o desenvolvimento. A autora pretende que este possa ser um trabalho que contribua para a melhoria das práticas de IP, pelos técnicos de IP, na sua prática profissional, com as crianças e famílias a que dão apoio.

Aspectos da tradução audiovisual: a legendagem de programas Estrangeiros como meio para uma aprendizagem incidental de línguas estrangeiras

Dissertação apresentada com vista à obtenção do grau de Mestre em Tradução e Interpretação Especializada. Instituto Superior de Contabilidade e Administração do Porto. Instituto Politécnico do Porto. (Portaria nº 602/2003 de 21 Julho) Orientadora: Mestre Joana Alexandra Teixeira Fernandes Co-orientadora: Prof. Dra. Josélia Neves

Aprendizagem ao longo da vida e ensino superior: contributos para o aumento da participação dos estudantes adultos não tradicionais

Com a globalização da concorrência, a aceleração das mutações tecnológicas e os desafios colocados pelo aumento de produtividade e competitividade assentes no conhecimento, entende-se facilmente o apelo à intensificação e ao alargamento da participação dos cidadãos em actividades de aprendizagem ao longo da vida (ALV), tendo em vista responder às preocupações decorrentes do mercado de trabalho em contínua evolução. Essas novas oportunidades educativas devem estar disponíveis, não apenas para os jovens com possibilidade de seguirem uma formação dita convencional, mas para todos aqueles a quem as circunstâncias da vida não permitiram frequentar o sistema formal de ensino. As instituições de ensino superior (IES) desempenham um papel crucial nesta preparação dos cidadãos para a vida. Nelas, os candidatos poderão ter a oportunidade para desenvolverem competências novas e até aperfeiçoarem as que já possuem com vista a responderem aos desafios decorrentes das alterações demográficas, efeitos da globalização e até da reestruturação económica a nível mundial (Green, 2002). Como se refere no documento O Papel das Universidades na Europa do Conhecimento (Comissão..., 2003:7) as IES deverão contribuir para colmatar as lacunas de educação e formação. Estas incluem “necessidade de educação científica e técnica, a aquisição de competências transversais e a possibilidade de aprendizagem ao longo da vida”. Relativamente ao crescimento da procura do Ensino Superior (ES), a mesma surge, em larga medida, em resultado da dupla pressão exercida pelo objectivo fixado nalguns países, de aumentar o número de estudantes neste nível de ensino e pelas novas exigências ligadas à educação e formação ao longo da vida1 (Comissão…, 2003:6). Neste contributo sobre a promoção da ALV no ES, numa primeira parte, define-se, ainda que de forma muito breve, o que se entende por ALV, refere-se o papel do ES neste tipo de aprendizagem e caracterizam-se estudantes adultos não tradicionais (EANT). Na segunda parte do contributo, apresentam-se sugestões concretas para ajudar a promover a ALV, em particular a conferente de qualificações profissionais CITE de nível 5 e 6, junto de EANT.

Os estudantes adultos não tradicionais e a aprendizagem no Ensino Superior: linhas orientadoras para uma melhor integração destes novos públicos

Artigo submetido à 6ª Conferência da Associação Portuguesa de Sistemas de Informação, 26-28 Outubro, ESTG, Bragança

LIHE – Learning in Higher Education – Contributo para a melhoria do ambiente e daexperiência de aprendizagem de estudantes adultos no Ensino Superior – o Caso Português

Artigo apresentado no V Congresso deGaliza e Norte de Portugal de Formação para o Trabalho – “Necessidades de Formação e Desenho Curricular por Competências”, Universidade de Compostela, 27-29 Novembro de 2003

E-partilha: desenvolvimento e utilização de um repositório de objectos de aprendizagem

Nos novos ambientes de aprendizagem, construídos a partir das tecnologias digitais, a necessidade de promover a qualidade dos recursos educativos, normalmente designados por Learning Objects, que podem suportar a aprendizagem à distância, formal e informal, emerge como um dos grandes desafios que as instituições de ensino têm de enfrentar. Sendo dispendiosos, a reutilização e a partilha tornam-se, assim, uma necessidade premente. Este artigo apresenta um Learning Object Repository que tem como objectivo armazenar, disseminar e manter acessíveis Learning Objects.

Sinergia extensora do membro superior no movimento de alcance. Capacidade de placing do polegar

Objetivo: avaliar as modificações ocorridas no âmbito da sequência de ativação o da sinergia extensora do MS e na sua influência sobre a capacidade de placing do polegar face à aplicação de um programa de intervenção em fisioterapia. Pretendeu-se também verificar as repercussões ao nível da participação dos indivíduos nas AVD`s. Metodologia: esta série de estudos de casos foi constituída por dois indivíduos com modificações nas componentes neuromotoras de movimento após AVE predominantes no MS. A avaliação dois indivíduos foi realizada em dois momentos PRE e POST separados por um período de intervenção de cerca de quinze semanas. Em cada momento de avaliação foi aplicada a F-MAMR, foi recolhido sinal electromiográfico dos músculos GD, DP, TLONG, TLAT e ABDPOL durante o movimento de alcance e usaram-se seis itens da CIF selecionadas de acordo com as necessidades sentidas. No momento PRE aplicou-se a MMSE para detetar défices cognitivos que interferissem com o processo de avaliação e de intervenção. O programa de intervenção foi individualizado e devidamente ajustado aos indivíduos, procurando que estes mantivessem um papel ativo durante a reabilitação. Esta foi realizada com a frequência de três vezes por semana e cada sessão teve cerca de quarenta e cinco minutos de trabalho ativo. Resultados: encontraram-se modificações na sequência de ativação muscular nos dois indivíduos e entre os indivíduos nos dois momentos de avaliação, nomeadamente no tempo de ativação muscular. O ABDPOL modificou o tempo em que iniciou atividade muscular e passou a recrutar atividade quase simultaneamente ao início do movimento da mão, verificando-se uma influência positiva da sinergia extensora do MS na capacidade de placing do polegar. Verificaram-se resultados positivos no estado sensório-motor do MS e na capacidade do indivíduo em participar em diversas AVD`s selecionadas de acordo com as necessidades. Conclusão: este estudo parece apontar para uma influência positiva nas modificações do nível de atividade da sinergia extensora do MS e na influência desta sobre a capacidade de placing do polegar durante o movimento de alcance, face a um programa de intervenção. Este estudo parece apontar também para uma influência positiva sobre a capacidade do indivíduo em participar em AVD`s selecionadas para a avaliação de acordo com necessidades sentidas.

A capacidade de activação do tronco inferior em diplegias pré-termo

O objectivo deste estudo foi estudar o comportamento do tronco inferior antes e após um período de 4 meses de intervenção. Para isso avaliaram-se os ajustes posturais antecipatórios durante um movimento voluntário, realizado na posição de pé, recorreu-se à electromiografia para avaliar a actividade muscular da musculatura focal e postural e plataforma de forças para estimar a migração do CP. A amostra foi constituída por duas crianças de 6 e 8 anos, com o mesmo quadro motor, diplegia. Ambas são pré termo de 31 e 32 semanas de gestação e com lesão por LPV. Verificou-se que ambos activaram os paravertebrais, antes do deltóide anterior, no período antecipatório, mas não os abdominais. O CP deslocou-se posteriormente. Após intervenção os tempos de activação dos abdominais e o deslocamento do CP eram mais curtos. Foi demonstrado que melhorou a capacidade de activação da musculatura ventral após o período de intervenção.

Capacidade de modificar parâmetros espaço-temporais do ciclo da marcha após modificação de componentes intrínsecas ao membro inferior em indivíduos com sequelas de acidente vascular encefálico - intervenção na reeducação da marcha em treadmill

Objectivo: A realização deste estudo tem como objectivo identificar a capacidade de modificação dos parâmetros do ciclo da marcha após intervenção a nível dos componentes do membro inferior e uma abordagem na reeducação da marcha no tapete rolante (treadmill). Métodos: Este estudo é um estudo de série de casos, constituído por três indivíduos com sequelas de Acidente Vascular Encefálico (AVE), com comprometimento a nível do membro inferior, capazes de realizar marcha. Os instrumentos de avaliação foram o teste de marcha de 10 metros (10-M), o teste de marcha de 6 minutos (6-Min) e o Time Up and Go (TUG). Os indivíduos receberam intervenção da fisioterapia baseada no conceito de Bobath e na reeducação de marcha no treadmill. Resultados: Após a intervenção verificou-se um aumento da velocidade e cadência da marcha, assim como uma maior tolerância e resistência na capacidade da sua realização. Conclusão: A intervenção realizada a nível dos componentes do membro inferior e na reeducação da marcha utilizando o treadmill permitiu modificar alguns parâmetros espaço-temporais do ciclo da marcha, aumentando a velocidade e cadência da marcha. A utilização conjunta de diferentes abordagens na intervenção ao indivíduo com sequelas de AVE deve ser sempre considerada uma vez que pode trazer benefícios na sua independência e qualidade de vida.

Fernão, mentes? – Sinto!: ecos d'a peregrinação na viagem como aprendizagem em Richard Zimler

12-15 abril 2011 no IPM