Mindware semiótico-comunicativo: campos conceituais no ensino de física para deficientes visuais utilizando uma interface cérebro-computador

Pós-graduação em Educação para a Ciência - FC

Um sistema inteligente de classificação de sinais de EEG para Interface Cérebro-Computador

The Brain-Computer Interfaces (BCI) have as main purpose to establish a communication path with the central nervous system (CNS) independently from the standard pathway (nervous, muscles), aiming to control a device. The main objective of the current research is to develop an off-line BCI that separates the different EEG patterns resulting from strictly mental tasks performed by an experimental subject, comparing the effectiveness of different signal-preprocessing approaches. We also tested different classification approaches: all versus all, one versus one and a hierarchic classification approach. No preprocessing techniques were found able to improve the system performance. Furthermore, the hierarchic approach proved to be capable to produce results above the expected by literature

Interfaces Cérebro-Computador Utilização do Emotiv EPOC para controlar software lúdico

Uma interface cérebro-computador (BCI) não é mais do que um dispositivo que lê e analisa ondas cerebrais e as converte em ações sobre um computador. Com a evolução das BCI e a possibilidade de acesso às mesmas por parte do público começou a ser possível o uso de BCIs para fins lúdicos. Nesse sentido nesta tese foi feito um estudo sobre interfaces cérebro-computador, o que são, que tipos de BCI existem, o seu uso para entretenimento, as suas limitações e o futuro deste tipo de interfaces. Foi ainda criado um software lúdico controlado por BCI (Emotiv EPOC) que é composto por um jogo tipo Pong e um reprodutor de música. O reprodutor de música através de BCI classifica e recomenda músicas ao utilizador. Com esta tese foi possível chegar à conclusão que é possível utilizar BCI para entretenimento (jogos e recomendação de conteúdos) apesar de se ter verificado que para jogos os dispositivos tradicionais de controlo (rato e teclado) ainda têm uma precisão muito superior.

Interfaces cérebro-computador: estudo, design e desenvolvimento do jogo AdmiralMind Battleship

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Uso de Interfaces Cérebro-computador na comunicação de pessoas com Síndrome de Encarceramento

Os avanços nas Interfaces Cérebro-máquina, resultantes dos avanços no tratamento de sinal e da inteligência artificial, estão a permitir-nos aceder à atividade cerebral, descodificá-la, e usála para comandar dispositivos, sejam eles braços artificiais ou computadores. Isto é muito mais importante quando os utilizadores são pessoas que perderam a capacidade de comunicar, embora mantenham as suas capacidades cognitivas intactas. O caso mais extremo desta situação é o das pessoas afetadas pela Síndrome de Encarceramento. Este trabalho pretende contribuir para a melhoria da qualidade de vida das pessoas afetadas por esta síndrome, disponibilizando-lhes um meio de comunicação adaptado às suas limitações. É essencialmente um estudo de usabilidade aplicada a um tipo de utilizador extremamente diminuído na sua capacidade de interação. Nesta investigação começamos por compreender a Síndrome de Encarceramento e as limitações e capacidades das pessoas afetadas por ela. Abordamos a neuroplasticidade, o que é, e em que medida é importante para a utilização das Interfaces Cérebro-máquina. Analisamos o funcionamento destas interfaces, e os fundamentos científicos que o suportam. Finalmente, com todo este conhecimento em mãos, investigamos e desenvolvemos métodos que nos permitissem otimizar as limitadas capacidades do utilizador na sua interação com o sistema, minimizando o esforço e maximizando o desempenho. Foi para o efeito desenhado e implementado um protótipo que nos permitisse validar as soluções encontradas.

Uso do computador em educação: um estudo do Projeto Ciranda

O surgimento do computador provocou uma série de mudanças sócio-culturais. A educação não poderia ficar imune a essas alterações. Várias experiências do seu uso em educação surgiram, inicialmente em computadores de grande porte; posteriormente, com o surgimento dos microcomputadores, essas experiências se multiplicaram. Como esse equipamento vem sendo utilizado, avaliações já realizadas, alguns problemas existentes e perspectivas futuras são discutidas neste trabalho; que procura apresentar o Projeto Ciranda, implantado pela Embratel. Tendo como pano de fundo uma perspectiva educacional, discute a filosofia do projeto, seus objetivos e a população participante.

Implante neural controlado em malha fechada

One of the challenges to biomedical engineers proposed by researchers in neuroscience is brain machine interaction. The nervous system communicates by interpreting electrochemical signals, and implantable circuits make decisions in order to interact with the biological environment. It is well known that Parkinson’s disease is related to a deficit of dopamine (DA). Different methods has been employed to control dopamine concentration like magnetic or electrical stimulators or drugs. In this work was automatically controlled the neurotransmitter concentration since this is not currently employed. To do that, four systems were designed and developed: deep brain stimulation (DBS), transmagnetic stimulation (TMS), Infusion Pump Control (IPC) for drug delivery, and fast scan cyclic voltammetry (FSCV) (sensing circuits which detect varying concentrations of neurotransmitters like dopamine caused by these stimulations). Some softwares also were developed for data display and analysis in synchronously with current events in the experiments. This allowed the use of infusion pumps and their flexibility is such that DBS or TMS can be used in single mode and other stimulation techniques and combinations like lights, sounds, etc. The developed system allows to control automatically the concentration of DA. The resolution of the system is around 0.4 µmol/L with time correction of concentration adjustable between 1 and 90 seconds. The system allows controlling DA concentrations between 1 and 10 µmol/L, with an error about +/- 0.8 µmol/L. Although designed to control DA concentration, the system can be used to control, the concentration of other substances. It is proposed to continue the closed loop development with FSCV and DBS (or TMS, or infusion) using parkinsonian animals models.

Interação mediada por computador : a comunicação e a educação a distância segundo uma perspectiva sistêmico-relacional

A partir de uma revisão crítica dos estudos sobre comunicação mediada, focada principalmente nas teorias que buscam definir o difuso conceito de “interatividade”, sugere-se que tal termo seja evitado, por sua imprecisão e viés tecnicista. Para o estudo da interação mediada por computador, defende-se uma abordagem sistêmico-relacional, em seus desdobramentos para o estudo da comunicação interpessoal e da biologia do conhecimento. Tal referencial fundamenta, inicialmente, a crítica aos modelos teóricos que buscam equiparar máquinas e seres vivos. A partir disso, uma tipologia para o estudo da interação mediada por computador é proposta. Os dois tipos sugeridos de interação (aqui definida como “ação entre”) – interação mútua e interação reativa – são amplamente discutidos e diferenciados. Enquanto a interação mútua caracteriza-se por ações interdependentes e pelo desenvolvimento ativo de um relacionamento que tem impacto recursivo em seus interagentes, a interação reativa é marcada por um automatismo estímulo-resposta. Finalmente, ao valorizar o diálogo cooperativo na rede e o estabelecimento de uma educação problematizadora, esta tese propõe um roteiro de avaliação de ambientes de educação a distância, quanto às interações estabelecidas.

O uso de softwares para estimulação da percepção do surdo frente aos parametros de velocidade do ritmo : proposta de utilização do Bpm Counter e do Vpm Counter no programa de atividade ritmicas adaptado as pessoas surdas

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Desafios da computação móvel e usabilidade em sala de aula

Este resumo relata a experiência em sala de aula na Universidade do Minho - Braga - Portugal, na disciplina de Sistemas Móveis e Ubíquos no Mestrado em Engenharia de Sistemas. realizou-se a avaliação heurística da usabilidade de Nielsen nas aplicações desenvolvidas para dispositivos móveis por grupos. A metodologia embasou-se na aplicação de 3 projetos de 7 alunos, bem como aos 9 usuários externos a sala de aula; fundou-se ainda na avaliação direta por uma especialista. Validou-se com questionário de perguntas fechadas no intuito de confirmar os dados coletados. Ao final descreveu-se o grau de usabilidade das aplicações sugestões.

Inclusão digital e escola pública : uma análise da ação pedagógica e da informática na educação

O objetivo da presente pesquisa foi analisar o uso de recursos digitais em uma escola pública estadual, em Minas Gerais, identificando as implicações na ação pedagógica e na dinâmica institucional. Procurou-se dar ênfase ao debate que problematiza a função social da escola na sociedade do conhecimento. Discute-se de que modos a inclusão digital se conecta com a construção/consolidação do Projeto Político-Pedagógico no interior das escolas. As bases teóricas que sustentam o trabalho são: a perspectiva freireana de uma pedagogia dialógica integrada aos estudos que focalizam o pensamento construtivista associado à informática educativa. De acordo com esta perspectiva, o presente trabalho analisa a inclusão digital como processo que pode estar a serviço da ampliação dos percursos de escolarização e da qualificação do ensino. A investigação, de caráter qualitativo, focalizou as ações em uma escola de Ensino Fundamental e Médio, utilizando como instrumentos metodológicos prioritários: o diário de campo, a observação participante, o grupo focal, as entrevistas semi-estruturadas, além de fotos. As observações foram realizadas durante as atividades que envolviam os diferentes sujeitos - alunos, professores, gestores e familiares – e que ocorreram ao longo de aproximadamente 18 meses. Durante a análise, foram destacados os aspectos relativos à implicação, à participação e à auto-gestão nos processos educacionais. Além disso, houve, na escola, uma intensificação do uso dos recursos digitais, amparada em uma ampla discussão coletiva sobre as diretrizes pedagógicas da instituição.

Usuários e o computador : produção de sentidos de universitários mediados pelo uso do computador : por uma forma de olhar sistêmica

O objeto de estudo deste trabalho: os sentidos produzidos na relação entre o usuário e o computador nos alunos em final de curso de graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul no ano de 2002/2, descrevendo e analisando esses sentidos e seus reflexos na Sociedade do Conhecimento. Foram descritas e analisadas algumas respostas da coleta sobre a relação entre o usuário e o computador, observadas através das emoções, aprendizagem e linguagem, quais foram as relações trazidas e a produção de sentidos decorrentes dessa relação como facilitadores ou não da apropriação ao uso da máquina, visando a possibilidade de constituição da Sociedade do Conhecimento. O enfoque teórico está baseado em Maturana para compreender e analisar os resultados desta pesquisa. Trata-se de uma forma de olhar para o sujeito e sua relação com o computador, através das emoções, aprendizagem e linguagem e suas influências diretas no viver de cada um.

Informática na educação : a visão das professoras

O estudo consiste em uma abordagem das significações da informática na prática profissional do professor, através de procedimentos metodológicos de pesquisa qualitativa do tipo estudo de caso etnográfico. A investigação é realizada em uma escola, apenas no turno matutino, e focaliza um grupo de cinco professoras do Ensino Fundamental (1º. e 2º. ciclos) de uma escola da rede pública municipal, em seu segundo ano de implementação de uma sala de informática em atividades do processo ensino-aprendizagem. Após a contextualização da pesquisa e apresentação dos dois campos de conhecimento que compõem o pano de fundo de nosso trabalho, Educação Matemática e Informática na Educação, procura-se estabelecer uma relação entre os discursos das docentes com textos teóricos que abordam formação de professores, sociedade informatizada e etnografia, sendo também levantadas algumas perspectivas da investigação.

Aprendizagem de escrita de língua de sinais pelo sistema SignWriting : língua de sinais no papel e no computador

Esta tese trata de como o sistema SignWriting pode servir de suporte a uma nova proposta pedagógica ao ensino da escrita de língua de sinais e letramento para crianças surdas usuárias da Língua Brasileira de Sinais - Libras e da Língua de Sinais Francesa - LSF. Escrever deve ser uma atividade significativa para a criança. No caso da criança surda, a escrita fundamenta-se em sua competência na língua de sinais, sem precisar da intermediação da língua oral. A criança surda, quando em um ambiente onde ela e seus colegas se comunicam em língua de sinais, efetivamente tenta escrever sinais, quando é incentivada a fazê-lo. Em nossos experimentos, usamos o sistema SignWriting para mostrar ás crianças surdas (e a seus pais e professores) como escrever textos em línguas de sinais de ambas as formas: manuscrita e impressa, usando o programa Sign Writer para editar textos em línguas de sinais. A base teórica que apóia a tese é a abordagem bilíngüe para a educação de surdos, a língua de sinais, a teoria de Piaget, e de Ferreiro quando trata das etapas da alfabetização em língua oral. Esta investigação possui um caráter exploratório, em que o delineamento metodológico é dado pela pesquisa-ação. O primeiro estudo apresenta um levantamento do processo de aquisição da escrita de sinais, em sua forma manuscrita, pela criança e jovem surdo no Brasil e na França. O segundo estudo trata da ajuda que a informática pode dar a essa aquisição e de como utilizamos os softwares de escrita de língua de sinais em aulas de introdução ao uso do computador e em transcrições da LSF de corpus vídeo para a escrita de língua de sinais. Os resultados sugerem que as crianças evoluem em sua escrita, pois muitos signos que elas escreveram não foram sugeridos pela experimentadora, nem por outro meio, mas surgiram espontaneamente. A introdução de um software como o Sign Writer ou o SW-Edit nas classes para introduzir as TI traz a essas aulas muito maior interesse do que quando usamos um editor de textos na língua oral. Também as produções das crianças são mais sofisticadas. As conclusões indicam que a escrita de língua de sinais incorporada à educação das crianças surdas pode significar um avanço significativo na consolidação de uma educação realmente bilíngüe, na evolução das línguas de sinais e aponta para a possibilidade de novas abordagens ao ensino da língua oral como segunda língua.