Hand gesture recognition system based in computer vision and machine learning : applications on human-machine interaction

Sendo 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.

ECG-based biometrics: A real time classification approach

Behavioral biometrics is one of the areas with growing interest within the biosignal research community. A recent trend in the field is ECG-based biometrics, where electrocardiographic (ECG) signals are used as input to the biometric system. Previous work has shown this to be a promising trait, with the potential to serve as a good complement to other existing, and already more established modalities, due to its intrinsic characteristics. In this paper, we propose a system for ECG biometrics centered on signals acquired at the subject's hand. Our work is based on a previously developed custom, non-intrusive sensing apparatus for data acquisition at the hands, and involved the pre-processing of the ECG signals, and evaluation of two classification approaches targeted at real-time or near real-time applications. Preliminary results show that this system leads to competitive results both for authentication and identification, and further validate the potential of ECG signals as a complementary modality in the toolbox of the biometric system designer.

A tool to aid institutions recognize their employees competences acquired by informal learning

People do not learn only in formal educational institutions, but also throughout their lives, from their experiences, conversations, observations of others, exploration of the Internet, meetings and conferences, and chance encounters etc. However this informal and non-formal learning can easily remain largely invisible, making it hard for peers and employers to recognize or act upon it. The TRAILER project aims to make this learning visible so that it can benefit both the individual and the organization. The proposed demonstration will show a software solution that (i) helps the learners to capture, organize and classify a wide range of ’informal’ learning taking place in their lives, and (ii) assists the organization in recognizing this learning and use it to help managing human resources (benefiting both parts). This software tool has recently been used in two phases of pilot studies, which have run in four different European countries.

Uma prática reflexiva sobre a diferenciação pedagógica

Relatório da Prática Profissional Supervisionada Mestrado em Educação Pré-Escolar

Aprendizagem autónoma (self-directed learning): relatório de um atelier pedagógico

Educação Médica. 1994, 5(3):178-181.

Collaborative learning in a qeb-accessible workbench

Web-based course management and delivery is regarded by many institutions as a key factor in an increasingly competitive education and training world, but the systems currently available are largely unsatisfactory in terms of supporting collaborative work and access to practical science facilities. These limitations are less important in areas where “pen-and-paper” courseware is the mainstream, but become unacceptably restrictive when student assignments require real-time teamwork and access to laboratory equipment. This paper presents a web-accessible workbench for electronics design and test, which was developed in the scope of an European IST project entitled PEARL, with the aim of supporting two main features: full web access and collaborative learning facilities.

Compreensão de modelos didáticos pelos alunos do 5.º ano de escolaridade em ciências naturais

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Ensino do 1.º e 2.º Ciclo do Ensino Básico

Perspetivas de professores, pais e alunos sobre a prática dos trabalhos para casa

Relatório Final apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Ensino do 1.º e do 2.º Ciclo do Ensino Básico

Using device detection techniques in M-learning scenarios

Recent studies of mobile Web trends show the continued explosion of mobile-friend content. However, the wide number and heterogeneity of mobile devices poses several challenges for Web programmers, who want automatic delivery of context and adaptation of the content to mobile devices. Hence, the device detection phase assumes an important role in this process. In this chapter, the authors compare the most used approaches for mobile device detection. Based on this study, they present an architecture for detecting and delivering uniform m-Learning content to students in a Higher School. The authors focus mainly on the XML device capabilities repository and on the REST API Web Service for dealing with device data. In the former, the authors detail the respective capabilities schema and present a new caching approach. In the latter, they present an extension of the current API for dealing with it. Finally, the authors validate their approach by presenting the overall data and statistics collected through the Google Analytics service, in order to better understand the adherence to the mobile Web interface, its evolution over time, and the main weaknesses.

The potential benefits of using videos in higher education

The developments of digital technology have opened new outlooks for online education which offer students the flexibility to learn at any time and any place. With all this instructional changes instructors, in all levels of the educational chain have been compelled to adapt quickly to this reality. They have a wide diversity of tools available to grab student’s attention and motivate them to embrace the knowledge in their own learning process. One of these resources is the use of videos. Through them lecturers can deliver complex information and contents to students and, if used creatively, videos can become a powerful technological tool in education. In this article we will explore some of the potential benefits and challenges associated with the use of videos in the teaching and learning process at higher education levels. We will also discuss some thoughts and examples for the use of teaching materials to enhance student’s learning and try to change ideas about the potentialities and future of video’s annotation new software resources, as incoming open tools for group work involvement.

The potential benefits of using videos in higher education

The developments of digital technology have opened new outlooks for online education which offer students the flexibility to learn at any time and any place. With all this instructional changes teachers, in all levels of the educational chain have been compelled to adapt quickly to this reality. They have a wide diversity of tools available to grab student’s attention and to motivate them to embrace the knowledge in their own learning process. One of these resources is the use of videos. Through them teachers can deliver complex information and contents to students and, if used creatively, videos can become a powerful technological tool in education. In this article we will explore some of the potential benefits and challenges associated with the use of videos in the teaching and learning process at higher education levels. We will also discuss some thoughts and examples for the use of teaching materials to enhance student’s learning and try to share ideas about the potentialities and future of video’s annotation new software resources, as incoming open tools for group work involvement.

Learning to manage in knowledge-based organizations: the role of learning logs or portfolios

Paper presented at the 8th European Conference on Knowledge Management, Barcelona, 6-7 Sep. 2008 URL: http://www.academic-conferences.org/eckm/eckm2007/eckm07-home.htm

A diferença evolutiva de alunos do projeto Orquestra Geração e das escolas vocacionais de música: a importância dos agentes de motivação

Resumo I (Prática Pedagógica) - Nesta secção do relatório de estágio pretende-se expor e caracterizar todos os elementos referentes à prática pedagógica, integrada no estágio, que ocorreu em parceria com a Escola de Música do Conservatório Nacional (EMCN) e o Projecto Orquestra Geração realizado no ano letivo de 2014/2015. Este tem por objetivo, a abordagem dos aspetos pedagógicos, as metodologias de ensino, a eficácia do trabalho, a motivação e os agentes motivacionais. Para a elaboração deste relatório, foram observados e devidamente analisados três alunos de forma peculiar. Porém, é de realçar que um dos intervenientes pertencia à EMCN e as aulas apenas eram observadas. Ao longo do ano letivo foram elaborados individualmente para cada aluno, vinte e dois planos de aula e ainda realizadas três gravações de aulas que foram vistas pelo professor orientador. À posteriori serão caraterizadas as duas entidades que fizeram parceria, contribuindo para a possível realização do relatório de estágio. Será abordada a sua contextualização histórica, os parâmetros de ensino, o contexto sociocultural. De seguida, será apresentada a caraterização dos três alunos, abordando nomeadamente, o seu meio envolvente, os métodos de estudo e a evolução motora, expressiva e auditiva. Serão analisadas e descritas algumas das práticas de ensino, desenvolvidas quer ao longo das aulas individuais, quer da observação das gravações e da análise constante dos planos de aulas e das planificações. Para finalizar o relatório de estágio, será elaborada uma reflexão crítica, acerca do desempenho como docente e respetiva prática pedagógica trabalhada com os alunos.

Cities and emerging networks of learning communities

In the 21st century the majority of people live in urban settings and studies show a trend to the increase of this phenomenon. Globalisation and the concentration of multinational and clusters of firms in certain places are attracting people who seek employment and a better living. Many of those agglomerations are situated in developing countries, representing serious challenges both for public and private sectors. Programmes and initiatives in different countries are taking place and best practices are being exchanged globally. The objective is to transform these urban places into sustainable learning cities/regions where citizens can live with quality. The complexity of urban places, sometimes megacities, opened a new field of research. This paper argues that in order to understand the dynamics of such a complex phenomenon, a multidisciplinary, systemic approach is needed and the creation of learning cities and regions calls for the contribution of a multitude of fields of knowledge, ranging from economy to urbanism, educational science, sociology, environmental psychology and others.

Práticas organizacionais formais utilizadas para a aprendizagem com acidentes de trabalho

O SHO 2010, Colóquio Internacional de Segurança e Higiene Ocupaciona