O desenvolvimento de um modelo de ensino virtual num contexto de investimento incipiente em e-learning : progressos e desafios

Este artigo relata o desenvolvimento de um modelo de ensino virtual em curso na Universidade dos Açores. Depois de ter sido adotado na lecionação de disciplinas da área da Teoria e Desenvolvimento Curricular em regime de e-learning e b-learning, o modelo foi, no ano académico de 2014/15, estendido à lecionação de outras disciplinas. Além de descrever o modelo e explicar a sua evolução, o artigo destaca a sua adoção no contexto particular de uma disciplina cuja componente online foi lecionada em circunstâncias especialmente desafiadoras. Neste sentido, explica o processo de avaliação da experiência, discute os seus resultados e sugere pistas de melhoria. Essa avaliação enquadra-se num processo de investigação do design curricular – a metodologia que tem sido usada para estudar o desenvolvimento do modelo.

Reasserting curriculum design through virtual learning environments : The case of MAPE

II European Conference on Curriculum Studies. "Curriculum studies: Policies, perspectives and practices”. Porto, FPCEUP, October 16th - 17th.

A realidade virtual como factor de atracção para a engenharia

O objectivo da Realidade Virtual é simples de entender mas muito difícil de implementar: criar ambientes completamente indiferenciáveis do mundo real com os quais se possa interagir de um modo natural. Desde a criação do Sensorama por Morton Heiling em 1962, passando pela difusão do conceito pelo público geral na década de 90 até os dias de hoje, a evolução da Realidade Virtual tem sido constante. Este conjunto de tecnologias tem estado envolvido por uma certa descrença por parte da sociedade, motivada pelas grandes expectativas que lhe foram atribuídas e pelo estado de desenvolvimento do hardware aquando do seu auge. No entanto, actualmente assiste-se a um ressurgimento do seu interesse no público geral com a introdução de imagem estereoscópica no cinema ou o sucesso dos controladores da consola Nintendo Wii. Hoje em dia as suas aplicações são muito variadas: desde o treino de pilotos de avião ao tratamento de fobias, passando pela industria do entretenimento e a visita virtual de locais com interesse histórico ou turístico. O objectivo desta tese de mestrado é explorar uma área que ainda não tem sido muito abrangida pela Realidade Virtual e que cobre também aspectos educacionais e lúdicos de modo a ser um factor de atracção para os estudantes do ensino secundário: a simulação de instrumentos musicais. Para tal foi implementado um sistema capaz de simular instrumentos musicais de percussão (uma bateria) utilizando imagem estereoscópica, som posicional e interfaces com o utilizador realistas. Os resultados obtidos nas sessões de avaliação efectuadas por alunos recentemente ingressados no ensino superior demonstram que o sistema desenvolvido, bem como a inovação em interfaces do utilizador com os dispositivos electrónicos de uma forma geral, constituem um meio efectivo na sua motivação para a escolha de um curso na área da engenharia.

Suporte à computação paralela e distribuída em Java: API e comunicação entre nós cooperantes

Este trabalho é uma parte do tema global “Suporte à Computação Paralela e Distribuída em Java”, também tema da tese de Daniel Barciela no mestrado de Engenharia Informática do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O seu objetivo principal consiste na definição/criação da interface com o programador, assim como também abrange a forma como os nós comunicam e cooperam entre si para a execução de determinadas tarefas, de modo a atingirem um único objetivo global. No âmbito desta dissertação foi realizado um estudo prévio relativamente aos modelos teóricos referentes à computação paralela, assim como também foram analisadas linguagens e frameworks que fornecem suporte a este mesmo tipo de computação. Este estudo teve como principal objetivo a análise da forma como estes modelos e linguagens permitem ao programador expressar o processamento paralelo no desenvolvimento das aplicações. Como resultado desta dissertação surgiu a framework denominada Distributed Parallel Framework for Java (DPF4j), cujo objetivo principal é fornecer aos programadores o suporte para o desenvolvimento de aplicações paralelas e distribuídas. Esta framework foi desenvolvida na linguagem Java. Esta dissertação contempla a parte referente à interface de programação e a toda a comunicação entre nós cooperantes da framework DPF4j. Por fim, foi demonstrado através dos testes realizados que a DPF4j, apesar de ser ainda um protótipo, já demonstra ter uma performance superior a outras frameworks e linguagens que possuem os mesmos objetivos.

A remote virtual experiment in mechanical engineering

Conferência: 2nd Experiment at International Conference (Exp at)- Univ Coimbra, Coimbra, Portugal - Sep 18-20, 2013

Reproducibility of simulated myocardial lesions simulated on a virtual phantom

Human virtual phantoms are being widely used to simulate and characterize the behavior of different organs, either in diagnosis stages but also to enable foreseeing the therapeutic effects obtained on a certain patient. In the present work a typical patient’s heart was simulated using XCAT2©, considering the possibility of a lesion and/or anatomical alteration being affecting the myocardium. These simulated images, were then used to carry out a set of parametric studies using Matlab©. Although performed in controlled sceneries, these studies are very important to understand and characterize the performance of the methodologies used, as well as to determine to what extent the relations between the perturbation introduced at the myocardium and the resulting simulated images can be considered conclusive.

Workload balancing in distributed virtual reality environments

Virtual Reality (VR) has grown to become state-of-theart technology in many business- and consumer oriented E-Commerce applications. One of the major design challenges of VR environments is the placement of the rendering process. The rendering process converts the abstract description of a scene as contained in an object database to an image. This process is usually done at the client side like in VRML [1] a technology that requires the client’s computational power for smooth rendering. The vision of VR is also strongly connected to the issue of Quality of Service (QoS) as the perceived realism is subject to an interactive frame rate ranging from 10 to 30 frames-per-second (fps), real-time feedback mechanisms and realistic image quality. These requirements overwhelm traditional home computers or even high sophisticated graphical workstations over their limits. Our work therefore introduces an approach for a distributed rendering architecture that gracefully balances the workload between the client and a clusterbased server. We believe that a distributed rendering approach as described in this paper has three major benefits: It reduces the clients workload, it decreases the network traffic and it allows to re-use already rendered scenes.

EGNOS based virtual reference stations

We propose the use of the European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) data - real time on line data provided by SISNeT - to develop Virtual Reference Stations and, thus, increase the quality of the Position, Velocity an Time (PVT) solution of receivers unable to interface directly with EGNOS. A Virtual Reference Station (VRS) is a concept where the existence of a differential reference station located near a mobile rover is simulated by software in order to increase the accuracy of the PVT solution of the mobile GNSS receiver.

O desenvolvimento de um modelo de ensino virtual num contexto de investimento incipiente em e - learning: progressos e desafios

Este artigo relata o desenvolvimento de um modelo de ensino virtual em curso na Universidade dos Açores. Depois de ter sido adotado na lecionação de disciplinas da área da Teoria e Desenvolvimento Curricular em regime de e-learning e b-learning, o modelo foi, no ano académico de 2014/15, estendido à lecionação de outras disciplinas. Além de descrever o modelo e explicar a sua evolução, o artigo destaca a sua adoção no contexto particular de uma disciplina cuja componente online foi lecionada em circunstâncias especialmente desafiadoras. Neste sentido, explica o processo de avaliação da experiência, discute os seus resultados e sugere pistas de melhoria. Essa avaliação enquadra-se num processo de investigação do design curricular – a metodologia que tem sido usada para estudar o desenvolvimento do modelo.

Optimal virtual cluster-based multiprocessor scheduling

Scheduling of constrained deadline sporadic task systems on multiprocessor platforms is an area which has received much attention in the recent past. It is widely believed that finding an optimal scheduler is hard, and therefore most studies have focused on developing algorithms with good processor utilization bounds. These algorithms can be broadly classified into two categories: partitioned scheduling in which tasks are statically assigned to individual processors, and global scheduling in which each task is allowed to execute on any processor in the platform. In this paper we consider a third, more general, approach called cluster-based scheduling. In this approach each task is statically assigned to a processor cluster, tasks in each cluster are globally scheduled among themselves, and clusters in turn are scheduled on the multiprocessor platform. We develop techniques to support such cluster-based scheduling algorithms, and also consider properties that minimize total processor utilization of individual clusters. In the last part of this paper, we develop new virtual cluster-based scheduling algorithms. For implicit deadline sporadic task systems, we develop an optimal scheduling algorithm that is neither Pfair nor ERfair. We also show that the processor utilization bound of us-edf{m/(2m−1)} can be improved by using virtual clustering. Since neither partitioned nor global strategies dominate over the other, cluster-based scheduling is a natural direction for research towards achieving improved processor utilization bounds.

Human-Human Collaboration in Virtual Teams

Extended and networked enterprises distribute the design of products, planning of the production process, and manufacturing regionally if not globally. Employees are therefore confronted with collaborative work over remote sites. A cost effective collaboration depends highly on the organization maintaining a common understanding for this kind of work and a suitable support with information and communication technology. The usual face to face work is going to be replaced at least partly if not totally by computer mediated collaboration. Creating and maintaining virtual teams is a challenge to work conditions as well as technology. New developments on cost-effective connections are providing not only vision and auditory perception but also haptic perception. Research results for improving remote collaboration are presented. Individual, social and cultural aspects are considered as new requirements on the employees of networked and extended enterprises.

New Shop Floor Control Approaches for Virtual Enterprises

The virtual enterprise paradigm seems a fit response to face market instability and the volatile nature of business opportunities increasing enterprise’s interest in similar forms of networked organisations. The dynamic environment of a virtual enterprise requires that partners in the consortium own reconfigurable shop floors. This paper presents new approaches to shop floor control that meet the requirements of the new industrial paradigms and argues on work re-organization at shop floor level.

Ensino e aprendizagem da matemática com recurso ao CD-ROM escola virtual

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Ensino da Matemática

A Java expression evaluator for nonlinear programming

Finding the optimal value for a problem is usual in many areas of knowledge where in many cases it is needed to solve Nonlinear Optimization Problems. For some of those problems it is not possible to determine the expression for its objective function and/or its constraints, they are the result of experimental procedures, might be non-smooth, among other reasons. To solve such problems it was implemented an API contained methods to solve both constrained and unconstrained problems. This API was developed to be used either locally on the computer where the application is being executed or remotely on a server. To obtain the maximum flexibility both from the programmers’ and users’ points of view, problems can be defined as a Java class (because this API was developed in Java) or as a simple text input that is sent to the API. For this last one to be possible it was also implemented on the API an expression evaluator. One of the drawbacks of this expression evaluator is that it is slower than the Java native code. In this paper it is presented a solution that combines both options: the problem can be expressed at run-time as a string of chars that are converted to Java code, compiled and loaded dynamically. To wide the target audience of the API, this new expression evaluator is also compatible with the AMPL format.

Tecnologia Java na representação de curvas e superfícies paramétricas

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática