Thermal and air quality modeling of an electric vehicle cabin with low-cost sensors and reinforcement learning

The design process of any electric vehicle system has to be oriented towards the best energy efficiency, together with the constraint of maintaining comfort in the vehicle cabin. Main aim of this study is to research the best thermal management solution in terms of HVAC efficiency without compromising occupant’s comfort and internal air quality. An Arduino controlled Low Cost System of Sensors was developed and compared against reference instrumentation (average R-squared of 0.92) and then used to characterise the vehicle cabin in real parking and driving conditions trials. Data on the energy use of the HVAC was retrieved from the car On-Board Diagnostic port. Energy savings using recirculation can reach 30 %, but pollutants concentration in the cabin builds up in this operating mode. Moreover, the temperature profile appeared strongly nonuniform with air temperature differences up to 10° C. Optimisation methods often require a high number of runs to find the optimal configuration of the system. Fast models proved to be beneficial for these task, while CFD-1D model are usually slower despite the higher level of detail provided. In this work, the collected dataset was used to train a fast ML model of both cabin and HVAC using linear regression. Average scaled RMSE over all trials is 0.4 %, while computation time is 0.0077 ms for each second of simulated time on a laptop computer. Finally, a reinforcement learning environment was built in OpenAI and Stable-Baselines3 using the built-in Proximal Policy Optimisation algorithm to update the policy and seek for the best compromise between comfort, air quality and energy reward terms. The learning curves show an oscillating behaviour overall, with only 2 experiments behaving as expected even if too slow. This result leaves large room for improvement, ranging from the reward function engineering to the expansion of the ML model.

Geometric Deep Learning per il denoising di mesh 3D

La crescente disponibilità di scanner 3D ha reso più semplice l’acquisizione di modelli 3D dall’ambiente. A causa delle inevitabili imperfezioni ed errori che possono avvenire durante la fase di scansione, i modelli acquisiti possono risultare a volte inutilizzabili ed affetti da rumore. Le tecniche di denoising hanno come obiettivo quello di rimuovere dalla superficie della mesh 3D scannerizzata i disturbi provocati dal rumore, ristabilendo le caratteristiche originali della superficie senza introdurre false informazioni. Per risolvere questo problema, un approccio innovativo è quello di utilizzare il Geometric Deep Learning per addestrare una Rete Neurale in maniera da renderla in grado di eseguire efficacemente il denoising di mesh. L’obiettivo di questa tesi è descrivere il Geometric Deep Learning nell’ambito del problema sotto esame.

Interfaces inovadores para a aprendizagem musical

Mestrado em Engenharia Informática

O Moodle e as comunidades virtuais de aprendizagem

Após expansão da internet e face às rápidas transformações tecnológicas e sociais, inclusivamente nos modelos de ensino (construtivismo social e Processo de Bolonha), surge software vocacionado para ensino a distância, em código de fonte aberta. Excelente exemplo é a plataforma de gestão da aprendizagem — Moodle. Faz-se a sua caracterização. Analisa-se a utilização na FCT/UNL e em ambiente de blended-learning em Geologia de Portugal (Licenciaturas de Engenharia Geológica e de Ensino de Ciências da Natureza).

Formação Contínua de Professores e Tecnologias de Informação e Comunicação no Distrito de Setúbal: um estudo de avaliação

A Formação Contínua em Contexto de Prática Efectiva foi um modelo de formação contínua implementado em cinco Centros de Formação de Associações de Escolas do Distrito de Setúbal. Após um ano da sua implementação, optou-se pela realização de um estudo de avaliação que utilizou para recolha de dados o inquérito por questionário. Foi dirigido aos professores a leccionar nas escolas de cada centro. A análise englobou o nível de satisfação dos docentes participantes no estudo, relativamente ao tipo de Formação Contínua que realizaram nos últimos anos e permitiu: conhecer as competências e conhecimentos de base tecnológica dos professores; conhecer as suas necessidades de formação futuras e analisar como são assimiladas pelos professores as novas formas de Formação Contínua quer de carácter misto, presencial e a distância (“blended-learning”) quer online. The Continuing Professional Development in the context of effective practice was a model of teachers’ training implemented in five Schools Associations’ Training Centers in the District of Setúbal. After a year of its implementation it took place an assessment study using a survey, directed to the teachers that teach in the schools of the five Centers. The analysis approached teachers’ level of satisfaction participating in the study about the type of Continuing Training in which they enrolled in recent years; it allowed to know teachers’ ICT skills and knowledge; it allowed to identify future training needs and examine how new models of Continuing Training are understood by teachers in either blended or distance learning.

Contributos para a implementação e utilização de um ambiente de aprendizagem online de Inglês como língua estrangeira, com bases em tecnologias assíncronas e síncronas

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Doutor em Ciências da Educação, Especialidade de Tecnologias, Redes e Multimédia na Educação e Formação

Gramática a /à distância

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino do Português como Língua Segunda e Estrangeira

A knowledge-based framework to facilitate E-training implementation

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores

Vision-based portuguese sign language recognition system

Vision-based hand gesture recognition is an area of active current research in computer vision and machine learning. Being a natural way of human interaction, it is an area where many researchers are working on, with the goal of making human computer interaction (HCI) easier and natural, without the need for any extra devices. So, the primary goal of gesture recognition research is to create systems, which can identify specific human gestures and use them, for example, to convey information. For that, vision-based hand gesture interfaces require fast and extremely robust hand detection, and gesture recognition in real time. Hand gestures are a powerful human communication modality with lots of potential applications and in this context we have sign language recognition, the communication method of deaf people. Sign lan- guages are not standard and universal and the grammars differ from country to coun- try. In this paper, a real-time system able to interpret the Portuguese Sign Language is presented and described. Experiments showed that the system was able to reliably recognize the vowels in real-time, with an accuracy of 99.4% with one dataset of fea- tures and an accuracy of 99.6% with a second dataset of features. Although the im- plemented solution was only trained to recognize the vowels, it is easily extended to recognize the rest of the alphabet, being a solid foundation for the development of any vision-based sign language recognition user interface system.

Proposta metodològica per afavorir el treball en equip en assignatures que contenen la realització de projectes de disseny d'enginyeria

Aquest projecte ha tingut com a finalitat principal impulsar un aprenentatge més efectiu dels alumnes en assignatures que, impartides en una modalitat semipresencial a les escoles de Terrassa i Manresa, comporten la realització d’un treball de curs amb un alt contingut de disseny. A més a més, paral·lelament es contribueix a millorar el rendiment acadèmic de l'estudiant, en el marc de la millora global de la docència i de l'aprenentatge a la UPC amb un horitzó d'aproximació als elements que conformen l’Espai Europeu d’Educació Superior. En el context de semipresencialitat, es pretén fomentar l'aprenentatge cooperatiu i donar solució als problemes comunicatius existents a nivell d’intercanvi d’opinions, valoracions i formulació de dubtes vinculats amb el disseny, etc. En aquest projecte, doncs, s’ha creat una metodologia de treball que permet intercanviar informació gràfica (per exemple en format Autocad) a partir de les aplicacions ja incloses en la plataforma virtual Atenea (campus virtual de la UPC). Aquest projecte es basa principalment en tres objectius principals: 1. Millorar l'intercanvi d'informació entre alumnes d’un grup i entre els alumnes i el professor mitjançant el desenvolupament de protocols. 2. Fomentar l’aprenentatge cooperatiu mitjançant la integrar d’eines d’interacció instantània per Internet. 3. Adaptar l’assignatura de "Complexos Industrials" al procés de convergència a l’EEES. L'activitat ha estat desenvolupada al quadrimestre de tardor 2008-2009 i la metodologia ha estat implantadas a l'assignatura Complexos Industrials d'Enginyeria en Organització Industrial de la ETSEIAT i de la EUPM.

Entorn virtual d'agendes d'aprenentatge individualitzades

Les agendes d'aprenentatge han de servir als alumnes, com a eines de plani cació i seguiment de treball personal, en tant que hi poden trobar tota la informació necessària per al seguiment de totes les seves tasques. Així doncs, cal desenvolupar una nova eina, que faciliti aquesta tasca, donada la inexistència d'eines similars amb aquesta voluntat. S'ha desenvolupat una agenda d'aprenentatge mitjançant un calendari web on s'hi presenten totes les tasques d'una assignatura. Així l'alumne té consciència de tota la feina que ha de fer i li serveix com a guia educativa en un entorn de blended-learning.

Aplicació de visió per dispositius mòbils

En aquest projecte es presenta l’aplicació per a dispositius mòbils Doppelganger. La seva funció és, a partir d’una fotografia, detectar la cara i mostrar la persona famosa de la nostra base de dades que més s’assembla a la persona en la fotografia. Per la implementació s’han utilitzat algoritmes de visió per computador i d’aprenentatge automàtic com per exemple el PCA i el K-Nearest Neighbor, tot utilitzant llibreries gratuïtes com són les OpenCV.

Desenvolvimento Profissional de Professores de Matemática num Contexto de Formação Pós-Graduada Apoiada pelas TIC

substancial ao desenvolvimento das mais diversas áreas de actividade, entre elas a educação e a formação. O presente trabalho investiga a forma como se processa a aprendizagem e desenvolvimento profissional dos formandos da disciplina Didáctica dos Números e da Álgebra, do Mestrado em Educação, de Didáctica da Matemática, em blended learning no Departamento de Educação da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. O quadro teórico centra-se no trabalho colaborativo e processos de interacção de aprendentes, tanto directamente apoiado nas TIC como, em regime de interacção face a face, na identidade profissional do professor e nos processos de aprendizagem/desenvolvimento profissional do professor em serviço. Esta investigação assume um carácter de estudo de caso qualitativo e adopta uma abordagem interpretativa. O estudo incide sobre três grupos de trabalho da disciplina. Foram estudados três formandos (Paulo, Alda e Isis), um de cada grupo. A recolha de dados começou com a observação directa da disciplina (no ano lectivo de 2007/08), nas sessões presenciais iniciais. Foram realizadas quatro entrevistas audiogravadas e integralmente transcritas, a primeira das quais ainda com a disciplina a decorrer. A análise de dados privilegiou essencialmente a análise de discurso dos formandos com as dimensões de análise identificadas tendo em conta o quadro de referência teórico e o material de empírico recolhido. Foram analisados todos os materiais e mensagens constantes na plataforma, relativos a esta disciplina. Os resultados desta investigação apontam para um desenvolvimento profissional significativo dos professores, com implicações nas suas práticas profissionais ao nível (a) da mudança do papel de professor tradicional para professor orientador e dinamizador, assumindo os alunos uma maior preponderância no processo de aprendizagem, (b) da consolidação dos conhecimentos científicos e didácticos, (c) da valorização e apropriação de conhecimentos referentes às novas orientações curriculares para o ensino da matemática, e (d) ao desenvolvimento de estratégias de ensino que valorizam o papel activo do aluno, com tarefas abertas e desafiadoras.