O estado da arte na investigação sobre a utilização de software educativo para o ensino da matemática

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre no Ensino de Matemática no 3º ciclo do Ensino Básico e do Secundário

Articulação de várias linguagens de programação/tecnologias no desenvolvimento aplicacional

O desenvolvimento aplicacional é uma área em grande expansão no mercado das tecnologias de informação e como tal, é uma área que evolui rápido. Os impulsionadores para esta característica são as comunicações e os equipamentos informáticos, pois detêm características mais robustas e são cada vez mais rápidos. A função das aplicações é acompanhar esta evolução, possuindo arquiteturas mais complexas/completas visando suportar todos os pedidos dos clientes, através da produção de respostas em tempos aceitáveis. Esta dissertação aborda várias arquiteturas aplicacionais possíveis de implementar, mediante o contexto que esteja inserida, como por exemplo, um cenário com poucos ou muitos clientes, pouco ou muito capital para investir em servidores, etc. É fornecido um nivelamento acerca dos conceitos subjacentes ao desenvolvimento aplicacional. Posteriormente é analisado o estado de arte das linguagens de programação web e orientadas a objetos, bases de dados, frameworks em JavaScript, arquiteturas aplicacionais e, por fim, as abordagens para definir objetivos mensuráveis no desenvolvimento aplicacional. Foram implementados dois protótipos. Um deles, numa arquitetura multicamada com várias linguagens de programação e tecnologias. O segundo, numa única camada (monolítica) com uma única linguagem de programação. Os dois protótipos foram testados e comparados com o intuito de escolher uma das arquiteturas, num determinado cenário de utilização.

Amostragem Adaptativa em Redes de Sensores

Uma nova área tecnológica está em crescente desenvolvimento. Esta área, denominada de internet das coisas, surge na necessidade de interligar vários objetos para uma melhoria a nível de serviços ou necessidades por parte dos utilizadores. Esta dissertação concentra-se numa área específica da tecnologia internet das coisas que é a sensorização. Esta rede de sensorização é implementada pelo projeto europeu denominado de Future Cities [1] onde se cria uma infraestrutura de investigação e validação de projetos e serviços inteligentes na cidade do Porto. O trabalho realizado nesta dissertação insere-se numa das plataformas existentes nessa rede de sensorização: a plataforma de sensores ambientais intitulada de UrbanSense. Estes sensores ambientais que estão incorporados em Data Collect Unit (DCU), também denominados por nós, medem variáveis ambientais tais como a temperatura, humidade, ozono e monóxido de carbono. No entanto, os nós têm recursos limitados em termos de energia, processamento e memória. Apesar das grandes evoluções a nível de armazenamento e de processamento, a nível energético, nomeadamente nas baterias, não existe ainda uma evolução tão notável, limitando a sua operacionalidade [2]. Esta tese foca-se, essencialmente, na melhoria do desempenho energético da rede de sensores UrbanSense. A principal contribuição é uma adaptação do protocolo de redes Ad Hoc OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) para ser usado por nós alimentados a energia renovável, de forma a aumentar a vida útil dos nós da rede de sensorização. Com esta contribuição é possível obter um maior número de dados durante períodos de tempo mais longos, aproximadamente 10 horas relativamente às 7 horas anteriores, resultando numa maior recolha e envio dos mesmos com uma taxa superior, cerca de 500 KB/s. Existindo deste modo uma aproximação analítica dos vários parâmetros existentes na rede de sensorização. Contudo, o aumento do tempo de vida útil dos nós sensores com recurso à energia renovável, nomeadamente, energia solar, incrementa o seu peso e tamanho que limita a sua mobilidade. Com o referido acréscimo a determinar e a limitar a sua mobilidade exigindo, por isso, um planeamento prévio da sua localização. Numa primeira fase do trabalho analisou-se o consumo da DCU, visto serem estes a base na infraestrutura e comunicando entre si por WiFi ou 3G. Após uma análise dos protocolos de routing com iv suporte para parametrização energética, a escolha recaiu sobre o protocolo OLSR devido à maturidade e compatibilidade com o sistema atual da DCU, pois apesar de existirem outros protocolos, a implementação dos mesmos, não se encontram disponível como software aberto. Para a validação do trabalho realizado na presente dissertação, é realizado um ensaio prévio sem a energia renovável, para permitir caracterização de limitações do sistema. Com este ensaio, tornou-se possível verificar a compatibilidade entre os vários materiais e ajustamento de estratégias. Num segundo teste de validação é concretizado um ensaio real do sistema com 4 nós a comunicar, usando o protocolo com eficiência energética. O protocolo é avaliado em termos de aumento do tempo de vida útil do nó e da taxa de transferência. O desenvolvimento da análise e da adaptação do protocolo de rede Ad Hoc oferece uma maior longevidade em termos de tempo de vida útil, comparando ao que existe durante o processamento de envio de dados. Apesar do tempo de longevidade ser inferior, quando o parâmetro energético se encontra por omissão com o fator 3, a realização da adaptação do sistema conforme a energia, oferece uma taxa de transferência maior num período mais longo. Este é um fator favorável para a abertura de novos serviços de envio de dados em tempo real ou envio de ficheiros com um tamanho mais elevado.

Delineating environmental groundwater vulnerability and protection zones mapping in fractured rock masses

Hard‐rock watersheds commonly exhibit complex geological bedrock and morphological features. Hydromineral resources have relevant economic value for the thermal spas industry. The present study aims to develop a groundwater vulnerability approach in Caldas da Cavaca hydromineral system (Aguiar da Beira, Central Portugal) which has a thermal tradition that dates back to the late 19th century, and contribute to a better understanding of the hydrogeological conceptual site model. In this work different layers were overlaid, generating several thematic maps to arrive at an integrated framework of several key‐sectors in Caldas da Cavaca site. Thus, to accomplish a comprehensive analysis and conceptualization of the site, a multi‐technical approach was used, such as, field and laboratory techniques, where several data was collected, like geotectonics, hydrology and hydrogeology, hydrogeomorphology, hydrogeophysical and hydrogeomechanical zoning aiming the application of the so‐called DISCO method. All these techniques were successfully performed and a groundwater vulnerability to contamination assessment, based on GOD‐S, DRASTIC‐Fm, SINTACS, SI and DISCO indexes methodology, was delineated. Geographical Information Systems (GIS) technology was on the basis to organise and integrate the geodatabases and to produce all the thematic maps. This multi‐technical approach highlights the importance of groundwater vulnerability to contamination mapping as a tool to support hydrogeological conceptualisation, contributing to better decision‐making of water resources management and sustainability.

Um alisador de máxima verosimilhança local (MVL) com o modelo de regressão de Poisson, para análise de regressão de dados de contagem

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação.

Localização de Precisão Usando Redes Sem Fios Enterradas

As Redes Sem Fios Enterradas (Wireless Underground Networks - WUN) são formadas por nós que comunicam entre si através de ligações sem fios e têm como meio de propagação o solo. Os sistemas de localização mais utilizados atualmente têm desvantagens ao nível da precisão e o custo. Nesta tese é proposta uma solução de localização de precisão que recorre à utilização de redes sem fios enterradas e um algoritmo de posicionamento baseados em Wi-Fi. O objetivo é estimar a localização de objetos, utilizando dispositivos Wi-Fi de baixo custo. Os resultados experimentais obtidos demonstram que o erro de localização é inferior a 0,40 m, e que esta solução é viável para, por exemplo, localizar jogadores num campo de futebol ou localizar um objeto num campo agrícola.

Estudo comparativo entre interfaces de programação de aplicações de mapas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Providing Adaptation for an Adaptive Hypermedia System

O ensino à distância cresceu consideravelmente nos últimos anos e a tendência é para que continue a crescer em anos vindouros. No entanto, enquanto que a maioria das plataformas de ensino à distância utilizam a mesma abordagem de ensino para todos os utilizadores, os estudantes que as usam são na realidade pessoas de diferentes culturas, locais, idades e géneros, e que possuem diferentes níveis de educação. Ao contrário do ensino à distância tradicional, os sistemas de hipermédia adaptativa educacional adaptam interface, apresentação de conteúdos e navegação, entre outros, às características, necessidades e interesses específicos de diferentes utilizadores. Apesar da investigação na área de sistemas de hipermédia adaptativa já estar bastante desenvolvida, é necessário efetuar mais desenvolvimento e experimentação de modo a determinar quais são os aspetos mais eficazes destes sistemas e avaliar o seu sucesso. A Plataforma de Aprendizagem Colaborativa da Matemática (PCMAT) é um sistema de hipermédia adaptativa educacional com uma abordagem construtivista, que foi desenvolvido com o objetivo de contribuir para a investigação na área de sistemas de hipermédia adaptativa. A plataforma avalia o conhecimento do utilizador e apresenta conteúdos e atividades adaptadas às características e estilo de aprendizagem dominante de estudantes de matemática do segundo ciclo. O desenvolvimento do PCMAT tem também o propósito de auxiliar os alunos Portugueses com a aprendizagem da matemática. De acordo com o estudo PISA 2012 da OCDE [OECD, 2014], o desempenho dos alunos Portugueses na área da matemática melhorou em relação à edição anterior do estudo, mas os resultados obtidos permanecem abaixo da média da OCDE. Por este motivo, uma das finalidades deste projeto é desenvolver um sistema de hipermédia adaptativa que, ao adequar o ensino da matemática às necessidades específicas de cada aluno, os assista com a aquisição de conhecimento. A adaptação é efetuada pelo sistema usando a informação constante no modelo do utilizador para definir um grafo de conceitos do domínio específico. Este grafo é adaptado do modelo do domínio e utilizado para dar resposta às necessidades particulares de cada aluno. Embora a trajetória inicial seja definida pelo professor, o percurso percorrido no grafo por cada aluno é determinado pela sua interação com o sistema, usando para o efeito a representação do conhecimento do aluno e outras características disponíveis no modelo do utilizador, assim como avaliação progressiva. A adaptação é conseguida através de alterações na apresentação de conteúdos e na estrutura e anotações das hiperligações. A apresentação de conteúdos é alterada mostrando ou ocultando cada um dos vários fragmentos que compõe as páginas dum curso. Estes fragmentos são compostos por diferentes objetos de aprendizagem, tais como exercícios, figuras, diagramas, etc. As mudanças efetuadas na estrutura e anotações das hiperligações têm o objetivo de guiar o estudante, apontando-o na direção do conhecimento mais relevante e mantendo-o afastado de informação inadequada. A escolha de objectos de aprendizagem adequados às características particulares de cada aluno é um aspecto essencial do modelo de adaptação do PCMAT. A plataforma inclui para esse propósito um módulo responsável pela recomendação de objectos de aprendizagem, e um módulo para a pesquisa e recuperação dos mesmos. O módulo de recomendação utiliza lógica Fuzzy para converter determinados atributos do aluno num conjunto de parâmetros que caracterizam o objecto de aprendizagem que idealmente deveria ser apresentado ao aluno. Uma vez que o objecto “ideal” poderá não existir no repositório de objectos de aprendizagem do sistema, esses parâmetros são utilizados pelo módulo de pesquisa e recuperação para procurar e devolver ao módulo de recomendação uma lista com os objectos que mais se assemelham ao objecto “ideal”. A pesquisa é feita numa árvore k-d usando o algoritmo k-vizinhos mais próximos. O modelo de recomendação utiliza a lista devolvida pelo módulo de pesquisa e recuperação para seleccionar o objecto de aprendizagem mais apropriado para o aluno e processa-o para inclusão numa das páginas Web do curso. O presente documento descreve o trabalho desenvolvido no âmbito do projeto PCMAT (PTDS/CED/108339/2008), dando relevância à adaptação de conteúdos.

Tecnologias Multimédia no Apoio ao Ensino da Assistência Pré-Hospitalar

Vivemos num mundo em constante mudança, onde a evolução tecnológica está cada vez mais presente no nosso quotidiano e as suas influências são inúmeras nas nossas vidas. Por outro lado, a vida humana é algo extremamente valioso e único pelo que a sociedade, também nessa área, tem procurado evoluir e dotar-se de novos meios e mecanismos de atuação, que possibilitem um socorro rápido e adequado em situações que possam em algum momento pôr em perigo a vida do ser humano. Pretendemos com o presente estudo, correlacionar estas duas vertentes, a do socorro á vítima para apoio á vida humana e a tecnologia no sentido de contribuir para uma formação mais distribuída mas ao mesmo tempo capaz de transmitir conhecimentos necessários á formação dos que socorrem. Para o efeito, planeamos o desenvolvimento de um Objeto de Aprendizagem (OA) denominado CiTAT (Curso Interativo de Tripulante de Ambulância de Transporte) que tem como objetivo acrescentar valor a todos os que são obrigados a frequentar o curso em regime presencial de Tripulante de Ambulância de Transporte (TAT). Após uma fase de análise do estado da arte relacionada com este tipo de formação, e após termos percebido como funciona e que tipos de recursos utilizam, analisámos temas relacionados com este tipo de formação como o “Sistema Integrado de Emergência Médica” o “Exame á Vítima”, o “Suporte Básico de Vida” e as “Emergências de Trauma”. Percebemos que a mudança de paradigma de formação das pessoas passou a ter novas formas de distribuir conhecimento em formato digital e que proporciona aos formandos um ensino distribuído em formatos de e-learning ou de b-learning. Os Objetos de Aprendizagem (OA) parecem assumir um relevo especial no ensino da área da saúde, abordando áreas temáticas e proporcionando aos seus utilizadores mecanismos de autoavaliação após a visualização dos conteúdos pedagógicos. Após o desenho do modelo concetual do CiTAT, avançamos para a produção de recursos necessários para a sua integração no OA. Após uma fase de testes e ajustes, avançamos para a sua avaliação final por parte dos utilizadores e preparamos um questionário para aferir o potencial de utilização deste tipo de soluções no ensino de TAT, atendendo ao facto de ser uma formação obrigatória e cuja recertificação é feita de três em três anos. O passo final foi a sua distribuição ao nível global, sendo o CiTAT catalogado com metadados e colocado no repositório MERLOT.

Avaliação da carga última de estacas carregadas horizontalmente

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em em Engenharia Civil – Estruturas e Geotecnia

Caracterização da actividade física nos idosos e a sua relação com a capacidade física, em pessoas com mais de 75 anos

RESUMO: Objectivo: O presente estudo tem como objectivo caracterizar os níveis de actividade física das pessoas com mais de 75 anos e analisar a sua relação com as diferentes componentes da aptidão física. Enquadramento: A actividade física é indispensável para todos mas, os idosos é quem mais beneficia (Fischer, 2005). Actua na prevenção e na reabilitação, fortalecendo a aptidão física, e a autonomia do idoso, permitindo manter, por mais tempo, a capacidade de execução das actividades de vida diárias (Shephard, 2003). A prática de actividade física contribui por exemplo, para a prevenção de quedas, reforçando a aptidão física e o equilíbrio postural. Por outro lado, o baixo nível de aptidão física repercute-se no aumento da actividade sedentária. Os homens têm uma adesão à actividade física de 45% e as mulheres de 28% (Melo et. al., 2007). Métodos: Este é um estudo observacional, correlacional e transversal. Foram avaliados 66 participantes (média de idade de 80,11 ± 3,83 anos), não institucionalizados. O processo de amostragem foi não probabilístico acidental por conveniência. Todos os idosos deram o seu consentimento informado. A actividade física foi avaliada através do questionário do Yale Physical Activity Survey, e foi desenvolvido um diário, para uma semana-tipo, para averiguar os hábitos de actividades diárias, nas últimas quatro semanas. A aptidão física foi avaliada pela bateria de testes de Rikli e Jones (1999),nomeadamente a força, a flexibilidade, a resistência aeróbia e a agilidade e equilíbrio. Os dados foram analisados através da estatística descritiva e para averiguar as possíveis associações entre a actividade física e a aptidão física, recorreu-se á estatística inferencial. Não tendo sido verificada a normalidade da amostra com o teste kolmogorov-smirnov, foram utilizados testes não paramétricos, nomeadamente o teste U Mann – Whitney e o coeficiente de correlação de Spearman (p≤0,05). Resultados: Constatou-se que os idosos em média praticavam 480, 23 minutos por semana de actividade moderada, cerca 11,04% do seu tempo, superior ao recomendado pela literatura (>150 minutos por semana). A actividade física moderada apresentou relações positivas com a aptidão física, na força dos membros inferiores, na resistência aeróbia e na agilidade e equilíbrio. Os homens têm maior agilidade e equilíbrio (p=0,002) e força dos membros inferiores (p=0,025) que as mulheres. Os homens passam mais tempo em actividade moderada do que as mulheres. Ainda superam no gasto energético em cada actividade que praticam durante a semana. As mulheres passam mais tempo em actividade sedentária e actividade ligeira. Conclusão: Quanto mais tempo de prática de actividade física moderada melhor a força dos membros inferiores, a resistência aeróbia, a agilidade e o equilíbrio dinâmico. Recomenda-se uma reflexão sobre a possível intervenção na estruturação das actividades diárias do idoso e uma intervenção mais direccionada às idosas, na força do membro inferior, na agilidade e na resistência aeróbia.----------------------- ABSTRACT:Purpose: The present study aims to characterize the physical activity levels of people over 75 years and analyze their relationship with the different components of physical fitness. Background: Physical activity is essential for all but the elderly who are more benefit (Fischer, 2005). It works on prevention and rehabilitation, strengthening physical fitness,and independence of older people, maintaining, for longer, the ability to implement the activities of daily living (Shephard, 2003). The physical activity contributes for example, for the prevention of falls by strengthening physical fitness and postural balance. Moreover, the low level of physical fitness level is reflected in the increase of sedentary activity. Men have an adherence to physical activity of 45% and women 28% (Melo et. al, 2007) Methods: This was an observational, cross-sectional and correlational. We evaluated 66 participants (mean age 80.11 ± 3.83 years), not institutionalized. The sampling procedure was non accidental probabilistic convenience. All seniors gave their informed consent. Physical activity was assessed by questionnaire at the Yale Physical Activity Survey was developed and a diary-type for a week, to ascertain the habits of daily activities in the last four weeks. Physical fitness was assessed by the battery of tests Rikli and Jones (1999), including strength, flexibility, endurance and agility and balance. Data were analyzed using descriptive statistics and to investigate possible associations between physical activity and physical fitness, we used will inferential statistics. Not having been verified the sample normality with Kolmogorov-Smirnov test, we used non-parametric tests, including the test U Mann - Whitney and Spearman correlation coefficient (p ≤ 0.05). Results: It was found that older people on average practiced 480, 23 minutes per week of moderate activity, about 11,04% of the time, higher than recommended in the literature (> 150 minutes per week). A moderate physical activity had positive correlations with physical fitness, lower limb strength, endurance and aerobic agility and balance. Men have greater agility and balance (p = 0.002) and lower-limb strength (p = 0.025) than women. Men spend more time in moderate activity than women. Still outweigh the energy expenditure for each activity they practice during the week. Women spend more time in sedentary activity and light activity. Conclusion: The more practice time in moderate physical activity best lower-limb strength,aerobic resistance, agility and dynamic balance. It is recommended that a reflection on the possible intervention in structuring the daily activities of the elderly and a more targeted to the woman elderly, especially lower limb strength, agility and endurance.

Metodologia Value-at-risk: aplicação a uma carteira de obrigações de tesouro portuguesas

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

Contribuição ao estudo da história natural de enteroparasitas em uma comunidade fechada: II. Mecanismos de transmissão de enteroparasitas em uma comunidade fechada

Para estabelecer os mecanismos de transmissão de enteroparasitas entre a população de um orfanato, os autores pesquisaram a presença de ovos de helmintos e cistos de protozoários nas mãos, unhas e roupas das internas; nos objetos e peças de banheiros coletivos e poeira de dormitórios. Realizaram também exame bacteriológico da água que abastece a instituição. Os resultados são apresentados e discutidos.

Estabilização de vídeos com base em descritores H.264

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

Os Sistemas de Informação Geográfica na Gestão Municipal: boas práticas

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Gestão do Território