Aprendizagem automática baseada em algoritmos genéticos

Ao me ter sido apresentado o tema focado neste trabalho, a curiosidade apoderou-se de mim para tentar perceber o que eram os algoritmos genéticos, a aprendizagem automática e a aplicação dos algoritmos genéticos sobre este tipo de aprendizagem e onde é que estas técnicas podiam ser aplicadas. Assim, neste trabalho é realizado um estudo destes temas relativamente ao seu funcionamento, aplicabilidade, problemas e soluções existentes, bem como, a comparação entre duas das mais conhecidas abordagens ao nível da aprendizagem automática baseada em algoritmos genéticos. São no fim apresentados programas exemplificativos de implementações de aplicação de algoritmos genéticos a problemas de optimização/descoberta e de aprendizagem automática. Este texto está organizado em cinco capítulos, sendo o primeiro a introdução, o segundo é uma apresentação dos algoritmos genéticos, no terceiro capítulo é apresentada a técnica de aprendizagem automática baseada em algoritmos genéticos, as suas diferentes abordagens e implementações, aplicabilidade e comparação entre abordagens. No quarto capítulo são apresentados alguns exemplos práticos que pretendem demonstrar a forma como se implementam algumas das abordagens referidas nos capítulos anteriores com o intuito de ver o seu funcionamento na prática e comparar diferentes algoritmos no mesmo problema.

Dynamic equilibrium through reinforcement learning

Reinforcement Learning is an area of Machine Learning that deals with how an agent should take actions in an environment such as to maximize the notion of accumulated reward. This type of learning is inspired by the way humans learn and has led to the creation of various algorithms for reinforcement learning. These algorithms focus on the way in which an agent’s behaviour can be improved, assuming independence as to their surroundings. The current work studies the application of reinforcement learning methods to solve the inverted pendulum problem. The importance of the variability of the environment (factors that are external to the agent) on the execution of reinforcement learning agents is studied by using a model that seeks to obtain equilibrium (stability) through dynamism – a Cart-Pole system or inverted pendulum. We sought to improve the behaviour of the autonomous agents by changing the information passed to them, while maintaining the agent’s internal parameters constant (learning rate, discount factors, decay rate, etc.), instead of the classical approach of tuning the agent’s internal parameters. The influence of changes on the state set and the action set on an agent’s capability to solve the Cart-pole problem was studied. We have studied typical behaviour of reinforcement learning agents applied to the classic BOXES model and a new form of characterizing the environment was proposed using the notion of convergence towards a reference value. We demonstrate the gain in performance of this new method applied to a Q-Learning agent.

Interacções sociais na aprendizagem da matemática

O presente artigo apresenta parte de uma investigação desenvolvida com o objectivo de analisar a construção do significado matemático, em interacção social, num ambiente computacional dinâmico. Este artigo foca essencialmente as interacções sociais e sua relação com a construção do significado matemático e está estruturado em três partes. Na primeira, é apresentada a base conceptual do estudo; na segunda, é descrita e discutida a opção respectivas conclusões referentes às interacções sociais metodológica adoptada; e na terceira parte, são apresentados os resultados do estudo e respectivas conclusões referentes às interacções sociais

Reforço estrutural de uma edificação pombalina: acompanhamento em obra

Este trabalho Final de Mestrado consiste na elaboração de um relatório de estágio que reportará o acompanhamento por parte do discente de um reforço estrutural de uma edificação pombalina. Desta forma são definidas as principais características construtivas destas edificações, fazendo um enquadramento histórico-cultural e urbanístico do edifício alvo deste trabalho. Uma vez estudado um tipo de construção especial, são mencionados diversos sistemas e metodologias de reforço que se adequam às características singulares destas construções, ilustrando-se procedimentos e técnicas que normalmente são utilizadas na reabilitação. Procedeu-se ao relato dos trabalhos executados na obra, desde a demolição dos elementos degradados e dissonantes com esta tipologia construtiva, a um estudo mais pormenorizado ao solo de fundação encontrado na zona da edificação e soluções de fundação adoptadas. São descritas neste trabalho quais as medidas adoptadas no reforço da estrutura da edificação, evidenciando os procedimentos e técnicas aplicadas pela empresa. No final deste trabalho, foi efectuada uma modelação do edifício da Rua do Carmo num software de análise estrutural SAP 2000, com o objectivo de modelar de forma aproximada a real geometria do edifício e, através da introdução das variadas acções actuantes na estrutura, fazer determinadas considerações do comportamento da mesma face às solicitações impostas. Pretendeu-se ainda estabelecer uma relação entres os resultados obtidos e as técnicas de reforço utilizadas na reabilitação destes edifícios.

Conceito de educação musical de Zoltan Kodály e teoria de aprendizagem musical de Edwin Gordon: uma abordagem comparativa

Escrever um artigo que, sem a pretensão de ser exaustivo, apontasse semelhanças no modo de pensar a Educação e a Aprendizagem Musicais de Kodály e Gordon, tornou-se para mim uma necessidade quase compulsiva, depois de frequentar o Seminário promovido pela APEM e ministrado pelo próprio Prof. Gordon nos dias 3 e 4 de Novembro de 1995.

Domínio e uso das tecnologias de apoio à comunicação e aprendizagem a crianças e jovens com necessidades educativas especiais, pelos professores da educação especial

A Introdução das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) nas escolas tem tendência para se constituir cada vez mais, como um elemento presente em toda a atividade educativa. Neste âmbito, têm sido desenvolvidos diversos projetos na União Europeia com reflexo em Portugal. Na educação especial, são as tecnologias de apoio que vêm facilitar o processo de inclusão de crianças com NEE, contribuído deste modo para a já denominada “Escola para todos”, consignada na Declaração de Salamanca. Os docentes da educação especial tornam-se cada vez mais, elementos imprescindíveis no acompanhamento dos alunos com NEE, pelo seu papel determinante na promoção do uso das Tecnologias de Apoio. Neste âmbito exige-se aos docentes da educação especial, não só conhecimentos nas áreas das Tecnologias de Apoio, mas também a utilização adequada das mesmas na promoção do sucesso desses alunos. Quisemos com este estudo saber se os docentes da educação especial circunscritos da Região Autónoma da Madeira dominam e utilizam as tecnologias acima referidas como os seus alunos com NEE. Apoiados no quadro teórico, prosseguiu-se com a realização de entrevistas exploratórias e questionários como instrumentos de recolha de dados. Os resultados parecem indicar que os professores da educação especial têm algum conhecimento em tecnologias de apoio à comunicação e aprendizagem e que as consideram muito importantes e eficazes, na medida em que são diversas as vantagens proporcionadas por estas aos alunos com NEE. Contudo, a sua utilização com estes alunos é ainda reduzida. Diversos fatores poderão justificar o fraco uso com os alunos com NEE, nomeadamente: a reduzida formação dos docentes neste domínio; a ausência de recursos materiais adequados e as condições ambientais escolares deficitárias.

Projecto de reabilitação e reforço de um túnel ferroviário

As obras de arte e as demais estruturas, são dimensionadas para um tempo de vida útil em serviço. Com o passar do tempo as estruturas começam a apresentar patologias e assim sendo há que intervir em serviços de manutenção ou, no limite, de recuperação e reforço. Estas intervenções servem para beneficiar ou reforçar as estruturas, com o intuito de evitar acidentes, pois estes, levariam a grandes prejuízos e contratempos, principalmente quando estas obras se situam em meios urbanos. Os problemas patológicos que surgem numa estrutura são ocasionados pela sua antiguidade, por manutenção inadequada ou mesmo ausência de total de manutenção, têm na sua origem o desconhecimento técnico e/ou problemas financeiros. Este trabalho consiste num projecto de beneficiação e reforço de um túnel ferroviário, fazendo uma abordagem das patologias existentes nos vários elementos construtivos e uma apresentação das técnicas de reabilitação e reforço utilizadas.

O papel do teatro na desopressão do olhar em relação a pessoas com deficiência intelectual e dificuldades de aprendizagem

Neste trabalho é abordada a permanência da autora na CERCICA (Cooperativa para a Educação e Reabilitação de Cidadãos Inadaptados de Cascais) durante doze anos, onde criou e implementou um curso de Formação Profissional em Teatro e Animação, para pessoas com deficiência intelectual e dificuldades de aprendizagem. Por não possuir conhecimentos específicos sobre esta matéria, serviu-se da sua experiência profissional e do seu percurso de vida para a sua criação e implementação, os quais relata no sentido de tornar compreensíveis as acções desenvolvidas posteriormente. Dado existirem ainda muitos preconceitos em relação à deficiência, procura dar a conhecer um pouco do que é esse universo, e desdramatizar medos que levem à rejeição e ao afastamento. É igualmente abordada a necessidade de não restringir os direitos do deficiente ao direito à diferença, mas abrir esse olhar para uma consciência abrangente, que inclua o reconhecimento das semelhanças, assim como a compreensão de que as margens alimentam as regras, transformando-as.

Aspectos da tradução audiovisual: a legendagem de programas Estrangeiros como meio para uma aprendizagem incidental de línguas estrangeiras

Dissertação apresentada com vista à obtenção do grau de Mestre em Tradução e Interpretação Especializada. Instituto Superior de Contabilidade e Administração do Porto. Instituto Politécnico do Porto. (Portaria nº 602/2003 de 21 Julho) Orientadora: Mestre Joana Alexandra Teixeira Fernandes Co-orientadora: Prof. Dra. Josélia Neves

Aprendizagem ao longo da vida e ensino superior: contributos para o aumento da participação dos estudantes adultos não tradicionais

Com a globalização da concorrência, a aceleração das mutações tecnológicas e os desafios colocados pelo aumento de produtividade e competitividade assentes no conhecimento, entende-se facilmente o apelo à intensificação e ao alargamento da participação dos cidadãos em actividades de aprendizagem ao longo da vida (ALV), tendo em vista responder às preocupações decorrentes do mercado de trabalho em contínua evolução. Essas novas oportunidades educativas devem estar disponíveis, não apenas para os jovens com possibilidade de seguirem uma formação dita convencional, mas para todos aqueles a quem as circunstâncias da vida não permitiram frequentar o sistema formal de ensino. As instituições de ensino superior (IES) desempenham um papel crucial nesta preparação dos cidadãos para a vida. Nelas, os candidatos poderão ter a oportunidade para desenvolverem competências novas e até aperfeiçoarem as que já possuem com vista a responderem aos desafios decorrentes das alterações demográficas, efeitos da globalização e até da reestruturação económica a nível mundial (Green, 2002). Como se refere no documento O Papel das Universidades na Europa do Conhecimento (Comissão..., 2003:7) as IES deverão contribuir para colmatar as lacunas de educação e formação. Estas incluem “necessidade de educação científica e técnica, a aquisição de competências transversais e a possibilidade de aprendizagem ao longo da vida”. Relativamente ao crescimento da procura do Ensino Superior (ES), a mesma surge, em larga medida, em resultado da dupla pressão exercida pelo objectivo fixado nalguns países, de aumentar o número de estudantes neste nível de ensino e pelas novas exigências ligadas à educação e formação ao longo da vida1 (Comissão…, 2003:6). Neste contributo sobre a promoção da ALV no ES, numa primeira parte, define-se, ainda que de forma muito breve, o que se entende por ALV, refere-se o papel do ES neste tipo de aprendizagem e caracterizam-se estudantes adultos não tradicionais (EANT). Na segunda parte do contributo, apresentam-se sugestões concretas para ajudar a promover a ALV, em particular a conferente de qualificações profissionais CITE de nível 5 e 6, junto de EANT.

Os estudantes adultos não tradicionais e a aprendizagem no Ensino Superior: linhas orientadoras para uma melhor integração destes novos públicos

Artigo submetido à 6ª Conferência da Associação Portuguesa de Sistemas de Informação, 26-28 Outubro, ESTG, Bragança

LIHE – Learning in Higher Education – Contributo para a melhoria do ambiente e daexperiência de aprendizagem de estudantes adultos no Ensino Superior – o Caso Português

Artigo apresentado no V Congresso deGaliza e Norte de Portugal de Formação para o Trabalho – “Necessidades de Formação e Desenho Curricular por Competências”, Universidade de Compostela, 27-29 Novembro de 2003

Modalidades síncronas e assíncronas no ensino da radiologia do sistema nervoso: estilos e resultados de aprendizagem

Lidar com as problemáticas da saúde, implica um domínio dos processos cognitivos (raciocínio, resolução de problemas e tomada de decisão) e de desempenhos práticos, o que obriga a afectação de um conjunto de atitudes e comportamentos específicos. Este estudo, implementou e avaliou o impacto de experiências pedagógicas desenvolvidas com os estudantes da unidade curricular Radiologia do Sistema Nervoso (RSN) da Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa (ESTeSL). Aplicaram-se metodologias de ensino mistas (presenciais e virtuais) utilizadas na leccionação teórica e prática no ano curricular 2008/2009. Para a avaliação do perfil de aprendizagem dos estudantes foi aplicado o método de Honey & Munford e para a avaliação e monitorização dos conhecimentos aplicaram-se check list baseadas nos conteúdos programáticos. A monitorização das ferramentas da plataforma moodle complementaram a restante informação. Verificou-se uma progressão de aprendizagem positiva para um grupo de estudantes maioritariamente do estilo reflexivo (média=10,6 estudantes). As conclusões apontaram para um impacto positivo quanto à aplicação das metodologias híbridas com maior índice de sucesso para a metodologia assíncrona. Verificou-se também mais flexibilidade no acesso aos conteúdos porém com algumas limitações tais como residência inicial por parte dos estudantes, maior carga de trabalho para os docentes, falta de terminais para acesso à plataforma e pouca experiência de todos os envolvidos no domínio e manipulação da plataforma. ABSTRACT - This study focused on the role of cognitive processes (reasoning, problem solving and decision making) and performance practice in the formation of attitudes and behaviours relating to health issues. It was conducted to evaluate the effects of pedagogical experiences on students who participated in the course in radiography in the Nervous System Imaging Unit (RSN) of the Lisbon Health School of Technology. Mixed (face-to-face and virtual) teaching methodologies were used in theory and practice sessions. Honey and Munford’s method was used to evaluate the learning profile of students. To monitor and evaluate students’ knowledge acquisition, check lists based on program topics were applied. Other information was supplied through the learning platform of Moodle. The student group with mostly a reflective learning style increased their knowledge. The asynchronous method was shown to produce a higher success rate and more flexibility in accessing content but also registered some limitations such as resistance by students, increased workload for teachers, lack of access to the platform and inexperience of all involved in handling the platform.

E-partilha: desenvolvimento e utilização de um repositório de objectos de aprendizagem

Nos novos ambientes de aprendizagem, construídos a partir das tecnologias digitais, a necessidade de promover a qualidade dos recursos educativos, normalmente designados por Learning Objects, que podem suportar a aprendizagem à distância, formal e informal, emerge como um dos grandes desafios que as instituições de ensino têm de enfrentar. Sendo dispendiosos, a reutilização e a partilha tornam-se, assim, uma necessidade premente. Este artigo apresenta um Learning Object Repository que tem como objectivo armazenar, disseminar e manter acessíveis Learning Objects.

Desenvolvimento sócio-emocional de um grupo de crianças de uma turma do 1º ano de escolaridade

Os professores de alunos com problemas de comportamento confrontam-se, diariamente, com enormes desafios, na medida em que a agressividade, a impulsividade, a falta de autocontrolo, a desconcentração e o desrespeito pela autoridade manifestada por estas crianças colocam em causa o sucesso da aprendizagem, as relações saudáveis entre pares e o clima de sala de aula positivo. Na planificação da intervenção os professores deverão ter em consideração, não só objetivos relacionados com as aprendizagens académicas, mas também a promoção do desenvolvimento social e, particularmente, de comportamentos socialmente adequados entre os pares, facilitando a socialização dos alunos. O presente estudo incide sobre a implementação de estratégias cognitivo-comportamentais ao nível da sala de aula com o objetivo de reduzir os comportamentos de agressão física e aumentar o número de comportamentos sociais positivos entre pares. O estudo partiu da realidade concreta de uma turma do primeiro ano de escolaridade com três alunos que mostravam problemas de comportamento, e seguiu uma abordagem de investigação-ação com a implementação de um programa estruturado baseado em abordagens cognitivo-comportamentais (economia de reforço, automonitorização, modelagem e remediação cognitiva). No início do projeto descreveram-se e quantificou-se a frequência dos comportamentos de agressão física e dos comportamentos sociais positivos entre pares. Numa segunda fase implementou-se um programa estruturado assente em abordagens cognitivo-comportamentais que foi monitorizado ao longo do tempo de implementação, sendo os resultados analisados e, dessa forma, contribuindo para ajustes e formulação de novas propostas. Numa terceira fase, terminada a fase de implementação do projeto, os dados coligidos foram de novo analisados tendo em vista uma reflexão mais distanciada sobre as práticas de ensino utilizadas. Os resultados auferidos indicam uma mudança na conduta dos discentes envolvidos neste projeto, verificando-se um maior número de competências sociais e uma redução significativa das condutas disruptivas que foram alvo de intervenção.