Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE/ITEC

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O Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA) foi o primeiro e é considerado o melhor programa de pós-graduação em Engenharia Elétrica da Região Amazônica. As atividades acadêmicas regulares dos cursos de mestrado e doutorado são desenvolvidas principalmente nas Faculdades de Engenharia Elétrica e Engenharia de Computação, supervisionadas pela Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (CPPGEE).

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Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da tecnologia femtocell como canal de retorno para TV digital
(Universidade Federal do Pará, 2013-08-26) COSTA, Allan Barbosa; CARDOSO, Diego Lisboa; http://lattes.cnpq.br/0507944343674734; CAVALCANTE, Gervásio Protásio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/2265948982068382
Mensurar os impactos do tráfego de aplicações interativas para TV Digital nas redes sem fio de 4a geração em especial WIMAX e femtocell tem sido um grande desafio para pesquisadores em todo o mundo, o teste destas tecnologias se mostra promissora para a melhor qualidade de serviço prestado pelas operadoras. Inicialmente, identificando o padrão de tráfego de rede através da aferição e caracterização de tráfego de uma aplicação interativa de TV Digital do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD). A partir de então, as simulações são feitas sobre uma rede sem fio. Para este estudo, a rede WiMAX foi escolhida como um de nossos estudo de caso. Um estudo dos impactos do uso desta aplicação em uma WMAN (Wireless Metropolitan Área Network) com WiMAX e também utilizando femtocells. Evidentemente, tecnologias sem fio apresentam uma grande variação da qualidade do sinal. Deste modo, é necessário utilizar uma solução para reduzir essa degradação no sinal. Dentre as possíveis soluções, o uso de femtocells surge como alternativa viável para estas melhorias, lembrando que uso de femtocell esta diretamente ligado para áreas onde o sinal é zero ou muito baixo. A utilização de simulações discretas através de ferramentas apropriadas como o OPNET, se mostram bastante úteis para viabilizar a utilização das tecnologias existentes, expondo-as a condições mais adversas de fluxo, carga , numero de usuários e distancias que certamente influenciam no desempenha de cada uma delas.
Acesso aberto (Open Access)
Baiuka: jogos de lendas amazônicas para avaliação de inteligências múltiplas
(Universidade Federal do Pará, 2009-09-18) COSTA, Danielle Fonseca; FAVERO, Eloi Luiz; http://lattes.cnpq.br/1497269209026542
BAIUKA é um jogo educativo voltado para despertar a consciência ecológica baseado em lendas amazônicas. Este trabalho teve como objetivo central construir um jogo educativo infantil baseado nas Inteligências Múltiplas, voltado para a cultura amazônica, gerando automaticamente avaliações sobre o comportamento do jogador, a partir de agentes autônomos, auxiliando o professor em sala de aula. Teve como objetivos específicos oferecer um instrumento de motivação da aprendizagem a partir do uso de jogos educativos na web, além de desenvolver um modelo para avaliar jogos educacionais. A caminhada metodológica teve como principal base de análise a metodologia qualitativa e envolveu, além de pesquisas documentais e bibliográficas, a pesquisa de campo na Escola Ipiranga, com aplicação de um checklist a professores devidamente selecionados, assim como especialistas que, de alguma forma, atuam nessa realidade. Os resultados da pesquisa indicam a boa aceitação por parte dos professores de proporcionar momentos de atividade lúdica para as crianças. Infelizmente, também constatamos a dificuldade em se criar um jogo educacional que seja interessante ao jovem, aliando metodologias pedagógicas ao poder dos jogos computacionais. Porém, não obstante essa triste constatação, a pesquisa aponta com esperança que os jogos computadorizados possam ser considerados o estado da arte para o desenvolvimento de ambientes de aprendizagem motivadores. A produção desta nova geração de jogos didáticos requer times interdisciplinares, criativos e capazes de trabalharem cooperativamente.
Acesso aberto (Open Access)
Cross-layer optimizations for multimedia distribution over Wireless Multimedia Sensor Networks and Flying Ad-Hoc Networks with quality of experience support
(Universidade Federal do Pará, 2014-07-16) ROSÁRIO, Denis Lima do; BRAUN, Torsten Ingo; http://lattes.cnpq.br/5439824326239585; CERQUEIRA, Eduardo Coelho; http://lattes.cnpq.br/1028151705135221
A proliferação de conteúdo multimídia bem como a demanda por novos serviços de áudio ou vídeo promoveram o desenvolvimento de uma nova era baseada em informações multimídia, o que permitiu a evolução das Redes de Sensores Sem Fio Multimídia (RSSFM) e também das redes ad-hoc desenvolvimento formadas por VANTs (FANETs). Desta forma, serviços multimídia em tempo real requerem transmissões de vídeo em tempo real com uma baixa taxa de perda de quadros, atraso fim-a-fim tolerável, para apoiar a disseminação de vídeo com qualidade de Experiência (QoE) assegurada. Desta forma, um princípio fundamental de uma abordagem ciente de QoE é a transmissão de quadros de vídeo com alta prioridade, baixa taxa de perda de pacotes, bem como baixa sobrecarga da rede, a fim de protegê-los. Além disso, o conteúdo multimídia devem ser transmitidos a partir de um determinado nó de origem para um nó de destino através de nós intermediários com alta confiabilidade em um cenário de grande escala. O serviço de roteamento deve lidar com topologias dinâmicas causadas por falha de um nó ou a mobilidade do mesmo, bem como as mudanças no canal sem fio, a fim de continuar a operar mesmo em casos de mudanças de topologia durante a transmissão multimídia. Por fim, o mapeamento da satisfação do usuário ao assistir um determinado vídeo está se tornando um requisito fundamental para a entrega de conteúdos multimídia com suporte à QoE. Com estes objetivos em mente, soluções envolvendo transmissões multimídia deve levar em conta as características de vídeo e do usuário para melhorar a entrega de vídeo com qualidade assegurada. As principais contribuições desta tese são conduzidos pela seguinte questão de pesquisa: como para fornecer distribuição de multimídia com alta eficiência energética, confiabilidade, robustez, escalabilidade e suporte à QoE em redes sem fio ad hoc. A tese aborda vários domínios de problemas com contribuições em diferentes camadas da pilha de comunicação. Na camada de aplicação, apresentamos um mecanismo de redundância de pacotes ciente de QoE para reduzir o impacto da não confiabilidade do canal sem fio, e assim prover disseminação de conteúdo multimídia em tempo real com suporte à QoE. Na camada de rede, apresentamos dois protocolos de roteamento, ou seja, o video-aware Multi-hop and multi-path hierarchical routing protocol for Efficient VIdeo transmission for static WMSN scenarios (MEVI) e o cross-layer link quality and geographical-aware beaconless OR protocol for multimedia FANET scenarios (XLinGO). Ambos os protocolos de roteamento permitem a disseminação de conteúdo multimídia com eficiência energética, confiabilidade e suporte à QoE. Isto é alcançado através da combinação de métricas de múltiplas camadas para a tomada de decisão para o roteamento de pacotes, e assim estabelecer rotas confiáveis.
Acesso aberto (Open Access)
Extração de conhecimento em forma de regras difusas a partir de mapas auto-organizáveis de Kohonen: aplicação em diagnóstico de faltas incipientes em transformadores
(Universidade Federal do Pará, 2013-03-11) SILVA, Ana Carla Macedo da; CASTRO, Adriana Rosa Garcez; http://lattes.cnpq.br/5273686389382860
Apesar das diversas vantagens oferecidas pelas redes neurais artificiais (RNAs), algumas limitações ainda impedem sua larga utilização, principalmente em aplicações que necessitem de tomada de decisões essenciais para garantir a segurança em ambientes como, por exemplo, em Sistemas de Energia. Uma das principais limitações das RNAs diz respeito à incapacidade que estas redes apresentam de explicar como chegam a determinadas decisões; explicação esta que seja humanamente compreensível. Desta forma, este trabalho propõe um método para extração de regras a partir do mapa auto-organizável de Kohonen, projetando um sistema de inferência difusa capaz de explicar as decisões/classificação obtidas através do mapa. A metodologia proposta é aplicada ao problema de diagnóstico de faltas incipientes em transformadores, em que se obtém um sistema classificatório eficiente e com capacidade de explicação em relação aos resultados obtidos, o que gera mais confiança aos especialistas da área na hora de tomar decisões.
Acesso aberto (Open Access)
GAIA - Uma proposta de agente inteligente acoplado a algoritmos evolucionários para ajuste dinâmico de parâmetros através de conceitos de design inteligente e lógica fuzzy
(Universidade Federal do Pará, 2011-03-31) BRITO, Felipe Houat de; SANTANA, Ádamo Lima de; http://lattes.cnpq.br/4073088744952858
Há muitos anos, técnicas de Computação Evolucionária vem sendo aplicadas com sucesso na solução dos mais variados tipos de problemas de otimização. Na constante procura pelo ótimo global e por uma melhor exploração da superfície de busca, as escolhas para ajustar estes métodos podem ser exponencialmente complexas e requerem uma grande quantidade de intervenção humana. Estes modelos tradicionais darwinianos apóiam-se fortemente em aleatoriedade e escolhas heurísticas que se mantém fixas durante toda a execução, sem que acompanhem a variabilidade dos indivíduos e as eventuais mudanças necessárias. Dadas estas questões, o trabalho introduz a combinação de aspectos da Teoria do Design Inteligente a uma abordagem hibrida de algoritmo evolucionário, através da implementação de um agente inteligente o qual, utilizando lógica fuzzy, monitora e controla dinamicamente a população e seis parâmetros definidos de uma dada execução, ajustando-os para cada situação encontrada durante a busca. Na avaliação das proposições foi construído um protótipo sobre a implementação de um algoritmo genético para o problema do caixeiro viajante simétrico aplicado ao cenário de distância por estradas entre as capitais brasileiras, o que permitiu realizar 580 testes, simulações e comparações entre diferentes configurações apresentadas e resultados de outras técnicas. A intervenção inteligente entrega resultados que, com sucesso em muitos aspectos, superam as implementações tradicionais e abrem um vasto espaço para novas pesquisas e estudos nos aqui chamados: “Algoritmos Evolucionários Híbridos Auto-Adaptáveis”, ou mesmo, “Algoritmos Evolucionários Não-Darwinianos”.
Acesso aberto (Open Access)
Imputação de dados baseado em otimização por enxame de partículas considerando os principais mecanismos de ausência de dados
(Universidade Federal do Pará, 2013-06-18) DIAS, Lilian de Jesus Chaves; SANTANA, Ádamo Lima de; http://lattes.cnpq.br/4073088744952858
Durante o processo de extração do conhecimento em bases de dados, alguns problemas podem ser encontrados como por exemplo, a ausência de determinada instância de um atributo. A ocorrência de tal problemática pode causar efeitos danosos nos resultados finais do processo, pois afeta diretamente a qualidade dos dados a ser submetido a um algoritmo de aprendizado de máquina. Na literatura, diversas propostas são apresentadas a fim de contornar tal dano, dentre eles está a de imputação de dados, a qual estima um valor plausível para substituir o ausente. Seguindo essa área de solução para o problema de valores ausentes, diversos trabalhos foram analisados e algumas observações foram realizadas como, a pouca utilização de bases sintéticas que simulem os principais mecanismos de ausência de dados e uma recente tendência a utilização de algoritmos bio-inspirados como tratamento do problema. Com base nesse cenário, esta dissertação apresenta um método de imputação de dados baseado em otimização por enxame de partículas, pouco explorado na área, e o aplica para o tratamento de bases sinteticamente geradas, as quais consideram os principais mecanismos de ausência de dados, MAR, MCAR e NMAR. Os resultados obtidos ao comprar diferentes configurações do método à outros dois conhecidos na área (KNNImpute e SVMImpute) são promissores para sua utilização na área de tratamento de valores ausentes uma vez que alcançou os melhores valores na maioria dos experimentos realizados.
Acesso aberto (Open Access)
Uma metodologia para acompanhamento e monitoramento de intervenções de formação baseada em análise e mineração de redes sociais
(Universidade Federal do Pará, 2016-03-03) SILVA, Aleksandra do Socorro da; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567
Apesar dos avanços na qualidade e disponibilidade de tecnologias de informação e comunicação (TICs), o nível de acesso e habilidade no uso desses recursos ainda é desigual. Isto é particularmente evidente nos países em desenvolvimento. Para reduzir o fosso entre estes níveis de utilização das TICs, organizações (públicas e privadas) investem na expansão da infraestrutura, proporcionando acesso e formação, por meio de intervenções em TICs. Nesta tese, é mostrado que existe uma lacuna nas abordagens atuais, para monitorar e avaliar as intervenções de formação em TICs em larga escala. Assim, é proposta uma metodologia com base nos links entre os participantes, baseada em análise e mineração de redes sociais. Os links representam que os participantes estão em um estágio de apropriação das tecnologias. Esta metodologia está estruturada em diferentes níveis com propósitos específicos: (i) analisar se existe intensificação de links, de acordo com o tempo decorrido na formação; (ii) analisar a influência do papel ou da localidade do participante nas comunidades/clusters; (iii) identificar os participantes com maior participação na formação ou detectar variáveis associadas à baixa participação. O cenário de estudo para a aplicação da metodologia é o curso de formação de indivíduos no programa Telecentros.BR — criado no Brasil para instalar telecentros e habilitar indivíduos para o uso das TICs. Encontramos que: (i) a análise das interações nos diferentes períodos de tempo reflete os objetivos de cada fase de treinamento, com destaque para o aumento da densidade na fase em que os participantes desenvolvem e disseminam os seus projetos; (ii) análises conforme os papéis dos participantes (isto é, tutores ou monitores) revelam que as interações foram influenciadas pelo centro de formação (ou região) ao qual o participante pertence (isto é, uma comunidade contém principalmente membros da mesma região e sempre com a presença de tutores, contrariando as expectativas, que visavam a intensa colaboração dos participantes, independentemente da região geográfica); (iii) participantes da região nordeste do país estão associados com o maior grau de centralidade na plataforma de rede social; e (iv) diversos participantes que tiveram baixo grau de centralidade relataram que a internet era instável, principalmente no norte do país.
Acesso aberto (Open Access)
Sistematização de projetos de controladores fuzzy através de programação orientada a objetos
(Universidade Federal do Pará, 2009-10-06) LEITÃO, Álvaro Luís dos Reis; COSTA JÚNIOR, Carlos Tavares da; http://lattes.cnpq.br/6328549183075122
Através do uso da programação em linguagem orientada a objetos e, aplicando-se uma técnica de programação específica, é possível gerar um conjunto de classes genéricas cujos objetos representam cada bloco de um controlador fuzzy e também suas variáveis linguísticas. Tais classes, sendo aplicadas de forma sistemática, facilitam a programação de uma variedade de controladores desta natureza. Este trabalho apresenta a referida técnica e mostra os resultados obtidos através de um modelo simulado de um pêndulo rotacional invertido que é controlado por um sistema de controle composto por três controladores fuzzy, projetados e construídos sob este ponto de vista.
Acesso aberto (Open Access)
Um ambiente colaborativo de aprendizagem interdisciplinar apoiado por interfaces adaptativas
(Universidade Federal do Pará, 2006-12-07) LIMA, Paulo Sérgio Rodrigues; SILVA, Orlando Fonseca; http://lattes.cnpq.br/7387718587227127; BARREIROS, José Augusto Lima; http://lattes.cnpq.br/1246564618922453
A utilização de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVAs) torna-se, a cada dia, mais evidente em diversas instituições de ensino público e particular, assim como em órgãos governamentais e privados. Várias versões de AVAs encontram-se disponíveis para utilização gratuita, cada uma com suas idiossincrasias. No Brasil, já são quase mil instituições que utilizam referidos ambientes. Esses números expressam a necessidade de investimentos e de novas pesquisas na área. Este trabalho especifica e desenvolve um AVA que tem por objetivo minimizar problemas encontrados em muitas abordagens de ambientes atualmente disponíveis, propondo um ambiente denominado de Ambiente Colaborativo de Aprendizagem Interdisciplinar (ACAI), desenvolvido para disponibilizar uma infra-estrutura que permita integrar os conceitos de: trabalho colaborativo, comunidades virtuais de aprendizagem, interdisciplinaridade, adaptação de interfaces e, de forma complementar, permitir a geração de recomendações automáticas a seus usuários baseadas em seus perfis.
Acesso aberto (Open Access)
Utilização de ambientes virtuais tridimensionais colaborativos em visualização de informação
(Universidade Federal do Pará, 2005-01-14) SOUZA JÚNIOR, Rosevaldo Dias de; MEIGUINS, Bianchi Serique; http://lattes.cnpq.br/3032638002357978; RIBEIRO FILHO, Manoel; http://lattes.cnpq.br/9329438229733907
Atualmente graças ao exponencial processo evolutivo dos equipamentos de hardware, principalmente os relacionados ao armazenamento de dados, é possível armazenar enormes quantidades de dados, de todos os tipos possíveis, em uma base centralizada e/ou distribuída. Há alguns anos atrás pouco se sabia o que fazer com tamanha quantidade de dados armazenados, nos dias atuais já se sabe que a organização que melhor dominar as informações provenientes do meio é que mais chance terá de ser bem sucedida. Baseado nas premissas citadas é necessário que os responsáveis pela tomada de decisão utilizem ferramentas de visualização de informação para auxiliar no processo decisório, fazendo com que o mesmo se torne mais confiável, rápido, intuitivo e preciso. A visualização de informação utiliza técnicas de apresentação de dados com o objetivo de torná-los mais perceptíveis e intuitivos para o usuário, entretanto quando há a necessidade de apresentar grandes quantidades de dados, a visualização fica prejudicada por vários motivos. Para solucionar este problema de visualização, a utilização da Realidade Virtual (RV) se torna bastante útil devido à possibilidade que esta interface proporciona tal como interação e navegabilidade, características que tornam a visualização mais produtiva e interessante. Contudo, normalmente a tomada de decisão não é feita por uma única pessoa, e as ferramentas em sua grande maioria são monousuárias, prejudicando a tomada de decisão, principalmente se as pessoas estiverem distantes umas das outras. Com um ambiente colaborativo de visualização de dados, é possível discutir sobre a mesma visão de dados diminuindo o tempo e equívocos desnecessários para a tomada de decisão. Este trabalho tem por objetivo projetar e implementar uma ferramenta de visualização de informação em um ambiente virtual tridimensional colaborativo para auxiliar o usuário na tomada de decisão descentralizada. Para tanto, foi utilizado no desenvolvimento desta ferramenta característica das áreas de Banco de Dados, Visualização de Informação e Ambientes Virtuais Colaborativos.

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