[pt] Este trabalho apresenta a modelagem e a implementação de um framework para suporte a objetos visuais interativos. Sua arquitetura define um protocolo extensível para a confecção de novos objetos e a definição de novas operações aplicáveis sobre eles.Para a construção deste framework, alguns requisitos são estabelecidos: extensibilidade, reuso, portabilidade e simplicidade conceitual. Tais requisitos foram cumpridos.Além disso, o framework possui ampla aplicabilidade para a construção de diversos tipos de ferramentas gráfico-interativas. Para validar a exibilidade do framework, foram construídos um sistema modular de manipulação direta de objetos, um compositor de objetos hierárquico, um editor gráfico e um toolkit de interfaces. Os resultados obtidos no desenvolvimento desses sistemas indicam que o framework atendeu os requisitos propostos. / [en] This work presents the modeling and the implementation of a framework which supports visual interactive objects. Its architecture de

[pt] Modelagem geométrica é, atualmente, fundamental em sistemas de CAD. No entanto, os modelos tradicionalmente utilizados nem sempre satisfazem todos os tipos de aplicação. Aplicações científicas lidam, muitas vezes, com objetos constituídos por diversos materiais com diferentes propriedades. Relacionamentos de contato, além de comuns, são cruciais em cinemática, planejamento de montagens, robótica e geologia.Para este propósito, o que se deseja é modelar agregados de objetos (sólidos pos- sivelmente combinados com partes de dimensão inferior), mantendo os relacionamentos de adjacência entre estes objetos. Isto permite a criação de um ambiente de desen- volvimento no qual os diversos aplicativos podem compartilhar, não somente dados, mas, também, algoritmos que processam e alteram estes dados. Uma forma de tratar todos estes tipos de problema, de uma maneira uniforme e coerente, é lidando com subdivisões arbitrárias do espaço, ao invés da divisão clássica em apenas três regiões (interior, fronteira e exterior de um objeto sólido).Subdivisões planares, embora mais simples, também são relevantes, principalmente nas áreas de geologia e cartografia. A criação de uma subdivisão planar difere da criação de uma subdivisão espacial, especialmente na forma de interagir com o usuário (no processo de modelagem utilizado).O presente trabalho trata do problema de criar, combinar e manter, em tempo real, subdivisções do espaço Euclidiano bi e tri-dimensional. O objetivo principal é a criação de uma metodologia que permita a construção de subdivisões consistentes topológica e geometricamente. Para isto, foram adicionadas algumas extensões ao conceito de complexo geométrico seletivo, de forma a criar o embasamento necessário para a criação de um esquema de representação flexível que elimina várias restriçõoes impostas pela modelagem tradicional.O esquema de representação proposto, embora mantenha uma representação explícita do bordo dos objetos, suporta operações similares (porém mais poderosas) às operações booleanas para sólidos, sem que nenhuma restrição adicional seja imposta (além disso, ele propicia a criação de algoritmos geométricos eficientes). Isto cria um elenco poderoso de ferramentas de modelagem, permitindo, futuramente, a criação de uma linguagem para construção interativa de subdivisões. A partir de operações básicas,descritas detalhadamente, que permitem inserir, em uma subdivisão já existente, um novo retalho de superfície ou um novo segmento de curva em tempo linear, é possível criar uma subdivisão completa em tempo quadrático (em relação ao número final de elementos da subdivisão). / [en] Geometric Modeling is central to many CAD systems, even though the modelstraditionally employed do not satisfy all applications. Scientic applications need to dealwith ob jects made of dierent materials, with distinct properties. Contact relationshipsare crucial in kinematics, assembly planning, robotic, and geology.In this context, it is necessary to model aggregates of ob jects (including solidswith lower dimensional parts), keeping track of the adjacency relationships among theseob jects. This suggests the creation of a development environment where the applicationscan share not only data but also algorithms that process and transform these data. Theway to handle such problems is by supporting arbitrary space subdivisions, instead ofthe classical subdivision in three regions (interior, boundary, and exterior of a solidob ject).Planar subdivisions are simpler, but also important, mainly in geology and cartography. The creation of a planar subdivision diers from the creation of a spatialsubdivision, specially by the interaction with the user (by the modeling process).The aim of this work is to deal with the problem of creating, combining, and maintaining, in real time, subdivisions of the two- and three-dimensional Euclidean space.The main goal is devising a methodology that permits the construction of subdivisionswhich are topologically and geometrically consistent. This methodology is determinedby a modeling process, a mathematical model, and a representation scheme. To achievethis, some extensions were added to the concept of selective geometric complex, creating the basis for a exible scheme that eliminates several restrictions imposed by traditionalmodeling.The proposed representation scheme maintains an explicit boundary representationand allows one to add boolean operations without any additional restriction (furthermore, it enables the implementation of efficient geometrical algorithms). This provides apowerful set of modeling tools that can be used as the base for the creation of an interactive construction language for space subdivisions. The construction of basic operationswhich allow the insertion of a surface patch or a curve segment in a given subdivisionin linear time, is also described in detail. This means that a complete subdivision canbe built in quadratic time with the number of subdivision s elements.

[pt] Esta dissertação é de cunho qualitativo e apresenta o resultado de um estudo de caso no qual três objetos de aprendizagem (OsA) para o ensino de língua inglesa foram avaliados com relação à sua possível neutralidade teórica. Os objetos foram coletados a partir da página virtual da Coordenação de Tecnologia Educacional, via site da Secretaria Estadual de Educação do Rio de Janeiro, e foram produzidos por professores da rede estadual de ensino que participaram da formação intitulada Mídias na Educação. O conceito de OA aqui adotado é o que os caracteriza como qualquer recurso educacional digital passível de reutilização que apresente quatro características básicas: granularidade, reusabilidade, interoperabilidade e recuperabilidade (Wiley, 2000). Como embasamento teórico para a discussão da neutralidade teórica dos objetos apresentamos as principais teorias de aprendizagem de segunda língua (SLLT – Second Language Learning Theories) discutidas por Lightbown & Spada (1993), Ellis (1997), Brown (2000) e Mitchell & Myles (2004). Avaliamos a possibilidade de reutilização dos objetos em diferentes contextos com vistas à adequação da(s) SLLT(s) que motivam as atividades por eles propostas e verificamos que, embora diversos autores se dediquem à discussão da hipótese da neutralidade teórica dos OsA, a mesma não são se comprovou no conjunto de objetos aqui apresentados. / [en] This is a qualitative research which presents the outcomes of a case study involving three learning objects (LOs) devoted to English language teaching. The objects were collected from the Educational Technology Coordination’s site and produced by teachers who have taken a course entitled Educational Medias. Our aim was to investigate the theory neutrality of the digital material selected for the research. The concept of LO adopted here is the one which considers it a digital reusable educational resource showing four principal characteristics: granularity, reusability, interoperability and recoverability (Wiley, 2000). Besides discussing LOs, we also included a chapter on Second Language Learning Theories (SLLT) presenting the main ideas of Lightbown & Spada (1993), Ellis (1997), Brown (2000) and Mitchell & Myles (2004) regarding the issue. We investigated the possibility of reusing the chosen objects in different contexts regarding the adequacy of the SLLT which guides the activities they offer. Although many authors have been discussing the hypotheses of theory neutrality involving LOs, our investigation does not confirm such a possibility when dealing with the selected objects.

[pt] Este trabalho tem como objetivo efetuar um estudo arqueometalúrgico de objetos ferrosos e não-ferrosos resgatados de sítios históricos do Rio de janeiro. A pesquisa experimental desenvolveu uma metodologia de análise utilizando-se de técnicas destrutivas como Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão e não destrutivas como Fluorescência de Raio X (FRX) e Emissão de Raios-X por Indução de Partículas (PIXE). Os objetos foram analisados com o intuito de caracterizar sua composição, estrutura e método de elaboração. Estes correspondem a seis artefatos de natureza metálica não-ferrosa e um de natureza metálica ferrosa. O objeto metálico ferroso corresponde a uma enxada. As características microestruturais dos objetos estão correlacionadas com a função que esses desempenhavam na época e indicativa de que a enxada possa ter sido feita no Brasil por escravos africanos. A análise da enxada permite concluir que é constituída de um ferro pudlado e que foi processada por fundição e forjamento. Quanto aos objetos não-ferrosos, o rosário é constituído de um latão monofásico mais rico em cobre. Com relação à fabricação do rosário pode-se concluir de que seja de origem européia, sendo decorrente de um minério pirítico. As medalhas são de procedência européia constituídas de latão. Historicamente, pode-se deduzir que são referentes ao século XVIII. Conclui-se que as duas moedas do Sítio Rochedo sejam originárias de fontes diferentes, constatado pelas análises químicas. Porém, as concentrações químicas da moeda de 1821 são próximas a uma das moedas de 40 réis. A presente tese permitiu evidenciar a importância da sistemática de trabalho experimental de caracterização, a partir de técnicas destrutivas e nãodestrutivas de materiais, de objetos arqueológicos para estabelecer seu contexto histórico. / [en] This work undertakes an archeometallurgical study of ferrous and non-ferrous artifacts recovered from historical sites of Rio de Janeiro. The experimental research developed an analytical methodology based on destructive techniques, such as Optical Microscopy (OM), Scanning Electronic Microscopy (SEM) and Transmission Electronic Microscopy (TEM); as well as non- destructive techniques, namely X-Ray Fluorescence (XRF) and Particle Induction X-Ray Emission (PIXE). These artifacts were analyzed in order to characterize their composition, structure and elaboration/processing methods. There are six artifacts with a non-ferrous metallic nature and one with a ferrous metallic nature. The ferrous metallic artifact was a hoe. The microstructure characteristics is related to the usage of this object at that time, and indicates that the hoe could have been made in Brazil by African slaves. The analysis of the hoe indicates that it was elaborated from puddle iron and that it had been processed by foundry and forging. The rosary, one of the non-ferrous artifacts, is formed by singlephase brass riche in copper; and according to historical research it is of European origin, deriving from pyrite ore. The medals are also of European origin and are based on brass. Historically one can deduce that they are dated from the 18th century. The two coins from the Rochedo site most probably came from distinct sources, as validated by the chemical analysis. However, the chemical composition of the 1821 coin is close to that of the 40 réis coin. The present thesis has shown the importance of a systematic methodology to characterize ancient objects combining both destructive and non- destructive techniques.

[pt] Nos últimos anos, temos assistido um enorme crescimento de dados multimídia na Web. Novas tecnologias de menor custo e maior largura de banda têm permitido que a Web evolua para um formato multimídia. No entanto, a falta de ferramentas que podem tornar o formato multimídia disponível na Web nos levou a um conjunto de dados não-pesquisável e não indexável da Web, também conhecido como Deep Web. Desta forma, esta dissertação aborda o problema de como publicar conteúdo de áudio e vídeo na Web. Apresentamos uma ferramenta e uma nova abordagem que facilita a indexação e recuperação dos objetos com a ajuda das maquinas de busca tradicionais. A ferramenta gera automaticamente páginas Web estáticas que descrevem o conteúdo dos objetos e organizar esse conteúdo para facilitar a localização de segmentos do áudio ou vídeo que correspondem às descrições. As páginas Web estáticas podem ser traduzidos para outras línguas para atingir outras populações de usuários. Um processo de anotação também é realizado para incorporar dados legíveis pelas máquinas nas páginas Web. A dissertação também apresenta um experimento completo, publicando objetos de aprendizagem baseados em áudio e vídeo para avaliar a eficácia da abordagem. / [en] In recent years, we witnessed a huge growth of multimedia data on the Web. New lower-cost technologies and greater bandwidth allowed the Web to evolve into a multimedia format. However, the lack of tools that can make multimedia format easily accessible on the Web led us to a non-searchable and non-indexable data of the Web, also known as Deep Web. In line with these observations, this dissertation addresses the problem of how to publish audio and video content on the Web. We present a tool and a novel approach that facilitates the indexing and retrieval of the objects with the help of traditional search engines. The tool automatically generates static Web pages that describe the content of the objects and organize this content to facilitate locating segments of the audio or video which correspond to the descriptions. The static Web pages can be translated to others languages to reach other user populations. An annotation process is also performed to embed machine-readable data into the Web pages. The dissertation also presents an in-depth experiment, publishing learning objects based on audio and video, to assess the efficacy of the technique.

[pt] Este trabalho apresenta uma proposta para utilizar a tecnologia de banco de dados para o armazenamento e a gerência de objetos de aprendizado em uma federação de banco de dados (banco de dados distribuído). A crescente evolução no uso de aprendizado eletrônico trouxe o foco para a produtividade na elaboração e gerência do conteúdo dos módulos educacionais. Este conteúdo compreende hoje de vídeos, áudios e de outros dados relacionados, além de textos. Este material é normalmente armazenado pelos instrutores sem maiores preocupações quanto ao compartilhamento. Como membro do projeto PGL (Partnership in Global Learning) - uma organização virtual voltada para pesquisa, desenvolvimento e disseminação do aprendizado através de novas tecnologias - o laboratório de banco de dados da PUC-Rio - TecBD, tem pesquisado a adoção do enfoque de banco de dados para a gerência de objetos de aprendizado (Learning Objects) armazenados em locais interligados formando um ambiente de banco de dados heterogêneos distribuído. Este trabalho visa: 1) utilizando produtos de BD comercialmente disponíveis; 2) adotando os atuais padrões existentes para definição de objetos de aprendizado; 3) considerando objetos de aprendizado armazenados em locais separados e autônomos; 4) desenvolver uma aplicação (protótipo) com esses objetos de aprendizado. O modelo de dados adotado estabelece uma estrutura de objetos de aprendizado compostos, via relacionamentos com elementos atômicos e também com elementos compostos. Diferentes abordagens como, por exemplo, Web Services, Java/Servlets e Web Application Servers, foram estudadas para o problema da autonomia e distribuição geográfica. Um protótipo foi construído utilizando o produto IBM DB2 com seus recursos suplementares tais como extensores para dados de áudio, vídeo, imagens, XML e suporte para gerenciamento federado. A exploração dos dados armazenados, via navegador (browser), foi realizada utilizando a camada IBM Net.Data que embora não obrigatória, permitiu realizar a tarefa de um modo simples e disponibilizou uma solução bem integrada com o IBM DB2 e seus complementos. / [en] This work presents a proposal to utilize database technology for storing and managing learning objects in a database federation (distributed database). The evolution of e-learning has brought the focus over the productivity to make and to manage the content of learning modules, which today comprises videos, audio, among other related data, besides the text data. Instructors normally store this material without worry about sharing. As a member of PGL - Partnership in Global Learning - a virtual organization for research, development and dissemination of learning through new technologies - TecBD - the PUC-Rio`s Database Laboratory is researching the use of database approach for managing learning objects stored on interconnected sites composing a heterogeneous distributed database environment. This work intends: 1) using market ready DB products; 2) adopting the actual standards for defining of learning objects; 3) considering learning objects stored on separated and autonomous sites; 4) to develop an application (a study case) with these learning objects. The learning object`s model establishes a structure for composing learning objects by linking atomic elements and also linking composed elements. Different approaches as Web Services, Java/Servlets and Web Application Servers were considered for the geographically distributed problem. A study case was build using the product IBM DB2 with the provided extenders for audio, video, image, XML data and the Federated System Support. The web browser`s explore of the stored data was build using the IBM Net.Data software. Although not exclusive, it provided an easy way to perform this task and also enabled an easy integration with IBM DB2 and its extenders.

[pt] Objetos de Aprendizagem ou Learning Objects (LOs) são porções de material didático tais como textos que podem ser reutilizados na composição de outros objetos maiores (aulas ou cursos). Um dos problemas da reutilização de LOs é descobri-los em seus contextos ou documentos texto originais tais como livros, e artigos. Visando a obtenção de LOs, este trabalho apresenta um processo que parte da extração, tratamento e carga de uma base de dados textual e em seguida, baseando-se em técnicas de aprendizado de máquina, uma combinação de EM (Expectation-Maximization) e um classificador Bayesiano, classifica-se os textos extraídos. Tal processo foi implementado em um sistema chamado SQLLOMining, que usa SQL como linguagem de programação e técnicas de mineração de texto na busca de LOs. / [en] Learning Objects (LOs) are pieces of instructional material like traditional texts that can be reused in the composition of more complex objects like classes or courses. There are some difficulties in the process of LO reutilization. One of them is to find pieces of documents that can be used like LOs. In this work we present a process that, in search for LOs, starts by extracting, transforming and loading a text database and then continue clustering these texts, using a machine learning methods that combines EM (Expectation- Maximization) and a Bayesian classifier. We implemented that process in a system called SQLLOMining that uses the SQL language and text mining methods in the search for LOs.

[pt] Trata-se de pesquisa qualitativa, realizada por meio de grupos focais e painéis visuais com interessados em objetos de arte africana no Brasil, com o objetivo de levantar crenças e preferências desses indivíduos. O estudo explorou o conceito de arte africana junto a esse público, imagens e emoções associadas a esse conceito, motivos que orientam a preferência por alguns objetos sobre outros e aspectos importantes do valor simbólico e estético dos objetos de arte africana. A pesquisa também trouxe observações sobre a adequação dos objetos de arte africana às propriedades encontradas em objetos de consumo hedônico e sobre alguns aspectos do consumo e posse de objetos de arte africana. / [en] This qualitative research uses focal groups and visual panels to elicit beliefs and preferences of some Brazilians interested in objects of African art. It hás explored the concept of African art, the images and emotions associated with it, the driving motives underlying the preferences for certain art objects over others. This study also discusses some important simbolic and aesthetic aspects of hedonic consumption related to African art.

[pt] O desenvolvimento de conteúdos instrucionais utilizando as novas tecnologias de informação é um processo caro, demorado e complexo, que aponta para o estabelecimento de novas metodologias. É neste contexto que surge o conceito de Objeto de Aprendizagem (LO), cujo enfoque está em promover a reutilização do conteúdo. Entretanto, ao considerar o reuso de conteúdo, também se observa uma necessidade de seqüência - lo para formar conteúdos mais elaborados ou mais complexos. Nesta tese adota-se uma estratégia de representar LOs cada vez menores, representando separadamente conteúdo e prática, aqui denominados Objetos Componentes (OCs). Para a estruturação do conteúdo, adaptou-se uma proposta já existente e definiu-se um esquema conceitual adequado à representação de atividades (ou práticas) de aprendizagem. Com vista à composição dos OCs, foi igualmente definido um esquema conceitual envolvendo conteúdos e práticas. Assim, com base em um algoritmo de seqüenciamento de OCs, um professor pode compreender melhor a forma de implementar um objeto complexo, como uma aula ou um curso, reduzindo erros e eventuais omissões na implementação da solução. Este seqüenciamento deve seguir uma metodologia e deve ser especificado de modo não ambíguo. É neste contexto que também é apresentada uma linguagem para especificação de seqüências de objetos de aprendizagem, com uma sintaxe adequada à descrição das possíveis formas de seqüenciamento de LOs. Finalmente, descreve-se um estudo de caso ilustrando a utilização dos esquemas conceituais desenvolvidos, do algoritmo proposto e da linguagem de especificação de seqüências OCs. / [en] The development of instructional content using new Information Technologies is an expensive, time-consuming and complex process that leads to the development of new methodologies. It was in this context that the concept of Learning Objects (LOs) was proposed as an approach that promotes content reuse. However, if content is expressed as small LOs, it is also necessary to sequence them in order to build more elaborated and complex content. In this thesis we adopt a strategy to represent smaller LOs, modeling not only content but also practice, called Component Objects (COs) herein. In order to structure content we adapted an existing proposal and defined a conceptual schema to structure learning practices (or activities). We also defined a conceptual schema for composing these COs. Then, based on these conceptual schemas it was possible to propose an algorithm for sequencing COs, which supports a teacher/professor to better control the implementation of a complex content such as a class or a course, thus reducing errors and eventual omissions in its implementation. The sequencing process must follow a methodology and must be specified in a nonambiguous way. It is in this context that we also present a specification language for sequences of LOs, with a syntax that is adequate to the description of the possible ways of sequencing LOs. Finally, we describe a case study that shows the conceptual schemas that were proposed and the use of the sequencing algorithm and the specification language.

[pt] Com o uso generalizado das tecnologias de informação no apoio ao ensino, é comum disponibilizar conteúdos digitais, seja através de Sistemas de Bibliotecas Digitais (DLMS) ou de Sistemas de Gerência de Aprendizagem (LMS). No entanto, estes sistemas funcionam de forma independente, têm características diferentes e manipulam tipos diferentes de materiais, sendo seus repositórios com dados e metadados heterogêneos e distribuídos. Os conteúdos destes repositórios seriam melhor aproveitados se estivessem integrados a um ambiente comum, ou fossem acessados de modo integrado a partir dos ambientes de de DLMS e LMS. Nesta tese é apresentada uma visão homogênea dos conteúdos de DLMS e LMS. Para esta homogeneização utilizou-se uma extensão da arquitetura de mediadores e tradutores que trata a integração de metadados, assim como ontologias para tratamento semântico. Foram consideradas ontologias locais para descrever os metadados de cada repositório e uma ontologia global para a integração. No entanto, os documentos dos repositórios dos DLMS tendem a ser monolíticos e não têm um enfoque na reutilização( reuso). Assim, foram definidas regras para extração dos conteúdos mais importantes destes documentos, o que possibilita a reutilização. Esta extração envolve técnicas de mineração de texto e utiliza regras para descobrir as definições contidas nos documentos. Foi desenvolvido um protótipo que demonstra a viabilidade do processo. Para facilitar o entendimento do trabalho, é apresentado um estudo de caso que utiliza a técnica proposta e o protótipo desenvolvido. O trabalho facilita e enriquece o desenvolvimento de materiais de aprendizagem, uma vez que torna os conteúdos de documentos das bibliotecas digitais reutilizáveis e integrados aos Objetos de Aprendizagem (LO) existentes. / [en] With the widespread use of Information Technology for teaching support, it is usual to made digital content available through Digital Library Systems (DLMS) or Learning Management Systems (LMS).These systems, however, work independently, have different characteristics and manipulate different types of materials, and their data and metadata repositories are heterogeneous and distributed. The content of repositories would be better used if it was integrated in the same environment or accessed in an integrated way from DLMS and LMS. This thesis presents a homogeneous view of DLMS and LMS content. In order to provide such homogenization, it is proposed an extension of the mediator and wrapper architecture for dealing with metadata integration and ontologies for treating semantics. Local ontologies are used for describing each metadata repository, and a global ontology for the integration. As documents of DLMS repositories tend to be monolithic and not to follow a reuse approach, rules for extracting the most important content from these documents were developed in order to make them reusable. This extraction includes text mining techniques as well as rules for discovering definitions embedded in the documents. A prototype was developed which implements the extraction and proves the feasibility of this approach. In order to make the work easier to understand, it is presented a case study that uses the proposed technique and the prototype. The work described in this thesis facilitates and enriches the development of learning material by making the content of digital library documents reusable and integrated to existing learning objects.